Muerte celular Flashcards
Proceso importante para mantener la homeostasis y desarrollo adecuado en los tejidos animales y vegetales
Muerte celular
La muerte celular se puede dar en:
- Respuesta a una lesión o infección
- Desarrollo embrionario (ej. eliminar células no deseadas de los tejidos)
- Proceso de eliminar células con mutaciones (ej. tumores) o funcionalmente dañinas (ej. degradación de linfocitos autorreactivos)
Vías principales de la muerte celular
Apoptosis y Necrosis
Activado por cadena de señalización que conserva membranas celulares para facilitar la eliminación de los residuos por fagocitosis
Apoptosis
Características de una célula en estado de apoptosis:
- Activación de caspasas
- Condensación citoplasmática y nuclear
- Reducción en tamaño celular
- Ruptura de proteínas celulares
- Formación de cuerpos apoptóticos
- Degradación ordenada de ácidos nucleicos
- Exposición en la superficie de la fosfatidil serina
- La fosfatidil serina se une a receptores de células fagocíticas
Grupo de cistein-proteasas
Caspasas
Son ejecutoras de la apoptosis
Caspasas
Caspasas presentes en TODAS las células animales en forma inactiva
Procaspasas
Apoptosis está constituida por dos clases de caspasas:
- Caspasas inciadoras 2, 8, 9 y 10
- Caspasas efectoras 3, 6 y 7
Vías para la activación de caspasas:
- Vía Extrínseca –> ligandos extracelulares que se unen a receptores de la superficie celular
- Vía Intrínseca –> mitocondrial medida por estrés celular o por lesiones irreversibles en el ADN
Responsables de respuestas de inflamación, actividad antiviral y apoptosis
Factor de Necrosis Tumoral (TNF)
Los pasos de la vía Extrínseca:
- Activación = ligandos y receptores transmembranales
a) TNF –> expresado por macrófagos
b) Ligando Fas –> expresado en células T (reconocen auto-antígeno y linfocitos citotóxicos encargados de eliminar células dañinas) - Unión del ligando activa al receptor –> lado citosólico se acopla a proteinas en este caso FADD (Fas associated death domain).
- FADD simultáneamente recluta a la procaspasa 8, formando el complejo DISC (Death-inducing signaling complex).
- Activación autocatalítica de la caspasa 8
- Dispara una cascada proteolítica, la fase efectora = APOPTOSIS
Dedicado a destruir linfocitos auto-reactivos o células tumorales.
Mecanismo de FasL/FasR
Pasos de la vía Intrínseca:
- Activación de vía cuando hay:
a) Señales de supervivencia (nutrientes o factores de crecimiento)
b) Perdida de uniones con otras células o con la matriz extracelular.
c) Daños en el ADN (ej. radiación, toxinas)
d) Sensores de daño o estrés se activan por aumento en Ca ROS o hipoxia - Activación = expresión de la fam. de proteínas BCL-2 (B-cell lymphoma)
a) Anti-apoptóticas: BCL-2, BCL-XL
b) Pro-apoptóticas:
i: BH (BCL-2homology) 123:BAX,BAK
ii: BH3-only: NOXA, PUMA (p53 upregulated modulator of apoptosis), BID, BIM (BCL2 interacting mediator of cell death), BAD (BCL2 antagonist of cell death)
Proteína citosólica, sólo se inserta en la membrana mitocondrial y se oligomeriza como respuesta a un estímulo pro-apoptótico.
Bax
Proteína residente de la membrana mitocondrial, pero se encuentra en forma de monómero. Ésta sólo se oligomerizará mediante la unión con una BH3-only debido a la activación de una señal de apoptosis.
Bak
Mecanismo de acción de PRO-APOPTOSIS
- Citocromo C es liberado hacia el citosol
- Se liga a una proteína llamada APAF-1 (factor 1 activador de la apoptosis)
- Citocromo C se activa e hidrolizando por unión a ATP/dATP
- Esto permite la oligomerización en un heptámero (apoptosoma), con la exposición del dominio CARD (caspase recruitment domain).
- La union de la procaspasa 9 se da mediante interacciones CARD-CARD, las cuales también activan la actividad proteolítica de la caspasa.
- Esta caspasa activa una cadena de reacción con otras caspasas
Mecanismo de acción de ANTI-APOPTOSIS
- Los factores de crecimiento y otras señales de supervivencia estimulan la producción de proteínas anti-apoptóticas, entre las que destacan BCL-2, BCL-XL y MCL-1.
- Estas proteínas actúan citoplasma y en las membranas mitocondriales (regulan la permeabilidad de las mitocondrias).
Actúa en respuesta a varios tipos de estrés celular (ej. daño a ADN y la hipoxia) para mediar efectos antiproliferativos
Factor supresor tumoral
Proceso causado por un daño accidental o una deficiencia metabólica con una disminución de ATP
Necrosis
Desnaturalización de proteínas y digestión enzimática autolítica o heterlítica
Necrosis
Características de células en necrosis:
- Las células y sus organelos se hinchan porque se altera la capacidad de la membrana plasmática de controlar el paso de iones y agua
- Las células se rompen y su contenido se libera en el espacio extracelular
- Inflamación en los tejidos cercanos
MECANISMOS DE ACCIÓN DE LA NECROSIS
- CAUSA = ISQUEMIA (falta de O2)
- Logrando parar la producción de ATP mitocondrial (esto afecta el funcionamiento de bombas Na/K)
- Se comienza a producir ATP por glucólisis anaerobia; logrando producir ácido láctico
- Disminuye pH
- Causando desnaturalización de proteínas (proteasas, endonucleasas, exonucleasas y fosfolipasas)
- NECROSIS
- Desbalance de Na y K
- Altera el control de paso de iones y agua en la membrana plasmática
- Desequilibrio osmótico causa ruptura de la membrana
- NECROSIS
- Desbalance de iones permite la entrada de Ca
- Ca activa Fosfolipasas A-2
- Estas degradan los fosfolípidos de la membrana celular
- NECROSIS
-Muerte accidental por lesión
-Pérdida de la integridad de la membrana
-Ruptura aleatoria del ADN
-Respuesta inflamatoria a células cercanas
-Independiente de ATP
Necrosis
-Muerte programada
-Formación de cuerpos apoptóticos
-Degradación controlada de ADN
-Degradación por fagocitosis
-Dependiente de ATP (activación de caspasas)
Apoptosis