Muerte celular Necrosis • Nuclear swelling • Cell Swelling • Disruption of Organelles • Rupture of cell and release of cellular contents • Inflammatory response 1972 Kerr Wyllie Currie Apoptosis • Chromatin condensation • Cell Shrinkage • Preservation of Organelles and cell membranes • Rapid engulfment by neighboring cells preventing inflammation • Biochemical Hallmark: DNA FRAGMENTATION (muerte Necrosis: accidental,no fisiológica) Exposición a procesos de injuria severos: Isquemia, hipertermia sostenida o trauma químico. No existe un patrón común de cambios, la membrana plasmática es el sitio crítico donde se produce la injuria temprana. Lisis Celular: Exacerba las respuestas inflamatorias…liberación de DAMPs o alarminas (ácido úrico, ATP, Proteínas de shock térmico, RNA, DNA genómico) Apoptosis Muerte programada genéticamente………programa muy flexible Patrón de cambios conservado en los diferentes tipos celulares Es mediada a través de la activación de caspasas Membrana citoplasmática permanece intacta Las células apoptóticas son rápidamente removidas TNF-, IL-1 IL-6 LPS Glucocorticoides Fas-FasL Apoptosis NF-kB IL-10 GM-CSF Bax/Mcl-1 Complejos Inmunes Acídosis Intersticial Alteraciones morfológicas observadas en las células apoptóticas Neutrófilos viables Disminución en el tamaño celular Colapso nuclear: marcada condensación de la cromatina Neutrófilos apoptótico Alteraciones morfológicas observadas en las células apoptóticas Fragmentación del DNA CT Cél. Apoptóticas endonucleasas 200 pb Nucleosomas CAD---ICAD Caspasas 3 y 7 Alteraciones morfológicas observadas en las células apoptóticas La membrana plasmática no sufre pérdida de la integridad o alteraciones en su permeabilidad. La misma se caracteriza por la presencia de dos procesos: Flip-Flop Zeiosis Célula viable Célula apoptótica Fosfatidilserina Flip-Flop Zeiosis IgGi Control 6% TNF-+IgGi Ioduro de Propidio TNF- 2% 8% Annexina V 50% Alteraciones morfológicas observadas en las células apoptóticas Fagocitosis Fagocitos Profesionales y no profesionales Receptor-lectina like CD36 Fagocito v3 R de Fs ABC1 R de complemento SR-A fosfatidilserina Célula apoptótica CD14 Apoptosis y homeostasis de la respuesta inmune Apoptosis de neutrófilos Resolución de los procesos inflamatorios agudos No libera el contenido autotóxico Viable Pérdida de la funcionalidad Apoptótico Fagocitosis Resolución de la inflamación Remoción de los neutrófilos y demás leucocitos apoptóticos por parte de los macrófagos Diferentes receptores de Activació Activación del células Complemento apoptóticas Macrófago Vénula postpostcapilar Macrófago P-selectina Vénula C3b, C3bi Opsoninas C3b, C3bi C3a y C5a Opsoninas Activació Activación del Anafilotoxinas HISTAMINA postpostcapilar Complemento Macrófago C3b, C3bi QUIMIOATRACTANTES C3a yOpsoninas C5a QUIMIOATRACTANTES Foco infeccioso Activació Activación del bacteriano Anafilotoxinas Complemento TGF IL-10 Foco infeccioso bacteriano HISTAMINA Vénula P-selectina postpostcapilar P-selectina Péptidos C3a LTB4 y C5a formilados QUIMIOATRACTANTES QUIMIOATRACTANTES Anafilotoxinas IL-8 HISTAMINA Inhibición de la secreción Moléculas de adhesión Péptidos QUIMIOATRACTANTES Permeabilidad vascular formilados IL-1,LTB4 TNF, IL-6 QUIMIOATRACTANTES Foco infeccioso de citoquinas probacteriano Respuesta de fase aguda IL-8 inflamatorias: TNF, IL-1 Péptidos formilados IL-1,LTB4 TNF, IL-6 Moléculas de adhesión Permeabilidad vascular ICAM-1 VCAM-1 ICAM-1 ONTOGENIA B T Activación de linfocitos T naive Mecanismos responsables de la inducción de apoptosis Caspasas Citocromo C Proteínas pertenecientes a la flia BCl2 Caspasas 2 3 6 7 8 9 10 Apoptosis Inflamación 1 4 5 11 12 Caspasas 2 3 6 7 8 9 10 Apoptosis Inflamación 1 4 5 11 12 Caspasas 3, 6 y 7: efectoras Actúan sobre un panel de 400 proteínas intracelulares…apoptosis Caspasas 8, 9 y 10: inductoras…activan a las caspasas efectoras Caspasas inflamatorias: procesamiento de citoquinas inflamatorias (IL-1 e IL-18) Caspasas: Conjunto de cistein-proteasas 12 caspasas 2 con actividad apoptótica Residuos de aspártico Asp-xxx Procaspasa-3 Prodominio:dominio de reclutamiento N-terminal Caspasa-3 activa p20 p10 Tres mecanismos de activación a) Clivaje proteolítico: mediado por otras caspasas y prevalece en las caspasas 3,6 y 7 y por proteasas no caspasas como granzima B b) Reclutamiento o agregación de multiples procaspasas: mecanismo autocatalítico (caspasa 8) c) Asociación con un cofactor: formación de holoenzima (caspasa 9) Citocromo C 1.Retenido en la mitocondria 2.Su acceso al citosol está regulado por las proteínas de flia BCl2 3.En el citosol se asocia con la procaspasa 9 y APAF-1: apoptosoma (caspasa 9 activa) Miembros de la familia Bcl-2 Grupo I: poseen actividad antiapoptotica (Bcl-2, Bcl-Xl, Mcl-1, Bfl-1/A1, Bcl-W, Bcl-G) Pueden formar homodímeros y heterodímeros. Grupo II y III: poseen actividad proapoptotica (Bax, Bak, Bok, Bad, Bid, Bik, Bim, Bcl-Xs, Krk, Mtd, Nip3, Nix, Noxa, Bcl-B) BH4 BH3 BH1 BH2 TM GRUPO I Bcl2 GRUPO II Bax GRUPO III Bid Bik Familia de proteínas BCL-2 Inhiben o promueven la liberación mitocondrial de citocromo c Cómo los miembros de la familia Bcl-2 regulan la permeabilidad de la membrana mitocondrial DOS VÍAS EN LA INDUCCIÓN DE APOPTOSIS VIA EXTRÍNSECA: RECEPTORES (FAS, TNFR1 Y TRAIL). Conduce a la activación de caspasas 8 y 10. VIA INTRÍNSECA: radiación quimioterapia, deprivación de nutrientes, etc. Conduce a la activación de caspasa 9. Vía extrínseca y vía intrínseca del proceso apoptótico CD95 FADD Pro-caspasa8 c-FLIP Bid Caspasa-8 Bid truncado Pro-caspasa-3 Citocromo c AIF Apoptosoma Caspasa-3 Smac/Diabolo Pro-Caspasa-9 IAPs Sustratos Apoptóticos Apaf-1 Sólo existen dos vías de muerte? Piroptosis Diferentes inflamasomas conducen a la producción de IL-1 NETosis Neutrófilos y eosinófilos Liberación de DNA cromosomal y proteasas (traps) Potente acción microbicida que se acompaña de muerte celular Estallido respiratorio Desintegración de la envoltura nuclear