Concepto de vía mitocondrial
El término vía mitocondrial se refiere a una de las vías por las cuales la célula se somete a apoptosis. Esta vía está caracterizada por la liberación del citocromo c.
Muerte celular programada
Los organismos multicelulares controlan de forma rigurosa su número de células. Las células que ya no son necesarias en un determinado órgano o que acumulan mutaciones se someten a un proceso controlado de muerte. Este proceso, denominado muerte celular programada la apoptosis, es el equivalente al suicidio de la célula.
En este proceso, la célula se encoje y pasa por alteraciones en el núcleo y citoplasma siguiendo un orden temporal. De esta forma la célula: 1) pierde sus microvellosidades y uniones celulares; 2) disminuye el citoplasma; 3) disminuye la motilidad citoplasmática e inicia la formación de ampollas; 4) la membrana plasmática pierde asimetría; 5) el núcleo se desorganiza, teniendo lugar la hipercondensación de la cromatina y su colapso contra la periferia nuclear; 6) se observa la segmentación de la célula en cuerpos apoptóticos delimitados por la membrana, conteniendo restos de todo el material referido anteriormente. Estos cuerpos apoptóticos son posteriormente fagocitados por macrófagos o células vecinas, no existiendo contaminación de los tejidos/órganos vecinos.
La apoptosis puede ser desencadenada por dos vías distintas: la vía del receptor de muerte y la vía mitocondrial.
Proteína y proteasa de la vía mitocondrial
La proteína Bid, proteína proapoptótica de la familia Bcl-2 y la responsable por unirse a la mitocondria. Otra proteína, la Apaf-1 está en el citoplasma y es responsable por la activación de la primera procaspasa de esta vía.
Las proteasas ejercen su función en el citoplasma, donde son responsables por: 1) clivar chaperonas, llevando a la destrucción del ADN cromosómico. Las proteasas que actúan en esta vía son denominadas caspasas. Las caspasas son sintetizadas en forma de zimógeno inactivo – procaspasas – y sólo tras ser clivadas, por proceso autocatalítico o clivaje por otras caspasas, se vuelven activas – caspasas.
Vía mitocondrial
La muerte celular desencadenada por esta vía puede ser iniciada de dos formas distintas. Por estimulación de la propia célula (privación de factores de crecimiento, exposición a agentes lesivos del ADN o acumulación de proteínas anormalmente dobladas) o por el desencadenamiento de la vía del receptor de muerte, puesto que la proteína Bid necesita ser clivada por el complejo DISC para salir activada (tBid) y unirse a la membrana externa de la mitocondria.
Tras la adhesión de tBid a la mitocondria, las proteínas Bax y Bak son incorporadas. Estas proteínas son responsables por formar un complejo de ataque a la membrana (MAC) que va a llevar a la apertura de canales en la membrana externa de la mitocondria y, consecuentemente, a la liberación del citocromo c para el citoplasma de la célula. En el citoplasma, el citocromo c se une a la proteína Apaf-1 activándola. El complejo formado por citocromo c – Apaf-1 interacciona con la procaspasa 9 activándola.
El complejo citocromo c/Apaf 1/caspasa 9 es denominado apoptosoma y es el responsable por el clivaje de la procaspasa 3 en caspasa 3. Esta caspasa va a fomentar la amplificación de la respuesta celular a través de la activación de más caspasas y del clivaje de más proteínas Bid. Esta amplificación de respuesta va a desencadenar rápidamente las alteraciones estructurales y morfológicas que llevarán a la muerte celular. Esta vía se presenta esquematizada en la figura 1.
Figura 1 – Esquema representativo de las etapas constituyentes de la vía mitocondrial de la muerte celular programada.
References:
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