Aparato de Golgi: qué es, función y estructura

El aparato de Golgi es un orgánulo esencial en las células eucariotas, es decir se encuentra ubicada dentro de la célula. Este orgánulo es conocido por su papel en el procesamiento de moléculas como proteínas y lípidos. Fue descubierto por el citólogo italiano Camillo Golgi en 1898, quien lo identificó mientras se encontraba estudiando el tejido nervioso. Al principio, Camillo Golgi lo nombró "aparato reticular interno", pero no fue hasta 1910 que su descubrimiento recibió el nombre de Aparato de Golgi.

Aunque al principio hubo dudas sobre su existencia, la presencia del Aparato de Golgi dentro de la célula se realiza mediante la técnica de tinción, llamada "reazione nera" o Tinción de Golgi, la cual nos permite visualizar su estructura.

A lo largo de los años, se confirmó la presencia del aparato de Golgi en diversas células, siendo especialmente abundante en las células vegetales, donde puede haber cientos de estos orgánulos. Su ubicación en el citoplasma, cerca del núcleo y del retículo endoplasmático, nos indica la importancia que tiene este orgánulo en la organización celular.

• Recibe lípidos y proteínas del retículo endoplasmático (RE) en forma de vesículas. La cara cis se encarga de la recepción y la cara trans de la salida.
• Realiza modificaciones como O-glicosilación, sulfatación y palmitoilación. Cambios en las cadenas de oligosacáridos son cruciales para la función y destino de las proteínas.
• Actúa como un sitio de nucleación para microtúbulos, que son esenciales para la estructura celular y el transporte interno. Los microtúbulos derivados del Golgi participan en el reensamblaje del aparato de Golgi tras la división celular.
• Funciona como un almacén intracelular de Ca²⁺, contribuyendo a la señalización celular. Está equipado con bombas de Ca²⁺, canales y proteínas de unión que regulan la concentración de Ca²⁺ luminal.
• Presenta conexiones heterogéneas entre cisternas que permiten un transporte eficiente de proteínas y lípidos. Estas conexiones aumentan con la llegada de carga, facilitando el transporte rápido.
• El modelo del complejo de transporte sugiere que las vesículas se fusionan para formar complejos antes de llegar al Golgi. El modelo del compartimento estable (ERGIC) propone que existen estructuras de membrana estables que facilitan el transporte.
• Los procesos de gemación y fusión de vesículas son fundamentales para el tráfico entre el Golgi, el RE y otros compartimentos celulares. El Aparato de Golgi juega un papel en la regulación del tráfico retrógrado hacia el RE.
• Contribuye a la morfogénesis celular y la diferenciación, especialmente en células neuronales donde participa en el crecimiento y ramificación de neuritas.

El aparato de Golgi está compuesto por compartimentos de membrana aplanados conocidos como cisternas. En condiciones fisiológicas, típicamente se observan entre cuatro y ocho cisternas alineadas, formando lo que se llama una pila de Golgi. Estas pilas presentan una clara polarización y se dividen en tres módulos:

• Cis-Golgi: que recibe cargas del retículo endoplasmático (RE).
• Cisternas mediales: que realizan modificaciones adicionales
• Red trans-Golgi (TGN): que clasifica las moléculas según lípidos o proteínas para su envío a diferentes destinos celulares.

Cada uno de estos módulos contiene proteínas residentes específicas que los distinguen funcionalmente. Por ejemplo, el cis-Golgi alberga proteínas como GMAP-210 y GM130, mientras que la cisterna medial contiene α-manosidasa II. La red trans-Golgi, por su parte, incluye enzimas como galactosiltransferasa y N-acetil-galactosaminiltransferasa. La composición de cada cisterna varía según el estado de la célula, lo que permite una adaptación dinámica a diferentes condiciones ambientales.

En células de mamíferos, múltiples pilas de Golgi pueden estar conectadas lateralmente por estructuras tubulares, formando una cinta de Golgi que se localiza cerca del centrosoma. Esta disposición no solo proporciona estabilidad, sino que también facilita el transporte de grandes cargas. La polarización del aparato de Golgi es evidente, con una cara cis que recibe proteínas y una cara trans que las libera tras su modificación.

Las cisternas están mantenidas unidas por proteínas de la matriz y sostenidas por microtúbulos, lo que garantiza la integridad estructural del organelo y su correcto funcionamiento en la célula.

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