APOPTOSIS, muerte celular ( cancer, piel y vista)

El suicidio celular programado es importante en muchos procesos de la vida y en muchas enfermedades. 

Hasta hace muy poco los científicos creían que la única causa de la muerte de las células era el ataque por factores externos, por un proceso llamado necrosis. Ahora se sabe que hay otra manera: el suicidio celular programado, necesario para eliminar las células, y cuyo fenómeno biológico fue bautizado como apoptosis. Esto no es más que un mecanismo de selección, en la que las células de un cuerpo se mueren para que el conjunto sobreviva.

Como es necesario generar nuevas células para mantener los procesos vitales, es necesario también eliminar las supérfluas o defectuosas. En el adulto, si la multiplicación de las células no se compensa con precisión por las pérdidas, los tejidos y órganos crecen sin control, lo cual puede causar cáncer.

Estudios recientes muestran que muchas células llevan instrucciones internas para "cometer suicidio" cuando dejen de ser útiles para el cuerpo.

Hoy se conoce que sólo los seres pluricelulares alcanzan su forma definitiva, por que eliminan en forma selectiva cierto número de células. Las ranas y los insectos son ejemplos de ello. La rana empieza la vida como un renacuajo, la forma que se adapta al medio acuático. Luego, gana otras estructuras que le permiten vivir en la tierra. Estas pérdidas se derivan de la muerte de las células. La formación de la mano humana sigue un procedimiento similar. En un principio, es un apéndice redondeado sin dedos definidos. Estos están formados por la multiplicación de algunas células, mientras que en los espacios entre ellos reciben la orden de morir.

Pero también las células mueren de forma no fisiológica, que causa la mayoría de las enfermedades. La muerte es patológica o "accidental" cuando la célula se vea impedido de mantener sus procesos vitales por medios físicos o químicos causado por factores externos.

Las lesiones también pueden tener origen biológico, tales como infecciones por bacterias o virus. Este tipo de muerte celular, el único conocido por los científicos más antiguos, se llama necrosis. Además de la toxicidad directa a las células, el derrame crea sustancias que atraen a las células del sistema inmunológico, causando una intensa reacción inflamatoria: algunos tipos de glóbulos blancos (especialmente neutrófilos y macrófagos) convergen en la necrosis del tejido y se comen las células muertas. La inflamación es un ejemplo típico de la necrosis, es importante para limitar las infecciones y eliminar restos de células, pero la actividad y la secreción de las células blancas de la sangre también puede dañar los tejidos vecinos normales.

La muerte celular fisiológica es completamente diferente de la necrosis. En primer lugar, la célula no se hincha. Por el contrario, se contrae.

La apoptosis es "silenciosa". Hay, como en la necrosis, el "escándalo" de la inflamación. En general, las células apoptóticas son reconocidas por los macrófagos (un tipo de glóbulos blancos de la sangre presente en todos los tejidos) y son ingeridas antes de que se desintegre. Esto evita que el derrame del contenido celular de las fugas y, por tanto, no hay inflamación y daño de tejido, garantizando su correcto funcionamiento. Algunas células apoptóticas no se eliminan inmediatamente, continuando en el sitio en ocasiones de por vida. Este es el caso de los queratinocitos, las células de la capa externa de la piel. Al migrar desde las capas más profundas a la superficie, se mueren por apoptosis, pero en el proceso de sustituir su contenido por la proteína queratina ganan la "cobertura" de agua. Por lo tanto, la capa más exterior de protección de la piel se hace de las células muertas que son intercambiadas dentro de otros 21 días en promedio.

El lente (cristalino) del ojo está formada por células muertas, que han sustituido la mayor parte de su citoplasma por proteínas llamadas cristalinas. El estudio de la apoptosis y el cáncer han revelado que hay muchos tumores resistentes a la radioterapia y la quimioterapia. Se creía que esas terapias destruián por necrosis tumoral, pero ahora se sabe que las células mueren por apoptosis en general. Lo que parece ocurrir es que la mayor cantidad de radiación y las medicinas dañan el ADN de las células cancerosas activando el gen p53 que provoca el suicidio celular. Sin embargo, las células cancerosas sin p53 o con altos niveles de Bcl-2 no mueren, lo que hace inútil la terapia. Hace unos años también se constató que algunas de estas terapias estimulan las proteínas que activan la transcripción de los genes de protección ".

La apoptosis excesiva puede derivar a:

 - Enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer y Parkinson). Ciertas infecciones pueden   también conducir a un exceso de apoptosis: en la enfermedad de Alzheimer, las neuronas parecen suicidarse temprano, lo que resulta en la demencia progresiva e irreversible, la pérdida de la cognición y la memoria.

 - Lesión secundaria después de la isquemia (bloqueo de la circulación de la sangre).

 - La retinitis pigmentosa (una de las causas de la ceguera).

 - La osteoporosis (pérdida de masa ósea). 

Investigaciones recientes muestran que el extracto metanólico del pericarpio (corteza) del mangostán tiene fuertes efectos en la lucha contra la proliferación de la oxidación y a inducir la apoptosis. Por ejemplo, la inducción de la apoptosis en una línea de cáncer de mama y la leucemia ha sido demostrado por los científicos. La α-mangostin (uno de los xantonas) mostró inducir la apoptosis. El extracto del pericarpio del mangostán, que contiene α-mangostin y γ-mangostin, mostró un aumento de actividad en modelos celulares. Estos hallazgos pueden proporcionar una importante base para el desarrollo del xantona como un agente para la prevención del cáncer, y en caso de terapia puede ser combinado con fármacos contra el cáncer ".

 Alpha-mangostin induces Ca2+-ATPase-dependent apoptosis via mitochondrial pathway in PC12 cells

Sato A, Fujiwara H, Oku H, Ishiguro K, Ohizumi Y. Department of Pharmaceutical Molecular Biology, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Tohoku University, Sendai, Japan.

We investigated the cell death effects of eight xanthones on PC12 rat pheochromocytoma cells. Among these compounds, alpha-mangostin, from the fruit hull of Garcinia mangostana L., had the most potent effect with the EC(50) value of 4 microM. Alpha-mangostin-treated PC12 cells demonstrated typical apoptotic DNA fragmentation and caspase-3 cleavage (equivalent to activation). The flow cytometric analysis indicated that this compound induced apoptosis in time-and concentration-dependent manners. Alpha-mangostin showed the features of the mitochondrial apoptotic pathway such as mitochondrial membrane depolarization and cytochrome c release. Furthermore, alpha-mangostin inhibited the sarco(endo)plasmic reticulum Ca(2+)-ATPase markedly. There was a correlation between the Ca(2+)-ATPase inhibitory effects and the apoptotic effects of the xanthone derivatives. On the other hand, c-Jun NH(2)-terminal kinase (JNKSAPK), one of the signaling molecules of endoplasmic reticulum (ER) stress, was activated with alpha-mangostin treatment. These results suggest that alpha-mangostin inhibits Ca(2+)-ATPase to cause apoptosis through the mitochondrial pathway.

Texto Completo: http://www.jstage.jst.go.jp/article/jphs/95/1/33/_pdf