apoptosis · 2019-10-23 · deben establecerse conexiones integrina-componentes de la matriz...

Apoptosis

Una forma de muerte celular programada:un programa intracelular se activa y, en forma controlada, lleva a la célula a la

muerte.

Apoptosis ≠ Necrosis

Funciones de la Apoptosis1) Desarrollo: esculpir órganos y partes del

cuerpo

1) Desarrollo del sistema nervioso

2) Sistema Inmume: eliminación de célulasinmunes autoreactivas y células inmunes yautilizadas

Funciones de la Apoptosis

3) Homeostasis: mantener el número de células

4) Eliminar células dañadas o infectadas

Apoptosis y enfermedad

Supervivenciacelular/Proliferación

Apoptosis

Apoptosis y enfermedad

Apop

tosi

sCáncer

EnfermedadesAutoinmunesAp

opto

sis Desórdenes degenerativos

(Alzehimer, Parkinson)

SIDA (eliminación de linfocitos T)

Isquemia y reperfusión

Fenotipo apoptótico• Reducción del volumen celular• Degradación de la lámina nuclear• “Blebbing” de la membrana celular• Formación de cuerpos apoptóticos

Fenotipo apoptótico (marcadores bioquímicos)

Condensación de la cromatina Flip-Flop de fosfatidilserina

Flip-Flop de fosfatidilserina

Fenotipo apoptótico (marcadores bioquímicos)

Fragmentación del ADN

Activación de CASPasas

Análisis del linage celular en C. elegans: identificación de la base genética de la apoptosis

1090 células somáticascigoto

959 células en el adulto

131 células muerendurante el desarrollo

Robert Horvitz

Vía de la apoptosis en Caenorhabditis elegans

Egl1 (BH3-only)

Ced-9 (Bcl-2)

Ced-4 (Apaf-1)

Ced-3 (Caspase-9)

Apoptosis

Translocación cromosomal y Linfoma Folicular

Vaux et al, Nature, 1988

Células B normales

Células B LF

Sin IL-3

La Familia de proteínas Bcl-2

Activación de Caspasas por proteólsis

caspasa iniciadora

caspasasejecutoras

Proteínas“target”

lámina nuclear Proteínas del citoesqueletoY de adhesión célula-célula

Fragmentación del ADN

caspasa iniciadora

caspasasejecutoras

Proteínas“target”

lámina nuclear Proteínas del citoesqueletoY de adhesión célula-célula

Xiaodong Wang (University of Texas)

Reproducir in vitro los eventos iniciales de la Apoptosis

Células en buffer hipotónico Centrifugación a 100.000 x G

Columna de FosfoCelulosa

Apaf-1 y Apaf-3 Apaf-2

Sobrenadante (S-100)

Columna de hidroxipatita

Apaf-1 Apaf-3 Liu et al., Cell, 1996

Cadena de transporte electrónico

Mitocondria

Células en buffer hipotónico Centrifugación a 100.000 x G

Columna de FosfoCelulosa

Apaf-1 y Apaf-3 Apaf-2 (citocromo C)

Sobrenadante (S-100)

Columna de hidroxipatita

Apaf-1 Apaf-3

Apoptotic activating factor 1 (Apaf-1)

CARD: Caspase recruitment domain

NBD: Nucleotic binding domain

WD40: protein-protein interaction domains

Localización celular de Apaf-1

Apaf-1

Células en buffer hipotónico Centrifugación a 100.000 x G

Columna de FosfoCelulosa

Apaf-1 y Apaf-3 Apaf-2 (citocromo C)

Sobrenadante (S-100)

Columna de hidroxipatita

Apaf-1 Apaf-3

Apaf-3 (Caspasa 9)

Procaspasa iniciadora(Caspasa 9)

Procaspasas ejecutoras(Caspasa 3)

Proteínas“target”

Caspasas: alineamiento

CARD: Caspase recruitment domain

DED: Death effector domain

Apoptosis: Vía intrínseca

?

La Familia de proteínas Bcl-2

p53

Estímulo apoptótico (ej. UV)

Front Cell Dev Biol., 2018

Ratones doble “knockout” para bax y bak conservan las membranas interdigitales

Lindsten et al, Mol. Cell, 2000

Vía Extrínseca de ApoptosisFasL

FasR

Death domain

¿Qué sucede con las célulasapoptóticas?

Apoptosis en el contexto de tejidos: epitelios

Extrusión de células apoptóticas

The EMBO Journal Vol.16 No.18 pp.5592–5599, 1997

La activación de vías de señalización de sobrevida es dependiente del anclaje de la célula

Las Integrinas median la interacción entre la matriz extracelular y la célula (citoesqueleto)

Los componentes de la matriz extracelular interaccionan habitualmente con más de un tipo de integrina. Y las interacciones específicas son dependientes

de tejido. Es decir, que para que se activen los mecanismos de sobrevida, deben establecerse conexiones integrina-componentes de la matriz

extracelular específicos en cada tejido.

Si esas conexiones se pierden se produce ANOIKIS: Apoptosis generada por desconexión de la matriz extracelular

Desensamblaje de las adhesiones focales

Por ej.

Pérdida de la activación de la expresión de Bcl-2 y Bcl-XL y de la desactivación de

Bak and Bax

Activación de Caspasa 8