Tema 11 ABC Apoptosi (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Ampliació Biologia Cel·lular
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 08/02/2015
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Ampliació Biologia cel·lular 2n Biologia UAB Tema 11.- Apoptosi 1.Introducció Anomenem necrosi a la mort cel·lular natural o accidental provocada per agressions externes (físiques o químiques, per infeccions d’organismes patògens o per envelliment cel·lular.
En canvi, anomenem apoptosi al procés final del desenvolupament embrionari en organismes pluricel·lulars després de fer la divisió, diferenciació, migració, i llavors arriba la mort cel·lular que es dona en òrgans diferents però al mateix moment i en la mateixa localització.
2.Necrosi Està induïda per canvis extrems de les condicions fisicoquímiques, com pot ser un augment brusc de temperatura, PH, substancies tòxiques, etc. Té un efecte directe sobre la integritat de la membrana a causa de l’estrès mecànic, del virus lític, dels agents infecciosos, etc.
És un procés ràpid i inespecífic, i té efecte sobre els teixits.
Mecanisme: als mitocondris disminueix el gradient de protons i no fan fosforilació oxidativa, per tant no sintetitzen ATP, els transportadors iònics no fan regulació osmòtica, s’infla el citoplasma i mitocondris i entre H2O, hi ha lisi cel·lular, degradació inespecífica del DNA, s’alliberen proteases si el procés és inflamatori, i s’alliberen macròfags i neutròfils quan hi ha activitat fagocitària.
3.Apoptosi Està induïda per canvis fisiològics i/o senyals cel·lulars. El procés és un mecanisme programat genèticament, no és gaire dràstic, però si molt específic. Actua sobre cel·lules individuals i promou processos bioquímics autodestructius. No hi ha resposta inflamatòria.
Mecanisme: augmenta la porositat en la membrana mitocondrial, la qual cosa provoca l’alteració potencial redox cel·lular i l’alliberament de proteïnes mitocondrials. S’activa una cascada de CASPASES, es transloca la fosfatidilseria (PS), augmenta l’activitat d’enzims proteolítics que destrueixen el citoesquelet i condensen la cromatina o degraden el DNA, la membrana plasmàtica sofreix lobulacions, es trenca el nucli en fragments individualitzats, es fragmenta la cèl·lula en cossos apoptòtics i es dona una fagocitosi per macròfags i cèl·lules adjacents.
Ampliació Biologia cel·lular 2n Biologia UAB 4.Apoptosi en organismes pluricel·lulars Durant el desenvolupament embrionari hi ha apoptosi en el cas de la metamorfosi dels insectes, amfibis i nematodes. Al fetus humà hi ha per eliminar membranes interdigitals, neurones del sistema nerviós, limfòcits B i T i el cristal·lí En els individus adults es dona apoptosi en la homeòstasi de teixits ( per conservar el nº de cèl·lules), i en teixits amb una taxa molt elevada de renovació, com son les cèl·lules epitelials, queratinòcits de la superfície de la pell, endometri, eliminació de limfòcits.
5.Gens implicats en el procés d’apoptosi Als nematodes: cal eliminar entre 131 i 1.090 cèl·lules. Les proteïnes activadores son CED-3, CED-4, i les proteïnes inhibidores son CED-9.
Als mamífers es un procés mes complex: hi ha proteïnes inductores, efectores i inhibidores. Les famílies de proteïnes implicades son les caspases, les Bcl.2, els receptors de la superfamília TNF i les proteïnes del cicle cel·lular.
6.Família de les caspases Existeixen 14 caspases diferents. Son enzims proteolítics amb una seqüència i estructura semblant a la de les CED. Reconeixen seqüències especifiques de 4 aminoàcids de l’extrem N-terminal. Dins de la família d eles caspases trobem inductores (transductores de senyals), efectores i proinflamatòries.
Activació: es trenca després de Asp, s’elimina el prodomini i dimeritza.
Caspases inductores: la seva funció es activar les caspases efectores per transmissió de senyals proapoptotiques. Existeixen senyals extracel·lulars (via extrínseca) que tenen receptors de membrana, i les caspases implicades en aquests senyals son les 1, 2, 8, 10. També existeixen senyals intracel·lulars (via intrínseca), que tenen coma caspases implicades les 9, 12.
Ampliació Biologia cel·lular 2n Biologia UAB Caspases efectores: la seva funció és degradar diferents proteïnes. El mecanisme es de proteòlisi de proteïnes que estiguin implicades en el manteniment de diferents estructures cel·lulars o en el manteniment del nucli i del DNA. Les caspases implicades son la 3, 6, 7, 12.
7.Família proteïnes Bcl-2 Tenen funció reguladora del procés apoptòtic. Son 15 proteïnes agrupades en 3 subfamílies (dominis BH).
 Factors anti-apoptotics (protectors): subfamília Bcl-2  Factors pro-apoptòtics (killers): subfamília Bax  Factors pro-apoptòtics (reguladors): subfamília BH3 Estan regulats pel quocient entre factors anti-apoptotics/pro-apoptotics. El seu mecanisme d’actuació es formar heterodímers amb domini BH3. Poden trobar-se o ancorats al MME (Bcl-2 i Bcl-XL) o solubles en el citoplasma (Bax). Formen porus en les membranes.
Per formar els porus (PTP) a les membranes Bax/Bak tenen capacitat de formació dels porus per dimerització, i Bcl-2 like impedeix la formació d’aquests.
9.Paper del mitocondri en l’apoptosi Primera etapa: es produeixen alteracions al mitocondri, com l’obertura de porus PTP i Bak/Bax dimeritzen. La membrana permeabilitza i s’equilibren els ions i surten le sproteines del citocrom C i del AIF (apoptosi inductor factor). Això provoca la condensació de la cromatina, la degradació del DNA i la translocació de la fosfatidilserina.es forma l’apoptosoma en el citoplasma.
Ampliació Biologia cel·lular 2n Biologia UAB 10.Activació apoptosoma El citocrom C del mitocondri + [Apaf-1 + procaspasa9] del citosol activen la caspasa 9, que activa les caspases 3 i 7.
Esta regulat per la família Bcl-2: la Bcl-XL s’uneix a Apaf-1, i fins que no s’allibera l’Apaf-1 no s’activa l’apoptosoma.
11. Canvis en el nucli El DNA es fragmenta: són fragments llargs, d ela mida dels dominis loops de scafold nuclear. Els fragments son internucleosomals; s’activen endonucleases endògenes, es talla entre histones del nucleosoma, la nucleasa responsable es CAD (la caspasa 3 trenca ICAD i allibera CAD).
Es transloca la caspasa al nucli, es dona proteòlisi de l’enzim PARP (es un enzim de replicació del DNA), s’activa la Black-box (que activa el domini nucleasa i dona fragments de DNA més grans que 50 Kb, activa CAD que fragmenta internucleosomalment i activa LamP que trenca la làmina nuclear).
12.Via extrínseca d’activació apoptosi És la inducció a l’apoptosi a traves del sistema immunitari: Els limfòcits T indueixen l’apoptosi de les cèl·lules infectades per virus o cèl·lules amb processos tumorals. A través del sistema Fas/FasL es dona un reconeixement pèptid víric a les cèl·lules diana, s’uneix Fas al receptor de les cèl·lules T, s’activen adaptadors i s’indueixen les caspases.
FAS= CD95 Ampliació Biologia cel·lular 2n Biologia UAB També s’indueix l’apoptosi a traves de perforines: la perforina forma un porus, se secreten proteases i s’indueixen les caspases.
Ampliació Biologia cel·lular 15. Model integrat d’apoptosi 2n Biologia UAB ...