Instituto Tecnolgico de ConkalLicenciatura en Biologa Biologa Celular Integrantes: Canto Osorio Juan M. Celis Moo Erika B. Meja Moreno Karen M. Moreno Torres Harry A. Novelo Castro Marco A.

Apoptosis: El fenmeno y su determinacinAutores: Luvia Enid Snchez Torres Fernando Diosdado Vargas Recibido el 28 de Junio de 2002 y aceptado para su publicacin el 5 de agosto de 2002.

Revista Tcnica Pecuaria en Mxico. 2003

ClulasMuerte de las clulas: Necrosis Dao severo a la clula, como la destruccin de la membrana o aumento de volumen hasta el desgarre de misma. Apoptosis Muerte celular programada que tiene todas las clulas originada por enfermedades o vejez, y que esta regulada genticamente.

Necrosis vs Apoptosis

Apoptosis En esta forma de deceso celular, las clulas se inactivan, desensamblan y degradan su propia estructura y componentes. La apoptosis es un fenmeno biolgico fundamental y su funcin es evitar la sobreproduccin celular. Este proceso consta de tres fases:

1. Fase de iniciacin: Esta puede ser desencadenada por diferentes seales intra o extracelulares, de las primeras mayormente son originadas por estrs biolgico, mientras que las segundas se originan por la unin y activacin de receptores ubicados en la membrana plasmtica.

La naturaleza de los inductores apoptticos pueden ser:

Fisiolgicos Biolgicos Qumicos Fsicos

2. Fase de ejecucin: La clula recibe la seal que le induce la apoptosis, y pierde contacto con otras clulas cercanas a esta. El citoplasma se contrae, reduciendo el volumen de la clulas. En la mitocondria se dan cambios que afectan la sntesis de ATP. Se condensa la cromatina y ocurre una fragmentacin nuclear. Se crean cuerpos apoptticos manteniendo la integridad de la membrana en cada uno.

Caspasas En la apoptosis inducida ocurre una unin de receptores con su ligando, provocan la activacin de unas protenas llamadas caspasas, que son las responsables de la muerte apopttica, convergiendo en una creciente cascada de sealizacin. Las caspasas deben contener una molcula de acido asprtico, lo que provoca una ruptura coordina y dirigida del citoesqueleto. Las caspasas pueden ser sustratos de otras, as como tambin pueden ser auto procesadas.

Funciones de las caspasasDentro de sus funciones destacan: Inactivacin de protenas que protegen a la clulas de muerte apopttica.

Involucradas en la reparacin del ADN. Encargadas en la organizacin del citoesqueleto Participan en la destruccin de la lamina nuclear. Inducen a la clula a expresar seales para ser fagocitadas.

Se han descrito dos cascadas o vas de induccin de la apoptosis, la cuales pueden unirse con un componen en comn, la caspasa. Va extrnseca: Empieza con una seal que desencadena de la unin entre el Fas o receptores de la muerte y trmero FasL o Apo-1, todo esto en exterior de la clula. Esta unin provoca el reclutamiento de una protena DISC al Fas, dentro del citoplasma, que a su vez permita la unin de la pro-caspasa 8.

La pro-caspasa 8 favorecer a su auto activacin. La caspasa 8 puede entonces activar a las caspasas efectoras 3, 6 y 7. La caspasa 8 tambin puede activar al Bid (miembro pro-apopttico Bcl2) y esta inducir a la liberacin del citocromo C y Apaf-1 de la mitocondria, que se unirn para forma el apoptosoma e iniciar la cascada de caspasas.

Va intrnseca o mitocondrial: Esta se activa por estrs, provocando la translocacin a la mitocondria de miembros pro-apoptticos como el Bax, lo que provoca la liberacin del citocromo C al citosol. Este proceso se acompaa por una perdida del potencial de membrana mitocondrial. En el citosol, el citocromo C se una a Apaf-1 formando as el apoptosoma, y siguiendo desde aqu la misma va que en el proceso intrnseco.

Las caspasas activadas (3, 6 y 7) por el apoptosoma son las principales responsables de los cambios morfolgicos y bioqumicos que ocurren en la clula apoptticas. Las caspasas 3 a la actina del citoesqueleto, debilitando las uniones entre ellas. La clula se contrae, deshidrata y forma cuerpos apoptticos membrana les.

3. Fase de eliminacin: Despus de la formacin de los cuerpos membranales, intervienen clulas fagocticas ayudan a la remocin de estos cuerpos apoptticos. Existe evidencia de que clulas fagocticas no profesionales como las dendritas y epiteliales, tambin participan en la remocin de estos cuerpos.

Existen varios mecanismos, uno de ellos son las caspasas, que generan marcadores de reconocimiento en las clulas apoptticas, para asegurar la remocin eficiente, disminuyendo las posibilidad de que estas clulas liberen su contenido y causen dao.

Regulacin de la apoptosis Las clulas tiene en su interior la maquinaria enzimtica necesaria para ejecutar el programa apopttico. Se han descrito varias molculas que participan en esta regulacin: Familia IAP Familia Bcl-2 Familia FLIP, v-FLIP y c-FLIP

Apoptosis en el sistema inmunitario

La muerte celular programada es muy importante para el desarrollo y funcionamiento del sistema inmunitario, debido a que interviene en los eventos de formacin del repertorio de clulas T y B.

Es conocido que el 95% de los timocitos son eliminados en el timo por mecanismos de la apoptosis Tambin en la mdula sea existe un proceso similar de delecin de clones B, autorreactivos en el estadio B inmaduro por entrecruzamiento de la inmunoglobulina de superficie en ausencia de seales coestimulatorias.

Tcnicas para determinar la apoptosis Las tcnicas que se eligen pare realiza este estudio dependen del modelo de estudio, del tipo de muestras y el equipo disponible.

Algunas de las tcnicas mas ampliamente utilizadas son:Electroforesis de DNA. Microscopia. Citofluorometra.

Electroforesis de DNA Se trata de la extraccin y purificacin del DNA de las clulas que se estn analizando. Enseguida se somete una muestra a una separacin electrofortica. Despus se muestra la evidencia de fragmentacin en la cromatina y aparece una muestra donde hay una escalera del fenmeno de apoptosis.

Microscopia Este mtodo se realiza con cortes de tejido teido con hematoxilina-eosina, pero no es una prueba muy eficiente. La inmunohistoqumica, permite la deteccin de protenas que participan en el proceso apopttico al emplear anticuerpos dirigidos contra ellas, esta es muy til. La mejor tcnica hasta ahora es la del TUNEL, esta se basa en el marcaje 3OH libres generados durante la fragmentacin del DNA en la muerte apopttica.

Citofluorometra Una tcnica es usar anticuerpos acoplados a un fluorocromo y que estn dirigidas contra una de las molculas que provocan la muerte apopttica. Otra tcnica es el anlisis del ciclo celular, en este se utiliza el fluorocromo que se intercala de manera estequiometrica con el DNA. Y por ultimo la tcnica de determinacin de actividades de las caspasas, en esta se emplea el sustrato de la caspasa cuya actividad se quiere evidenciar unido a una molcula fluorognica.