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Sin apoptosis, se acumularían
probablemente dos toneladas
de médula ósea y de ganglios
linfáticos y 16 km de intestino,
en un humano a la edad de
80 años.
La palabra apoptosis deriva del
griego antiguo que sugiere “hojas que
caen de un árbol”
 La distinción entre necrosis y la apoptosis
se debe en parte a diferencias en como
la membrana plasmática participa en
estos procesos.

Vía
mediada por el
receptor de muerte.
Vía mitocondrial.

Es activada cuando el miembro de la
superfamilia del factor de necrosis
tumoral se une a “receptores de
muerte”

Se producen cambios
conformacionales en sus componentes
que desencadenan la actividad
catalítica de la caspasa 8
Los iniciadores de la vía incluyen a
especies reactiva de oxígeno
intracelular aumentados, daño del ADN,
respuesta de proteína no doblada, y la
ausencia de factores de crecimiento.
 Estos iniciadores conllevan a una
permeabilidad mitocondrial
aumentada, promoviendo la liberación
de proteínas pro-apoptóticas.

Estadio del ciclo celular.
 Tipo y magnitud de estimulo apoptótico.
 En células inmune, estadio de activación
celular .
 Múltiples estímulos activan las diferentes
vías apoptoticas para que ocurran
concomitantemente.

Controlan la vía mitocondrial apoptótica.
 Aparecen en las poblaciones celulares que
se intercambian por medio de la apoptosis,
tal como las líneas hematopoyéticas, las
células epiteliales intestinales y el epitelio
glandular, en los cuales las hormonas
regulan la hiperplasia o la involución.
 Los miembros de pro‐supervivencia de la
familia ‐ BCL2, BCL‐XL, BCLW, MCL1, A1, y
BOO/DIVA, tienen 4 regiones de homología
de BCL2.

Las proteínas de la familia
pro-apoptótica BCL2 : BAX y BAK, que
tienen tres dominios de homología de
BCL2, son críticas para aumentar la
permeabilidad de las membranas
mitocondriales y la liberación del
citocromo c, que activa la caspasa 9.
 Otras proteínas proapoptóticas tienen
solamente homología de BCL2 en el
dominio3 (BH3): BIM, PUMA y BID.

Cáncer
 Sistema inmune
 Enfermedades neurológicas
 Hepatitis
 Enfermedades cardiovasculares
 Sepsis

El aumento en la expresión de las proteinas
BCL2.
 El gen supresor del tumor TP53 llamado el
“guardián del genoma” inicia la apoptosis
en respuesta al daño del ADN por
radiación, agentes químicos, stress
oxidativo, y otros agentes por inducción
transcripcional de muchas proteínas proapoptótica, que incluyen a PUMA, NOXA, y
BAX.
 Los defectos en este gen resultan en
numerosas neoplasias

Clones de células B y T autorreactivos
se eliminan del repertorio inmunológico. La
supresión se basa en la proteína
proapoptótica BIM.
 La eliminación de células B y T maduras
activadas por antígenos durante la
terminación de la respuesta inmune es
mediada por BIM y FAS.
 Defecto en el ligando de FAS.
 las células T CD8 que expresan ligando FAS
interactúan con los receptores FAS en las
células secretoras de insulina
para inducir la muerte.

 La
apoptosis neuronal
juega un papel clave en los
desórdenes cerebrales neonatales.
 En una lesión cerebral neonatal
hipóxica, el fenotipo de muerte
celular cambia en el tiempo de una
necrosis temprana a una apoptosis.
El síndrome de alcohol fetal se debe a la
neuro degeneración apoptótica
que resulta del bloqueo inducido por
etanol del receptor NMDA y de la
activación del receptor del GABA.
 Los anestésicos generales modulan los
mismos receptores.

Los hepatocitos son particularmente
propensos a la apoptosis.
 Las pruebas de un potente inhibidor de la
caspasa (IDN-6556) en pacientes con
hepatitis C crónica mostraron que la
droga causó una muy significativa
reducción de los niveles de
alanina aminotransferasa y
aspartato aminotransferasa en pacientes
con hepatitis crónica.





La Necrosis predomina en la lesión isquémica
Hay células apoptóticas en hipóxica, en el
infarto agudo de miocardio y accidentes
cerebrovasculares.
Ciclosporina, que inhibe la apoptosis mediante
el bloqueo de los poros permeabilidadtransición mitocondriales-, puede disminuir el
tamaño del infarto.
Los pacientes con accidente cerebrovascular
agudo tratados
con minociclina (antiapoptótico) tuvieron
mejores resultados neurológicos.
La profunda pérdida
de las células inmunes efectoras en la
sepsis inhibe la capacidad del
sistema inmune para erradicar
la infección primaria y hace al paciente
susceptible a las
infecciones nosocomiales.
 Han demostrado que la prevención de
la apoptosis inducida por la
sepsis mejora la supervivencia.

 Deriva
del Griego ("auto") uno
mismo ("phagy"), "comer.“
 La autofagia es el proceso por el
cual la células reciclan sus
propios orgánulos y componentes
macromoleculares no esenciales,
redundantes o dañados para
transformarlos en metabolitos
esenciales.
Se trata de una respuesta adaptativa a
estrés subletal:
 La privación de nutrientes

Supresión del crecimiento tumoral

Eliminación de proteínas mal plegadas
tóxicas

Eliminación de microorganismos
intracelulares y la presentación de
antígenos.
Macroautofagia
Microautofagia
Autofagia
mediada por
chaperonas
Macroautofagia, una estructura de
doble membrana (el autofagosoma)
envuelve la carga y se fusiona con los
lisosomas.
 En la microautofagia, una invaginación
de la membrana lisosomal envuelve a la
carga.
 En autofagia mediada por chaperonas,
proteínas afines al choque térmico,
entregan sustratos a los lisosomas.

Autofagosomas se fusionan
con los lisosomas, donde
hidrolasas ácidas
catabolizan el material
ingerido en sustratos
metabólicos
La microscopía electrónica es la mejor
manera de visualizar autofagosomas, el
sello de la autofagia.
Las espirales típicos en las vacuolas de
autofagia son los restos de membranas .
 Fragmentos de organulos (mitocondrias,
y otros) en distintas etapas de
desintegracion.

Panel A: mujer de 85 años de
edad con peritonitis.
Paneles B y C : mujer de 73 años
de edad con urosepsis.



El panel A muestra dos autofagosomas grandes, uno que
abarca fragmentos de organelas con extensiva degradación
(flecha) y el otro conteniendo mitocondrias y otros
orgánulos en distintas etapas de degradación (puntas de
flecha). La muestra se obtuvo de una mujer de 85 años
con peritonitis.
Panel B muestra una célula con vacuolización autofagica
extensiva con pocos orgánulos intactos, un autofagosoma
que contiene fragmentos de las mitocondrias (flecha) y
un núcleo celular que tiene características de condensación
nuclear (cabeza de flecha) - un ejemplo de la muerte
celular asociada a autofagia .
Panel C muestra una célula en la que los
autofagosomas han asumido un aspecto más complejo
con espirales redundantes de material derivado de
membrana . Esta estructura lisosomal compleja es
yuxtapuesta y focalmente invaginada en
una mitocondria adyacente
(flecha). Las muestras de los paneles B y C se obtuvieron
de una mujer de 73 años de edad con urosepsis.
Un complejo de proteínas relacionadas
a autofagia regulan la formación de los
autofagosomas:
Complejo formado por (PI3K)clase III
y beclin - 1(BECN1), un miembro de la
familia BCL2.
 Control adicional por parte de mTOR una
serina-treonina proteín quinasa que integra
la entrada de los nutrientes celulares,
factores de crecimiento celular y estado
redox para inhibir la formación de los
autofagosomas.
 Proteínas de membrana relacionada a
autofagia: LC3II Y atg.

Características morfológicas y reguladoras
clave de la autofagia.
La autofagia es inducida por estrés subletal (nutrientes, retículo
endoplasmático [ER] - o el estrés genotóxico) a través de la
activación de la PI3K clase III /vps34 vesicular o por la inhibición
de mTOR. La inhibición Farmacológica de vps34 por 3metiladenina impide la autofagia mientras que la inhibición de
mTOR por rapamicina activa la autofagia. Dos caminos
paralelos existen y culminan en el ensamblaje de complejos de
atg12 y LC-3II maduros en membranas pre - autofagosomales.
Estas membranas encapsulan a componentes celulares dañados,
formando los autofagosomas de doble membrana que se someten
a la fusión con los lisosomas en una forma que es inhibida por la
cloroquina. El gen supresor tumoral p53 juega un papel
complejo en la regulación de la autofagia.
En condiciones basales, p53 inhibe la AMPk (inhibidor de mTOR) y la
pérdida de p53 basal promueve la autofagia. La inducción de
actividad adicional de p53 (p53supra) aumenta la autofagia tanto
por la regulación transcripcional a la
alta de DRAM, PTEN y TSC1como por la activación posttranscripcional de la AMPK.

La autofagia es un objetivo de
controversia, a pesar de que es una
respuesta adaptativa, no hay un
acuerdo de que la desenfrenada
autofagia pueda agotar orgánulos y
proteínas funcionales al punto de
muerte celular. Por otro lado un
aumento en el numero de
autofagosomas en la célula muertas, no
se sabe si estas estructuras facilitan la
muerte o si no puede seguir reciclando
sus componentes vitales. Esto se
denomina muerte celular ASOCIADA a
la autofagia.
Mecanismo de supervivencia
que provee a la célula otras fuentes de
sustrato cuando los nutrientes son
limitados.
 Proteger a la célula mediante la
eliminación de mitocondrias dañadas o
proteínas mal plegadas tóxicas.





La autofagia funciona como supresor de
neoplasia.
Supresores de la autofagia:
oncogenes PI3K/AKT, BCL2, y mTOR .
Promotores de autofagia: supresores de
tumores( PTEN, TSC2, y HIF1A).
La pérdida de genes individuales relacionados
con la autofagia ( BECN1, UVRAG Y BIF1)
resulta en los linfomas y tumores del estroma
gastrointestinal en modelos de ratón, y estos
mismos genes están mutados con
frecuencia en los cánceres humanos (intestino
y hepatocelulares)


Hidroxicloroquina, un fármaco que bloquea la
autofagia elevando el pH intralisosomal, se
encuentra en evaluación en pruebas de cáncer.
En los pacientes sometidos a quimioterapia, la
autofagia puede promover la resistencia
a la muerte celular, en especial a los agentes que
dañan el ADN, y la hidroxicloroquina bloquea
esta respuesta celular adaptativa, lo que resulta
en un aumento de la eliminación de tumores.
Sirolimus (rapamicina) fármaco inhibidor de mTOR,
utilizado para cáncer de mama, próstata, colon.



Necrosis del griego "nekros," es identificada por
tumefacción de células y orgánulos o la ruptura de
membranas superficiales con derrame de
contenido intracelular.
La Necrosis por lo general resulta de una
deficiencia metabólica con rápido agotamiento
de ATP, principalmente ocurre en isquemia.
Es considerada una forma accidental de muerte
celular se produce en respuesta a la hipoxia
aguda o lesión isquémica.
Las especies reactivas del oxígeno, los
iones de calcio, poli-ADPribosa polimerasa (PARP),proteasas no
lisosomales activadas por Calcio
(calpainas), y catepsinas median la
necrosis.
 En la apoptosis, PARP sufre una rápida
separación e inactivación por lo que las
reservas de ATP se conservan
Agotamiento de ATP
Apoptosis
necrosis


El aumento de iones calcio puede
inducir diferentes tipos de muerte
celular: la afluencia de los iones de
calcio a través de la membrana
plasmática provoca necrosis,
mientras que la liberación de iones
calcio en el retículo endoplasmático
induce la apoptosis.
Función de células necróticas como
centinelas
activan
HMGB1
células inmunes
innatas
 La identificación de una serpina
intracelular (inhibidor de la proteasa)
que impide la necrosis causada por
múltiples estímulos nocivos indica que la
necrosis puede ser regulada,
programada y conducida por un
camino de peptidasas de respuesta al
estrés.

 El
tipo y la intensidad de las
señales nocivas, concentración
de ATP, tipo de célula, y otros
factores determinan como
ocurre la muerte celular
El bloqueo de una vía puede no evitar la
destrucción de la célula, sino llevar a un
camino alternativo, Ejemplo:
Los inhibidores de la caspasa
antiapoptóticos causa necrosis
hiperaguda inducida por el TNF-α.
La sobreexpresión de las proteínas
antiapoptóticas pueden permitir a las
células dañadas sobrevivir, y la
autofagia puede ayudar
proporcionando metabolitos críticos

Si los estímulos de muerte persisten se
produce la necrosis.
 El factor nuclear kB, ATG5, ATP, y PARP
probablemente funcionan como
interruptores moleculares que
determinan si una célula se somete a la
apoptosis, necrosis, o autofagia .
 P53 modula la autofagia, su actividad
basal la suprime , mientras que su
activación por ciertos estímulos puede
por el contrario inducir autofagia

Las células apoptóticas
inducen anergia o un fenotipo
inmunosupres
 Las células necróticas aumentan la
inflamación, en parte mediante la unión
al receptor de lectina tipo C dominio de
la familia 9 (CLEC9A) en células
dendríticas.

Catástrofe mitótica: muerte celular
resultante de mitosis aberrantes en
celulas con puntos de control
defectuosos.
 Pyropoptosis: muerte celular no
apoptótica pro-inflamatoria mediada
por la activación de Caspasa-1

Formas alternativas de muerte
celular
Parapoptosis: muerte celular caracterizada
por una vacuolización extensiva e
hinchazon progresiva de mitocondrias y RE.
 Entosis:muerte celular no apoptótica que
ocurre en celulas epiteliales de mamiferos
que se han desprendido de la matriz
extracelular
 Anoikis: muerte apoptótica que ocurre
siguiendo la separación física de la célula
de la matriz que lo sostiene.

Tema 2:
 Cuantos tipos de muerte celular conoce? Mencione las
características morfológicas y bioquímicas de cada una de ellas.
 Referido a la apoptosis (muerte celular tipo 1): cuales son las 2 rutas
principales implicadas? Características de la Vía Extrínseca e
Intrínseca.
 Familia BCL2: cuales son sus miembros, función.
 Cual son las implicancias clínicas de la apoptosis en el cáncer,
sistema inmunológico y en la sepsis.
 Que es la autofagia? Cuales son los 3 tipos de autofagia?
Características morfológicas de c/u de ellas. Señalamiento básico
 Cual son las implicancias clínicas de la autofagia en el cáncer

Que es la necrosis? Características morfológicas.

Cuales son los mediadores del proceso en la necrosis?
Muchas
GRACIAS
Borrell, Cintia
González, Gisela
Marquez Illanes, M. Soledad
Quintas, Luis Martin