Apoptosis 2008
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- Words: 1,042
- Pages: 25
Apoptosis Definición Introducción: ¿ Que razones hay para que una célula decida programar su muerte? 1- Mantener el nº de células en un tejido y renovación celular 2- Necesaria para destruir células que representan un peligro para la integridad del organismo. • ¿Qué hace decidir a una célula iniciar su muerte? • Apoptosis es una secuencia ordenada de eventos, ejecutados en un tiempo dado. • Diferencias entre Apoptosis y Necrosis • Mecanismo de la apoptosis, Caspasas y vía p53 • Resumen y Conclusiones
Apoptosis: muerte celular fisiológica. 'apoptosis' proviene de la palabra griega (apo = desde y ptosis = caida) que significa ‘caida de las hojas’. El término fué acuñado por Jhon F. Kerr en 1972.
Apoptosis Es una forma de muerte celular programada, caracterizada por fragmentación nuclear y retracción citoplasmática, desencadenada por señales celulares controladas genéticamente. célula apoptótica M.E.T
Estas señales pueden originarse en la célula misma o por la interacción con otras células.
Célula normal
Célula apoptótica
Apoptosis
Apoptosis inducida en cultivos de células tumores
Interfase y Mitosis
Apoptosis
Fluorocromo DAPI
Interfase Apoptosis
¿ Que razones hay para que una célula decida programar su muerte ? Millones de células mueren/día .
1- Mantener el nº de c. en un tejido y renovación celular En el desarrollo, morfogénesis, moldea y da forma a los tejidos Regula el nº de células en un tejido
Proliferación Apoptosis
Estado adulto renovación tisular, renovación de los epitelios, médula ósea
Formación de los dedos en el desarrollo de la extremidad superior
2- Necesaria para destruir células que representan un peligro para la integridad del organismo. • Células infectadas por Virus, las células de la inmunidad inducen
señales de muerte por apoptosis a las células infectadas.
• Células tumorales, dos vías de inducción de señales de apoptosis: a) por células de la Inmunidad; b) activación del proceso por p53. • Células autorreactivas. Defecto en este proceso asociado a enfermedades autoinmunes: Artritis reumatoide o lupus eritematoso.
CélulaTumoral apoptótica, ME, barrido
¿Qué hace decidir a una célula iniciar su muerte? El equilibrio entre las señales positivas de supervivencia y negativas de muerte que recibe.
Señales +
de algunas citocinas (IL-2, para los linfocitos, Factor de crecimiento neuronal, para neuronas,…)
Señales -
aumento del nivel de oxidantes, daño DNA ( Radiaciones UV, R X, quimioterapia,…), moléculas (FAS L en contacto con su receptor en la Célula: FAS, en Células infectadas por virus o células tumorales)
Ejecución
Rescate por señales de supervivencia
No hay rescate posible
Cambios morfológicos
Apoptosis es una secuencia ordenada de eventos, ejecutados en un tiempo dado. El examen microscópico revela que dichos acontecimientos tienen lugar tanto a nivel externo como interno.
Fase I la célula se contrae, pierde el contacto con las células vecinas.
Se acortan los filamentos de actina y la lamina nuclear lo que contribuye a la fragmentación del citoplasma y del núcleo. El volumen citoplasmático disminuye por pérdida de H2O, y condensación de proteínas.
En el núcleo la cromatina se condensa y se fragmenta por la activación de una endonucleasa específica que corta a nivel de la H1 entre nucleosomas.
El DNA se fragmenta en nucleosomas
Electroforesis: DNA fragmentado. Patrón en escalera
Cabeza: DNA intacto Cola: DNA fragmentado
Microscopio de fluorescencia
Fase II, la célula emite proyecciones (ampollas o burbuja) desde su
citoplasma, el núcleo y orgánulos se fragmentan en pequeños cuerpos rodeados de membrana:
cuerpos apoptóticos, en ellos, la MP ha sufrido cambios: la
fosfatidilserina de la cara citosólica de la MP es translocada a la cara extracelular y expuesta en superficie.
Cuerpos apoptóticos
Fase III, las Células fagocíticas
vecinas, macrófagos y células dendríticas uniéndose a la fosfatidilserina como receptor fagocitan los cuerpos apoptóticos. a- los componentes orgánicos de la célula apoptótica son reciclados. b- las células fagocíticas liberan citocinas anti-inflamatorias (IL-10, TGF b), no hay inflamación
Macrófago fagocitando célula apoptótica
Apoptosis es distinta de otro tipo de muerte celular: necrosis.
Necrosis, por daño
mecánico, exposición a agentes químicos tóxicos. La célula y sus orgánulos se hinchan, la MP no controla su permeabilidad, la célula libera su contenido y se produce inflamación.
Apoptosis, la célula se contrae, la permeabilidad no se altera, no hay inflamación
apoptosis
necrosis
Mecanismo de la apoptosis Vía de las enzimas proteolíticas
CASPASAS, Familia de proteasas
C- Su centro activo es una cisteína
(endoproteasas)
A- reconocen Ac Aspártico como sustrato. Cortan proteínas en el lugar
Ac Aspártico, 4 Aa siguientes les dan la especificidad.
S- Specific P- ProteASA
Aparecen como pro-caspasas, son activadas (al ser cortadas en el Ac aspártico) y se desencadena una reacción en cadena de activaciones, donde se van cortando proteínas Activación externa: extrínseca - Receptores de muerte: FAS – FAS L Activación interna o intrínseca o Vía p53
Vía extrínseca mediada por receptores de muerte TNF (Factor de Necrosis Tumoral) Receptor TNF (Receptor de muerte) MP
Dominios de muerte TRADD Proteínas adaptadoras FADD
Pro-caspasa 8 (inactiva)
Caspasas iniciadoras
Caspasa-8 iniciadora activa Pro-caspasas ejecutoras (inactivas) Caspasas ejecutoras activas (caspasa-3, -6)
Caspasas ejecutoras APOPTOSIS
Vía intrínseca o mitocondrial: Daño celular interno Activación de proteínas pro-apoptóticas de la familia Bcl-2 (Bad, Bax) Liberación de Citocromo C mitocondrial + Factores citoplasmáticos (Apaf-1,…) + Pro-caspasa 9 Complejo de caspasa 9 activada: Apoptosoma Pro-caspasas ejecutoras Caspasas ejecutoras activas (caspasa-3, -6) APOPTOSIS
Vía intrínseca
Vía extrínseca
Bcl-2
p53
Vía p53, p53 activa una proteína del citosol que actúa en la superficie de la mitocondria (Bax). Hay una proteína protectora: Bcl-2 bloquea el proceso. Si la apoptosis debe seguir adelante, el citocromo C es liberado al citosol para formar un complejo con pro-caspasa 9 y otras moléculas denominado Apoptosoma, que corta la pro-caspasa 9, que a su vez corta otras caspasas y se desencadena el proceso por activación de la cadena de caspasas. La activación de esta vía es irreversible.
Tinción DNA (Dapi)
Activación de caspasa-3
Dapi + Caspasa-3
Resumen Apoptosis, Apoptosis es una forma de suicidio celular que puede desencadenarse por señales externas o por cambios internos, como el daño al DNA.
Implica la ordenada desorganización de la célula, que incluye la fragmentación del DNA y del citoplasma. Los fragmentos resultantes, cuerpos apoptóticos, son fagocitados por las células vecinas. Proteasas específicas, caspasas, son activadas por varias vías: internas como la liberación de citocromo C de la mitocondria o externas como la unión R-L : FAS – FAS Ligando Célula apoptótica, ME barrido
Apoptosis: muerte celular fisiológica. 'apoptosis' proviene de la palabra griega (apo = desde y ptosis = caida) que significa ‘caida de las hojas’. El término fué acuñado por Jhon F. Kerr en 1972.
Apoptosis Es una forma de muerte celular programada, caracterizada por fragmentación nuclear y retracción citoplasmática, desencadenada por señales celulares controladas genéticamente. célula apoptótica M.E.T
Estas señales pueden originarse en la célula misma o por la interacción con otras células.
Célula normal
Célula apoptótica
Apoptosis
Apoptosis inducida en cultivos de células tumores
Interfase y Mitosis
Apoptosis
Fluorocromo DAPI
Interfase Apoptosis
¿ Que razones hay para que una célula decida programar su muerte ? Millones de células mueren/día .
1- Mantener el nº de c. en un tejido y renovación celular En el desarrollo, morfogénesis, moldea y da forma a los tejidos Regula el nº de células en un tejido
Proliferación Apoptosis
Estado adulto renovación tisular, renovación de los epitelios, médula ósea
Formación de los dedos en el desarrollo de la extremidad superior
2- Necesaria para destruir células que representan un peligro para la integridad del organismo. • Células infectadas por Virus, las células de la inmunidad inducen
señales de muerte por apoptosis a las células infectadas.
• Células tumorales, dos vías de inducción de señales de apoptosis: a) por células de la Inmunidad; b) activación del proceso por p53. • Células autorreactivas. Defecto en este proceso asociado a enfermedades autoinmunes: Artritis reumatoide o lupus eritematoso.
CélulaTumoral apoptótica, ME, barrido
¿Qué hace decidir a una célula iniciar su muerte? El equilibrio entre las señales positivas de supervivencia y negativas de muerte que recibe.
Señales +
de algunas citocinas (IL-2, para los linfocitos, Factor de crecimiento neuronal, para neuronas,…)
Señales -
aumento del nivel de oxidantes, daño DNA ( Radiaciones UV, R X, quimioterapia,…), moléculas (FAS L en contacto con su receptor en la Célula: FAS, en Células infectadas por virus o células tumorales)
Ejecución
Rescate por señales de supervivencia
No hay rescate posible
Cambios morfológicos
Apoptosis es una secuencia ordenada de eventos, ejecutados en un tiempo dado. El examen microscópico revela que dichos acontecimientos tienen lugar tanto a nivel externo como interno.
Fase I la célula se contrae, pierde el contacto con las células vecinas.
Se acortan los filamentos de actina y la lamina nuclear lo que contribuye a la fragmentación del citoplasma y del núcleo. El volumen citoplasmático disminuye por pérdida de H2O, y condensación de proteínas.
En el núcleo la cromatina se condensa y se fragmenta por la activación de una endonucleasa específica que corta a nivel de la H1 entre nucleosomas.
El DNA se fragmenta en nucleosomas
Electroforesis: DNA fragmentado. Patrón en escalera
Cabeza: DNA intacto Cola: DNA fragmentado
Microscopio de fluorescencia
Fase II, la célula emite proyecciones (ampollas o burbuja) desde su
citoplasma, el núcleo y orgánulos se fragmentan en pequeños cuerpos rodeados de membrana:
cuerpos apoptóticos, en ellos, la MP ha sufrido cambios: la
fosfatidilserina de la cara citosólica de la MP es translocada a la cara extracelular y expuesta en superficie.
Cuerpos apoptóticos
Fase III, las Células fagocíticas
vecinas, macrófagos y células dendríticas uniéndose a la fosfatidilserina como receptor fagocitan los cuerpos apoptóticos. a- los componentes orgánicos de la célula apoptótica son reciclados. b- las células fagocíticas liberan citocinas anti-inflamatorias (IL-10, TGF b), no hay inflamación
Macrófago fagocitando célula apoptótica
Apoptosis es distinta de otro tipo de muerte celular: necrosis.
Necrosis, por daño
mecánico, exposición a agentes químicos tóxicos. La célula y sus orgánulos se hinchan, la MP no controla su permeabilidad, la célula libera su contenido y se produce inflamación.
Apoptosis, la célula se contrae, la permeabilidad no se altera, no hay inflamación
apoptosis
necrosis
Mecanismo de la apoptosis Vía de las enzimas proteolíticas
CASPASAS, Familia de proteasas
C- Su centro activo es una cisteína
(endoproteasas)
A- reconocen Ac Aspártico como sustrato. Cortan proteínas en el lugar
Ac Aspártico, 4 Aa siguientes les dan la especificidad.
S- Specific P- ProteASA
Aparecen como pro-caspasas, son activadas (al ser cortadas en el Ac aspártico) y se desencadena una reacción en cadena de activaciones, donde se van cortando proteínas Activación externa: extrínseca - Receptores de muerte: FAS – FAS L Activación interna o intrínseca o Vía p53
Vía extrínseca mediada por receptores de muerte TNF (Factor de Necrosis Tumoral) Receptor TNF (Receptor de muerte) MP
Dominios de muerte TRADD Proteínas adaptadoras FADD
Pro-caspasa 8 (inactiva)
Caspasas iniciadoras
Caspasa-8 iniciadora activa Pro-caspasas ejecutoras (inactivas) Caspasas ejecutoras activas (caspasa-3, -6)
Caspasas ejecutoras APOPTOSIS
Vía intrínseca o mitocondrial: Daño celular interno Activación de proteínas pro-apoptóticas de la familia Bcl-2 (Bad, Bax) Liberación de Citocromo C mitocondrial + Factores citoplasmáticos (Apaf-1,…) + Pro-caspasa 9 Complejo de caspasa 9 activada: Apoptosoma Pro-caspasas ejecutoras Caspasas ejecutoras activas (caspasa-3, -6) APOPTOSIS
Vía intrínseca
Vía extrínseca
Bcl-2
p53
Vía p53, p53 activa una proteína del citosol que actúa en la superficie de la mitocondria (Bax). Hay una proteína protectora: Bcl-2 bloquea el proceso. Si la apoptosis debe seguir adelante, el citocromo C es liberado al citosol para formar un complejo con pro-caspasa 9 y otras moléculas denominado Apoptosoma, que corta la pro-caspasa 9, que a su vez corta otras caspasas y se desencadena el proceso por activación de la cadena de caspasas. La activación de esta vía es irreversible.
Tinción DNA (Dapi)
Activación de caspasa-3
Dapi + Caspasa-3
Resumen Apoptosis, Apoptosis es una forma de suicidio celular que puede desencadenarse por señales externas o por cambios internos, como el daño al DNA.
Implica la ordenada desorganización de la célula, que incluye la fragmentación del DNA y del citoplasma. Los fragmentos resultantes, cuerpos apoptóticos, son fagocitados por las células vecinas. Proteasas específicas, caspasas, son activadas por varias vías: internas como la liberación de citocromo C de la mitocondria o externas como la unión R-L : FAS – FAS Ligando Célula apoptótica, ME barrido
