Necrosis: ocurre necrosis en situaciones patológicas, cuando la célula es sometida a una lesión que origina daño severo de las membranas. (11) La lesión de la membrana plasmática altera la capacidad de mantener la homeostasis, ingresan a la célula agua e iones extracelulares, las estructuras citoplasmáticas aumentan su volumen y terminan por romperse, con liberación en el medio intra y extracelular de enzimas lisosómicas y de otras substancias (incluidos virus intracelulares si la célula estaba infectada). Las enzimas lisosómicas liberadas completan la lisis de los componentes celulares y a su vez dañan al tejido vecino, originando una respuesta inflamatoria y posterior cicatrización. En el tejido nervioso la necrosis celular va seguida de proliferación de las células de la neuroglia, que fagocitan los restos celulares. Las noxas que originan necrosis afectan a grupos celulares, más que a células aisladas.

Apoptosis: es un proceso de muerte celular activo, controlado genéticamente, que remueve células no necesarias o dañadas. Constituye un procedimiento de autodestrucción celular que ocurre como parte del desarrollo normal y como respuesta a una variedad de estímulos fisiológicos y patológicos. Origina cambios estructurales estereotipados que terminan con la fragmentación celular y la fagocitosis de los restos celulares, sin ocasionar una respuesta inflamatoria.(26)

En la tabla 1 se muestran diferencias etiológicas y morfológicas entre necrosis y apoptosis.

Entre otras acciones, la apoptosis participa en la morfogénesis, en el crecimiento, regresión y respuesta terapéutica de neoplasias primarias y metastásicas, en la regulación hormonal de las respuestas celulares y en la medición de respuestas inmunológicas. El interés en el tema se aprecia en las 10889 citas de apoptosis encontradas en Medline anteriores a abril de 1998.

 Tabla 1: Diferencias etiológicas y morfológicas entre necrosis y apoptosis.
  

Terminología: La palabra apoptosis fue propuesta por Kerr, Willie y Currie en 1972 (por sugerencia del Prof. Cormack J., del Dto. Griego de la Universidad de Aberdeen).(26) Proviene del griego,apoptosis, recordando a las hojas que caen en otoño desde los árboles o a los pétalos que caen desde las flores. Como la célula participa activamente en el proceso se la ha denominado “suicidio celular”. Los pasos que sigue la célula en el proceso apoptótico son estereotipados y genéticamente codificados, por lo que también se la conoce como “muerte celular programada”. A pesar de su importancia en la fisiología y fisiopatología, su estudio sólo se retomó a inicios de la década de 1980.(3,6,9,14,44,48,52,53)

Objetivos de la apoptosis: El número necesario de células en diferentes etapas de la vida requiere de un balance entre mitosis, involución, atrofia y destrucción celular (como en el desarrollo embriológico, el modelado tisular, la renovación celular normal, y la atrofia endócrino-inducida), y la apoptosis interviene en la regulación fisiológica de la cantidad de células. Asimismo actúa produciendo la eliminación de células que han sufrido agresiones en su material genético o mutaciones, llevando a la desaparición de aquéllas que tengan su código genético modificado, evitando así la transmisión de errores. Como a diferencia de la necrosis la apoptosis no genera respuesta inflamatoria, este tipo de eliminación celular no ocasiona respuestas tisulares significativas. Pero la muerte celular por apoptosis no es siempre un proceso normal en el sentido de ser seguro o beneficioso: depende de qué otros eventos o circunstancias puedan coincidir con la ocurrencia de apoptosis y participa en la etiopatogenia de numerosas afecciones. También la disminución o falta de respuesta apoptótica puede desencadenar diversas patologías. La regulación fisiológica de la muerte celular es esencial para la eliminación de linfocitos hiperreactivos durante el desarrollo y para la remoción del exceso celular después de completarse una respuesta inmune. Se ha descripto que la disregulación de la apoptosis permite la supervivencia de linfocitos y es la base de la patogenia de enfermedades autoinmunes.(15,51)

Tabla 2: Genes promotores e inhibidores de apoptosis
  

Etiología y etiopatogenia: El daño o la modificación del ADN nuclear serían los principales provocadores de la apoptosis. El proceso de apoptosis puede ser iniciado por diferentes estímulos, fisiológicos y patológicos, (1,3,7,18,22,28,31,32,37,38,40,41,43,45,47,51,55) incluyendo la ausencia de factores de crecimiento, la exposición a agentes biológicos, físicos y químicos y el reconocimiento de modificaciones genéticas. Asimismo, cuando los genes que controlan el proceso apoptótico mutan, o se infra o se sobreexpresan, la apoptosis origina diversas patologías. Se han identificado diferentes genes en el proceso apoptótico, ya sea promoviendo o inhibiendo la apoptosis (oncogenes y genes supresores, tabla 2).

Entre los genes que promueven la apoptosis se destaca el gen supresor de tumores, p53,(2) que origina ya sea apoptosis o detención del crecimiento (dependiendo del tipo celular y de las situaciones), jugando un papel principal en la quimioterapia antineoplásica. p53 sufre frecuentes mutaciones, pudiendo originar así resistencia a la terapéutica por parte de las células neoplásicas. Otra vía para la producción de apoptosis sería dependiente de un factor de supervivencia celular; este factor bloquearía el proceso de apoptosis y su remoción lo desencadenaría.(55) Se investiga la modulación de la expresión genética para su empleo profiláctico y terapéutico.(5,13,20,21,46,51)  El óxido nítrico podría estimular o inhibir las apoptosis: la estimularía en neuronas, en macrófagos, en las células b pancreáticas y en rechazos de injertos cardíacos en ratas; la inhibiría en ciertas hepatopatías.(49)

Modificaciones celulares: En el proceso apoptótico se aprecian cambios morfológicos y bioquímicos característicos.
Desde el punto de vista morfológico (el más conocido) se observan cambios seriados y estereotipados:

• el ADN del núcleo se condensa y divide en fragmentos que se unen a la membrana nuclear, 
• disminuye el volumen citoplasmático, 
• el retículo endoplásmico se dilata mientras las otras organelas permanecen intactas, 
• se originan protuberancias en la superficie celular, 
• la célula se fragmenta en múltiples vesículas rodeadas de membrana celular, conteniendo componentes citoplasmáticos y nucleares (cuerpos apoptóticos), 
• la membrana que rodea los restos celulares se mantiene intacta, 
• como no se vuelca el contenido celular al espacio intersticial no se produce eacción inflamatoria (ni se liberan los eventuales virus intracelulares), 
• los cuerpos apoptóticos son rápidamente reconocidos como anormales y fagocitados por macrófagos tisulares y por células parenquimatosas vecinas, 
• el proceso es muy rápido y los cuerpos apoptóticos desaparecen en pocas horas: en 2 a 5 minutos se produce la condensación de cromatina y fragmentación y la fagocitosis se completa en alrededor de 3 horas. 

Los cambios bioquímicos son más precoces y no completamente conocidos. El primer cambio que se ha detectado hasta ahora es una modificación en el potencial transmembrana mitocondrial (delta psi m) que origina traslocación y liberación del citocromo c (fig.1).(30,39,54) La presencia de citocromo en el citoplasma activa a una familia de proteasas denominadas caspasas (ICE-like proteases, ICE: interleukin 1beta-converting enzyme).(8,33,50) Estas enzimas actuarían como ejecutores iniciales de la apoptosis: su acción produce un clivaje de substratos celulares críticos, precipitando así los cambios morfológicos originados por el programa prediseñado de muerte.(8,25) También se activaría una endonucleasa nuclear endógena Ca++ y Mg++ dependiente, (6,32) que clivaría en forma selectiva al ADN en sitios localizados entre unidades nucleosómicas y genera fragmentos de ADN mono y oligonucleosómicos (los nucleosomas son complejos de ADN e histonas, que constituyen las unidades empaquetadoras del ADN y están compuestos de una doble hélice de ADN arrollada en torno a 4 moléculas de histonas (12)).

Figura 1: Posibles etapas de la apoptosis. 1. fase de inducción; 2.3.4. fase efectora; 5.6.7.8. fase de degradación.

Detección de la apoptosis: La detección de apoptosis se realiza por métodos directos e indirectos, procurando evidenciar los cambios estructurales y funcionales, detectando los fragmentos celulares resultantes, demostrando la presencia de genes relacionados con apoptosis (como bcl-2 y p53), etc.(19,23,34,41) Se puede mencionar a la microscopía óptica y electrónica, microscopía de fluorescencia, visualización histoquímica mediante TUNEL (Terminal deoxi-transferase mediated X-dUTP Nick End Labeling), demostración de los característicos peldaños que aparecen mediante electroforesis en gel de agarosa, ELISA (Enzyme Linked immunosorbent asSAy) que utiliza anticuerpos monoclonales, citometría de flujo con anexina. Otras técnicas inmunocitoquímicas determinan la ya mencionada presencia de genes relacionados con la apoptosis. 

Consecuencias de la apoptosis: La muerte celular por apoptosis puede ser un proceso beneficioso o no, y depende de la etiología y de otros eventos o circunstancias que puedan coincidir. Además, su exceso o defecto originará diversas afecciones (tabla 3). En el corazón (24,36,37)  la apoptosis en el nódulo sinusal puede originar arritmias paroxísticas, en el nodo AV o en el haz de His puede causar bloqueos o reentradas, en el miocardio contráctil disminución de número de células (como en miocardiopatías dilatadas) o displasia arritmogénica. En los vasos (4) con lesiones ateroescleróticas puede ocasionar inestabilidad de las placas y contribuye asimismo en la respuesta a la injuria postangioplastia. Puede originar displasia fibromuscular focal y degeneración de la capa media de arterias coronarias.(25) Participa en afecciones neurodegenerativas (35) como las enfermedades de Alzheimer, de Parkinson y de Huntington, enfermedad de las neuronas motoras superiores e inferiores, isquemia cerebral, traumatismos cerebrales, encefalitis por HIV. También se ha relacionado a la apoptosis en esclerosis lateral amiotrófica, retinitis pigmentosa, epilepsia, daño cerebral en alcoholismo, ictericia obstructiva, daño hepático por toxinas y drogas, dermatopatías, riñon poliquístico, pancreatitis inducida por alcohol.(51)

Aplicaciones terapéuticas de los procesos apoptóticos.
La presencia de apoptosis en la etiopatogenia de numerosas afecciones ha motivado a estudiar su empleo profiláctico y terapéutico mediante la modulación de la expresión genética o con la utilización de inhibidores de factores de crecimiento y de favorecedores de la apoptosis. Entre los objetivos se encuentran las terapias antineoplásicas  y el enfoque de patologías vasculares localizadas, así como el evitar las acciones colaterales perjudiciales de diversas monodrogas. (5,13,20,21,46,51)

Conclusiones.
El conocimiento de la etiología, etiopatogenia y fisiopatología de los mecanismos apoptóticos aún no se ha completado a pesar de los numerosos grupos dedicados a su estudio. Su empleo en diversas afecciones está en los comienzos y parece tener posibilidades de convertirse en una poderosa herramienta profiláctica y terapéutica.

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