Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Program 2005
El suicidio y la muerte celular
Resumen de la conferencia por:

María Antonia Lizarbe Iracheta
Licenciada con grado en Ciencias Químicas (especialidad Bioquímica). Doctora en Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid con Premio Extraordinario. Catedrática de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid. Académica correspondiente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales desde 2000. Ha desarrollado su actividad investigadora en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Química y en el Instituto Max Planck de Bioquímica de Munich. Su trabajo de investigación se ha centrado en el estudio de las relaciones estructura-función de proteínas, en la biología de la matriz extracelular y, en el campo de los biomateriales, en el análisis de la biocompatibilidad de biomateriales de diversa naturaleza
 
texto completo publicado de la conferencia (pdf - 1.30 mb.)

resumen

Las células de un organismo no viven indefinidamente y su vida media depende del tipo celular, aunque el número de células que componen un tejido en un organismo adulto permanece, dentro de ciertos límites, constante. Hay células cuyo período de vida es largo, como las musculares o las neuronas, mientras que otras son de vida efímera, como algunas células sanguíneas y epiteliales, que se renuevan a partir de sus células progenitoras. El recambio celular en los tejidos de un organismo se fundamenta en el mantenimiento de un equilibrio (homeostasis) entre proliferación y muerte celular a fin de mantener la población adecuada en cada momento. La muerte de las células puede desencadenarse por múltiples causas: pérdida de su función, daño mecánico, infección por microorganismos o virus, acción de agentes químicos tóxicos o la falta de nutrientes.

La muerte celular se puede producir por necrosis, cuando el daño es letal o se produce la muerte accidental. Existe un segundo tipo de muerte celular que conlleva la activación de mecanismos específicos que dictan que se produzca un suicidio o muerte celular programada. Ésta se realiza de una forma ordenada y silenciosa, y confiere ventajas al conjunto del organismo durante su ciclo vital. Para definir a este último proceso se acuñó el término apoptosis (apo: "fuera de" y ptosis: "caída"). Este método fisiológico de muerte se utiliza por ejemplo durante el desarrollo embrionario y fetal, en la renovación tisular, en la eliminación de células no necesarias, las dañadas o aquellas que han perdido su funcionalidad. A modo de ejemplo, en la formación de los dedos humanos durante el desarrollo fetal, las células de las membranas interdigitales entran en apoptosis posibilitándose la separación de los dedos.

En la necrosis, las células se hinchan, se deterioran estructuras celulares, y se paralizan funciones críticas para la vida; la pérdida de viabilidad se asocia a la rotura de la membrana plasmática con la consecuente lisis celular. La liberación de contenido celular puede provocar a su vez reacciones inflamatorias. La muerte por apoptosis es más limpia, se detectan cambios morfológicos particulares y la membrana celular, que no se destruye, engloba a los cuerpos apoptóticos (material celular). No se produce inflamación ya que las células fagocitarias reconocen, captan y eliminan los cuerpos apoptóticos.

Cuando la célula fisiológicamente está predestinada a la muerte, diversas señales desencadenan la apoptosis (lesiones en el DNA, infecciones virales o daños irreparables), activándose el programa genético que conduce a la rotura del DNA y a la degradación de proteínas. La decisión de entrar en apoptosis puede provenir de la propia célula, de señales externas o del sistema inmunológico. Si la célula no puede entrar en el programa de apoptosis, el mecanismo falla y se generan patologías. Existen mecanismos pro- y anti-apoptóticos claves en la patogenia de ciertas enfermedades, entre ellas el cáncer, malformaciones, trastornos metabólicos, neuropatías, lesiones miocárdicas y trastornos del sistema inmunitario.

En el año 2002 Sydney Brenner, H. Robert Horvitz y John E. Sulston recibieron el premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus descubrimientos sobre "la regulación genética del desarrollo de órganos y la muerte celular programada". Estos científicos descubrieron la base genética del suicidio celular utilizando como modelo biológico de trabajo el nemátodo Caenorhabditis elegans (pequeño gusano de un milímetro de longitud). De las 1090 células, el gusano adulto sólo mantienen 959, las otras 131 mueren en algún momento del desarrollo. Su muerte no es al azar, siguen un programa preciso en el que están implicados una serie de genes, que esencialmente son los mismos en otros sistemas.