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ApoptosisDepartamento
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de Bioquímica
Departamento deMedicina Genómica yToxicología Ambiental
UNAM
IIB
Proliferación Diferenciación y Apoptosis
Necrosis Apoptosis
Muerte celular fisiológica
Muerte celular que se presenta en los mismos tejidos en un punto predecible del desarrollo
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APOPTOS: la caída de las hojas & marchitar de una flor
Kerr JFR, Wyllie AH, Currie AR. (1972) Apoptosis: A basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. Br J Cancer; 26: 239-257.
Durante la metamorfosis desaparecen algunos órganosy aparecen otros
Metamorfósis Degeneración y Reabsorción Tisular
Erizos y estrellas de marCrinoideos y anémonas
La metamorfosis de larvas al estado adultoimplica un proceso de muerte celular fisiológica de algunos de los tejidos de la larva
Mulcrone, R. 2005. "Echinodermata" (On-line), Animal Diversity Web., 2008 http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/information/Echinodermata.html. .
Metamorfósis en Equinodermos Degeneración y Reabsorción Tisular
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Acherontia atropos
La metamorfosis de oruga a mariposaimplica un proceso de muerte celular fisiológica de la mayoría de los tejidos de la oruga
Harris, M. 2002. "Lepidoptera" (On-line), Animal Diversity, 2008 at http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/information/Lepidoptera.html.
Metamorfósis en Lepidópteros Degeneración y Reabsorción Tisular
Agalychnis callidryas
La metamorfosis de renacuajo a rana o sapo implica un proceso de muerte celular fisiológica de algunos tejidos del renacuajo como la cola y las branquias
Heying, H. 2003. "Anura" (On-line), Animal Diversity Web. 2008 at http://animaldiversity.ummz.umich.edu/site/accounts/information/Anura.html..
Metamorfósis en Anfibios Degeneración y Reabsorción Tisular
Apoptosis
Necrosis Apoptosis
• Condensación de la cromatina (picnosis)• Fragmentación nuclear• Encogimiento celular• Formación de cuerpos apoptóticos
Cambios morfológicos de la apoptosis
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Apoptosis en humanos
Mórura
Blátura
Células del epiblasto
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Figure 23-47. Experimental demonstration that different classes of sensory neurons in the dorsal root ganglion require different trophic factors for survival.
Degeneración Neuronal y Apoptósis
Los factores tróficos ayudan a mantener la viabilidad meuronal
TP: Regeneración hepática
SI: Selección de clonas auto-reactivas T/B
Morfogénesis y Apoptósis
Necrosis/Apoptosis
Relevancia de la ApoptosisRelevancia de la Apoptosis
FUNCION NORMAL• Esencial durante el desarrollo embrionario (cavitación, digitación,
aparato urogenita, sinaptogénesis)• Esencial en la homeostasis tisular.• Metamorfosis desde lepidópteros a vertebrado.
FNCION ANORMAL• Relacionado con enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer,
Parkinson, etc.)• Relacionado a enfermedades autoinmunes• Relacionado a enfermedades neoplásicas (cáncer).
CASPASASDepartamento
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CASPASAS
NatuNaturre 2000, 407:770-776e 2000, 407:770-776
Activación de Caspasas
Clasificación de CaspasasCistein Aspartic Acid Petidases
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CASPASAS
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IIB CASPASAS
CASPASAS
Apoptosis
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ced-9 ced-4 ced-3
Bcl-2 Apaf1 Casp9 Casp3
Cit CBax
Regulador Adaptador Efector
Regulador Adaptador Efector
En C. elegans
En humanos
• Activación de proteasas de cisteína. Caspasas• Procesamiento de proteínas celulares:• activación (Bid) inactivación (laminas nucleares)• Ruptura del DNA en fragmentos internucleosomales• Translocación de fosfatidilserina
Características moleculares y bioquímicas de la apoptosis
TUNEL PARP
ApoptosisDepartamento
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Fosfatidilserina
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IIB Regeneración hepática y apoptósis
Kren BT, Trembley JH, Krajewski S, Behrens TW, Reed JC, Steer CJ (1996). Modulation of apoptosis-associated genes bcl-2, bcl-x, and bax during rat liver regeneration. Cell Growth Differ. 7(12):1633-1642
Remoción del 70% del hígado promueve regeneración hepática in vivo.
BaxBcl-2 y BclX
0 5 10 15 20
Síntesisde DNA
Días después dela hepatectomía
Cam
bio
rela
tivo
en R
NA
m
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IIB Infección viral hepática promueve apoptósis
Guo JT, Zhou H, Liu C, Aldrich C, Saputelli J, Whitaker T, Barrasa MI, Mason WS, Seeger C. (2000). Apoptosis and regeneration of hepatocytes during recovery from transient hepadnavirus infections.. J Virol 74(3):1495-1505.
La infección hepática con el virus promueve apoptósis mediada oir linfocitos T CD3 y CD4 positivos y regeneración hepática in vivo.
Indice Apoptótico
Infiltración de CD4 CD8
0 5 10
Síntesisde PCNA
Semanas después de la infección
Cam
bio
rela
tivo
Interferón gamma
Sidney BrennerCaenorhabditis elegansJhon Sulston
Nemátodo
De 1090 células 131 mueren fisiológicamente.
Los cuerpos de algunas células muertaspor apotosis son visibles a través de la cutículapor poco tiempo.
Unos minutos más tarde los cuerpos delas células muertas son reconocidopor macrófagos antes de ser fagocitados.
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PMi
PMa
PMa
TNF/CD95 FAS/DR3
NGF/IL3/PDGF
PROGRAMA DE MUERTE
C. elegans H. sapiens
ced 3 ICE/ Casp 3/6
? crmA / IAPS
ced4 APAF2
egl1 BAX / BAD
ced 9 BCL2 / BCLXL
? Casp 9
ced 1, 2 , 5-7, 10 ?
nuc1 ?
PMi
? Casp 8 /10
? TNF/FasL/CD40L
? APAF1 (Cit C)
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ced9
Bcl-2 Bax
Bcl-XLBadBak
Bcl-2 BaxBcl-2 Bcl-2
Se previene la apoptosis No se previene la apoptosis
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ApoptosisDepartamento
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• Factores proapoptogenicos de mitocondria
AIFEndonuclease G
Caspase 9
APAF-1
Cytochrome c
Smac, Omi
Effector caspases
XIAP (BIRC4)
APOPTOSIS
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Apoptosis
ApoptosisDepartamento
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Programa de Muerte Activo Constitutivamente
Programa de Muerte Suspendido Temporalmente
NGFPDGF
Apoptosis
Programa de Muerte Activo Constitutivamente
Programa de Muerte Suspendido Temporalmente
Integrinas Unidas a Componentes deMatriz Extracelular
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Apoptosis
FADDTRAF
FLICE = ProCaspsasa 8/10
Caspsasa 8/10BID Nativo
BID Procesado
Activación de laFase Mitocondrial
TNF- FASCD40
ProCaspsasa 9
ProCaspsasa 3/6
Caspsasa 9
Caspsasa 3/6
NoxaPuma
Apoptosis
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ApoptosisApoptosis
FUNCION NORMAL• Esencial durante el desarrollo embrionario (cavitación, digitación, aparato urogenita, sinaptogénesis)• Esencial en la homeostasis tisular.• Metamorfosis desde lepidópteros a vertebrado.
FNCION ANORMAL• Relacionado con enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson, etc.)• Relacionado a enfermedades autoinmunes• Relacionado a enfermedades neoplásicas (cáncer).
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