biologia celular, envejecimiento y muerte celular.

1. ENVEJECIMIENTO Y
MUERTE CELULAR
FERNANDO MARIO DIAZ CARDENAS

2. ENVEJECIMIENTO Y MUERTE
CELULAR

3. El envejecimiento del organismo se debe a la
alteración de sus células y sustancias
intercelulares como resultado de la
acumulación progresiva de daños en la
estructura de sus principales biomoléculas,
con la consiguiente perdida gradual de sus
funciones, terminando con la muerte del
organismo como un todo.
Envejecimiento celular

4. Envejecimiento celular
Es la etapa siguiente a la diferenciación celular.
Los sistemas inmunológicos y neuroendocrinos
serían los “marcadores” de este proceso, cuya
involución estaría determinada genéticamente.
Vías que determinan envejecimiento celular:
1.- Control genético del envejecimiento
2.- Metabolismo oxidativo

5. Hipótesis de las Causas del envejecimiento
• La especialización de las células van en desmedro del
cumplimiento de las tareas “domesticas” para mantener a la
célula limpia y lozana.
• Las mutaciones son las causantes de daños en genes
importantes para el mantenimiento de los órganos y por
ende de la vida.
• El sistema inmunológico va perdiendo gradualmente el
control del organismo.
• Las proteínas sufren procesos de desnaturalización por el
calor y por otros agentes físicos o químicos.
• Con los años se añaden moléculas de glucosa en la
superficie de proteínas intra o extracelulares, lo que favorece
la formación de uniones intermoleculares o entre zonas
diferentes de una molécula de proteína con la consiguiente
deformación que altera su función.

6. • El proceso de hidrolisis afecta a determinadas moléculas.
• Se producen desplazamientos de aminoácidos dentro de
moléculas proteicas.
• La constipación terminal de los lisosomas con el acumulo de
lipofuscina.
• La acción de los radicales libres.
• La participación de los telómeros.
• La teoría de la evolución biológica propone una explicación,
para el envejecimiento y muerte de los individuos, acorde
con la supervivencia de la especie.
• Ultimas evidencias sugieren un defectuoso trabajo de genes
que en principio mantienen el organismo lozano y
funcionando.
Hipótesis de las Causas del envejecimiento

7. 1. Control genético del envejecimiento
celular
• Senescencia replicativa celular:
Proceso que disminuye paulatinamente la proliferación
celular hasta que se detiene, dejando a las células en un
estado no replicativo.
No se relaciona directamente con el envejecimiento del
organismo, el que estaría principalmente determinado
por stress oxidativo.
¿Qué la causa?

8. La longitud de estas
repeticiones determina
cuántas generaciones
celulares tendrá un tejido en
particular.
Con cada división celular se
produce acortamiento del
telómero  disminución de la
vida del tejido u órgano.
Telomerasa: Retrasa el proceso, compensando la
pérdida de nt del telómero en cada ciclo celular 
tiende a aumentar la sobrevida del tejido

9. ¿Cómo actúa la telomerasa?

10. 2. Metabolismo Oxidativo
Corresponde a la acción de los radicales libres que se
generan durante el proceso oxidativo del metabolismo,
específicamente a nivel mitocondrial, donde se lleva a
cabo la fosforilación oxidativa.
“Generación de radical superóxido”.

11. Radicales Libres
Características de los RL:
• Moléculas inestables
• Altamente reactivas con uno ó más electrones no
apareados.
• Generan daño a través de reacciones oxidativas en
cadena con distintas moléculas.
• Su vida media es muy corta.(microsegundos).

12. Estructuras que podrían dañar los
radicales libres:
• Alteración en los cromosomas
• Macromoléculas como: elastina, colágeno, lípidos.
• Acumulación de organelos citoplasmáticos oxidados:
lipofucsina o pigmento del envejecimiento.
• Principales puntos de acción: los ácidos grasos
insaturados de las membranas fosfolipídicas, proteínas y
ácidos nucleicos.
– dan lugar a una serie de reacciones en cadena (peroxidación
lipídica, glicosilación) que pueden dañar todas las moléculas
biológicas, alterando por ejemplo directamente una estructura y
su función.

13. ¿Cómo se pueden eliminar o controlar los RL?
Daño de los RL en membrana celular

14. Acción de SOD (superóxido Dismutasa)
Enzima antioxidante, se encuentra tanto en mitocondrias como en
citoplasma. Neutraliza la acción de los radicales libres superóxido.
GHP: glutatión peroxidasa
En mitocondria

15. ROL DE LOS ANTIOXIDANTES
Básicamente neutralizar a los radicales libres, estabilizando su
nube electrónica.
¿Dónde los encontramos?
Alimentos sanos: frutas, verduras, nueces, tomate, vino.
Ppalmente ricos en vit C, vit E, betacaroteno (vit A)

16. Stress Oxidativo
Pérdida del equilibrio entre la producción de RL y
antioxidantes. Esto lleva a:
- ateroesclerosis: por peroxidación del LDL
– cáncer: por mutaciones del DNA.
–cataratas: por modificación irreversible de proteínas
del cristalino.
–cuadros inflamatorios crónicos: artrosis, artritis
reumatoide
Y un gran número de patologías asociadas:
– piel: cáncer, psoriasis
– cerebro: Parkinson, Alzheimer
– digestivo: pancreatitis, úlceras
– anemia
– HIV, diabetes
– riñón: IRC
– pulmón: asma
– corazón: infarto, trombosis, cardiopatías

17. RESTRICCIÓN CALÓRICA
Corresponde a la disminución en la ingesta de calorías, permitiendo
reatrasar o enlentecer el proceso de envejecimiento.
¿Cómo?
A través del proceso glicación: U glucosa o fructosa a proteínas, se
producen los siguientes efectos:
• Si la U afecta a enzimas  pierden su actividad
•Si la U afecta a proteínas estructurales  provoca alteración en los
tejidos
•Si la U afecta a inmunoglobulinas  pierden la funcionalidad de
anticuerpos, provocaría enfermedades autoinmunes.
Por lo tanto:
contenido azúcar (glucosa)  glicación, glicólisis 
Con esto, la restricción calórica  el contenido de azúcar 
cantd de RL
cantd de RL

18. •Consiste en suministrar una dieta baja en calorías –básicamente
vegetariana- que seguida teóricamente durante más de dos
décadas se considera que lograría aumentar 3,6 años la expectativa
de vida.
•Se ha demostrado que alarga la expectativa de vida en gusanos,
moscas, roedores y primates, consiguiendo en algunos casos con
una reducción calórica de un 40% aumentar en un 65% la
supervivencia.
Plan CRAN (Caloric Restriction with Adequate Nutrition)

19. Célula: Ciclo Celular versus Apoptosis.

20. Apoptosis durante la metamorfosis de un renacuajo en una rana.
Apoptosis

21. Muerte Celular.
•Necrosis
•(B y C) apoptosis.
Muerte Celular- Apoptosis y Necrosis.

22. APOPTOSIS NECROSIS
Mecanismo Programada genéticamente Accidental
Tamaño celular Disminuye Aumenta
Membrana Se mantiene Se rompe
Organelos Se preserva Se desintegra
Fragmentación
DNA
Temprana Tardía
(fragmentos grandes)
Fragmentación
celular
En cuerpos apoptóticos
rodeados por membrana.
Los contenidos de
organelos se liberan
Restos celulares Son reconocidos y
fagocitados
Inducen inflamación local

23. AUTOFAGIA
LISOSOMA
AUTOFAGOSOMA
AUTOFAGOLISOSOMA
LISOSOMA
Autodigestión celular. Degradación de proteínas y organelos.

24. Maquinaria de muerte celular
Caspasas (cistein proteasas específicas de aspartato )
Inhibidores de caspasas
Vías de inducción de apoptosis: existen
- Vía extrínseca
- Vía intrínseca

25. Cascada de Caspasas.
Procaspasa= proenzima inactiva.
Otra caspasa la activa y tenemos:
Enzima activa.
Caspasas:
Clivan proteínas citosólicas
Proteínas de la lámina nuclear.

26. Vía Intrínseca
En algunas células la ruta extrínseca se debe acoplar a la intrínseca para
amplificar la señal de apoptosis
Factor activante de proteasa apoptótica
Dom de U a caspasa

27. Familia de proteínas Bcl-2: regulador intracelular de apoptosis.
Algunas son pro-apoptóticas (permiten que se libere citocromo c).
Ejemplo: Bax
Otras son anti-apoptóticas (impiden que salga el citocromo c). Ejemplo:
Bcl-2.
La proteína Bcl-2 se ubica en la superficie de la membrana externa
de la mitocondria.
Control de la liberación del citocromo c

28. Mecanismo de Inhibidores de la
Apoptosis (IAPs)
(Tipo Bax)

29. Figure 18-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
FAD: Fas associated death domain
DISC: Death inducing Signaling Complex
Vía Extrínseca

30. (ligando)
Linfocito
killer
FASL FAS (receptor de membrana)
MORT/FAAD
Caspasa 8
Caspasa 7
(deshidratación
Citoplasmática)
Caspasa 3
Fragmentación del ADN
Formación de cuerpos
apoptóticos
Condensación de la cromatina
Caspasa 6
Fragmentación
nuclear