Lisar
Definición de lisis
Lisar es romper una partícula más grande en pedazos más pequeños. La lisis, o el proceso de lisis, puede ocurrir tanto dentro como fuera de la célula. Mientras que la lisis localizada puede resultar en una pequeña perforación de la pared celular o la membrana celular, las lisis químicas más severas dan como resultado la expulsión de todo el contenido celular y la muerte celular. Existe una variedad de mecanismos líticos que pueden resultar en la desintegración de componentes celulares o extracelulares.
La lisis es un proceso importante en muchos contextos biológicos, incluida la digestión de los alimentos por un organismo, la replicación viral, la defensa inmunitaria contra bacterias y virus y el desarrollo de biopelículas. También es utilizado por bacterias, virus y células animales para invadir otras células.
En los seres humanos, la enzima lisozima se encuentra en la saliva y lisa las bacterias. Además, los antibióticos como la penicilina sintetizan β-lactamasa, una enzima que ataca el anillo β-lactámico de las bacterias. Esto causa la destrucción de la pared celular de las bacterias y da como resultado la muerte de las bacterias. Los bacteriófagos, virus que infectan a las bacterias, producen enzimas líticas que abren las células bacterianas y permiten la transferencia de partículas virales a nuevas células hospedadoras de bacterias.
En el laboratorio, los protocolos que tienen como objetivo aislar componentes celulares específicos, como orgánulos, proteínas, ARN y ADN, lisan las células y destruyen todos los componentes que no son el objetivo deseado. La interrupción mecánica a través de ciclos de congelación-descongelación, filtración, presión, sonicación y vibración, resulta en la ruptura de las células. Para evitar la destrucción de la diana durante los procesos líticos, estos métodos se utilizan en combinación con detergentes, agentes quelantes e inhibidores de enzimas que protegen la molécula diana de interés de la destrucción. La suspensión resultante se denomina lisado. Para extraer la molécula diana, los lisados a menudo se someten a pasos de purificación adicionales.
Tipos de lisis
Autolisis
La autolítica o autodestrucción de una célula suele ocurrir en células lesionadas o moribundas. La autólisis comienza con los propios lisosomas de la célula que liberan enzimas digestivas en el citoplasma. Habiéndose literalmente ‘comido a sí misma’, la célula muere como resultado.
Citolisis
La citólisis, también llamada lisis osmótica, ocurre cuando la concentración de soluto en el espacio extracelular es hipotónica o menor que la concentración de soluto en el espacio intracelular. La diferencia en las concentraciones de solutos da como resultado un gradiente de presión osmótica. A diferencia de las firmes paredes celulares de las plantas, la delicada bicapa de fosfolípidos de las membranas celulares de animales y protozoos no puede soportar gradientes de alta presión. Como resultado, el desequilibrio osmótico hace que el agua ingrese a la célula y la célula se abra y muera.
El sistema inmunológico utiliza la citólisis para atacar las bacterias patógenas. Por ejemplo, cuando una célula se resiste a una infección bacteriana, puede activar su respuesta inmune innata y formar canales transmembrana en la superficie de las células bacterianas patógenas. Esto provoca la lisis osmótica de las bacterias, lo que permite que la célula elimine la infección.
Hemólisis
La hemólisis es la lisis de los glóbulos rojos y la expulsión de su contenido al líquido circundante. Los trastornos autoinmunitarios, los trastornos genéticos, las bacterias grampositivas, el plasma hipotónico y los parásitos pueden causar hemólisis.
Oncólisis
La oncólisis es la destrucción de las células tumorales. Una persona que se somete a quimioterapia para el tratamiento del cáncer será tratada con medicamentos que provocan la destrucción o lisis de las células tumorales.
Radiolisis
La radiación ionizante rompe enlaces químicos como el ADN y da como resultado la formación de radicales libres altamente reactivos. Dependiendo de la cantidad de exposición, la radiólisis puede producir una gran cantidad de radicales libres tóxicos dentro de la célula, lo que resulta en lisis.
Plasmólisis
La plasmólisis es el reverso de la citólisis y a menudo ocurre en las células vegetales, ya que son más sensibles a la plasmólisis y más resistentes a la citólisis. Mientras que la citólisis hace que la célula explote, la plasmólisis hace que la célula se encoja. La plasmólisis ocurre cuando la concentración de soluto en el espacio extracelular es hipertónica o mayor que la concentración de soluto en el espacio intracelular. El desequilibrio osmótico hace que el agua salga de la célula. Si el espacio extracelular permanece hipertónico, la diferencia de presión conduce al colapso de la pared celular. Una planta marchita es un ejemplo de plasmólisis extensa en sus células.
Ejemplos de trastornos de lisis
Enfermedad hemolítica del recién nacido
La HDN, como a veces se la llama, es causada por la respuesta inmune de la madre a un antígeno sanguíneo fetal. A veces, si la sangre del bebé contiene un antígeno que la sangre de la madre no contiene, su sistema inmunológico verá el antígeno del bebé como extraño y responderá tratando de erradicarlo como si fuera un patógeno peligroso. Algunas inmunoglobulinas pasan del torrente sanguíneo a través de la placenta al torrente sanguíneo del bebé y atacan el antígeno de los glóbulos rojos del bebé, lo que resulta en hemólisis.
Síndrome de lisis tumoral
El síndrome de lisis tumoral es una complicación potencialmente letal de la quimioterapia (tratamiento contra el cáncer). Ocurre cuando muchas células cancerosas mueren al mismo tiempo. Esto conduce al vertido masivo de iones intracelulares y derivados metabólicos al torrente sanguíneo, lo que puede provocar insuficiencia renal.
Enfermedad por almacenamiento lisosómico
Orgánulos de lisosomas llenos de enzimas críticas que digieren moléculas voluminosas. Una vez digeridos, los lisosomas transfieren estos sacos de fragmentos rotos a otros compartimentos celulares para su reciclaje o excreción. Si una de estas enzimas críticas está ausente o funciona mal debido a una mutación genética, se acumulan grandes moléculas no digeridas dentro de la célula, lo que conduce al estrés celular y la autólisis. El funcionamiento adecuado del lisosoma es fundamental. Por lo tanto, las personas que padecen trastornos de almacenamiento lisosómico tienen una esperanza de vida muy corta.
Términos de biología relacionados
- Lisado: una solución que contiene el contenido de las células que se han lisado.
- Lisozima: también conocida como muramidasa y N-acetilmuramida glicanhidrolasa, es una enzima que se encuentra en la leche materna humana, las claras de huevo, el moco, la saliva y las lágrimas y que brinda protección contra las bacterias patógenas al actuar sobre su pared celular protectora e inducir la lisis.
- Lisinas: enzimas producidas por bacteriófagos que se dirigen a las paredes de las células bacterianas.
