Mecanismos de Muerte Celular UNSL Química Biológica Patológica 2012 Rojas José
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Mecanismos de Muerte Celular
UNSLQuímica Biológica Patológica 2012Rojas José
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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
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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)
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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.
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"DNA ladder "
*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
Fenómenos observados durante la apoptosis
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Vías de inducción de la apoptosis• Via intrinseca es controlada por la interaccion entre los miembros
proapoptoticos y antiapoptoticos de la familia BCL2 (B-cell lymphoma 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 antiapoptótica presenta 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.
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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 caspasas 3-6-7 las que atacan alas moléculas inhibidoras de las DNAsas produciendo la degradacion del DNA celular y la apoptosis
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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
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RESUMEN DE LAS VIAS DE ACTIVACION DE LA APOPTOSIS
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Patologías producidas por fallas en el control de la apoptosis
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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
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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)
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ESQUEMA DE MEDIADORESDE LA APOPTOSIS
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Fenómenos observados durante la necrosis
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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 .
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Muchas Gracias