Definición del término apoptosis

Definición del término apoptosis
El termino apoptosis fue acuñado en 1972 por John Kerr, Andrew Wyllie y A. R. Currie de la universidad de Aberdeen en escocia, en un artículo paradigmático donde se describieron por vez primera los eventos coordinados de ocurren dentro de la muerte celular programada de una amplia gama de células.
Los primeros vistazos moleculares de la apoptosis fueron revelados mediante estudios en el gusano nematodo Caenorhabditis elegans, cuyas células están numeradas y trazadas con absoluta precisión desde el cigoto y a través de todas las fases del desarrollo embrionario.
De las 1090 células producidas durante el desarrollo de este gusano 131 son normalmente eliminadas por medio de la apoptosis. En 1986 Robert Horvitz y sus colegas del Instituto de Tecnología de Massachisetts descubrieron gusanos con una mutación en el gen CED-3 que genera un desarrollo embrionario carente de apoptosis. Este descubrimiento sugiere que el producto del gen CED-3 juega un papel crucial en el proceso de apoptosis en este organismo. Una vez que un gen ha sido identificado en un modelo biológico, los investigadores buscan sus homólogos en otros organismos como los mamíferos y el ser humano.  

Figura DTP-01. Caspasa-3 esta es la proteína dispensadora de muerte, pues ejecuta numerosos cortes en proteínas diferentes que desencadenan en el suicidio celular, este es un modelo basado en cristalografia.

La identificación de CED-3 en los nemátodos conllevó al descubrimiento no a uno, sino a una familia de proteínas en los mamíferos que son actualmente denominadas caspasas. Las caspasas son un grupo de proteasas de cisteína que son activadas en un estado bastante temprano de la apoptosis y que son responsables por gatillar la mayoría, sino es que todos los cambios observados durante la muerte celular programada. Específicamente la caspasa que ejecuta los "cortes de muerte" es la caspasa-3 y su activación representa el punto de convergencia de las rutas de apoptosis.  

Figura DTP-02. Caspasa-8 generada involucrada en la ruta extrínseca de la apoptosis.

Las caspasas logran este evento mediante el corte de un grupo de proteínas esenciales "cortes de muerte". Dentro de los blancos de la caspasa-3 se encuentran:
1.   Más de una docena de quinasas, incluyendo la quinasa de adhesión focal (FAK), PKB, PKC y raf1. La inactivación de por ejemplo FAK afectaría la adhesión  conllevando a la separación de la célula en apoptosis del resto de sus vecinos.
2.   Láminas, estas proteínas mantienen la cohesión de la membrana nuclear, el corte de estas proteínas conlleva al desensamble de la lámina y el colapso del núcleo.
3.   Proteínas del cito-esqueleto, el corte del andamiaje de la célula conlleva a un colapso generalizado de la forma de la célula.
4.   La caspasa activa a una endonucleasa de manera similar a como ocurre con las proteasas de serina, esta endonucleasa (CAD) corta el ADN en fragmentos de modo tal que sea irreparable.
Los estudios recientes se han enfocado en los eventos que conllevan a la activación del programa de suicidio celular. La apoptosis puede ser activada por estímulos internos como anormalidades en el ADN; o por estímulos externos, como ciertas citoquinas (proteínas segregadas por células del sistema inmune).  

Figura DTP-03. Caspasa-9 involucrada en la ruta intrínseca de la apoptosis.

Por ejemplo, las células del epitelio de la próstata se vuelven apoptóticas cuando son privadas de la testosterona. Esta es la razón por la cual el cáncer de próstata que ha invadido a otros tejidos es generalmente atacado con drogas que intervienen con la producción de testosterona.
Algunos estudios indican que los estímulos externos que activan a la apoptosis mediante una ruta de señalación llamada ruta extrínseca, la cual se distingue de los estímulos internos de la ruta intrínseca.
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