Reticolo endoplasmatico: che cos’è e a cosa serve?

A cura della  Redazione

Il ruolo del reticolo endoplasmatico nei processi di biosintesi del collagene è fondamentale per la produzione di questa importante proteina considerata impalcatura dei tessuti, come la pelle. Il benessere del corpo passa attraverso una serie di processi che non sempre sono visibili ai nostri occhi.

Cos’è il reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico è un organulo tipico delle cellule eucariote. Ha un ruolo centrale in diversi processi che regolano la sopravvivenza ed il normale funzionamento della cellula. È una struttura citoplasmatica che si caratterizza per la presenza di membrane che possono assumere varie forme nel corso del ciclo cellulare. Il reticolo si distingue in reticolo endoplasmatico rugoso e reticolo endoplasmatico liscio, con funzioni ben distinte e conformazione dissimile e ben riconoscibile all’osservazione al microscopio elettronico.

Reticolo endoplasmatico liscio

Il reticolo endoplasmatico liscio(REL) è noto principalmente per il suo ruolo nella sintesi dei lipidi che costituiscono la membrana della cellula, sebbene non rappresenti la sua unica funzione. Rispetto al reticolo endoplasmatico rugoso, il REL non presenta ribosomi sulla sua superficie e si presenta con una struttura di interconnessioni di tubuli di membrana ramificati intorno alla cellula.

Reticolo endoplasmatico rugoso

Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) è formato da una serie di canali che sulla superficie esterna presentano dei ribosomi. Il RER svolge un ruolo centrale nella sintesi proteica ovvero si occupa del controllo “qualitativo” delle proteine e della degradazione di quei frammenti che non sono “conformi” al passaggio all’apparato di Golgi. In questo organo sono generate e controllate le catene di collagene prodotte, ad esempio, con l’eliminazione dei frammenti che non sono considerati validi per la fase finale della sintesi del collagene.

Collagene e reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico si estende per un volume pari al 10% della cellula ed ha un ruolo fondamentale in diversi processi cellulari. Il collagene inizia la propria vita all’interno di questo organulo e solo dopo numerosi passaggi va a costituire le fibre che costituiscono i tessuti. Utilizzando le informazioni contenute in uno specifico gene del DNA si avvia il processo di trascrizione con la sintesi dell’mRNA. Quest’ultimo rappresenta la base dalla quale sintetizzare le proteine nei ribosomi del reticolo, nello specifico caso collagene ancora in fase di preprocollagene.

All’interno delle cisterne del RER sono prodotte le catene α-1 e α-2 con i residui C ed N-terminali. L’eliminazione della sequenza segnale comporta il rilascio nel lume del RER con la formazione dei precursori del collagene. L’idrossilazione delle lisine e delle proline e la glicosilazione delle idrossiline precede la formazione del procollagene con la tipica conformazione a tripla elica.

Con la sintesi del procollagene i processi si trasferiscono all’apparato di Golgi dove si completa il percorso di maturazione del collagene ed il rilascio all’esterno della cellula. In questa fase si ha la formazione del tropocollagene a tripla elica e l’inizio dell’evento spontaneo che porta il tropocollagene ad unirsi ad altre catene in modo sfalsato al fine di costituire le fibrille di collagene. La disposizione di queste unità in fasci determina la composizione delle fibre collagene che possono, a loro volta, costituire dei fasci di fibre.

Lo stress del reticolo endoplasmatico

La sintesi del collagene, così come di altre proteine, è un processo complesso costituito da fasi separate e ben diverse tra loro. Queste fasi possono produrre errori nella trascrizione e nella sintesi dei precursori del collagene con il conseguente accumulo di sostanze di scarto ovvero proteine non conformi alle informazioni genetiche e che necessitano di essere eliminate. L’eccessivo accumulo di questi “scarti” può condurre a stress cellulare e disfunzioni su vari livelli.

Fisiologicamente, questa condizione non si verifica se l’efficienza del reticolo endoplasmatico non è messa in discussione da condizioni e patologie che ne minano la funzionalità. I difetti genetici legati alla sintesi del collagene possono condurre ad un accumulo patologico dei frammenti di proteina destinati alla degradazione a causa dell’errata trascrizione delle informazioni contenute nel gene. Si parla in questi casi di collagenopatie; tuttavia, il termine è sorpassato e ritenuto improprio e sostituito dalla definizione di malattie del tessuto connettivo.

Collagenopatie: le malattie del collagene

Con il termine improprio di collagenopatie si riassumono una serie di condizioni sistemiche autoimmunitarie. Queste patologie hanno in comune la lesione dei tessuti connettivi fibrillari, come il connettivo del derma e sottocutaneo, delle membrane sierose, del muscolo cardiaco, dei vasi sanguigni e della milza. La causa è una risposta autoimmune che va ad attaccare le cellule sane di questi tessuti. Tuttavia, i sintomi possono differire profondamente tra le diverse patologie nonostante la comune eziopatogenesi.

Le patologie comunemente identificate con il termine collagenopatie include l’artrite reumatoide, il lupus eritematoso sistemico, la sclerodermia, la malattia di Wegener, la dermotomiosite, la panarterite nodosa, le dermotovisceriti maligne, la porpora trompovitopenica. L’elenco non è da considerarsi esaustivo poiché il mondo della medicina non è concorde nel classificare tutte le malattie elencate nella categoria o, in altri casi, ne include altre.

Fonti:

• Tania Camboni, Ruolo dello stress del reticolo endoplasmatico nel processo apoptotico indotto dall’acido lipoico in linee cellulari di epatoma. Università degli studi di Cagliari, 2010, pp. 7-10.
• Bruce Alberts, Molecular Biology of the Cell, Norton, 2014.
• Pasquale Rosati, Roberto Colombo, Nadir Maraldi, Istologia, Ermes 2006.