AUTOFAGIA La autofagia es un proceso catabólico en el cual el citoplasma, incluyendo las organelas deterioradas, son secuestrados en vesículas de

Transcripción

1 AUTOFAGIA La autofagia es un proceso catabólico en el cual el citoplasma, incluyendo las organelas deterioradas, son secuestrados en vesículas de doble membrana y liberados dentro del lisosoma para su desarmado y reciclado de las macromoléculas resultantes. Es un mecanismo que se utiliza frente a la falta de nutrientes o durante el stress celular. También puede ser un primer paso del mecanismo de muerte celular.

2 AUTOFAGIA Una definición más moderna describe la autofagía como un mecanismo de transporte de membranas que entrega cargamento citoplasmático al sistema vacuolar/lisosomal para su degradación y reciclaje. Dentro de la vacuola lipasas y proteasas son responsables del desarmado de su contenido y finalmente de la degradación de la vacuola misma.

3 LA AUTOFAGIA ES UN PROCESO NECESARIO PARA LA SALUD CELULAR A pesar de ser un proceso de autodigestión celular, la autofagia es un proceso necesario para la salud celular ya que su alteración puede causar diversas patologías como procesos neurodegenerativos, miopatía, diabetes, injuria hepática, etc. Estas patologías se producen por la falta de eliminación y acumulación de ciertas sustancias de las que la célula debe desembarazarse y lo hace a través del proceso autofágico. El mejor ejemplo es el de las proteinas con alteraciones.

4 CLASIFICACION DE LA AUTOFAGIA SEGUN MIZUSCHIMA (2008) a) Microautofagia: componentes citoplásmicos vecinos a la vacuola son invaginados dentro de esta. b) Autofagia asistida por chaperonas: degrada proteinas específicas atrapadas por chaperonas que interactuan con la proteina LAMP-2A de los lisosomas. c) Macroautofagia: es el prototipo de la autofagia en la que porciones extensas de citoplasma y organelas quedan atrapadas dentro de una vesícula de doble membrana que luego se asocia a un lisosoma para producir la degradación del contenido.

5 MACROAUTOFAGIA O AUTOFAGIA PROPIAMENTE DICHA

6 OBJETIVOS DE LA AUTOFAGIA Es un mecanismo de reciclado de organelas Es un mecanismo de reciclado de aminoacidos, monosacaridos y lípidos Controla el metabolismo lipídico. En condiciones de stress celular permite «proteger» a la célula contra la apoptosis.

7 Yoshinori Ohsumi ganó el Nobel de Medicina 2016 por sus aportes al estudio de la autofagia A mediados de los años 50, el científico belga Christian de Duve descubrió los lisosomas. Se trata de unos orgánulos celulares capaces de "digerir" grandes cantidades de proteínas, carbohidratos, lípidos, e incluso otros organelos celulares. Duve acuñó el término autofagia para denominar a los procesos que realizan los lisosomas y en 1974 ganó el Nobel de Medicina por sus hallazgos. Pero durante varios años no se supo más de estas funciones. Pero en los años 90, el biólogo japonés Yoshinori Ohsumi empezó a usar células de levadura de pan para estudiar y entender mejor la autofagia. Oshumi logró identificar los genes y los mecanismos que regulan el proceso en los hongos y comprobó que eran similares en las células humanas. El trabajo de Ohsumi permitió saber que la degradación y reciclaje de componentes celulares es vital para que se cumplan ciertas funciones fisiológicas.

8 Una imagen tomada por Ōsumi cuando observó por primera vez la autofagia con un microscopio óptico en 1988 (a la izquierda) y una imagen tomada con un microscopio electrónico de una célula eucariota en condiciones de inanición (derecha). Los puntos blancos en la vacuola circular muestran dónde se está produciendo la autofagia. (Fotos cortesía del Instituto Tecnológico de Tokio; Jiji)

9 Lisosomas conteniendo material fagocitado

10 El lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular de macromoléculas. Son organelas esféricas u ovalados que se localizan en el citosol, de tamaño relativamente grande, los lisosomas son formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetados por el complejo de Golgi. Los lisosomas primarios son aquellos que sólo contienen las enzimas digestivas, mientras que los lisosomas secundarios, por haberse fundido con una vesícula con materia orgánica, contienen también sustratos en vía de digestión: vacuolas digestivas o heterofágicas, cuando el sustrato procede del exterior, y vacuolas autofágicas, cuando procede del interior.

11 AUTOFAGIA: se inicia con la inhibición de mtor que es un sensor de la energía disponible STRESS GENOMICO AMP ATP AMPKinase La relación AMP/ATP es el gatillo activador de la AMPKinasa que actúa inhibiendo al complejo mtor P53 mtor AUTOFAGIA Inhibiendo a mtor se inhibe al inhibidor de la autofagia, permitiendo que se produzca la misma (las flechas rojas son de inhibición)

12 La inhibición de mtor elimina su efecto inhibidor sobre la autofagia y se forma el complejo ULK mtor ULK1 Atg13 FIP200 COMPLEJO ULK

13 El complejo ULK fosforila a AMBRA1 lo que activa al complejo PI3K mtor ULK1 Atg13 ambra1 FIP200 Beclin1 COMPLEJO ULK VPS34 VPS15 COMPLEJO PI3K

14 El complejo PI3K se ubica en proximidad al fagoforo junto a las proteinas atg que es el inicio del autofagosoma ambra1 Beclin1 VPS34 VPS15 COMPLEJO PI3K Proteinas Atg

15 mtor COMPLEJO PI3K ULK1 Atg13 FIP200 COMPLEJO ULK

16 AUTOFAGIA: Degradación de una mitocondria por el proceso de autofagia PASOS: 1) FAGOFORO 2) AUTOFAGOSOMA que se une al lisosoma y constituye 3) AUTOLISOSOMA que digiere y recicla a la mitocondria.

17 COMPARACION ENTRE FAGOCITOSIS, PINOCITOSIS Y AUTOFAGIA

18 RESUMEN AYUNO STRESS OXIDATIVO TOXINAS INFECCION DAÑO ADN