Peroxisoma, orgánulo unido a la membrana que se encuentra en el citoplasma de las células eucariotas. Los peroxisomas juegan un papel clave en la oxidación de biomoléculas específicas. También contribuyen a la biosíntesis de lípidos de membrana conocidos como plasmalógenos. En las células vegetales, los peroxisomas llevan a cabo funciones adicionales, incluido el reciclaje de carbono del fosfoglicolato durante la fotorrespiración. Se han identificado tipos especializados de peroxisomas en plantas, entre ellos el glioxisoma, que actúa en la conversión de ácidos grasos en carbohidratos.
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Los peroxisomas contienen enzimas que oxidan ciertas moléculas que normalmente se encuentran en la célula, en particular los ácidos grasos y aminoácidos. Esas reacciones de oxidación producen peróxido de hidrógeno, que es la base del nombre peroxisoma. Sin embargo, el peróxido de hidrógeno es potencialmente tóxico para la célula porque tiene la capacidad de reaccionar con muchas otras moléculas. Por lo tanto, los peroxisomas también contienen enzimas como la catalasa que convierten el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, neutralizando así la toxicidad. De esa manera, los peroxisomas proporcionan una ubicación segura para el metabolismo oxidativo de ciertas moléculas.
Los plasmalógenos son los lípidos de éter primarios en los seres humanos (los lípidos de éter contienen uno o más enlaces de éter, distinguiéndolos de otros lípidos, que normalmente contienen enlaces éster). Las enzimas especializadas en los peroxisomas catalizan la síntesis de un precursor de éter fosfolípido. La molécula precursora sufre una síntesis adicional en el retículo endoplásmico, lo que resulta en la producción de plasmalógeno. Aunque el papel fisiológico de los plasmalógenos no está claro, los defectos en su biosíntesis, que ocurren como resultado de trastornos peroxisomales, se asocian con afecciones graves del desarrollo, como la condrodisplasia punctata rizomélica (RCDP) y el síndrome de Zellweger. En el cerebro, se han observado niveles reducidos de plasmalógenos en pacientes con enfermedad de Alzheimer y se han relacionado con déficits en la función cognitiva.
Los trastornos peroxisomales son causados por mutaciones en genes que están involucrados en la biogénesis de peroxisomas o que codifican las enzimas y proteínas transportadoras (que absorben las enzimas del citoplasma) del peroxisoma. Los trastornos peroxisomales son trastornos congénitos y varían de una naturaleza relativamente moderada a grave. El espectro de Zellweger, por ejemplo, incluye el síndrome de Zellweger, la adrenoleucodistrofia neonatal (NALD) y la enfermedad de Refsum infantil. El síndrome de Zellweger se caracteriza por una ausencia completa o una reducción del número de peroxisomas. Es la afección más grave dentro del síndrome de Zellweger. Las mutaciones que dan lugar al síndrome de Zellweger hacen que el cobre, el hierro y sustancias llamadas ácidos grasos de cadena muy larga se acumulen en la sangre y en los tejidos, como el hígado, el cerebro y los riñones. Los bebés con síndrome de Zellweger a menudo nacen con deformidad facial y discapacidad intelectual; algunos pueden tener problemas de visión y audición y pueden experimentar hemorragia gastrointestinal grave o insuficiencia hepática. El pronóstico es malo: la mayoría de los bebés con síndrome de Zellweger no viven más de un año. Los síntomas de NALD y la enfermedad de Refsum infantil, por el contrario, aparecen al final de la infancia o en la niñez, y los pacientes pueden sobrevivir hasta la edad adulta temprana. Del mismo modo, los pacientes con RCDP pueden sobrevivir hasta la infancia o, en casos leves, hasta la edad adulta temprana.
Los peroxisomas fueron descritos en 1960 como parte del trabajo pionero de Christian René de Duve, quien desarrolló técnicas de fraccionamiento celular. El método de De Duve separó los orgánulos sobre la base de sus propiedades de sedimentación y densidad, y los peroxisomas son más densos que otros orgánulos. Más tarde acuñó el término peroxisoma. De Duve compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1974 con Albert Claude y George Palade por ese trabajo.