oncogenesis y apoptosis

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Oncogénesis Viral
¿Cómo pueden los virus inducir oncogénesis?
A -
 
Modificando la señal de transducción 
(activando los activadores)
B -
 
Bloqueando
 
los reguladores
 
negativos
del ciclo
 
celular
 
(genes supresores
 
de 
tumores)
Transducción de Señal Regulación 
ciclo celular
Alteraciones en la transducción 
de la señal
Aumento
 niveles
 
de 
ligando
Aumento 
del número 
receptores
Aumento 
señal de 
transducción
Aumento 
activación de 
la trascripción
Algunos 
factores que 
participan en 
la señalización
A -
 
Modificando la señal de 
transducción
• Transducción
• Inserción
Inducen oncogénesis modulando la 
cascada de señalización a través de 
dos tipos de mecanismos: 
Retrovirus oncogénicos
promotor/enhancer 
fuerte
LTR también
 
en 3’
Los retrovirus 
se integran al 
ADN celular
Retrovirus oncogénicos
1-
 
Transductores:
• Portan un oncogen que desregula el ciclo 
celular.
• Son altamente carcinogénicos en animales
• Transforman células en cultivo rápidamente
• Muchos son defectivos en su replicación.
Mapas genómicos de retrovirus transductores
Factor de crecimiento
Receptor
Transduccion
Proteinas nucleares
Aves Mamíferos
transducción señal
receptor
factor de crecimiento
( Son retrovirus simples)
Un ejemplo
 
de diferencias
 
entre 
un c-oncogen
 
y un v-oncogen
Src codifica una tirosina
 
kinasa
 
(enzima que adhiere 
grupos fosfato a los residuos de tirosina de proteínas)
Cuando la tirosina 527 de la 
enzima c-Src es fosforilada, se 
inhibe su actividad. Como v-Src 
carece del aa 527, la enzima 
no puede inactivarse y 
permanece siempre activa.
deleción
La enzima c-Src tiene dos conformaciones 
posibles: ACTIVA e INACTIVA.
El pasaje de una conformación a otra está
 
regulada 
por fosforilaciones que realizan kinasas
 
celulares.
-
 
Al fosforilarse
 
la tirosina 416, la enzima pasa a su 
conformación ACTIVA.
-
 
Al fosforilarse
 
la tirosina 527, la enzima pasa a su 
conformación INACTIVA.
La enzima viral v-Src no puede adquirir su 
conformación INACTIVA
 
porque tiene solo 
526 aa. Es decir, carece de la tirosina 527 y 
por lo tanto permanece siempre en su 
conformación ACTIVA.
2-
 
Retrovirus no transductores
• Son retrovirus complejos que no llevan un 
oncogen.
• Se produce una activación por inserción: 
el promotor o el enhancer del virus estimula 
la transcripción de un gen celular debido a 
que se inserta dentro o próximo al mismo.
• Alteran la expresión o la actividad de 
proteínas celulares relacionadas con la 
transducción de la señal.
• Ejemplos: Virus leucosis aviar
Virus leucosis del ratón
Virus tumor mamario del ratón
Integración dentro de 
la región codificante 
de un proto-oncogen.
El promotor
 
viral 
estimula su síntesis
Activación 
por inserción
La integración no altera 
el proto-oncogen pero 
la proximidad del 
enhancer
 
viral estimula 
la trascripción
Activación por inserción
• de PROMOTOR: el promotor viral 
gobierna la transcripción del c-onc. 
Como es un promotor fuerte, la 
expresión del oncogen
 
celular está
 exacerbada.
• de ENHANCER: el enhancer
 
viral 
modula al promotor del c-onc. Esto 
conlleva a una transcripción 
exacerbada del c-onc.
Categoría de 
virus
Velocidad 
en inducir 
tumor
Eficiencia 
en producir 
tumor
¿Qué
 produce el 
tumor?
Genoma 
viral 
infeccioso
¿Transforma 
células en 
cultivo?
Retrovirus
Transductores
Corto
(días)
Alta
(puede llegar 
al 100%)
Integración 
de un 
v-oncogen
Quimera 
celular-viral, 
defectivo Si
No transductores 
(actúan en cis)
Intermedio 
(semanas, 
meses)
Alta a 
intermedia
C-oncogen
 activado por inserción del 
provirus
Intacto, 
replicación 
competente No
MecanismosMecanismos de de transformacitransformacióónn de los retrovirusde los retrovirus
Transducción de Señal Regulación 
ciclo celular
B -
 
Bloqueando
 
los reguladores
 negativos
 
del ciclo
 
celular
 (genes supresores
 
de tumores)
• Proteína Retinoblastoma (pRb)
• p53
• Utilizado por adenovirus, polyoma y 
papillomavirus
Proteinas virales que regulan Rb y p53
Proteínas virales que 
estimulan división celular
• E1B de adenovirus
• LT de polyomavirus
• E6 de papillomavirus
Se unen a
 
p53
 
y 
bloquean su actividad
• E1A de adenovirus
• LT de polyomavirus
• E7 de papillomavirus
Se unen a
 
pRb
 impidiendo que 
éste se una a E2F.
Ciclo Celular
Ciclinas
 
(Cyc) y kinasas
 
dependientes de 
ciclinas
 
(Cdk) en el control del ciclo 
celular
MPFFosforila pRb Fosforila 
E2F
No se transcriben 
proteínas necesarias 
para replicación ADN
Transcripción proteínas 
necesarias para la 
replicación de ADN
Replicación ADN Fin Replicación ADN
Regulación
 
celular
 
de pRb: 
Si las
 
condiciones
 
son adecuadas
 
se 
produce el pasaje
 
de G1 a S
E2F = factor de transcripción de genes que codifican para 
proteínas y enzimas necesarias para la síntesis de ADN
Transcripción bloqueada Transcripción activa
Control celular de integridad 
de ADN por p53
Daño leve 
ADN
Detención 
ciclo celular
Reparación 
de ADN
Daño irreversible 
ADN Apoptosis
Funciones de p53
Daño leve 
ADN
Detención 
ciclo celular
P53= factor transcripción
Condiciones 
normales
Daños leves 
en ADN
p53 p53
P53-P actúa como factor 
de transcripción de p21
P21 se une al Cyc D-Cdk4/6 
e inhibe su actividad kinasa
Se activa por 
fosforilación y
Detención ciclo celular 
para reparar daños ADN
Regulación viral de pRb y p53
Prot. viral se une
 
a pRb
 
(no la fosforila), entonces 
E2F queda libre (Hay duplicación de ADN)
Prot. viral se une
 
a p53 bloqueándola
División celular 
estimulada
ONCOGÉNESIS
Virus oncogénicos
RNA
Flaviviridae (Hep C) carcinoma hepatocelular
Retroviridae cánceres hematopoiéticos,
sarcomas, carcinomas.
DNA
Adenoviridae varios tumores sólidos
Hepadnaviridae carcinoma hepatocelular
Herpesviridae linfomas, carcinomas, sarcomas
Papillomaviridae papiloma y carcinoma
Polyomaviridae varios tumores sólidos
Poxviridae mixomas y fibromas
Interacción virus – célula 
Modulación de la apoptosis
Estrategia célula Estrategia virus
Célula
 infectada
Estrategia virus
APOPTOSIS
Proceso genéticamente programado 
mediante el cual las células de organismos 
pluricelulares llevan a cabo su 
autodestrucción en respuesta a una amplia 
variedad de estímulos.
Eventos morfológicos de la 
apoptosis
mitocondrias intactas
Fragmentación 
nuclear
Cuerpos 
apoptóticos
Comienza 
apoptosis
Célula 
normal
¿Cómo se activan estos eventos?
Vía extrínseca Vía intrínseca o 
mitocondrial
Activación de 
caspasas 
ejecutoras
estímulos 
externos
estímulos 
intracelulares
Vía extrínseca: receptores de 
muerte
Caspase:
 
Cystein dependent aspartate specific protease
SIGMA-ALDRICH
Vía apoptótica
 
intrínseca o 
mitocondrial
apoptosoma
Principales vías
 
de apoptosis 
en mamíferos
Hengartner et al, Nature, 2000, 407: 770
Inhibición apoptosis
• Virus que codifican proteínas homólogas a Bcl-2
Adenovirus E1B 19K
Virus fiebre porcina A179L
Epstein Barr
 
virus BHRF1
Se inhibe vía apoptótica
 
mitocondrial
Inhibición apoptosis
• Virus que codifican v-flip
BHV4 BORFE2
EHV2
 
E8
Inhiben la vía extrínseca
• Virus que codifican v-IAPs
Virus fiebre porcina
 
A224L
Inhiben caspasas
Inhibición apoptosis
• Virus que codifican prot.
 
Inhibidoras de ICE
ICE (interferon
 
β
 
converting
 
enzime)
-
 
se activan vía Fas
 
o TNF. 
-
 
función: activar perforinas
 
y granzimas.
POX: 
Pox
 
bovino Crm
 
A
Vaccinia
 
homóloga Crm
 
A
Se inhibe la apoptosis inducida por la vía de 
receptores de muerte
Myxoma
 
T2 es homóloga a TNFR
T2 compite con TNFR por la unión al receptor 
inhibiendo la activación de la apoptosis
Inhibición apoptosis
• Inhibición de p53
Adenovirus E1B
Polyomavirus
 
LT
Papillomavirus
 
E6
Inducción apoptosis• Adenovirus E1A y E4
(etapas tardías)
• virus anemia pollo VP3
(cuerpos apoptóticos)
• HIV Tat
 
( FasL, Bax
 
y Bcl-2)
• Diarrea viral bovina
 
NS3
Proteínas virales que modulan la apoptosis
BVDV NS3
VAP VP3
Ad E4 ORF 6
Ad E1A
inductoras
inhibidoras
Herpes 
LAT
?
Proteínas virales que modulan la vía mitocondrial
Estrategias
Célula
• Células NK, macrófagos
• Respuesta inmune CD8+
• Interferón, genes inducidos 
por interferón, factores 
reguladores de interferón 
(IRFs)
• Activar apoptosis vía p53
• Activar vía intrínseca y/o
extrínseca de apoptosis
Virus
Inhibir apoptosis:
• bloqueo p53
• S! prot.
 
anti-apoptóticas
• S! Inhibidores caspasas
• S! homólogos rec.muerte
• S! inhibidores de ICE
Inducir apoptosis:
• activación p53
• expresión Fas
 
L
• expresión Bax
 
y Bcl-2
Características de las células apoptóticas
Reducción del volumen celular
Condensación de la cromatina
(DAPI / Microscopía Fluorescencia=MF)
Degradación internucleosomal de ADN
(Ladder, TUNEL)
Traslocación de fosfatidil serinas a cara 
externa de la membrana plasmática
(Anexina V-fluoróforo / citometría o MF)
Fragmentación de la célula en cuerpos 
apoptóticos
(Microscopía)
Técnicas para determinación de apoptosis
• Ladder
• TUNEL
• Anexina V-flouróforo (Ej. FITC o Alexa Fluor)
• DAPI
• Actividad de caspasa 3
• Western blot de caspasa 3 clivada
Ladder DAPI
Anexina
 
V-FITC Citometría de flujo
Translocación 
de 
fosfatidilserina
TUNEL
(Enzima une nucleótidos marcados 
con FITC a fragmentos de ADN)
(Colorante se une al ADN)(Gel agarosa. Bandas 
múltiplo de 200 pb)
FITC
Io
du
ro
 d
e 
pr
op
id
io
• Western blot
 
de Cyt
 
C 
Traslocación
 
de Cyt
 
C de 
mitocondria a citosol
Calle 1-
 
Control
Calles 2, 3 y 4 -
 
16h, 24h y 48h 
post inducción de apoptosis
• Western blot
 
de 
caspasas
 
8 y 9 
clivadas
Involucra vía 
extrínseca
Involucra vía 
intrínseca
Sólo indica que 
hay apoptosis 
pero no la vía 
involucrada
Técnicas que indican la vía apoptótica
 
involucrada
Bibliografía
Flint, S.J. et al (2009). Principles of Virology. Molecular 
Biology, Pathogenesis and Control of Animal Viruses. 
American Society for Microbiology Press, Washington DC. 
3ra edición.
Volumen 2
Cap 3: Apoptosis
Cap 7: Transformación y oncogénesis
Video apoptosis
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=j 
Xouy_5tfmU
	Oncogénesis Viral
	¿Cómo pueden los virus inducir oncogénesis?
	Número de diapositiva 3
	Alteraciones en la transducción de la señal
	Número de diapositiva 5
	A -	Modificando la señal de 			transducción
	Número de diapositiva 7
	Retrovirus oncogénicos �
	Número de diapositiva 9
	Un ejemplo de diferencias entre un c-oncogen y un v-oncogen
	Número de diapositiva 11
	Número de diapositiva 12
	Número de diapositiva 13
	Activación por inserción
	Número de diapositiva 15
	Número de diapositiva 16
	B - Bloqueando los reguladores negativos del ciclo celular (genes supresores de tumores)
	Número de diapositiva 18
	Proteínas virales que estimulan división celular
	Ciclo Celular
	Ciclinas (Cyc) y kinasas dependientes de ciclinas (Cdk) en el control del ciclo celular
	Número de diapositiva 22
	Control celular de integridad de ADN por p53
	Funciones de p53
	Número de diapositiva 25
	Regulación viral de pRb y p53
	Virus oncogénicos
	Interacción�virus – célula ��Modulación de la apoptosis
	Número de diapositiva 29
	Número de diapositiva 30
	Eventos morfológicos de la apoptosis
	¿Cómo se activan estos eventos?
	Vía extrínseca: receptores de muerte
	Número de diapositiva 34
	Número de diapositiva 35
	Número de diapositiva 36
	Inhibición apoptosis
	Inhibición apoptosis
	Inhibición apoptosis
	Inhibición apoptosis
	Inducción apoptosis
	Número de diapositiva 42
	Número de diapositiva 43
	Número de diapositiva 44
	Estrategias
	Número de diapositiva 46
	Número de diapositiva 47
	Número de diapositiva 48
	Número de diapositiva 49
	Bibliografía