Transcription
Para que un organismo pluricelular se desarrolle y se mantenga con eficiencia, no sólo es esencial la división celular, que aumenta el número de células, sino también un proceso de muerte celular, que reduce el número de células. En el vídeo de hoy vamos a ver diferentes mecanismos de muerte celular. ¡Bienvenidos a una nueva edición de Nutrimentos!
[Música]
La división y la muerte celular ocurren de un modo coordinado y juntos modelan la forma de un organismo. Existen distintos mecanismos de muerte celular, cuya activación depende tanto de estímulos internos como externos. Entre ellos podemos encontrar a la apoptosis, también conocida como muerte celular programada tipo 1; la necrosis; la autofagia, también conocida como muerte celular programada tipo 2; la catástrofe mitótica; la paraptosis; la pyroptosis y la necroptosis. Los tres primeros son los principales mecanismos y son los que veremos más en detalle en este vídeo.
Comencemos con la apoptosis o muerte celular programada tipo 1. La apoptosis es un modo de muerte celular que ocurre en condiciones fisiológicas normales. Durante la apoptosis, las células que ya no se necesitan son eliminadas del organismo. Este fenómeno puede ocurrir durante el desarrollo embrionario normal o en otros procesos fisiológicos normales. En los vertebrados, la apoptosis controla el número de neuronas durante el desarrollo del sistema nervioso, elimina linfocitos defectuosos y deforma los órganos en desarrollo. Por ejemplo, las células de la cola de los renacuajos se eliminan por apoptosis durante la metamorfosis. En los embriones humanos, las células que forman las membranas interdigitales se eliminan también por apoptosis durante el desarrollo temprano. Muchas de las células infectadas por virus o con mutaciones aberrantes en el ADN también son eliminadas por apoptosis, lo cual constituye un mecanismo de defensa del organismo.
En la apoptosis, la célula es un participante activo de su propia muerte. Es como si fuera un suicidio celular. Este proceso está activado por diversas señales extrínsecas e intrínsecas. En respuesta a estas señales, la mayoría de las células fabrican las proteínas que causarán su propia destrucción. Esta maquinaria letal está compuesta por una familia de enzimas, las caspasas, que degradan proteínas de la lámina nuclear y del citoesqueleto, entre otras, y provocan la muerte de la célula. Las caspasas son controladas a su vez por otras proteínas que activan o suprimen su actividad, control que a su vez está modulado por factores extracelulares. Y algunos factores como el factor de crecimiento nervioso son antiapoptóticos, es decir, suprimen la activación de las caspasas y así protegen a las neuronas de la muerte celular. Algunos factores como el factor de necrosis tumoral, al actuar sobre los receptores de la membrana celular, desencadenan la apoptosis porque este recluta y se activa en la cascada de las caspasas. En consecuencia, el receptor del TNF se conoce como receptor de muerte.
Entre los otros activadores externos de la apoptosis se encuentran el factor de crecimiento transformante beta, ciertos neurotransmisores, los radicales libres, los oxidantes y las radiaciones ionizantes. Por otro lado, los activadores internos de la apoptosis comprenden los oncogenes, los supresores tumorales como p53 y los anti-metabolitos privados de nutrientes. La apoptosis también puede ser inhibida por señales de otras células y del medio circundante a través de los llamados factores de supervivencia. Entre ellos se encuentran los factores de crecimiento, las hormonas como estrógenos y andrógenos, los aminoácidos neutros, el zinc y las interacciones con proteínas de la matriz extracelular. Por otro lado, varias proteínas celulares actúan como inhibidores de las caspasas.
Ahora veamos en qué consiste este mecanismo. Las células que entran en apoptosis se encogen y se separan de sus vecinas. Sus membranas se ondulan y se forman burbujas en su superficie. La cromatina se condensa y los cromosomas se fragmentan. Por último, las células se dividen en vesículas, los llamados cuerpos apoptóticos, que son engullidos por células fagocíticas. La apoptosis se caracteriza por una auto-digestión controlada que mantiene la integridad de la membrana celular. Así, la célula muere con dignidad, sin derramar su contenido para no dañar a sus vecinas y de esta manera no se genera inflamación.
Como mencionamos anteriormente, las células también pueden morir a través de un proceso no controlado llamado necrosis. La necrosis o muerte celular accidental es un proceso patológico que ocurre cuando las células se exponen a un medio ambiente físico o químico desfavorable. Por ejemplo, hipotermia, hipoxia, radiación, un pH bajo, es decir, ácido o traumatismos que causa lesión celular aguda y daño de las membranas plasmáticas. En condiciones fisiológicas, el daño de la membrana plasmática también puede ser iniciado por un virus o por las proteínas llamadas perforina. En este caso, la célula se hincha y explota y derrama su contenido en el entorno. En los vertebrados, esto produce una inflamación que recluta glóbulos blancos y que puede lesionar el tejido normal que la circunda. Como vimos, la apoptosis, a diferencia de la necrosis, es un proceso ordenado en el que no se desarrolla un proceso inflamatorio. Es un tipo de muerte activa que requiere gasto de energía por parte de la célula.
Por último, vamos a dar la autofagia, también denominada muerte celular programada tipo 2. Es un proceso celular regulado que permite a las células el recambio de su contenido mediante la degradación lisosómica de sus propios componentes. Se forman autofagosomas, que son estructuras membranosas que envuelven organelas, por lo que en el citoplasma celular morfológicamente se observan como vesículas de diferentes tamaños. Los autofagosomas se fusionan con los lisosomas y las enzimas lisosómicas degradan las organelas. La autofagia es importante para mantener a la célula saludable, ya que así se eliminan organelas dañadas o envejecidas y permite la supervivencia de la célula en condiciones adversas, pero también puede llevar a la célula de forma regulada a la muerte, considerándose así como otro de los mecanismos de muerte celular programada. De la regulación molecular de la autofagia se sabe que hay un grupo de genes llamados ATG, genes relacionados con la autofagia, que regulan este proceso, pero se desconoce cómo la autofagia puede llevar a la muerte de la célula. Se piensa que la activación de los lisosomas actúa en paralelo con las caspasas, conduciendo la célula a su destrucción final cuando no termine en la muerte celular. Este importante proceso mantiene un equilibrio bien controlado entre las funciones celulares anabólicas y catabólicas y permite que la célula elimine las organelas no deseadas e innecesarias. Los componentes de las organelas digeridas se reciclan y se reutilizan para el crecimiento y el desarrollo normales de la célula.
[Música]
Como ya mencioné anteriormente, además de estos tres, hay otros mecanismos que puedan llevar a la célula a su muerte. Si te gustaría que los profundizáramos en un próximo vídeo, déjamelo dicho en los comentarios. Si este vídeo te sirvió para aprender o comprender mejor este tema, o si simplemente te gustó, por favor dale like y te invito a suscribirte al canal para poder tener a mano mucha más información, porque lo que sabes, influencia a tu destino.