Autofagia
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Este documento describe los diferentes tipos de autofagia y sus funciones en los tejidos metabólicos. La autofagia se induce por privación de nutrientes u otros factores de estrés y consiste en macroautofagia, microautofagia y autofagia mediada por chaperonas. La autofagia en el páncreas, tejido adiposo, músculo y hígado juega un papel importante en la regulación del metabolismo y en trastornos como el cáncer de páncreas y la obesidad. La investigación de estas funciones
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- 1. INTEGRANTES: -Aldea, Mauricio -Ames, Lucero -Araoz, Vanessa -Campos, Alfredo
- 2. Es un proceso catabólico que se dirige a las proteínas citoplasmáticas de larga vida u orgánulos dañados Inducida por: -Privación de nutrientes o de factores de crecimiento - Hipoxia -Estrés oxidativo - Infección por patógenos Vía de degradación lisosomal inducida por estrés de limpieza para generar energía y nutrientes “auto-eating”= comerse a uno mismo
- 3. Complejo de proteasas multicatalíti co Degrada la mayoría de las proteínas endógenas en mal estado Rol importante en múltiples procesos Degrada proteínas extracelulares internalizadas por: Células capturan y digieren partículas nocivas o alimento. Captación del material extracelular por una invaginación Célula introduce moléculas grandes o partículas Complejo de proteasas multicatalíti co Degrada la mayoría de las proteínas endógenas en mal estado Rol importante en múltiples procesos
- 4. Microautofagia • Lisosoma rodea al contenido citoplasmático Macroautofagia • Formación de una vesícula bimembranosa, llamada autofagosoma Mediante Chaperones • Degradación de proteínas específicas que llevan una secuencia KFERQ • Los chaperones HSC70 los reconocen y transportan a LAMP 2A
- 9. LIPOFAGIA
- 10. MITOFAGIA
- 11. Modelo de mitofagia inducida PINK1- Parkin
- 12. RIBOFAGIA
- 13. Funciones metabólicas de los tejidos en la autofagia
- 14. Trastornos metabólicos Genética El Medio Ambiente Estilo de Vida Afectan a la población en todo el mundo
- 15. HE AQUÍ LO IMPORTANTE DE ENTENDER CÓMO LA AUTOFAGIA INDUCIDA POR EL ESTRÉS IMPACTA EN LOS TRASTORNOS METABÓLICOS POR ESO ESTUDIAREMOS LAS FUNCIONES ESPECÍFICAS DE LA AUTOFAGIA EN TEJIDOS
- 17. PÁNCREAS
- 18. Cáncer de páncreas -Se sabe que los tumores primarios del cáncer de páncreas muestran una elevada autofagia bajo condiciones basales - La inhibición de la autofagia por medios genéticos o tratamiento con cloroquina conduce a la regresión del tumor y prolonga la supervivencia en xenoinjertos de cáncer de páncreas y en modelos genéticos de ratón. -La autofagia es realmente necesaria para el crecimiento tumorigénico de los cánceres pancreáticos, y aquellos medicamentos que la inactiven podrían tener una utilidad clínica en el tratamiento de los cánceres de páncreas y de otros tumores malignos con dependencia similar.
- 19. DURANTE EL DESARROLLO DE TUMORES, LAS CÉLULAS CANCERÍGENAS MUESTRAN CIERTA RESISTENCIA A LA MUERTE INDUCIDA POR LOS AGENTES QUIMIOTERÁPICOS A LOS QUE SE SOMETEN LOS ENFERMOS. DICHA RESISTENCIA A LA QUIMIO Y RADIOTERAPIA TAMBIÉN SE HA ASOCIADO A LA AUTOFAGIA
- 20. Elevados niveles de glucosa en la sangre SIN EMBARGO, SE HA DEMOSTRADO QUE LA ACTIVIDAD DE LA AUTOFAGIA EN LOS ISLOTES DE LANGERHANS PUEDE SER UNA RESPUESTA ADAPTATIVA DE LAS CÉLULAS BETA PARA COMBATIR LA INSUFICIENCIA DE INSULINA
- 21. TEJIDO ADIPOSO
- 23. Inhibición de la autofagia en el tejido adiposo
- 24. MÚSCULO EJERCICIO FISICO ADEMAS DE SER EL INDUCTOR FISIOLÓGICO MÁS CONOCIDO, ESTIMULA LA AUTOFAGIA EN EL MÚSCULO ESQUELÉTICO CUANDO INTERRUMPE A BECLIN 1-BCL-2
- 25. SE ASOCIA ELIMINACIÓN DE AUTOFAGIA ACUMULACIÓN DE AUMENTO BASAL DE PROTEÍNAS TOXICAS ATROFÍA MUSCULAR
- 26. HÍGADO
- 27. ☻ SE HACE EVIDENTE QUE LA AUTOFAGIA HEPÁTICA DESEMPEÑA UN PAPEL CRUCIAL EN LA REGULACIÓN DE DEL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS , ESTADO NUTRICIONAL Y EL EQUILIBRIO DE ENERGÍA EN TODO EL CUERPO. ☻ EN CONCLUSIÓN ESTE ESTUDIO DEMUESTRA QUE LA AUTOFAGIA EN EL MÚSCULO PUEDE TENER UN EFECTO METABÓLICO SISTEMÁTICO Y PUEDEN SER LA BASE DE LOS BENEFICIOS DE EJERCICIO CONTRA LAS ENFERMEDADES METABÓLICAS. ☻ LA AUTOFAGIA ES INDUCIDA POR PRIVACIÓN DE NUTRIENTES O DE FACTORES DE CRECIMIENTO, HIPOXIA, ESTRÉS OXIDATIVO, INFECCIÓN POR PATÓGENOS. ☻ ESTA TIENE TRES TIPOS: MACROAUTOFAGIA, MICROAUTOFAGIA, MEDIADA POR CHAPERONAS. ☻ LA REGULACI{ON TRANSCRIPCIONAL DE LA MAQUINARIA DE LA AUTOFAGIA EN MUCHOS ÓRGANOS TODAVÍA NO ESTÁ DESCUBIERTA TOTALMENTE. Puntos para no olvidar:
Notas del editor
- Modelo esquemático para la Regulación de la Lipofagia (Autofagia de gotitas de Lípidos) En condiciones normales de crecimiento, LDs (Gotas de Lípidos) son degradados a un nivel basal a través de la vía de la autofagia (arriba). La elevación en ácidos grasos libres estimula el crecimiento LDs e induce la degradación de LDs por Lipofagia (medio). En condiciones de estrés, tales como el hambre, la degradación selectiva de LDs por aumento de Lipofagia, proporcionan a las células los nutrientes necesarios (abajo). El papel de las lipasas citosólicas y una posible interferencia con el proceso de autofagia, tanto en la lipólisis basal y estimulada, no se ha determinado.
- La mitofagia es una forma especializada de autofagia por la cual se degradan y reciclan selectivamente las mitocondrias transportándolas al compartimento hidrolítico de la célula. Este proceso celular se puede desencadenar en condiciones de privación de nutrientes para recuperarlos y dedicarlos a funciones más vitales, o también bajo escasez de oxígeno.
- a. modelo de la autofagia en la levadura. b. Modelo de la autofagia durante el desarrollo de los glóbulos rojos. c. Modelo de mitofagia inducida PINK1-Parkin. La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno devastador del sistema nervioso para la que no existe cura. Aunque los mecanismos exactos involucrados en la patogénesis de la EP no están claros, hace muy poco tiempo, un proceso celular ha sido identificado que promete un gran potencial en el futuro. Dos genes asociada a la EP se han encontrado para converger en la vía mitofagia emergente que une las dos principales disfunciones celulares implicados en la patogénesis de la EP. De esta manera, PINK1 y Parkin asocian físicamente y funcionalmente cooperan para identificar mitocondrias dañadas y la etiqueta para la degradación selectiva a través de la autofagia. mutaciones asociada a la EP en ambos genes alteran la mitofagia aunque a través de diferentes mecanismos, que revela un proceso de varios pasos secuenciales. Otros jugadores clave que estén relacionados con este proceso se han identificado y proporcionar el marco para la futura investigación dirigidas a una disección completa de esta vía neuroprotector. Esto puede no sólo producir nuevas dianas para la intervención terapéutica en la EP, pero, posiblemente, para otros trastornos neurodegenerativos también.
- Ribofagia es un tipo de macroautofagia que degrada selectivamente los ribosomas o complejos de ribosomas de ARN. autofagosomas-dobles membrana, encierran los ribosomas y, a continuación, se fusionan con los lisosomas para la degradación. Las células eucariotas utilizan la autofagia y el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) como sus principales vías de degradación de proteínas. Considerando la UPS la rápida degradación de las proteínas cuando se necesita una adaptación rápida, vías autofagia eliminan selectivamente agregados de proteínas y orgánulos dañados o en exceso. Sin embargo, poco se sabe acerca de los objetivos y mecanismos que proporcionan especificidad de este proceso. Aquí nos muestran que los ribosomas maduros son rápidamente degradados por la autofagia a la inanición de nutrientes en Saccharomyces cerevisiae. Sorprendentemente, esta degradación no sólo se produce por un mecanismo no selectivo, sino que también implica un nuevo tipo de autofagia selectiva, «Ribofagia»'. Un análisis genético reveló que la degradación selectiva de los ribosomas requiere la actividad catalítica de la proteasa ubiquitina Ubp3p / Bre5p. Aunque las células ubp3Delta y bre5Delta acumulan fuertemente 60S ribosomal partículas a la inanición, que son competentes en la detección y el hambre en el tráfico y la autofagia generales vías. Por otra parte, la ubiquitinación de varias subunidades ribosomales y / o proteínas de ribosomas asociados se enriqueció específicamente en las células ubp3Delta, lo que sugiere que la regulación de ribophagy por ubiquitinación puede ser directa. Curiosamente, las células ubp3Delta son sensibles a la rapamicina y el hambre de nutrientes, lo que implica que la degradación selectiva de los ribosomas es funcionalmente importante in vivo. Tomados en conjunto, nuestros resultados sugieren un vínculo entre la ubiquitinación y la degradación regulada de los ribosomas maduros por autofagia.
- Pequeña introducción: El páncreas es una glándula exocrina ya que libera el jugo pancreático al duodeno, y también es una gllándula endocrina, ya que elabora la insulina y glucagón que posteriormente son vertidos a la sangre.
- La macroautofagia (autofagia) es una ruta catabólica regulada para degradar organelos celulares y macromoléculas. Su papel en el cáncer es complejo y puede variar según el tipo de tumor o contexto. Se sabe que los tumores primarios del cáncer de páncreas muestran una elevada autofagia bajo condiciones basales. Su inhibición genética o farmacológica lleva a un aumento de las especies reactivas de oxígeno, daño del ADN y un defecto metabólico que conduce a una disminución de la fosforilación oxidativa mitocondrial. Todo, en última instancia, resulta en la supresión del crecimiento celular del cáncer de pancreático. Lo más importante, la inhibición de la autofagia por medios genéticos o tratamiento con cloroquina conduce a la regresión del tumor y prolonga la supervivencia en xenoinjertos de cáncer de páncreas y en modelos genéticos de ratón. Estos resultados proponen que, a diferencia de otros tipos de neoplasias en el que la inhibición de la autofagia sinergiza la quimioterapia para prevenir su sobre-regulación como mecanismo de supervivencia reactiva, la autofagia es realmente necesaria para el crecimiento tumorigénico de los cánceres pancreáticos, y aquellos medicamentos que la inactiven podrían tener una utilidad clínica en el tratamiento de los cánceres de páncreas y de otros tumores malignos con dependencia similar.
- Durante el desarrollo de tumores, las células cancerígenas muestran cierta resistencia a la muerte inducida por los agentes quimioterápicos a los que se someten los enfermos. Dicha resistencia a la quimio y radioterapia también se ha asociado a la autofagia. En animales modelo con diversos tumores se ha visto que la inhibición de la autofagia tiene efectos sobre la mejora de la quimiosensibilidad y promueven la regresión del tumor. Por lo que la combinación entre inhibidores de la autofagia con fármacos tóxicos podría ser una alternativa para el tratamiento de cáncer avanzado o metastático, tal y como expone el Dr. Li-Xin Wei y colaboradores, recientemente en Cell & Bioscience. Por tanto, es necesario saber cual es el mejor medio para inducir la inhibición terapéutica de la autofagia y determinar que tipo de pacientes enfermos de cáncer se beneficiarían más de este enfoque, tal y como muestra la Dra. Eileen. Ya que, la autofagia desempeña diferentes papeles en diferentes etapas de crecimiento y en diferentes tipos de tumores.
- Los islotes de Langerhans o islotes pancreáticos son unos acúmulos de células que se encargan de producir hormonas como la insulina y el glucagón, con función netamente endocrina. Células alfa producen glucagon Células beta producen insulina Ambas trabajan de manera antagónica
- El tejido adiposo o tejido graso es el tejido de origen mesenquimal (un tipo de tejido conjuntivo) conformado por la asociación de células que acumulan lípidos en su citoplasma: los adipocitos. El tejido adiposo, por un lado, cumple funciones mecánicas: una de ellas es servir como amortiguador, también protegiendo y manteniendo en su lugar los órganos internos así como a otras estructuras más externas del cuerpo, y también tiene funciones metabólicas y es el encargado de generar grasas para el organismo.
- La autofagia juega un rol importante en la diferenciación y desarrolo de los adipocitos, dividiendose en adipocito marron, adipocito bbeige y adipocito blanco
- La inhibición de la autofagia en el tejido adiposo puede resultar en un fenotipo de obesidad resistente, es decir, dificil de revertir, y los estudios demostraron la conexion tan importante que hay entre la autofagia y el tejido adiposo en el desarrollo de los adipocitos.