Apoptosis: Enfoque Neurodegenerativo De La Muerte Celular Programada.

Apoptosis: Enfoque neurodegenerativo de la muerte celular programada.

Emilio E. Romero R.

La apoptosis en un tipo de muerte celular en el cual las células se autodestruyen sin desencadenar reacciones de inflamación, ni cicatrices en los tejidos. La apoptosis es por lo tanto considerada como una muerte natural fisiológica, resultando en un mecanismo de eliminación de células no deseadas, dañadas o desconocidas y que desempeña un papel protector frente a posibles enfermedades. Este tipo de mecanismo se ha observado que es vital en la homeostasis tisular porque cuando se altera se producen enfermedades degenerativas como Alzheimer, Huntington, daño isquémico, desordenes autoinmunes y varios tipos de cáncer.

La apoptosis presenta características que difieren marcadamente de la muerte celular por necrosis, la cual tiene mecanismos de inicio específicos para el tipo de daño que recibe la célula, por ejemplo la necrosis se puede dar cuando hay sobredosis de agentes citotoxicos, desbalance de pH, hipertermia, hipoxia, trauma directo, etc. Las células necróticas se caracterizan porque pierden el control de la permeabilidad de la membrana plasmática (establece un flujo anormal de iones), entrada de agua, la progresiva lisis de los orgánulos citoplasmáticos (mitocondrias, retículos endoplasmicos, etc.), la cromatina se condesa de manera desigual y este proceso no requiere aporte energético

Ahora nos centraremos en las características de las células apoptoticas, estas células muestran un estrechamiento rápido del citosol y una pérdida de contacto con las células vecinas por alteraciones en las moléculas de adhesión de la membrana plasmática. Aumenta de forma brusca la densidad intracelular, el retículo endosplasmico se dilata, formando vesículas y fusionándose con la membrana plasmática, incremento en la concentración de Ca2+, cambios en la composición de la membrana celular, cambios en la conformación del citoesqueleto debido a la acción de proteasas, condensación de la cromatina, desintegración del núcleo, el citoplasma se condensa lo que conlleva a la formación de vesículas apoptoticas que al final serán fagocitados por células aledañas, fibroblatos o células fagociticas

Queda claro que cualquier desbalance de este proceso (Aumento o disminución descontrolada) supondría un problema para los organismos, en este apartado citaremos algunos complicaciones que se pueden presentar si hay alteración de este proceso, por ejemplo, en pacientes con enfermedades neurodegenerativas se ha observado una disminución en el número de células en determinadas poblaciones neuronales, en la enfermedad de Alzheimer (EA) aparece una depleción en neuronas colinérgicas del hipocampo, amígdala y corteza que ocasiona la alteración de memoria y procesos de aprendizaje. En la enfermedad de Parkinson (EP) son las neuronas dopaminergicas de la sustancia negra y ganglios basales las afectadas, que afecta la coordinación del movimiento, mientras que el Huntington (EH) son las neuronas de ganglios basales y el tálamo que ocasiona la disminución de la capacidad intelectual y el movimiento involuntario de músculos y, por último en la esclerosis lateral amiotrofica (ELA) se han descrito disminuciones en la población de motoneuronas, que se manifiesta en la progresiva paralización de los músculos que permiten la movilidad, el hablar, deglución y respiración.

Durante los procesos de muerte celular se pueden distinguir tres etapas: activación, propagación y ejecución.

Fase de activación

Los procesos apoptoticos pueden ser activados bien por una inducción negativa, como la perdida de actividad supresora, falta de factores de crecimiento o la disminución de contactos entre células; o por una inducción positiva como es el resultado de la unión de un ligando a un receptor, por ejemplo en el caso de células nerviosas, los receptores del neurotransmisor glutamato participan en más del 80% de las sinapsis excitatorias del sistema nervioso central y se han relacionado con los procesos que rodean a la memoria y a la transmisión nerviosa. Sin embargo una sorbeestimulación puede desencadenar la muerte de las neuronas, este generalmente ocurre en los procesos isquémicos o las lesiones de reperfusion y la enfermedad de Parkinson. Luego de esto los segundos mensajeros (generalmente calcio y especies reactivas al oxigeno) entran en acción.

Calcio y especies reactivas a oxigeno (ERO)

La activación de estos segundos mensajeros suele conducir a la difusión de las organelas citoplasmáticas, como la mitocondria y el retículo endoplasmico, o la regulación de la actividad de complejos enzimáticos como cinasas y fosfatasas que a su vez regulan la función de otras proteínas.

Una elevación brusca del ion Calcio pueden activar enzimas como proteasas y lipasas, induciendo la producción de radicales libres, además de regular y potenciar la expresión génica al modular la actividad de factores de transcripción, con respecto a las ERO en condiciones fisiológicas normales deben haber un balance entre la producción de radicales libres y los sistemas antioxidantes de defensa, de hecho en algunos procesos de muerte celular se ha descrito la ruptura de este equilibrio, observándose un aumento en la oxidación de proteínas con la formación de grupos carbonilos y peroxidacion lipídica.

En el proceso de apoptosis también participan una serie de genes que pueden inducir el inicio del proceso como lo son, oncogenes (myc, rel, E1A), factores de transcripción p53, entre otros, pero en este documento se obvian un poco pues nuestros principales agentes iniciadores son las lesiones isquémicas y de reperfusion que disminuyen los niveles de oxígeno y por consiguiente de sangre que llegan al sistema nervioso.

Fase de decisión

Una vez que la célula recibe una señal de muerte, debe decidir si debe sobrevivir o desencadenar los procesos de muerte, aquí el actor principal es la mitocondria, la misma sufre una alteración de la permeabilidad de sus membranas

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