Apoptosis: mecanismos moleculares e implicaciones patológicas de una muerte celular ordenada

• Autores: C. Garcia Alfonso, J. López Barea
• Localización: Revista de toxicología, ISSN 0212-7113, Vol. 14, Nº. 1, 1997, págs. 5-15
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Apoptosis: Molecular mechanisms and pathological implications of an ordered cell death
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    En la necrosis el estallido celular inflama las cé lulas vecinas, mientras que en la apoptosis no quedan huellas pues las células se condensan y se convierten en fragmentos rodeados por membranas que son fagocitados. La apoptosis participa en el desarrollo ontológico, la defensa frente a virus o células transformadas y la eliminación de células enveje cidas o dañadas por agresiones externas, como radiaciones, xenobióticos ambientales, drogas terapéuticas, o compuestos que inducen estrés oxidativo.

    La apoptosis se inicia en respuesta al estímulo de distintas vías de transducción de señales, que cambian los niveles de Ca2+ intracelular, activan diversas proteína quinasas (PKC, PTK, PKA), o liberan ceramida. Cada una de estas vías ac túa sobre blancos citosólicos o nucleares, con lo que la célu la detiene su división y entra en apoptosis. La rotura de la cromatina en fragmentos de 300 y 50 kpb y luego en oligonucleosomas es el sello universal de la apoptosis y está mediada por endonucleasas endógenas dependientes de Ca2 + y Mg2+, como DNAsal, NUCÍ8 o NUC23. El papel de la síntesis de RNA y proteínas en la apoptosis es controvertido y depende de los tipos celulares.

    La apoptosis está regulada por muchos genes que controlan el ciclo celular. La decisión de dividirse o entrar en apopto sis se toma al final de la fase Gl, en base a los niveles de las proteínas p53, Myc, Max, Fos y Jun y el grado de repa ración del DNA. La ejecución de la apoptosis, la fagocitosis y la degradación de los cuerpos apoptoticos está controlada por numerosos genes descubiertos en Caenorhabditis elegans, entre los que destacan ced3, que codifica una proteasa similar a la ICE de vertebrados, y ced9, homólogo del gen antiapoptósis bcl2 de vertebrados. Alteraciones por exceso o defecto de la apoptosis están estrechamente relacionadas con diver sas patologías, incluyendo enfermedades neurodegenerativas, SIDA, enfermedades autoinmunes y cáncer.

  • English

    The burst of necrotic cells results in inflammation of neighboring tissues, while apoptotic cells are condensed and converted into membrane-bound fragments which are phagocyted. Apoptosis takes part in ontogenesis, defense against virus or transformed cells, and elimination of cells aged or damaged by external aggressions, such as radiations, environmental xenobiotics, therapeutic drugs or compounds inducing oxidative stress. Apoptosis starts in response to stimulation of signal transduction pathways, which alter the intracellular Ca2+ levels, activate several protein kinases (PKC, PTK, PKA), or release ceramide. Each of such pathways acts on cytosolic or nuclear targets, thus stopping cell division and leading to apoptosis. Degradation of chromatin into fragments of 300 and 50 kbp and later into oligonucleosomes is the universal hallmark of apoptosis and is mediated by Ca2+ and Mg2+ -dependent endogenous endonucleases, such as DNAseI, NUC18 or NUC23. The role in apoptosis of RNA or protein synthesis is controversial and depends on cell types. Apoptosis is regulated by many genes which control also cell cycle. The decision of dividing or entering into apoptosis is made at the end of phase G1, based on the levels of proteins p53, Myc, Max, Fos and Jun and the degree of DNA repair. Apoptosis execution, phagocytosis, and degradation of apoptotic bodies is controlled by a number of genes discovered in Caenorhabditis elegans, the most noticeable of them being ced3, coding for a protease similar to ICE of vertebrates, and ced9, homologous of the antiapoptotic bcl2 gene of vertebrates. Alterations of apoptosis, either by excess or by defect, are tightly related to different pathologies, including neurodegenerative diseases, AIDS, autoimmune diseases and cancer.