Almudena Porras,
Catedrática de Bioquímica y Biología Molecular en la Facultad de Farmacia,
Directora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid (UCM)
y Secretaria Científica de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). :
1-¿Cómo podríamos identificar un proceso de apoptosis
en la célula?
En los estudios que realizamos en el
laboratorio podríamos distinguir entre in
vitro e in vivo.
En el caso de los estudios in vitro, en los que sería más fácil
saber si una célula se muere por un proceso de apoptosis, trabajamos con
células en cultivo. En este caso, mirando al microscopio de contraste de fases,
se pueden ver células que se están muriendo y que se despegan de la placa de
cultivo, por lo que se quedan en suspensión. Para identificar el tipo de muerte
y en concreto, si es apoptosis se pueden realizar los siguientes análisis:
-Hacer una
tinción con el compuesto fluorescente, DAPI (4´, 6-diamino-2-fenilindol), que
se une al DNA y posteriormente, visualizar en un microscopio de fluorescencia
si el DNA nuclear se ha condensado o fragmentado.
-Detección
de proteínas cortadas como consecuencia de la activación de otras proteínas
llamadas caspasas que actúan como una tijera y atacan a otras proteínas dando
lugar a fragmentos de las mismas.
-Análisis de
las células en un microscopio electrónico para ver si los orgánulos celulares
están condensados o fragmentados (por ejemplo, el núcleo y las mitocondrias).
In
vivo es difícil analizar. No obstante, se puede determinar si ha habido
apoptosis en células de tejidos obtenidos de organismos vivos o muertos, tanto
de pacientes humanos como de animales de experimentación y visualizar
activación de caspasas con un anticuerpo que las reconozca o zonas del DNA que
tengan cortes (DNA fragmentado) dentro de ese tejido fijado. Esto, por ejemplo,
se ha hecho con muestras de cerebro de enfermos de Alzheimer tras su
fallecimiento y se han visualizado neuronas muertas por apoptosis.
2-¿Cuáles son para usted las
enfermedades que están más ligadas a este proceso?
Hay muchísimas enfermedades, pero podemos
destacar las siguientes:
-Cáncer:
Las células que dan lugar a la formación de tumores o cánceres de distinto tipo
suelen tener una serie de defectos de funcionamiento que hacen que las células
sean más resistentes a la muerte por apoptosis. Por tanto, falla la maquinaria
de la célula que normalmente se encarga de poner en marcha y ejecutar la
apoptosis. Esto hace que estas células no se mueran, se dividan y den lugar a
un tumor.
-Enfermedades neurodegenerativas (como el Alzheimer o Parkinson):
Entre otras cosas, debido a las alteraciones que se producen, hay una falta de
control de la muerte por apoptosis de células del sistema nervioso
(principalmente, neuronas), que en
muchos casos es debida a la falta de señales de supervivencia y a la existencia
de estrés oxidativo. Como consecuencia, hay un amento muy importante de la
apoptosis de las neuronas.
3-¿Cuáles cree que pueden ser las
principales causas de la apoptosis?
La apoptosis es un proceso de muerte
controlado, que es necesario para el desarrollo y funcionamiento de los
diferentes tejidos y órganos. Normalmente, está regulado de forma muy fina por
señales de supervivencia como pueden ser factores de crecimiento y hormonas que
inhiben dicho proceso, así como señales inductoras de apoptosis como pueden ser
algunas citoquinas pro-inflamatorias y distintos tipos de estrés. Cuando el
balance de señales de supervivencia y muerte por apoptosis se rompe a favor de
la apoptosis las células mueren. Esta muerte no necesariamente es mala, sino
que ayuda a seleccionar qué células deben vivir en ese momento en un tejido u
órgano concreto y en qué cuantía, eliminando las células dañadas (especialmente
en su DNA) o incluso tumorales. El problema surge cuando hay una alteración en
los mecanismos de control de la apoptosis y hay una muerte masiva de células
que no debería existir, que es lo que ocurre en patologías tales como las
enfermedades neurodegenerativas, o un defecto en la eliminación de células
dañadas como son células tumorales con mutaciones en el DNA.
4-¿Por qué decidió investigar e
interesarse por la apoptosis?
Dada la gran importancia de la
apoptosis tanto en el desarrollo de tejidos y órganos como en patologías como
el cáncer, hace ya unos años me interesó entender algunos de los mecanismos
celulares implicados en la muerte por apoptosis en células del tejido adiposo,
del corazón y tumorales para intentar entender mejor por qué se producen
algunas patologías y cómo se podría controlar. Todo esto es importante para
intentar buscar nuevos tratamientos para la obesidad, enfermedades
cardiovasculares y cáncer. Por ejemplo, en el cáncer, muchas terapias están
encaminadas a inducir procesos de muerte por apoptosis de células tumorales,
mientras que en el caso de enfermedades cardiacas debidos a fallos en el
corazón, se intenta mejorar la supervivencia de las células del corazón (cardiomiocitos).
Para todo eso, hace falta entender cómo funciona la apoptosis y qué proteínas la
regulan.
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