Universidad Nacional de TrujilloFacultad de Farmacia y Bioquímica- Dpto. Bioquímica Cátedra de Bioquímica-Asignatura Bioquímica II

Docente:

Mg. Anabel González Siccha

Trujillo, 05 de Marzo de 2008

Teoría Nº 28 : Teoría Nº 28 : Apoptosis y Necrosis Celular: Apoptosis y Necrosis Celular: Diferencias. Favorecedores de la muerte celular Diferencias. Favorecedores de la muerte celular (Genes Inductores). Inhibidores de la muerte (Genes Inductores). Inhibidores de la muerte celular (Genes Supresores). Mecanismo. celular (Genes Supresores). Mecanismo. Proteínas involucradas en la apoptosis.Proteínas involucradas en la apoptosis.Señales Extrínsecas e intrínsecas.Señales Extrínsecas e intrínsecas.

En condiciones fisiológicas, la homeostasis celular mantiene el estado de diferenciación de cada célula y regula estrictamente su tasa de proliferación, su tiempo de supervivencia y su territorialidad, de acuerdo con las necesidades del organismo

La acumulación de una serie de alteraciones en el ADN (mutaciones puntuales, amplificaciones, deleciones, translocaciones, inserciones víricas e hipometilaciones) que afectan a un grupo particular de genes (los protooncogenes y los genes supresores) da lugar al fenotipo característico de las células transformadas: 1) diferenciación aberrante; 2) proliferación aumentada; 3) supervivencia prolongada, y 4) tendencia a la invasión y metástasis.

Los protooncogenes y los genes supresores codifican proteínas que son eslabones de las vías de transducción de señales responsables del control de los rasgos fenotípicos indicados

Un oncogen es un protooncogén alterado (su expresión es dominante)

La activación de un oncogén es el resultado de una o varias mutaciones en un protooncogen que alteran estructural y funcionalmente su producto.

Los productos de protooncogenes conocidos pueden agruparse según su actividad biológica normal en:

FACTORES DE CRECIMIENTO : PDGF, TNF, TGF RECEPTORES PARA FACTORES DE CRECIMIENTO :

EGFRc MOLÉCULAS TRANSDUCTORAS DE SEÑAL: Ras,

ABL PROTEÍNAS INVOLUCRADAS DIRECTAMENTE EN LA

PROGRESIÓN DEL CICLO CELULAR: Ciclina D (gen Bcl-1)

PROTEÍNAS INVOLUCRADAS DIRECTAMENTE EN LA REGULACIÓN DE LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA Bcl. Inducen (Bax, Bak, Bad) y otras bloquean la apoptosis (Bcl2, Bclx1)

APOPTOSIS Muerte celular programada Esencial en desarrollo, morfogénesis y diferenciación

celular MANTIENE TEJIDO ADULTO EN EQUILIBRIO

Tejidos de recambio constante Elimina células potencialmente peligrosas

Células infectadas por virus Células con lesión de ADN

PERMITE EL BUEN DESARROLLO EMBRIOLOGICO Sistema nervioso Formación de pies y manos

La apoptosis se ha conocido con otros nombres:

cuerpos de Councilman (hígado)

cuerpos cariolíticos (criptas intestinales)

cuerpos tingibles (ganglio linfático)

cuerpos de Civatte (piel)

cuerpos hematoxilínicos (varios)

Cuerpos apoptóticos

Precondensación(variable)

Prefragmen-tación celular

Condensación

MORFOLOGIA

EJECUCION

CAMBIOS BIOQUÍMICOS

Caspasas

Endonucleasas

CONDENARegulación de Genes

Fragmentación del ADN

REMOCION Y DEGRADACIONFagocitosis

ETAPAS

Proceso de la Apoptosis (Fases) Las células q inician su muerte comienzan por perder

contacto con sus células vecinas y se desprenden del tejido.

Condensación del núcleo y de la cromatina Condensación del citoplasma con marcada reducción

del volumen celular Las mitocondrias liberan citocromo c al citoplasma y

pierden PM Fragmentación internucleosomal del ADN por parte de

endonucleasas dependientes de Mg2+ Burbujeo de la membrana celular y vesicularización

del contenido celular (cuerpos apoptóticos) Señalización a células vecinas y atracción de

fagocitos.

FASES

Fase de inicioFase de compromisoFase de ejecución

FASE DE INICIO Genes que regulan el ciclo celular

P53 E2F1 cmyc pdcd4

Genes de la familia bcl-2: Niveles de acción Receptores de muerte celular

R. Fas (CD95) R. TNF-R1

Citoquinas de supervivencia

FASE DE COMPROMISO

Papel de la Mitocondria Papel de citocromo C Formación de apoptosoma

FASE DE EJECUCIÓN Caspasas

Acción de las caspasas Inhibición de las caspasas

NECROSIS APOPTOSIS

FagocitosisInflamación

Fagocitosis por macrófagos o células vecinas

(Adaptado de Walker NI., 1988)

Célulaviable

Brotes citoplasmático y extrucción de cuerpos apoptóticos

Integridad de las membranas

CAMBIOS ULTRAESTRUCTURALES

Aglutinación cromatínica Tumefacción de organelas

Daño de membranas liberación del contenido celular y enzimas lisosómicas

Compactación y fragmentación cromatínica

Favorecedores de la muerte celular: (INDUCTORES)

- Proteínas de membrana con función receptora (TNF, FAS-R, Ras)

- Proteasas, ICE, ICH-1 - Granzima B- Proteinas fam Bcl-2 (Bax, Bclx5)- Proteína nuclear supresora p53 - Las proteínas nucleares Myc, Jun

y Fos Inhibidores de la muerte celular

(SUPRESORES)- Bcl-2 y Bclx: antioxidante- PN supresora Rb- Pin-1: previene contra apoptosis

inducida por dexametasona

VIAS DE APOPTOSISQue hace que las células se

mueran?Señales Internas : membrana mitocondria, nuclear, RE

BCL2.- antiapoptotica Bax.- proapoptotica

Externas Fas Receptor TNF

Inducción de la apoptosis

ligandos de muerte

granzyma- linfocitos T citotóxicos

químicos virus

Señales Extrinsecas

stress celular

deprivación de growth factor

stress oxidativo

Daño del DNA

Señales Intrínsecas

radiación

mitocondria

Apoptosis inducida por las células del sistema de defensa

LT citotóxicos •Vigilan.-reconocen-destruyen

Oncocélulas I-CMH-Oligopétido

•Exocitosis de proteasas Oligopéptido ∼ I-CMH

LT-CD8

Apoptosis por las proteasas ICE

Cistein proteasa

Apoptosis inducida por

proteínas de la familia Bcl-2

Bcl-2 (mme)

GEN p53GEN p53

Gen Supresor de Tumor- Coodifican proteínas:

(-) Ciclo celular(+) Apoptosis

Gen p53 :Gen p53 : Guardián del genoma

P53 y apoptosis

p53 induce la apoptosis a través de la activación transcriptional de genes proapoptoticos, tales como Puma, Noxa, p53AIP1, Bax, Apaf-1 etc.

También, puede inducir directamente la apoptosis en la mitocondria vía interación con la familia de la proteína Bcl-2, Bcl-xL y facilitar la oligomerización del Bax

Proteínas inductoras de la proliferación y apoptosis

Prot Inh Cinasas dep Ciclinas: p21

Regulación de la transición de la fase G1 a S en el ciclo celular: En la fase G1 del ciclo celular, el promotor de fase S, E2F1, se encuentra unido a la forma hipofosforilada de la proteína retinoblastoma (Rb).Con el progreso de la fase G1, Rb es fosforilada por complejos proteicos formados por ciclinas y kinasas dependientes de ciclinas (C + KDC), generando el estado hiperfosforilado de Rb (Rb con cuatro grupos fostato). La hiperfosforilación de Rb permite la liberación de E2F1 desde el complejo formado con Rb, el cual promueve la transactivación de genes que participan en la fase S del ciclo celular.La proteína p53 induce la expresión de las proteínas mdm2 y p21. La proteína p21 inhibe (H) la fosforilación de Rb dependiente de C + KDC. La mdm2 mantiene bajos los niveles de p53, inhibiendo su efecto antiproliferativo

Eventos Citoplasmáticos

Eventos nucleares Fragmentación del DNA:

- Activación de endonucleasas (nuc-1 y CAD)

- Destrucción de (ADP-ribosa) polimerasa (PARP)

Condensación del DNA:

- Destrucción y fosforilación proteínas de la matriz nuclear e histonas

- Activación de acinus

- Ruptura de histonas como H1 Inhibición de la trascripción:

- Inhibición RNA polimerasa I

SABER MORIR PARA SABER VIVIR

Debemos aprender que es más importante SER que TENER, ser FELIZ que ser importante.