La maquinaria central apoptótica está llevada a cabo por tres grande grupos moleculares:
-Caspasas
-BCl2
-Adaptadores
Las caspasas son una familia de proteasas (enzimas que degradan proteínas) que están presentes en todas y cada unas de nuestras células y que se sintetizan en forma inactiva (proactiva) o procaspasa, y necesitan para su activación el corte proteolítico por otra caspasa… he aquí otro dilema huevo o gallina, ¿cómo se activa la primera caspasas?... Fundamentalmente existen dos tipos de caspasas las efectoras que disponen de dominios catalíticos (caspasas 3, 7…) y las iniciadoras que poseen un dominio catalítico y un dominio N-terminal adicional (caspasas 8 y 9)
Los adaptadores (Apaf-1 y FADD) son moléculas que activan a las caspasas. Cuando Apaf-1 recibe la señal oportuna forma con gasto de energía un oligómero denominado apoptosoma que interacciona con procaspasas iniciadoras, las activan y se dispara su actividad proteolítica activando a otras caspasas efectoras, mediante una cascada proteolítica amplificadora (reacción en cadena).
Las caspasas tienen otros muchos sustratos proteicos a parte de otras caspasas. Así pueden degradar el citoesqueleto o activar la proteína ICAD (DNAsa activada por caspasas), que es capaz de cortar el DNA, en aquellas zonas donde el DNA no está cubierto por histonas del nucleosoma, en el DNA espaciador. Por ello veían en los estudios bioquímicos que el DNA se cortaba en múltiplos de 200 pb (el DNA del nucleosoma tiene una longitud de 200 pb).
La familia de proteína BCl-2 está constituida por grupos de proteínas antiapoptóticas, proapoptóticas y el grupo BH3 exclusivo. Funcionan upstream de las caspasas y de los adaptadores y su balance nos indica la desencadenación o no de la apoptosis.
Durante el proceso de apoptosis existe un orgánulo celular clave: la mitocondria. Ella es responsable de la liberación del citocromo C (complejo proteico que interviene en la cadena respiratoria), Diablo/Smad y EndoG y AIF. (No se asusten con los nombres).
Una vez presentados los protagonistas moleculares, debemos meternos en materia. Vamos a explicar como se lleva a cabo la apoptosis y como intervienen principalmente los elementos explicados. En primer lugar debemos considerar que existen tres señales extracelulares que regulan la maquinaria apoptótica: señales de supervivencia, señales de muerte y por ultraje/ ofensa/ invasión externa (insult cell). Estas señales extracelulares son las responsables de inducir o no la apoptosis, de hecho en el contexto de los organismos pluricelulares, a las células se les indica si deben seguir viviendo, proliferando o si deben morir. Nuestras células por defecto tienden a morirse.
Las tres señales extracelulares implicadas en el inicio de la apoptosis cursan mediante una cascada de señales intracelulares que determinar el balance entre los miembros Bcl2 antiapoptóticos o proapoptóticos. Cuando las señales son de muerte celular, los miembros proapoptóticos determinan el destino de muerte celular. Así forman un complejo que oligomeriza y forma un poro sobre la mitocondria que libera citocromo C, Diablo OMI que es un inhibidor de IAP (inhibidor de caspasas). El citocromo C favorece la activación del complejo denominado apoptosoma constituido por el adaptadores Apaf 1 y éste es capaz de activar a la procaspasa 9 que activa a la procaspasa 3 y se dispara la cascada de caspasas. Por otro lado los miembros proapoptóticos activan a la proeína adaptadora FADD que es capaz de activar a la procaspasa 8 y ésta activa a otras procaspasas amplificando la cascada de caspasas e induciendo finalmente la apoptosis celular.
Recomiendo encarecidamente visualizar el siguiente video:
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