Lysosom
Kurs: Basvetenskap 5 Moment 1, MDBI, Basvetenskap 2
Vad är det?
- Membranomsluten organell med surt innehåll (pH ~4,5–5,0) som innehåller ett fyrtiotal sura hydrolaser för nedbrytning av protein, lipider, kolhydrater och nukleinsyror.
- Cellens återvinnings- och sopstation, men också en signalplattform för mTOR och därmed för cellens näringsstatus.
- Kallades av Christian de Duve “suicide bags” – en olämplig men minnesvärd beskrivning.
Varför är det viktigt / Mekanism
- Det låga pH:t upprätthålls av en vakuolär H⁺-ATPas som pumpar in protoner med hjälp av ATP. Att enzymerna bara fungerar surt är en säkerhetsmekanism: läcker de ut i cytosolens neutrala pH blir de i praktiken inaktiva.
- Enzymerna märks i Golgiapparaten med mannos-6-fosfat, som känns igen av M6P-receptorer och dirigerar dem till lysosomen.
| Nedbrytningsväg | Innehåll |
|---|---|
| Autofagi | Cellens egna organeller och proteinaggregat via autofagosom |
| Fagocytos | Hela mikroorganismer i Makrofager och Neutrofiler |
| Endocytos | Receptorer, LDL-partiklar, extracellulära proteiner |
| Antigenpresentation | Klyvning av protein till peptider för MHC klass II, med Katepsin som nyckelenzym |
- Lysosomen är också sensorn för aminosyratillgång: vid näringsöverskott rekryteras mTORC1 till lysosomens yta och aktiveras, vilket hämmar autofagi. Vid svält frisläpps transkriptionsfaktorn TFEB, som ökar produktionen av nya lysosomer.
Klinisk relevans & Diagnostik
- Lysosomala inlagringssjukdomar uppstår när ett enzym saknas och dess substrat ackumuleras. De är individuellt sällsynta men utgör tillsammans en viktig grupp ärftliga metabola sjukdomar.
| Sjukdom | Enzymbrist | Ansamlat ämne | Nyckelfynd |
|---|---|---|---|
| Gauchers sjukdom | Glukocerebrosidas | Glukocerebrosid | Hepatosplenomegali, “skrynkelpapper”-makrofager; vanligast |
| Tay-Sachs sjukdom | Hexosaminidas A | GM2-gangliosid | Körsbärsröd makula, ingen hepatosplenomegali |
| Niemann-Picks sjukdom | Sfingomyelinas | Sfingomyelin | Körsbärsröd makula med hepatosplenomegali |
| Fabrys sjukdom | α-galaktosidas A | Globotriaosylceramid | X-bunden; angiokeratom, neuropatisk smärta, njursvikt |
| Pompes sjukdom | Sur α-glukosidas | Glykogen | Kardiomegali hos spädbarn |
| Hurlers syndrom | α-L-iduronidas | Mukopolysackarider | Grova drag, hornhinnegrumling |
| I-cellssjukdom | GlcNAc-fosfotransferas | Allt (felsorterat) | Enzymer utsöndras i stället för att nå lysosomen |
- Andra kliniska kopplingar: Kolkicin och Klorokin stör lysosomal funktion; Silikos och Asbestos uppstår när fagocyterat material spränger lysosomen i Makrofager; Gikt-inflammation utlöses av uratkristaller som destabiliserar lysosommembranet.
Tenta-fokus
Körsbärsröd makula finns vid både Tay-Sachs sjukdom och Niemann-Picks sjukdom – skilj dem på hepatosplenomegali, som finns vid Niemann-Pick men inte vid Tay-Sachs. I-cellssjukdom är felet i mannos-6-fosfat-märkningen, vilket ger höga enzymnivåer i plasma och tomma lysosomer.
Klinisk pärla
Fabrys sjukdom är X-bunden men ger symtom även hos många heterozygota kvinnor på grund av slumpmässig X-inaktivering. Den ska övervägas vid oförklarad Vänsterkammarhypertrofi, tidig stroke eller proteinuri hos yngre – enzymersättning finns.
Klinisk pärla
Kopplingar
Relaterat: Autofagi, Katepsin, MHC klass II, Fagocytos, Golgiapparaten, mTOR, Cellskada, Basvetenskap 5 Moment 1, Proteaser, Neutrofila granulocyter, Primärgranula, Lysozym, Neutrofil elastas, Peroxidas, Endocytos, Peroxisomen