RÉTICULUM ENDOPLASMIQUE LISSE: CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONS - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2024

Le réticulum endoplasmique lisse est un organite cellulaire membraneux présent dans les cellules eucaryotes. Dans la plupart des cellules, il se trouve dans de petites proportions. Historiquement, le réticulum endoplasmique a été divisé en lisse et rugueux. Cette classification est basée sur la présence ou l'absence de ribosomes dans les membranes.

Le lisse n'a pas ces structures attachées à ses membranes et est composé d'un réseau de saccules et de tubules reliés les uns aux autres et répartis dans tout l'intérieur de la cellule. Ce réseau est vaste et est considéré comme le plus grand organite cellulaire

Cet organite est responsable de la biosynthèse des lipides, contrairement au réticulum endoplasmique rugueux, dont la fonction principale est la synthèse et le traitement des protéines. Il peut être vu dans la cellule comme un réseau tubulaire connecté les uns aux autres, avec un aspect plus irrégulier par rapport au réticulum endoplasmique rugueux.

Cette structure a été observée pour la première fois en 1945 par les chercheurs Keith Porter, Albert Claude et Ernest Fullam.

Caractéristiques générales

Le réticulum endoplasmique lisse est un type de réticulum en forme de réseau désordonné de tubules dépourvu de ribosomes. Sa fonction principale est la synthèse de lipides membranaires structuraux dans les cellules eucaryotes et d'hormones. De même, il participe aux réactions d'homéostasie calcique et de désintoxication cellulaire.

Enzymatiquement, le réticulum endoplasmique lisse est plus polyvalent que le réticulum rugueux, ce qui lui permet d'accomplir un plus grand nombre de fonctions.

Toutes les cellules n'ont pas un réticulum endoplasmique lisse identique et homogène. En fait, dans la plupart des cellules, ces régions sont assez clairsemées et la différenciation entre le réticulum lisse et rugueux n'est pas vraiment très claire.

Le rapport lisse / rugueux dépend du type de cellule et de sa fonction. Dans certains cas, les deux types de réticulum n'occupent pas de régions physiquement séparées, avec de petites zones exemptes de ribosomes et d'autres zones couvertes.

Emplacement

Dans les cellules où le métabolisme lipidique est actif, le réticulum endoplasmique lisse est très abondant.

Des exemples en sont les cellules du foie, le cortex surrénalien, les neurones, les cellules musculaires, les ovaires, les testicules et les glandes sébacées. Les cellules impliquées dans la synthèse des hormones ont de grands compartiments de réticulum lisse, où se trouvent les enzymes pour synthétiser ces lipides.

Structure

Le réticulum endoplasmique lisse et rugueux forme une structure continue et constitue un seul compartiment. La membrane du réticulum est intégrée à la membrane nucléaire.

La structure du réticulum est assez complexe car il y a plusieurs domaines dans une lumière continue (sans compartiments), séparés par une seule membrane. On distingue les zones suivantes: l'enveloppe nucléaire, le réticulum périphérique et le réseau tubulaire interconnecté.

La division historique du réticulum comprend le rugueux et le lisse. Cependant, cette séparation fait l'objet de débats animés parmi les scientifiques. Les citernes ont des ribosomes dans leur structure et, par conséquent, le réticulum est considéré comme rugueux. En revanche, les tubules sont dépourvus de ces organites et pour cette raison, ce réticulum est appelé lisse.

Le réticulum endoplasmique lisse est plus complexe que le réticulum rugueux. Ce dernier a une texture plus granuleuse, grâce à la présence de ribosomes.

La forme typique du réticulum endoplasmique lisse est un réseau polygonal en forme de tubules. Ces structures sont complexes et ont un nombre élevé de branches, leur donnant un aspect éponge.

Dans certains tissus cultivés en laboratoire, le réticulum endoplasmique lisse se regroupe en ensembles empilés de citernes. Ils peuvent être répartis dans tout le cytoplasme ou alignés avec l'enveloppe nucléaire.

Caractéristiques

Le réticulum endoplasmique lisse est principalement responsable de la synthèse des lipides, du stockage du calcium et de la désintoxication cellulaire, en particulier dans les cellules hépatiques. En revanche, à l'état brut, la biosynthèse et la modification des protéines se produisent. Chacune des fonctions mentionnées est expliquée en détail ci-dessous:

Biosynthèse lipidique

Le réticulum endoplasmique lisse est le compartiment principal dans lequel les lipides sont synthétisés. En raison de leur nature lipidique, ces composés ne peuvent pas être synthétisés dans un environnement aqueux, tel que le cytosol cellulaire. Sa synthèse doit être réalisée en association avec des membranes déjà existantes.

Ces biomolécules sont à la base de toutes les membranes biologiques, qui sont constituées de trois types fondamentaux de lipides: les phospholipides, les glycolipides et le cholestérol. Les principaux composants structurels des membranes sont les phospholipides.

Phospholipides

Ce sont des molécules amphipathiques; ils ont une tête polaire (hydrophile) et une chaîne carbonée non polaire (hydrobolique). C'est une molécule de glycérol liée aux acides gras et à un groupe phosphate.

Le processus de synthèse se produit du côté cytosol de la membrane du réticulum endoplasmique. La coenzyme A participe au transfert des acides gras en phosphate de glycérol 3. Grâce à une enzyme ancrée dans la membrane, des phospholipides peuvent y être insérés.

Les enzymes présentes sur la face cytosolique de la membrane du réticulum peuvent catalyser la liaison de différents groupes chimiques à la partie hydrophile du lipide, donnant naissance à différents composés tels que la phosphatidylcholine, la phosphatidylsérine, la phosphatidyléthanolamine ou le phosphatidylinositol.

Au fur et à mesure que les lipides sont synthétisés, ils ne sont ajoutés que sur un seul côté de la membrane (en rappelant que les membranes biologiques sont disposées comme une bicouche lipidique). Pour éviter une croissance asymétrique des deux côtés, certains phospholipides doivent se déplacer vers l'autre moitié de la membrane.

Cependant, ce processus ne peut pas se produire spontanément, car il nécessite le passage de la région polaire du lipide à travers l'intérieur de la membrane. Les Flipases sont des enzymes responsables du maintien d'un équilibre entre les lipides de la bicouche.

Cholestérol

Les molécules de cholestérol sont également synthétisées dans le réticulum. Structurellement, ce lipide est composé de quatre anneaux. C'est un composant important des membranes plasmiques animales et est également nécessaire à la synthèse des hormones.

Le cholestérol régule la fluidité des membranes, c'est pourquoi il est si important dans les cellules animales.

L'effet final sur la fluidité dépend des concentrations de cholestérol. A des taux normaux de cholestérol dans les membranes et lorsque les queues des lipides qui le composent sont longues, le cholestérol agit en les immobilisant, réduisant ainsi la fluidité de la membrane.

L'effet est inversé lorsque le taux de cholestérol diminue. En interagissant avec les queues lipidiques, il provoque leur séparation, réduisant ainsi la fluidité.

Céramides

La synthèse des céramides se produit dans le réticulum endoplasmique. Les céramides sont des précurseurs lipidiques importants (non dérivés du glycérol) pour les membranes plasmiques, comme les glycolipides ou la sphingomyéline. Cette conversion de céramide se produit dans l'appareil de Golgi.

Lipoprotéines

Le réticulum endoplasmique lisse est abondant dans les hépatocytes (cellules hépatiques). La synthèse des lipoprotéines se produit dans ce compartiment. Ces particules sont responsables du transport des lipides vers différentes parties du corps.

Exportation des lipides

Les lipides sont exportés via la voie des vésicules sécrétoires. Les biomembranes étant constituées de lipides, les membranes des vésicules peuvent fusionner avec elles et libérer le contenu vers un autre organite.

Réticulum sarcoplasmique

Dans les cellules musculaires striées, il existe un type hautement spécialisé de réticulum endoplasmique lisse composé de tubules appelé réticulum sarcoplasmique. Ce compartiment entoure chaque myofibrille. Il se caractérise par la présence de pompes à calcium et régule son absorption et sa libération. Son rôle est de médiatiser la contraction musculaire et la relaxation.

Lorsqu'il y a plus d'ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique par rapport au sarcoplasme, la cellule est dans un état de repos.

Réactions de désintoxication

Le réticulum endoplasmique lisse des cellules hépatiques participe aux réactions de détoxification pour éliminer les composés toxiques ou les médicaments du corps.

Certaines familles d'enzymes, comme le cytochrome P450, catalysent différentes réactions qui empêchent l'accumulation de métabolites potentiellement toxiques. Ces enzymes ajoutent des groupes hydroxyle aux «mauvaises» molécules qui sont hydrophobes et qui se trouvent sur la membrane.

Plus tard, un autre type d'enzyme appelé UDP glucuronyl transférase entre en jeu, qui ajoute des molécules avec des charges négatives. De cette manière, les composés quittent la cellule, atteignent le sang et sont éliminés dans l'urine. Certains médicaments synthétisés dans le réticulum sont des barbituriques et aussi de l'alcool.

Résistance aux médicaments

Lorsque des niveaux élevés de métabolites toxiques pénètrent dans la circulation, les enzymes qui participent à ces réactions de détoxication sont déclenchées, augmentant leur concentration. De même, dans ces conditions, le réticulum endoplasmique lisse augmente sa surface jusqu'à deux fois en quelques jours seulement.

C'est pourquoi le taux de résistance à certains médicaments est augmenté et pour obtenir un effet, il est nécessaire de consommer des doses plus élevées. Cette réponse de résistance n'est pas totalement spécifique et peut conduire à une résistance à plusieurs médicaments en même temps. En d'autres termes, l'abus d'un certain médicament peut conduire à l'inefficacité d'un autre.

Gluconéogenèse

La gluconéogenèse est une voie métabolique dans laquelle la formation de glucose se produit à partir de molécules autres que les glucides.

Dans le réticulum endoplasmique lisse se trouve l'enzyme glucose 6 phosphatase, chargée de catalyser le passage du glucose 6 phosphate en glucose.

Référence

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