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M ecanismos de Muerte Celular. UNSL Química Biológica Patológica 2012 Rojas Jos é. IMPOTANCIA DE LA MUERTE CELULAR.
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Mecanismos de Muerte Celular UNSL Química Biológica Patológica 2012 Rojas José
IMPOTANCIA DE LA MUERTE CELULAR • La muerte celular tiene una gran importancia para el cuerpo humano en la mantención y regulación de la población celular (homeostasis celular), remodelación tisular e involución de órganos (timo) • Esta entra en juego una vez que las células han cumplido su función , han sido dañadas ,presenten anormalidades se hallen infectadas o representen un peligro para el cuerpo Apoptosis durante la formación de las manos
Clasificación de la muerte celular • La clasificación mas ampliamente usada para mamíferos solo acepta 2 tipos de muerte celular la apoptosis y la necrosis , recientemente se ha propuesto un tercer tipo de muerte celular llamada AUTOFAGIA • Otra forma de clasificación se basa en el control genético del mecanismo de muerte (programada o no programada)
Apoptosis • La apoptosis es el principal mecanismo de muerte celular del cuerpo • es un proceso en que la célula tiene programada geneticamente su propia muerte, también llamada "suicidio celular", afecta sólo a células individuales o aisladas y no se asocia a inflamación • La muerte apoptotica puede ser desencadenada por diferentes señales intra o extracelulares. Las primeras son, en muchos casos, originadas por estrés biológico, el cual provoca la liberación de citocromo C de la mitocondria (vía intrínseca), mientras que algunas de las señales extracelulares desencadenan el proceso apoptotico al unirse a su ligando presente en la membrana plasmática de la célula blanco (vía extrínseca). La naturaleza de los inductores puede ser fisiológica ( hormonas, citosina), biológica (bacterias, virus, parásitos), química (fármacos) o física (radiaciones), pudiendo un mismo estimulo generar efectos diferentes y hasta opuestos en distintos tipos celulares, e incluso en células del mismo tipo pero que se encuentren en diferente etapa de desarrollo.
Fenómenos observados durante la apoptosis *Se conserva la integridad de la membrana plasmática *se produce la Contracción del citoplasma *Se produce un clivaje del citoesqueleto mediado por proteasas cisteina- aspartato especificas (caspasas) *condensación de la cromatina *degradación de la membrana nuclear *Degradación del DNA mediante endonucleasas formando el clásico patrón de "DNA ladder " en la electroforesis *Formación de los cuerpos apoptoticos (restos de citoplasma rodeados de membrana celular) *Rápida fagocitosis de los restos celulares "DNA ladder "
Vías de inducción de la apoptosis • Viaintrinsecaes controlada por la interaccion entre los miembros proapoptoticos y antiapoptoticos de la familia BCL2 (B-celllymphoma 2), segundo miembro de un grupo de proteínas inicialmente descrito en estudios de la translocación recíproca entre los cromosomas 14 y 18 observada en linfomas foliculares • Existen 3 sub familias • Subfamilia Bcl-2 (anti-apoptótica): Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-W, MCL-1, BCL2A1, BCL-B • Subfamilia Bax (pro-apoptótica): Bax, Bak, Bok • Subfamilia BH3 (pro-apoptótica): Bad, Bid, Bik, Blk, BimL(necesaria en la apoptosis inducida por falta de factores de crecimiento), PUMA(es esencial en la apoptosis inducida por daño al ADN) , NOXA, BMF, HRK • Estas subfamilias se forman deacuerdo a la homología con cuatro regiones denominadas dominios de homología Bcl-2 (BH). • La subfamilia antiapoptóticapresenta una conservación de los 4 dominios • las sub familias proapoptoticas solo conservan el dominio BH3 • BH1, BH2 y BH3 son los responsables de formar una región hidrofóbica de interacción con los dominios BH3 de las proapoptóticas, produciendo su inhibición.
Vías de inducción de la apoptosis • Las proteínas proapoptoicas Estas producen una alteración en la membrana mitocondrial lo cual produce la liberación de citocromo C el cual activa la caspasa 9 • Caspasa 9este activa las caspasas3-6-7 las que atacan alas moléculas inhibidoras de las DNAsas produciendo la degradacion del DNA celular y la apoptosis
Vías de inducción de la apoptosis • Vía extrínseca esta vía es activada cuando el TNF o el FasL (el cual suele ser expresado por linfocitos T) Se unen a sus receptores (TNF- receptor) también llamado receptor de muerte celular • Cuando el receptor se une a su ligando se trimerisa lo que permite la unión de FADD produciendo la activación de la caspasa 8 La que luego activara las caspasas 3-6-7 produciendo así la apoptosis
Patologías producidas por fallas en el control de la apoptosis
Autofagia • La autofagia es el proceso a través del cual la célula recicla sus propios elementos redundantes o dañados y consiste en un mecanismo adaptativo de respuesta al stress producido ante la falta de nutrientes . • Existen 3 formas de autofagia clasificadas según como el lisosoma recibe el material para la degradación • MACROAUTOFAGIA: El autofagosoma una estructura de doble membrana (del retículo plasmático) envuelve el material a degradar y luego se fusiona con el lisosoma • MICROAUTOFAGIA: se produce una invaginación de la propia membrana del lisosoma la cual envuelve el material a degradar llevándolo así a su interior • AUTOFAGIA MEDIADA POR CHAPERONA: En esta se produce la Importación de proteínas que contienen la secuencia KQFERQ de manera dependiente de la chaperonaHSC70 y la glicoproteína asociada a la membrana lisosomalLAMP2A
Necrosis • La necrosis es la muerte patológica de un conjunto de células o tejido debido a lesiones irreparables sufridas ya sea por un agente físico (frio ,calor ,presión, radiaciones ionizantes ) o químico (pH extremo ,toxinas , isquemia etc.) • En la necrosis el compromiso de la integridad de las membranas puede permitir el escape de citoplasma al exterior o en el caso de los lisosomas de enzimas las cuales degradaran el contenido citoplasmático • MEDIADORES DE LA NECROSIS • *especies reactivas del oxigeno • *calpainas (tiolproteasas) • *catepsinas • *Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)
Conclusiones • Los mecanismos de muerte celular juegan un papel importante en la mantención de la integridad de cuerpo humano, • su descontrol ya sea por inhibición o excitación es causa de serias patologías • su compresión profunda es la clave para nuevos tratamientos clínicos en áreas de la medicina como inmunología , neurológica , oncología ,virología, cardiología entre otras .