APOPTOSISBIOLOGIA MOLECULAR DE LA CELULA

ALEJANDRO CHAVEZ RUBIO

LA APOPTOSIS•La apoptosis o muerte celular programada es el proceso ordenado por el que la célula muere ante estímulos extra o intracelulares.

IMPORTANCIA BIOLOGICA•La apoptosis es fundamental en el desarrollo de órganos y sistemas, en el mantenimiento de la homeostasis del número de células y en la defensa frente a patógenos. Es un proceso finamente regulado que cuando se altera produce graves patologías como malformaciones, defectos en el desarrollo, enfermedades autoinmunes, enfermedades neurodegenerativas o aparición de tumores.

IMPORTANCIA BIOLOGICA

La apoptosis es fundamental en los siguientes procesos: • Remodelado durante el desarrollo embrionario. Un ejemplo puede ser la eliminación de las zonas interdigitales• Desarrollo de órganos y sistemas. El establecimiento del correcto circuito de conexiones neuronales durante el desarrollo necesita que las neuronas que no establezcan contactos sinápticos mueran por apoptosis. También en el establecimiento de un repertorio inmune adecuado es necesario que los linfocitos T que reconocen antígenos propios mueran en el proceso de selección negativa

IMPORTANCIA BIOLOGICA• Mantenimiento de la homeostasis celular. Es crucial el manteniendo de un

número determinado de células estableciendo un equilibrio entre división y muerte celular. En sistemas como la médula ósea o el aparato digestivo es especialmente importante que los procesos de apoptosis funcionen adecuadamente• Defensa frente a patógenos. Células infectadas por virus o bacterias disparan procesos de apoptosis como defensa. • Defensa frente al desarrollo de tumores. Procesos de apoptosis también protegen frente al desarrollo de algunos tipos de tumores. 

INICIACION DE LA APOPTOSIS

• Los estímulos que inducen apoptosis pueden ser extra o intracelulares. Citoquinas como el TNF, radiaciones, falta de señales hormonales o de factores tróficos son algunos ejemplos de estímulos extracelulares que inducen apoptosis. Mitosis incompleta, aumento de las especies reactivas de oxígeno, aumento del calcio citoplasmático o daños irreparables del ADN mediados por la molécula p53 son ejemplos de estímulos intracelulares que disparan procesos de apoptosis. 

• La apoptosis comienza con la activación de unas proteínas llamadas caspasas, que producen una cascada proteolítica que culmina con la hidrólisis de proteínas estructurales y de enzimas reparadoras de ADN y con la activación de enzimas hidrolíticas como las endonucleasas. Los estímulos extracelulares activan la caspasa 8 mientras que los intracelulares activan proteínas pro-apoptóticas e inhiben proteínas anti-apoptóticas de la familia Bcl-2. En respuesta a estímulos intracelulares o como vía alternativa promovida por la caspasa 8 (que vehicula los estímulos extracelulares) se forma el apoptosoma. La mitocondria está involucrada en la apoptosis inducida por daño o stress. En un primer momento se libera citocromo c al citoplasma. Éste se une a la proteína Apaf-1 que activa a la caspasa 9.

INICIACION DE LA APOPTOSIS

PROCESO DE APOPTOSIS

•La apoptosis es un proceso ordenado, con una serie de fases: disminución del volumen celular y pérdida de las características de adhesión, degradación de proteínas y fragmentación del ADN, condensación cromatínica, aparición de burbujas en superficie, fragmentación del núcleo, formación de los cuerpos apoptóticos (rodeados de membrana) y fagocitosis de estos cuerpos apoptóticos por macrófagos. En ningún caso se vierte el contenido celular al exterior. 

OTRAS DENOMINACIONES:

•Mecanismo programado de muerte celular

• Muerte celular programada

• Muerte programada de la célula

• Muerte fisiológica o programada

• Proceso de suicidio celular

•Suicidio celular

APOPTOSIS COMO PROCESO NECESARIO PARA

EL DESARROLLO• La remoción del tejido que se encuentra entre los dedos en el feto.

•El desprendimiento del endometrio al comienzo de menstruación ocurre por apoptosis.

•En el estado puerperal, la involución uterina

•La formación de sinapsis entre las neuronas del cerebro requiere que las células sobrantes sean eliminadas y este proceso ocurre por apoptosis.

LA APOPTOSIS ES NECESARIA PARA DESTRUIR CELULAS QUE

REPRESENTAN UN RIESGO PARA LA INTEGRIDAD DEL ORGANISMO

•Células infectadas con virus.

• Los linfocitos T citotóxicos destruyen las células infectadas por virus mediante la inducción de la apoptosis.

•Células con DNA mutado

•La radioterapia y la quimioterapia del cáncer inducen apoptosis en algunos tipos de c é lulas cancerosas.

APOPTOSIS• LA APOPTOSIS PUEDE

INICIARSE EN EL TERCIO FINAL DE G1 PARA IMPEDIR QUE LA CELULA DAÑADA INGRESE A LA FASE DE SINTESIS DE MANERA QUE LAS MUTACIONES NO SE REPRODUZCAN DURANTE LA REPLICACION DEL ADN INGRESANDO ASI A LA ESPECIE.

• O EN FASE G2, PARA IMPEDIR QUE LAS CELULAS QUE NO HAYAN LLEGADO A LA MADUREZ ENTREN EN MITOSIS.

EL GUARDIAN DEL GENOMA: P53

• El gen P53 se encuentra en el brazo corto del cromosoma 17 y codifica una proteína nuclear. Resulta esencial para inducir la respuesta de la célula ante el daño del ADN, deteniendo el ciclo celular en caso de mutación. El gen P53 es un gen supresor tumoral, que por lo tanto, desempeña un papel importante en apoptosis y control del ciclo celular. P53 defectuoso podría permitir que células anormales proliferen dando como resultado cáncer. ( aprox. Alrededor de un 50% de todos los tumores humanos contienen mutaciones en P53)