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BIOLOGÍA CELULAR384 1. La célula modifica su forma habitual; su superficie se hace irregular y pierde el contacto con las célu- las que la rodean. El volumen citoplásmico dismi- nuye por la pérdida de agua y la condensación de las proteínas, pero la mayoría de los orgánulos celulares permanecen intactos, sin mostrar altera- ciones en las membranas. No hay cambios osmó- ticos. Lo más llamativo es que la cromatina se con- densa y fragmenta, mientras que la envoltura nu- clear se mantiene. 2. La célula acaba fragmentándose y se forman los llamados cuerpos apoptóticos. Cada uno con- siste en material nuclear y citoplásmico rodeado por membrana plasmática, que aparece inaltera- da. Estos cuerpos poseen gran contenido de pro- teínas, muy empaquetadas y resistentes a las actividades proteolíticas. A diferencia de la ne- crosis, no hay ruptura de la membrana plasmáti- ca con vertido al exterior de los restos celulares. 3. En la fase final, los macrófagos presentes en el te- jido y las células circundantes fagocitan estos cuerpos y los degradan en lisosomas. 4. Todo el proceso es rápido, puede completarse en unas horas y ocurre sin pérdida de material intra- celular, daño secundario a las células adyacentes o reacción inflamatoria en el tejido. PROCESOS MOLECULARES En el modelo establecido a partir de los estudios sobre la fragmentación del DNA en la apoptosis inducida en los linfocitos del timo durante su formación, el DNA es fragmentado por tres endonucleasas de nueva síntesis que actúan sucesivamente. La primera rompe el DNA en grandes fragmentos de 190 000-240 000 pares de ba- ses (pb); la segunda rompe estos fragmentos en otros más pequeños (de 30 000 a 50 000); y la tercera rompe el DNA por las zonas de unión entre los nucleosomas y origina los fragmentos apoptóticos más típicos, de 180-200 pb o múltiplos de ese tamaño. Otras enzimas que intervienen en la apoptosis son: las proteasas, las transglutaminasas dependientes de calcio y las hidrolasas. Las principales proteasas son las caspasas, que poseen una cisteína en su sitio activo y fragmentan proteínas en lugares específicos en los que hay ácido aspártico; (de ahí el nombre). Las caspasas frag- mentan el citoesqueleto y la matriz nuclear. En el núcleo también son objetivo de las caspasas las proteínas im- plicadas en la transcripción, replicación y reparación del DNA. En particular la caspasa 3, al fragmentar un inhibi- dor de la enzima, activa la endonucleasa que fragmenta el DNA nucleosomal. Las transglutaminasas producen enlaces cruzados entre proteínas citoplásmicas, favoreciendo la formación de cuerpos apoptóticos. La actividad de las endonucleasas y las transgluta- minasas se asocia con niveles altos de calcio citosólico; de ahí que las proteínas que se encargan de la movilización de este ion (calbindina y calmodulina) aparezcan también incrementadas. Aun así, un incremento en los niveles in- tracelulares de calcio no es un requisito universal para la apoptosis. El reconocimiento de los cuerpos apoptóticos por parte de los fagocitos parece deberse a que éstos reco- nocen moléculas de fosfatidil serina expuestas en la membrana de los cuerpos apoptóticos. Ese reconoci- miento también puede estar mediado por la interacción de glucoproteínas alteradas expuestas en la membrana de estos cuerpos con los receptores del tipo selectina de la membrana de las células fagocíticas. Otras veces las células fagocíticas segregan a la matriz extracelular trombospondina y vitronectina, que se unen a la mem- brana de los cuerpos apoptóticos y a ellas se unen, a su A B C DEFG Figura 8.37. Fases de la apopto- sis en linfocitos humanos. A: Célu- la normal. B: La célula muestra un volumen disminuido y los orgánu- los quedan más comprimidos. La cromatina comienza a condensar- se. C: La membrana plasmática se deforma, dando lugar a repliegues. D: El volumen celular continúa disminuyendo. La cromatina está muy condensada y se dispone en la periferia del núcleo. E: La cro- matina se colapsa y la envoltura nuclear continúa presente. F: El núcleo se fragmenta. G: La célula queda reducida a fragmentos (cuer- pos apoptóticos), constituidos por la membrana plasmática que en- globa material nuclear y citoplás- mico. 08 PANIAGUA BIOLOGIA 3 08 29/11/06 13:52 Página 384
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