¡Descarga Necrosis y Apoptosis: Muerte Celular Programada y Accidental - Prof. Juarranz y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity! Tema 13: Muerte celular 1. Introducción - Necrosis: muerte accidental - Apoptosis: muerte programada - Autofagia: la propia célula “se come” a sí misma, las vacuolas terminan por destruir a la propia célula. Se diferencia de la apoptosis en que no tiene condensación de la cromatina. Se caracteriza por la falta de alimento - Muerte asociada con mitosis La muerte celular es un proceso reversible hasta un punto sin retorno. Se considera muerte celular si la célula: • Ha perdido la integridad de la MP • Ha incluido un núcleo fragmentado • Cadáver o fragmentos tragados por una célula adyacente 2. Necrosis Es una muerte accidental. Se caracteriza por que la célula se hincha por la entrada masiva de agua, sufre un proceso muy importante llamado oncosis. Se diferencia de la apoptosis porque en ella no entra agua, si no que se pierde. Además, se caracteriza por que se acumula cromatina, se hinchan los orgánulos, se rompe el núcleo, la mitocondria y la MP. Está relacionada con patologías, daños de tejidos, inflamación en el sistema inmune innato, y no afecta a una única célula, si no que produce una reacción en cadena, y terminan por morir las células vecinas. Se produce durante el desarrollo embrionario, mueren condrocitos del cartílago, durante la homeostasis en el epitelio intestinal de tejidos adultos… Actualmente se habla de necroptosis, es cuando la necrosis está regulada por vías de señalización y mecanismos catabólicos. • Mecanismos Pueden modular esta necrosis, y son: - Quinasa RIP1 - Quinasa RIP3 Para que funcionen estas quinasas, no tiene que haber caspasas en el medio. Se sabe también que están implicadas las proteínas Bcl2 (antiapoptóticas), y tiene que haber una supresión de ellas para que funcionen estas quinasas. En la necrosis hay un aumento de ROS (especies reactivas de oxígeno), disminución de ATP, aumento de Ca2+, acidificación del citoplasma, proteasas específicas… • Diferencias entre necrosis y apoptosis • En necrosis aumenta el volumen y la célula termina estallando; en apoptosis la célula reduce su tamaño, se van formando vesículas con contenidos celulares llamados cuerpos apoptóticos que son fagocitados, y la célula se desintegra. • En necrosis afecta a la célula que sufre necrosis y en las células de al lado, mientras que la apoptosis afecta a una única célula. • En apoptosis las células tienen aspecto de palomita, pop corn, debido a los cuerpos apoptóticos. 3. Apoptosis Es la muerte celular programada, afecta a una única célula, y sirve como mecanismo central de control para el desarrollo embrionario, donde se crean muchas estructuras que no se necesitan o están defectuosas y han de ser eliminadas por apoptosis, como la cola del renacuajo; regula el esculpido de tejidos específicos, como las células de la membrana interdigital de los dedos; y regula el número de células en el adulto, mantiene un equilibrio entre proliferación y apoptosis. • Cambios morfológicos Los pasos principales que ocurren en la apoptosis son: Tenemos una célula normal, se desencadenan todos los reguladores, y el primer signo externo es la condensación de la cromatina y además una retracción del citosol por la pérdida de agua. Después se fragmenta el núcleo, la cromatina se rompe en fragmentos de 200 pares de bases, se ve una “escalera” de DNA; se forman evaginaciones que van formando cuerpos apoptóticos, y se forma una fragmentación celular, lo que da el aspecto de palomita. Finalmente, todos estos cuerpos apoptóticos y restos celulares son fagocitados. Los cambios celulares que se producen son: - A nivel de la membrana plasmática: la célula se hace mucho más esférica, se reduce el volumen, se forman los “Blebs” que dan el aspecto de “boiling” y más tarde de “pop corn”; se pierde la simetría al actuar las scramblasas y dejas de actuar las flipasas, y hay una exposición de fosfatidilserina en la cara externa, q marca la célula para fagocitosis. - A nivel de la mitocondria: son más funcionales que morfológicos. Se produce un desacoplamiento de la cadena transportadora de e-, detención del metabolismo energético, se forman iones superóxido, se libera el citocromo C de la mitocondria, se abre un poro de transición que provoca cambios en el potencial de la membrana de la mitocondria, y una rotura de la mitocondria por una hiperosmolaridad de la matriz. - A nivel del núcleo: se reduce su volumen, se condensa la cromatina, fragmentación del DNA en fragmentos de 200 pares de bases, y formación de una o varias esferas densas a partir del núcleo. • Reguladores moleculares · Caspasas: son unas enzimas cys proteasas, rompen proteínas en cys. Se sintetizan como procaspasas, como modo de regulación. Tienen varios dominios: un dominio catalítico (central) llamado DED, uno regulador (C-terminal) llamado CARD, y un dominio en el N-terminal que se tiene que romper o eliminar para ser activo. Para ser activas, las caspasas tienen que sufrir dos roturas proteolíticas: una que permita escindir el dominio N-terminal, y otra entre el dominio catalítico y el regulador para que adquiera una conformación tridimensional activa. Hay dos tipos de caspasas: - Iniciadoras: tienen capacidad autoproteolítica, se rompen ellas mismas y se autoactivan. Sólo activan a las ejecutoras. - Ejecutoras: tienen que ser activadas por las iniciadoras y rompen a otras proteínas. Cuando la procaspasa 9 de la vía intrínseca se asocia a Apaf-1, al salir el citocromo C de la mitocondria, y hace que la procaspasa active su capacidad autoproteolítica y escinda los dos fragmentos del N-terminal y genere la caspasa 9 activa. Esta caspasa actúa sobre la caspasa 3 (ejecutora) y la activa, induciendo la muerte celular. También tenemos la procaspasa 8 de la vía extrínseca. · IAP o proteínas inhibidoras de la apoptosis: son proteínas que se unen a las caspasas y bloquean su acción. Pueden hacerlo uniéndose a las procaspasas impidiendo que se activen, o se unen a la caspasa activa bloqueando que funcione. Las IAP se unen a la procaspasa 9 y bloquean que se unan las Apaf y el citocromo C; o se unen a la caspasa 3 que ha producido la procaspasa 8 y bloquean su acción. · Ppt de la familia Bcl-2: está formada por tres miembros: proteínas antiapoptóticas (con 4 dominios estructurales) como Bcl-2 y Bcl-XL; ppt proapoptóticas (BH123) como Bax y Bak; y las ppt proapoptóticas “solo BH3”, como Bad.
