Apoptosis es un tipo de muerte celular controlada que se
caracteriza por una serie de perturbaciones en la estructura celular que contribuyen
no sólo a la muerte celular, sino también a la preparación de las células para su
posterior eliminación por los fagocitos y prevenir respuestas inmunes no
deseadas. La apoptosis es dirigida por los miembros de la familia caspasas de
cisteína proteasas, las cuales proteolizan las estructuras celulares de manera
controlada para evitar dañar a las células adyacentes y evitar la liberación de
moléculas inmunoestimuladoras para no atraer la atención de células inmunitarias.
Perspectiva amplia de la apoptosis
Visto desde el exterior, parece
que las células que se someten a esta forma de muerte celular inicialmente se
redondean y se retraen separándose de las células vecinas (figura 1) seguido de
un periodo de formación de ampollas de las que se generan pequeñas vesículas
llamadas “cuerpos apoptoticos”, la célula que muere debe ser marcada para poder
ser reconocida por los fagocitos los cuales se encargaran del reciclaje de su
contenido.
 |
Figura 1 | morfología de la apoptosis. a| El panel izquierdo muestra las células después de 2 h de la
exposición a daunorrubicina a las 4.5 h
(panel derecho), las células muestran la morfología típica de apoptosis, (retracción
celular y formación de ampollas en la membrana plasmática) b| Se indujeron células a experimentar apoptosis al tratarlas con
actinomicina D seguido por tinción de los núcleos (azul) con colorante Hoechst.
Para la compararlas, Las células apoptóticas (flechas) exhiben una extensa
formación de ampollas y además de la condensación y fragmentación de los núcleos
c| La fragmentación de las redes
mitocondriales. las células se transfectaron con una proteína verde
fluorescente específica a mitocondrias, Para visualizar las mitocondrias.
|
Antes de discutir los detalles de
la muerte celular asociada a la apoptosis, vale la pena considerar las
consecuencias de no controlar el proceso es decir la necrosis.
La necrosis (muerte celular no controlada)
se acompaña de una rápida pérdida de integridad de la membrana y la liberación
del contenido celular al espacio extracelular. Lo cual provoca daños a las células
adyacentes, Las células necróticas casi invariablemente desencadenan inflamación
por neutrófilos, macrófagos y otras células del sistema inmune innato.
Caspasas
Las caspasas están normalmente
presentes en células sanas como enzimas precursoras inactivas (zimógenos) Sin
embargo, todos los estímulos que desencadenan la apoptosis parecen hacerlo
mediante el inicio de los eventos que culminan en la activación de caspasas
(figura 2).
 |
Figura 2 | vías de activación de la caspasa. Vía extrínseca (ruta 1) implica la unión de
ligandos de muerte extracelulares (tales como factor necrosis tumoral α (TNF))
a receptores de muerte en la membrana. Lo que provoca el reclutamiento de proteínas
como la proteína de dominio de muerte
asociado a Fas (FADD), que a su vez recluta y varias moléculas agregadas de la
caspasa-8, promoviendo así su autoprocesamiento y activación. La caspasa-8
activa proteolíticamente procesos para activar a las caspasa-3 y -7, que activan mas caspasa que
culminan en la proteolisis del sustrato y la muerte celular. Vía intrínseca (ruta 2), Diversos estímulos que
provocan estrés celular o daños que activan uno o más miembros de la familia de
proteínas BH3. Las BH3 sólo activaran el siguiente paso cuando su concentración
este por encima del efecto inhibidor de las proteínas anti-apoptóticas BCL-2 lo
que promueve el ensamblaje de los canales
BAK-BAX en las membranas externas mitocondriales. Estos canales permiten la salida
de proteínas al espacio intermembrana, tales como el citocromo c este estimula
el montaje de un apoptosome que activa a la caspasa-9 inicia una cascada
proteolítica y más eventos de activación de la caspasas. Ruta de activación de caspasas por granzima B (ruta 3)
la perforina, se oligomeriza en las membranas de las células diana para
permitir la entrada de las granzimas. (Granzima B), estas son similares a las
caspasas, puede procesar BID, así como la caspasa-3 y -7 para iniciar la
apoptosis.
|
Todas las vías conducen a la
activación de los principales caspasas efectoras, caspasa-3, caspasa-6 y
caspasa-7, y estas enzimas llevan a cabo gran parte de la proteólisis que se ve
durante la apoptosis.
