Apoptosis
La apoptosis es una destrucción o muerte celular programada provocada por ella misma, con el fin de autocontrolar su desarrollo y crecimiento, está desencadenada por señales celulares controladas genéticamente. La apoptosis tiene una función muy importante en los organismos, pues hace posible la destrucción de las células dañadas, evitando la aparición de enfermedades como el cáncer, consecuencia de una replicación indiscriminada de una célula dañada.- ...........................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=c1f74c5a3c85f2c9d44b5fc8815a8a647b7814a4&writer=rdf2latex&return_to=Apoptosis
La apoptosis o muerte celular programada es el proceso ordenado por el que la célula muere ante estímulos extra o intracelulares. 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.
La apoptosis o muerte celular programada es el proceso ordenado de muerte de una célula ante estímulos extra o intracelulares.
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
• 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.
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.
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.
La apoptosis es un proceso muy finamente regulado. Si ocurre un exceso o un defecto de apoptosis, se producen diversas patologías como malformaciones, defectos en el desarrollo, enfermedades autoinmunes, enfermedades neurodegenerativas o aparición de tumores.
La apoptosis o muerte celular programada es el proceso ordenado de muerte de una célula ante estímulos extra o intracelulares.
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
• 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.
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.
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.
La apoptosis es un proceso muy finamente regulado. Si ocurre un exceso o un defecto de apoptosis, se producen diversas patologías como malformaciones, defectos en el desarrollo, enfermedades autoinmunes, enfermedades neurodegenerativas o aparición de tumores.
La muerte celular por apoptosis juega un papel crucial en el desarrollo y en la homeostasis de los tejidos. Este proceso se lleva a cabo mediante la permeabilización mitocondrial y la activación de caspasas. La condensación de la cromatina y la fragmentación del ADN son características clave de las células apoptóticas, que son finalmente eliminadas por los fagocitos. La desregulación de la apoptosis puede contribuir a patologías tales como cáncer o enfermedades autoinmunes y neurodegenerativas.
Características generales de la apoptosis:
La apoptosis es un tipo de muerte celular que usan los organismos multicelulares para eliminar células dañadas o no necesarias de una forma perfectamente controlada que minimiza el daño de las células vecinas. Los restos celulares resultantes, que están siempre rodeados de membrana plasmática, son eliminados mediante fagocitosis, evitando la inflamación en esa zona.
La célula que muere por apoptosis sufre una serie de cambios morfológicos, reduciéndose su volumen. La membrana se altera y aparecen protuberancias ("blebbing"), el citoplasma y los orgánulos celulares se condensan y se liberan factores del interior de la mitocondria que promueven la muerte.
Apoptosis en el desarrollo. Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2002:
La apoptosis juega un papel esencial en el desarrollo embrionario, especialmente en el desarrollo del sistema nervioso, donde el número de neuronas depende de la eliminación de muchas células mediante este proceso. También se eliminan por apoptosis las células de las regiones interdigitales para dar lugar a los dedos. Sydney Brenner, John Sulston y Robert Horvitz recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2002 por sus estudios en el gusano Caenorhabditis elegans, en dónde por primera vez identificaron un proceso de muerte celular programada (apoptosis), esencial para su desarrollo, por el que se elimina un número definido de células producidas inicialmente en exceso. Mediante estudios en mutantes de estos gusanos, se identificaron los genes necesarios para este proceso y posteriormente se han encontrado sus homólogos en humanos.
La desregulación de la apoptosis y las enfermedades:
En el organismo adulto la apoptosis resulta esencial para mantener la homeostasis de los tejidos ya que elimina células excedentarias o células dañadas que podrían ser peligrosas para el organismo. Cuando los mecanismos que regulan la apoptosis fallan, tanto por exceso como por defecto, este equilibrio se altera y pueden originarse diversas patologías. La resistencia a la apoptosis es una de las características que contribuyen a la generación de un tumor y también puede ser la causa de algunas enfermedades autoinmunes. En el caso contrario, un exceso de apoptosis podría estar relacionado con enfermedades neurodegenerativas.
Fragmentación del ADN y ruptura de proteínas por las caspasas:
Una de las características más importantes de la apoptosis es la condensación del núcleo y la fragmentación del ADN en fragmentos de 200bp (pares de bases) o múltiplos de ellos ("escalera de ADN"). Además, muchas proteínas celulares sufren una ruptura o proteolisis, generalmente catalizada por proteínas con actividad enzimática denominadas caspasas. Todas las caspasas (cisteín-proteasas) tienen una cisteína en su centro activo y producen cortes en proteínas, justo detrás del aminoácido Asp. Cuando se inicia el proceso de apoptosis, se activan las caspasas, se cortan proteínas y finalmente el ADN.
Existen dos rutas principales de activación de la apoptosis. Una que se inicia en la membrana a nivel de unas proteínas, denominadas receptores de muerte, que al unirse a determinadas proteínas extracelulares (ligandos) desencadenan la activación de las caspasas. La otra vía se inicia en respuesta al daño celular causado por radiación o determinados compuestos tóxicos.
Papel de la mitocondria en la apoptosis:
Durante la apoptosis las mitocondrias liberan al citosol proteínas que participan en el proceso de manera decisiva. Una de estas proteínas es el citocromo c que una vez en el citosol produce la activación de algunas caspasas. La liberación de proteínas de la mitocondria va acompañada de una perdida de su función como orgánulo generador de energía, ya que se afecta el proceso de transporte electrónico.
Fagocitosis de las células apoptóticas:
En las células apoptóticas se producen cambios en la distribución de lípidos de la membrana plasmática. Un fosfolípido normalmente presente sólo en la cara interna de la bicapa lipídica, la fosfatidilserina, se transloca a la cara externa. La fosfatidilserina en la superficie celular actúa como señal para que la célula apoptótica sea reconocida y eliminada por los fagocitos.
Figura. Muerte celular por apoptosis. A) Panel superior: Fases del proceso de muerte por apoptosis: condensación de los distintos orgánulos celulares, fragmentación celular generando cuerpos apoptóticos y fagocitosis. Panel inferior: Imágenes del microscopio óptico mostrando núcleos teñidos con DAPI de células normales o apoptóticas. En este último caso, los núcleos aparecen condensados o fragmentados. B) Rutas de activación de la apoptosis: de receptores de muerte y mitocondrial. Cascadas de activación de caspasas que conducen a la ruptura de proteínas y a la activación de la fragmentación del ADN.
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