Autofagia

AUTOFAGIA
Los autofagosomas engullen constantemente porciones del citoplasma, junto con componentes celulares dañados y virus o bacterias invasoras.
El saneamiento del citoplasma reviste particular interés en varios casos con objetivo terapéutico como las enfermedades neurodegenerativas, el mecanismo de defensa frente a virus y bacterias patógenas o las células cancerígenas.
En ocasiones,por el bien del organismo, el sistema autofágico elimina una célula enferma. Pero puede también devorar una célula aunque la pérdida de esta resulte perjudicial para el organismo. El estudio de fármacos que induzcan la activación o desactivación del sistema autofágico apunta como una de las nuevas vías de investigación para los trastornos citados así como para el retraso del envejecimiento.

Para mantener la homeostasis, las células necesitan mantener un balance biosintético y un control de los procesos degradativos. La mayor parte de la degradación celular se lleva a cabo en los proteosomas (proteínas degradadas no plegadas) y con la autofagia (proteínas degradadas plegadas, complejos proteicos u orgánulos enteros).
El proceso de autofagia comienza cuando varias proteínas y lípidos delcitoplasma forman unas láminas que constan de dos membranas superpuestas. Después, se curvan sobre sí mismas para formar un glóbulo abierto por un extremo que engulle porciones del citoplasma. A continuación, se cierra dando lugar a una vesícula cerrada y se transporta su contenido hasta un lisosoma. Los orgánulos se fusionan y crean un autolisosoma, donde las enzimas hidrolasas digieren elcontenido y reciclan los fragmentos moleculares útiles.
Este proceso se conoce desde los años sesenta del siglo XX. Las primeras investigaciones surgieron de levaduras, donde el estudio de esa función resulta mucho más fácil. Se cree que la autofagia podría haber surgido en respuesta a la inanición celular, ya que cuando las células están privadas de alimento metabolizan partes de sí mismas paramantener sus funciones básicas. La actividad de los autofagosomas es constante pero hay señales (por ej., inanición, hipoxia o ausencia de factores de crecimiento) que aceleran el ensamblaje de los autofagosomas.
La autofagia desarrolla funciones de mantenimiento primordiales. Como la eliminación de proteínas disfuncionales mal ensambladas o la respuesta a las señales apópticas de las mitocondrias.Las causas pueden ser: la generación de más células de las necesarias, el envejecimiento celular o una proliferación cancerosa. Por lo tanto la autofagia opera como un mecanismo de seguridad frente a ese tipo de errores destructivos.
La mayoría de proteínas requeridas para la autofagia parecen funcionar en el proceso de formación de la vesícula. Hay varios genes asociados a la autofagia, pero solola proteína Atg8/LC3 se cree que está asociada con un autofagosoma completo en los eucariotas mayores. Otras se conocen como estimuladoras (por ej., Beclin 1 (Atg6)) o inhibidoras (PtdIns-3-quinasa de clase I) de la autofagia.
La vía clásica de regulación de la autofagia actúa a través de mTOR, una proteína quinasa central en transducción de señales nutricional-sensitivas, regulación de latranslación y progresión del ciclo celular. Esta vía que regula negativamente la autofagia se puede inhibir con una droga llamada rapamycin conduciendo a la sobreproducción de autofagosomas. La autofagia también se puede inducir por otras rutas no dependientes de mTOR disminuyendo los niveles de myo-inositol-1,4,5 –triphosphate con otras drogas como lithium, carbamezapine y sodium valproate.

Dosde las áreas de investigación actuales más activas se centran en la interconexión entre la autofagia y la apoptosis, y en si la autofagia debería considerarse un mecanismo de muerte celular. La nomenclatura actual denomina apoptosis a la “muerte celular programada de tipo I” y a la autofagia “muerte celular programada de tipo II”. Esta última puede conducir a la muerte celular por dos vías:...