Os Locais de contato de RE-Golgi contribuem para uma mudança fundamental na composição lipídica ao longo da via secretora

Os locais de contato de RE-Golgi contribuem para uma mudança fundamental na composição lipídica ao longo da via secretora

O estabelecimento de dois sistemas de membrana distintos, um centrado no RE e o outro na membrana plasmática, marca a evolução dos procariontes para os eucariontes. Isso pode explicar o aparecimento de novos lipídios da membrana: esfingolípidos e esteróis. Os glicerofosfolípidos são típicos de bactérias e os esfingolípidos, como esfingomielina (SM) e os glicoesfingolípidos, são encontrados em eucariotos.

As cadeias de glicerofosfolípidos apresentam torções rígidas de ligações cis-duplas. A ausência dessa torção rígida na bicamada de esfingolípidos aumenta a densidade de empacotamento. Consequentemente, à temperaturas fisiológicas, essa bicamada seria encontrada em fase sólida de gel se não fosse a presença dos esteróis. Assim, essa composição complexa da membrana permite que ela seja espessa, quase impermeável aos solutos e fluida numa ampla gama de temperaturas.

Devido às suas propriedades vitais, as células eucarióticas desenvolveram mecanismos complexos para controlar a abundância e a distribuição de esteróis. Os esteróis são produzidos no RE, no entanto, representam apenas 5% da sua composição, enquanto compõem 30-40% da membrana plasmática. Este grande desequilíbrio na distribuição de esteróis fornece à membrana plasmática propriedades fisicoquímicas que permitem sua função de barreira. E, por outro lado, os baixos níveis de esterol no RE resultam em uma bicamada lipídica vagamente empacotada, facilitando a inserção de proteínas e mantendo sua função biogênica.

De fato, o excesso de esterol inibe a importação de proteínas no RE. Isso implica que os eucariotas devem remover continuamente os esteróis da RE à medida que são sintetizados e concentrá-los na membrana plasmática. Para manter esse gradiente (diferença de concentração) a célula dispõe de duas estratégias complementares.

1ª estratégia (transporte vesicular): a maior parte dos esfingolipídios é produzida no lúmen do trans-Golgi. Analogamente aos esteróis, os esfingolipídios também estão presentes em grande quantidade na membrana plasmática e reduzidos no RE. Assim, os esfingolipídios produzidos no Golgi se ligam aos esteróis produzidos no RE e os dois movem-se juntos em direção à membrana plasmática.

 Surpreendentemente, O transporte de esteróis ao longo do caminho secretor mostrou-se INDEPENDENTE do tráfico vesicular. Assim, trabalhos recentes propuseram o transporte mediado por LTPs.

2ª estratégia (transporte por LTPs): o transporte de esteróis mediado por LTPs opera em MCSs entre o RE e o Trans-Golgi. As LTPs ORP, em leveduras, e OSBP, em mamíferos, foram envolvidas na criação e manutenção do gradiente de esterol. O estudo minucioso dessas proteínas levou a um modelo em que a OSBP transfere o esterol do RE para o trans-Golgi, trocando-o pelo PI4P. Vale acrescentar, o papel de outra proteína, a CERT, que provavelmente opera ao lado da OSBP em MCSs entre o RE e o Trans-Golgi, garantindo que os precursores de esfingolipídios alcancem o trans-Golgi em harmonia com os esteróis.