La red de microtúbulos apoptóticos durante la fase de ejecución de la apoptosis

Resumen

La apoptosis o muerte celular programada es un mecanismo fisiológico empleado por la mayoría de los organismos multicelulares para mantener la remodelación de tejidos durante el desarrollo, la homeostasis del tejido, la eliminación de células senescentes y la eliminación de células con alteraciones graves. La apoptosis se produce por vías complejas que implican señales bioquímicas que dependen en mayor o menor medida de la actividad de las caspasas y que conducen a la muerte celular programada a través de una serie de cambios celulares específicos y claramente diferenciados de la necrosis celular de tal modo que durante el desarrollo de la apoptosis todos los procesos de degradación celular se encuentran aislados del espacio extracelular por la membrana plasmática que permanecerá impermeable durante el proceso. Así pues, la célula apoptótica sufre una serie de cambios morfológicos característicos que definen al proceso. La fase de ejecución se caracteriza por llevar asociadas una serie de características morfológicas y bioquímicas propias de la apoptosis tales como la contracción celular, la liberación de citocromo c, la activación de las caspasas, la condensación de la cromatina, la fragmentación del ADN y por supuesto una reorganización de los elementos del citoesqueleto entre los que se incluye la Red de Microtúbulos Apoptóticos también denominada RMA. De este modo, la RMA desempeña un papel fundamental en la preservación de la integridad de la membrana plasmática, una característica esencial en la fase de ejecución de la apoptosis de modo que la función principal de la RMA sería conseguir que la célula apoptótica se mantenga aislada para prevenir el daño a los tejidos circundantes. En este sentido y en el contexto de los organismos multicelulares, el aspecto más importante de la apoptosis implica que el proceso de muerte celularse de sin liberación de moléculas y elementos potencialmente patogénicos que puedan dañar a células vecinas evitando la activación de la respuesta inflamatoria. La formación de la RMA en la apoptosis durante el desarrollo y en el organismo adulto es un fenómeno esencial para la homeostasis tisular en los organismos pluricelulares. La RMA se forma en las células apoptóticas coordinadamente con la reorganización de los otros elementos del citoesqueleto. Los mecanismos de señalización de la formación y nucleación de estos microtúbulos apoptóticos son desconocidos e independientes de los típicos complejos de anillo de tubulina gamma (TuRC). En base a lo expuesto, esta tesis doctoral: 1.-Desarrolla y trata de explicar los aspectos que determinan la relación temporal y funcional de la RMA con los cambios en la organización del citoesqueleto (despolimerización temprana de los microtúbulos centrosómicos y la contracción de la actina) durante la fase de ejecución de la apoptosis. 2.-Identifica las funciones de la RMA durante el proceso de apoptosis. 3.-Determinar el mantenimiento y estabilidad de la RMA durante la fase de ejecución de la apoptosis y su relación con la potencial de membrana mitocondrial y toda la bioenergética celular. Concluyendo que: Bajo condiciones fisiológicas el citoesqueleto ayuda al mantenimiento de la integridad de la membrana plasmática. Los cambios que se producen durante la apoptosis en los principales componentes del citoesqueleto pueden contribuir a un incremento en la permeabilidad de la membrana plasmática. En la fase de ejecución de la apoptosis, los filamentos de actina y los microtúbulos son despolimerizados produciéndose posteriormente una reorganización de esos microtúbulos formando la RMA estableciéndose como elemento principal del citoesqueleto; presente y disponible para mantener la integridad de la membrana plasmática y la propia morfología de la célula durante toda la apoptosis. De modo que el papel de los microtúbulos durante la fase de ejecución de la apoptosis en la que los filamentos de actina y los filamentos intermedios son despolimerizados, se esclarece dentro de este trabajo, apoyado por estudios recientementes que demuestran que los microtúbulos se reestructuran durante la fase de ejecución de la apoptosis adquiriendo un importante papel en los procesos apoptóticos, preservando la integridad del córtex celular e interviniendo de modo relevante con los procesos bioenergéticos celulares.