Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Introducción a La Terapia Génica Curso 2004-2005
Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Apoptosis neuronal. Mecanismos de supervivencia. Enfermedades neurodegenerativas. Aplicación: estudio de la apoptosis neuronal asociada a la enfermedad de scrapie.
Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Apoptosis neuronal. Mecanismos de supervivencia. Enfermedades neurodegenerativas. Aplicación: estudio de la apoptosis neuronal asociada a la enfermedad de scrapie.
La Neurona Normalmente sobreviven toda la vida del individuo permitiendo el mantenimiento de los circuitos neuronales. En el desarrollo muchas neuronas (50%) sufren apoptosis (Sinaptogénesis). Señales de supervivencia neuronal: Factores Neurotróficos. Glutamato (neurotransmisor excitatorio).
Inducción De Apoptosis in vitro Falta de factores neurotróficos: Desarrollo. Enfermedades Neurodegenerativas. Toxicidad del péptido b-amiloide: Enfermedad de Alzheimer. Excitotoxicidad. Falta de K. Estrés oxidativo: Infarto. Envejecimiento. La sobreactivación de los receptores de glutamato induce apoptosis por mecanismos que alteran el flujo de Ca. Estrés oxidativo: Los radicales libres (anion superoxido o radical hidroxilo) dañan los lípidos celulares, proteinas y ácidos nucleicos). Toxinas ambientales: producen una sintomatología similar a Parkinson y Huntington
Falta De Factores Neurotróficos Señales de supervivencia. Causa de la pérdida masiva de neuronas en el desarrollo. Modelo in vitro: NGF: Ns simpáticas y células PC12. BDNF o CNTF: Ns sensitivas. Cultivos sin suero. La falta de factores neurotróficos probablemente es el origen de la pérdida neuronal masiva del desarrollo embrionario: todas las neuronas formadas en la fase de proliferación no dispondrán de un aporte suficiente de factores de crecimiento por sus células dianas. La apoptosis neuronal inducida por la falta de factores tróficos permitiría a cada célula diana ser inervada por un número apropiado de neuronas. Tras la falta de suero, las primeras modificaciones metabólicas se producen a las 12 hs, seguida de modificaciones morfológicas características de la apotposis y la muerte celular efectiva se produce a las 72 hs.
Toxicidad Del Péptido b-amiloide AAP b-amiloide Principal compuesto de las placas seniles. Péptido de 39 a 42 aa proveniente de la glicolisis de AAP (695-770 aa). Apoptosis o necrosis según el tipo celular o el protocolo experimental. c-jun caspasas AAP: Precursorproteina transmembranaria de 695 a 770 aa Apoptosis: Ns corticales Ns hipocampo Necrosis: Ns corticales Neuroblastomas PC12
Excitotixicidad Los aminoácidos excitadores son neurotransmisores (Glutamato). Implicados en la diferenciación neuronal y en la memorización. Receptores: Ionotrópicos glutamatérgicos (NMDA). Metabotrópicos. Estímulo excesivo: muerte neuronal. Apoptosis Necrosis Los receptores ionotrópicos (NMDA y AMPA/kainato) son receptores-canales y los receptores metabotrópicos están ligados a las proteínas G. Clásicamente e ha descrito dos componentes de la muerte neuronal excitotóxica: 1- Precoz, caracterizada por el influjo de Na: hinchamiento de las neuronas 2- Tardía, caracterizada por un influjo de Ca que entraña una cascada de activaciones génicas y enzimáticas. Diversos autores han mostrado la coexistencia de apoptosis y necrosis: - poblaciones neuronales pueden reaccionar de forma distinta (distintos receptores) - Intensidad del stress - El tiempo transcurrido (1º necrosis, 2º apoptosis) Otros autores han descrito unas características morfológicas que no se corresponden ni a apoptosis ni a necrosis : condensación del citoplasma, fragmentación de cromatina e hinchamiento del RE y de las mitocondrias. Finalmente, existe una teoría: la muerte neuronal por exicitotoxicidad podría desarrollarse como un continuo “apoptosis-necrosis”. La apoptosis y necrosis típicas se corresponderían con los extremos de una larga gama de procesos traducidos por modificaciones morfológicas y bioquímicas variables.
Otros Modelos Falta de K: Estrés oxidativo: La supervivencia y diferenciación neuronales in vitro requiere altas [K]. Privación de K en el medio apoptosis Estrés oxidativo: Agentes oxidantes en el medio (H2O2, peroxinitrito). Inhibición de la síntesis de antioxidantes intracelulares aumento de radicales libres.
Mecanismos Moleculares De La Apoptosis
Mecanismos Moleculares (2) Pro-apoptóticas Caspasas Digestión de sustratos específicos. Bax, Bad Formación de poros en la Mb. Mit. (salida Cyt-c). Receptores Glutamato Entrada de Ca; activación de quinasas y proteasas. Fas Iniciación de la cascasda de Casp-8. Par-4 Disfunción mitocondrial; supresión de señales de supervivencia (NF-kB). P53 Transcripción de genes apoptóticos (Bax). Anti-apoptóticas Bcl-2, Bcl-xL Estabiliza la función mitocondrial; supresión stress oxid. IAPs Inhibición de caspasas. Factores tróficos/citoquinas Expresión de enzimas antioxidantes, prots reguladoras de Ca, IAPs, Bcl-2; fosforilación de AKT y otros. Telomerasa Previene el acortamiento de los telómeros; modular respuestas de daño ADN. Enzimas antioxidantes Suprimen estrés oxidativo. Protein Kinasa Cz Estimula la expresión de (NF-kB) Prots. Unión al Ca Homeostasis del Ca. Par-4 Prostate apoptosis response-4 Mattson, M.P. (2000) Nature reviews 1: 120-9
Receptores De Membrana Apoptosis por falta de factores neurotróficos Fas p75 P75: receptor de baja afinidad para NGF. Implicado en el desencadenamiento de la apoptosis neuronal en ausencia de neurotróficos. Cuando está ligado a los factores neurotróficos activa una serie de tirosin kinasas que reprimen la apoptosis neuronal. Cuando el receptor no está ligado, tiene un papel proapoptótico. P75 tendría un domino de muerte intracelular similar a fas. Ratones transgénicos sobre-expresando el dominio intracelular de p75 presentan una importante pérdida neuronal en ciertas regiones del SNC y SNP. Los mecanismos no son del todo bien conocidos. En ciertas poblaciones no-neuronales, como los oligodendrocitos, el receptor p75 puede desempeñar una función pro-apoptótica en presencia de NGF, http://perso.wanadoo.fr/adna/Apoptose.html
Los Proto-oncogenes: c-fos y c-jun Modelos in vitro: Falta de K o suero, exposición al b-amiloide, strés escitotóxico. Modelos in vivo: Axotomía o estrés excitotóxico. Factores neurotróficos c-Jun c-Jun Ciertos autores sugieren que la inducción de c-jun podría constituir un marcador precoz de la apoptosis neuronal. Aunque la inducción de estos genes de respuesta temprana no se restringe únicamente a las células que sufren apoptosis, parece estar implicada en diversos procesos biológicos como la regeneración axonal y memorización. Su implicación en la apoptosis dependerá probalemente de la expresión de otras proteínas con las cuales interaccionen. JNK JNK
Genes Del Ciclo Celular Ciclinas: D1: su función en la apoptosis es variable dependiendo del tipo neuronal y del estímulo. D1 y B1: + individualización de cromosomas en la apoptosis inducida por ácido okadaico en neuroblastomas. P53: Participación demostrada in vivo e in vitro. No participa en el desarrollo cerebral normal. Convierte a las neuronas más sensibles al estímulo apoptótico. La ciclina d1 se ha visto aumentada en cultivos de neuronas simpáticas privadas de NGF, también se ha observado in vivo. Sin embargo no se ha observado en la apoptosis inducida por falta de suero o K en neuronas de la granulosa del cerebro, ni el estrés oxidativo de cultivos de neuronas simpáticas. La expresión de p53 está inducida en la apoptosis producida por exictotixicidad . Se ha demostrado in vivo e in vitro. In vitro p53 (-/-) protege a las neuronas frente a la apoptosis inducida por distintos estímulos: adrenalectomia, radiaciones ionizantes o radicales libres. P53 no es imprescindible para la apoptosis neuronal en distintos modelos (privación de suero en ciertas lineas neuronales), incluso en la apoptosis inducida por genotoxinas en neuronas cerebelosas de raton p53(-/-). Sin embargo, puede hacer que las neuronas sean más sensibles al estímulo apoptótico. La formación de cromosomas y el aumento de las ciclinas d1 y b1 antes de la apotosis inducida por el ácido okadaico en cierta linea de neuroblastomas tienden a confirmar la hipótesis de que la apoptosis podría ser el resultado de una tentativa abortada de entrada en el ciclo celular.
La Familia De Bcl-2 Sobre-expresión de Bcl-2 in vivo e in vitro inhibe la apoptosis. Bcl2 : exceso de neuronas en cerebro y médula. Bcl2 (-/-): desarrollo normal y degeneración importante post-natal. Bcl-x (-/-): muerte neuronal apoptótica masiva en el desarrollo. Bax (-/): exceso de neuronas simpáticas y motoneuronas. Resistentes a la privación de NGF in vitro y a la axotomía. El gen Bcl-2 se expresa en el SNC en el transcurso del desarrollo embrionario y, a partir del nacimiento, disminuye su expresión. La sobreexpresión in vivo e in vitro de Bcl-2 protege a las neuronas de la apoptosis inducida por una axotomía o privación de Glucosa, estrés oxidativo, excitotoxicidad,,... La función de la familia de Bcl-2 en la apoptosis neuronal durante y después del desarrollo se ha realizado mediante el estudio de ratones transgénicos. Los estudios en Bcl-2 sugieren que tiene un papel protector vital para la supervivencia neuronal post-desarrollo pero no es indispensable en el periodo embrionario. Probablemente debido a la redundancia de miembros de la familia Bcl-2 en el desarrollo del SN. Otros genes como Bcl-x y Mcl-1 pueden expresarse enel desarrollo. Los ratones KO para Bcl-x mueren en el desarrollo debido a una muerte masiva de neuronas. Este gen también parece importante para la supervivencia de las neuronas postmitóticas, los cultivos neuronales deficientes en Bcl-x son más vulnerables a la apoptosis por falta de factores neurotróficos. Bax: La microinyección de Bax en cultivos neuronales simpáticos induce la apoptosis incluso en presencia de factores neurotróficos. Los ratones KO para Bax tienen un número aumentado de neuronas simpáticas y de motoneuronas,e stas neuronas sobreviven a la privación de NGF in vitro y a la axotomía.
Regulación De La Familia Bcl-2 Transcripcional: EGL-1, Bim, Hrk. Post-traducción: Bax, Bad, Bid.
Putcha et al. (2002) Las proteínas pro-apoptóticas BAX y BAK no presentan redundancia o expresión compensatoria en niveles fisiólogicos. Bim comparte función con Hrk pero no con Bid o Bad. Fas-FasL no contribuyen a la apoptosis por TFD. En su estudio de neuronas simpáticas obtenidas del Ganglio Cervical Superior o Granular del Cerebelo de ratones KO para distintos genes de la familia Bcl-2 (Bax, Bak, Bim, Bid, Bad) estudiaron la regulación de los distintos miembros de la familia en los modelos de inducción de la apoptosis por falta de factores tróficos o falta de K. Bax y Bak pueden ser redundantes si se sobre-expresan.
Putcha et al. (2002) El modelo de apoptosis basado en la privación de factores neurotróficos en cultivos neuronales de SCG y CG depende únicamente de la expresión y traslocación de BAX para la salida de Cyt-c y activación de caspasas. BIM y HRK están inducidos y requieren de BAX para mediar la muerte celular. La subfamilia BH3 puede mediar la traslocación de BAX.
Putcha et al. (2002) Citoplasma Mitocondria Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 BH3 BAX BAX Cyt c BCL-2 BCL-w BCL-XL BAX BH3 Cyt c BH3 BAX BAX Cyt c BCL-W BAX BAX Cyt c Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 Modelo 4
Putcha et al. (2002) Citoplasma Mitocondria Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 BH3 BAX BAX Cyt c BCL-2 BCL-w BCL-XL BAX BH3 Cyt c BH3 BAX BAX Cyt c BCL-W BAX BAX Cyt c Modelo 1 BID BAD BIM Modelo 2 La estructura terciaria de bax en Cp parece inconsistente con la interacción de Bax con las proteinas BH3 (los dominios BH1 y BH2 no están disponibles). Deleción de Bid o Bad no altera la salida de cyt-c Y la delección de bim solo la atenúa. Ninguna parece ser citosólica o puede interactuar directamente con Bax. Ningun miembro antiapoptótico parece poder interactuar directamente con bax en el citosol, excepto en presencia de detergentes no ionicos que alteran la conformación y pueden mimetizar el medio demembrana. Además, la estructura terciara de bax puede ser inconsistente con la interacción con proteinas proapoptóticas de bcl-2 en el citosol. Bim y HRK no interactuan directamente con bax y parecen localizarse en la mitocondria. La actividad proapoptotica de esas proteinas generalmense se correlaciona con su capacidad de interactura e inactivar a los miembros antiapoptóticos. Modelo 3 Modelo 4
Putcha et al. (2002) Mitocondria Citoplasma +NGF BAX BAX BAX Cyt c (periférico) (integral) BCL-2 BCL-XL -NGF BAX BAX BAX Cyt c multimerización BIM Dp5
Caspasas Casp-8 respuesta a la inducción por Fas y el receptor de la neurotrofina p75. Casp-3: importante en el desarrollo. Casp-1: apoptosis de neuronas post-mitóticas. Casp-2: apoptosis por falta de factores neurotróficos. Responsabilidad diferente según el tipo neuronal, el grado de madurez y el estímulo apoptótico. Activación de caspasas efectoras: Activación DNasas. Poly-ADP-ribosa polimerasa. Kinasa ATM. Canales de iones (AMPA). Proteínas del citoesqueleto. Caspasa 3: importante en el desarrollo. Los ratones KO casp-3 (-/-) presentan un defecto de apoptosis neuronal en el curso del desarrollo embrionario y mueren en 3 semanas que siguen a su nacimiento con un cerebro hipertrofiado. Caspasa 1: los ratones KO casp-1 (-/-) poseen neuronas más resistentes a la muerte neuronal inducida por isquemia y presentan menos déficit neurológicos que los ratones normales sometidos a isquemia. Estos cultivos celulares son más resistentes a la falta de suero. La utilización de péptidos inhibidores selectivos de caspasas ha permitido demostrar que para un mismo tipo neuronal, la apoptosis inducida por distintos estímulos puede utilizar caspasas diferentes. Por ejemplo, la inhibición de casp-1 inhibe la apoptosis inducida por la disminución de SOD1 pero no la inducida por la falta de neurotróficos. Y esta es inhibida por inhibidores de casp-2 que tampoco inhiben la papoptosis producida por la inhibición de SOD. ATM: Ataxia telangiectasia mutated AMPA: a amino-3-hidroxy-5-methyl-4isoxazole prionate (subtipo de receprotr de glutamato neuronal)
Otros Factores Par-4: Prostate apoptosis response-4 protein. Sobre-expresada en células apoptóticas de tumores de próstata. Esencial en la apoptosis neuronal (desarrollo y patológica): Sobreexpresada en respuesta a estímulos apoptóticos. Interacción con la proteinkinasa Cz y Bcl-2 (dominio Leucine Zipper).
Otros Factores Telomerasa: Previene el acortamiento de los cromosomas en la mitosis. Actividad incrementada en la inmortalización y transformación celular y en el desarrollo. Acción anti-apoptótica en los estadíos tempranos de la muerte neuronal. TERT: Subunidad catalítica transcriptasa reversa Represión de la expresión en la mayoría de los tejidos en las últimas etapas del desarrollo embrionario y desarrollo postnatal temprano. www.bio.miami.edu/dana/250/telomerase.jpg
Radicales Libres La apoptosis neuronal producida por diversos estímulos (privación de factores neurotróficos, excitotoxididad, falta de K, exposición a b-amiloide, isquemia) se acompaña de la producción de radicales libres de O. La acción de antioxidantes (SOD) no inhiben la apoptosis por falta de NGF. NGF previene la muerte celular cuando los radicales libres ya se han producido. Los radicales libres disminuyen la resistencia de las neuronas a la apoptosis.
Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Apoptosis neuronal. Mecanismos de supervivencia. Enfermedades neurodegenerativas. Aplicación: estudio de la apoptosis neuronal asociada a la enfermedad de scrapie.
Inducción De Apoptosis Falta de factores neurotróficos: Desarrollo. Enfermedades Neurodegenerativas. Glutamato (neurotransmisor excitatorio): Neurodegeneración aguda (infarto). Enfermedad de Alzheimer. Estrés oxidativo: Infarto. Envejecimiento. Toxinas ambientales. La sobreactivación de los receptores de glutamato induce apoptosis por mecanismos que alteran el flujo de Ca. Estrés oxidativo: Los radicales libres (anion superoxido o radical hidroxilo) dañan los lípidos celulares, proteinas y ácidos nucleicos). Toxinas ambientales: producen una sintomatología similar a Parkinson y Huntington
Mecanismos De Supervivencia La complejidad funcional y estructural del SN se basa en la no división celular. La supervivencia neuronal permite mantener funciones continuas a larga distancia y la memoria duradera.
Cascadas De Señalización Anti-apoptótica
Factor De Trascripción NF-kB Actividad protectora in vitro e in vivo: NF-kB APOPTOSIS Falta de factores neurotróficos Excitotoxicidad Estrés oxidativo Mn SOD Bcl-2 IAP Promueve apoptosis: NF-kB O- Excitotoxinas Glutamato Acido kainico N-metil-D-aspartato APOPTOSIS NEURONAL
Señalización Intracelular Stress Factores Neurotróficos Autocrina o Paracrina Heat-shock proteins Chaperona Bcl-2, Bcl-Xl Ez antioxidantes Caspasas Ca2+ PKB/AKT Ca/calmodulin dependent Protein kinase CREB Depolimerización actina NMDA Canales De Ca2+ cGMP NF-kB Las Hsp con su actividad chaperona estabilizan muchas proteínas, además pueden inhibir las caspasas. Ca es le mensajero intracelular más importante y versátil. Normalmente promueve la muerte celular pero también puede activar cascadas de supervivencia. CREB: Cyclic AMP response element binding protein (como respuesta al stress)
Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Apoptosis neuronal. Mecanismos de supervivencia. Enfermedades neurodegenerativas. Aplicación: estudio de la apoptosis neuronal asociada a la enfermedad de scrapie.
Otros Factores Que Modulan La Apoptosis En E.N.D. Genéticos Ambientales Alzheimer APP, mutaciones de la presenilina, ApoE Traumatismo, baja educación, aporte calórico Parkinson A-synuclein, mutaciones parkin Trauma, toxinas, aporte calórico Huntington Expansiones de Poly-CAG en Huntingtin ALS Mutaciones Cu/Zn-SOD Toxinas, respuesta autoinmune Infarto Mutaciones cadasil Fumar, dieta, grasa. Mattson, M.P. (2000) Nature reviews 1: 120-9
Productos génicos asociados con la neurodegeneración Disease Effect of Mutant on Apoptosis Caspase Substrate? Effect of Caspase Cleavage Androgen receptor Kennedy's Increased Yes Increased apoptosis Huntingtin Huntington's Spinocerebellar atrophy-2 (ataxin-2) Spinocerebellar atrophy-2 ? Dentatorubropallidoluysian atrophy (atrophin-1) Dentatorubro- pallidoluysian atrophy Spinocerebellar atrophy-3 (ataxin-3) Machado-Joseph disease Presenilin-1 Alzheimer's Presenilin-2 Beta-amyloid precursor protein ApoE Superoxide dismutase-1 Familial amyotrophic lateral sclerosis No for caspase-3 Alpha-synuclein Parkinson’s http://www.hosppract.com/issues/2001/09/bred.htm
Enfermedades Neurodegenerativas Corteza cerebral: Enfermedad de Alzheimer (demencia senil). Enfermedad de pick (demencia). Enfermedad de Creutzfeld-Jakob. Ganglios Basales: Enfermedad de Parkinson. Corea de Huntington. Degeneración espino-cerebral: Ataxia de Fiedreich. Atrofia olivo-pronto-cerebelar. Enfermedades de la motoneurona: Esclerosis Lateral Amiotrófica.
Alzheimer Pérdida progresiva del reconocimiento y problemas emocionales. Degeneración sináptica y muerte de neuonas en las estructuras límbicas (hipocampo, amígdala y septo) y corteza asociada. Agregados hiperfosforilados de proteína Tau. Excesiva proteolisis mediada por Ca y estrés oxidativo. Acumulación de placas de b-amiloide. Estructuras límbicas: funcionan en el aprendizaje y la memoria y en las emociones.
Muerte Neuronal TUNEL: Expresión de genes de apoptosis. Observada en ausencia de degeneración neurofibrilar. Se observa también en casos poco severos (poca NDF). Células TUNEL+, DNF-, Tau patológicas+. Células gliales TUNEL+. Células TUNEL+, b-amiloide+ y próximas a placas seniles. Expresión de genes de apoptosis. La fragmentación podría producirse anteriormente y/o independientemente de la formación de DNF. Algunos autores consideran que este marcaje no se corresponde con una apoptosis clásica, no se ha observado la fragmentación en geles de agarosa, ha sido observada en algunos casos hasta en el 70% de neuronas en ciertas regiones del cerebro. Estos autores piensan que más que apoptosis las lesiones en el ADN podrían ser un signo de vulnerabilidad de las neuronas a perturbaciones metabólicas. Yo creo que es un problema de la técnica, nosotros también lo hemos observado utilizando la técnica de TUNEL en cerebro, hay que utilizar metodologías menos agresivas debido a las características del tejido.
Mecanismos Moleculares Sobre-expresión de Bax: En las placas seniles. No en neuronas Tau-PHF+. Bcl-2: Resultados inmunohistoquímicos controvertidos. No cambios en ARNm. C-fos, c-jun, p53 y Fas: En neuronas TUNEL+. Actividad de caspasas: Fragmentación de la actina. Otros: Par-4, represión de NCKAP1. Bax podría estar implicado en la formación de placas seniles pero no en la degeneración neurofibrilar. NCKAP1: NCK associated protein 1, marcada disminución de este gen anti-apoptótico observada mediante el análisis de perfiles de expresión de miles de genes.
b-amiloide Inducción de apoptosis. Aumenta la vulnerabilidad neuronal al estrés oxidativo y la reducción energética. Peroxidación de lípidos de membrana. Deterioro de ATPasas de membrana y transportadores de glutamato y clucosa: Despolarización de membrana. Depleción de ATP. Excesivo influjo de Ca. Disfunción mitocondrial. Protección: antioxidantes y estabilizadores de la homeostasis del Ca, neurotróficos y citoquinas. Estudios in vitro
b-amiloide
b-amiloide Ab APP Casp-3 C31 Apoptosis
Factores Genéticos Mutaciones en APP, presenilinas1 y 2. Desarrollo temprano y hereditario de la enfermedad. Mutaciones en presenilinas: Incremento de la digestión g-secretasa. Pre-1*: neuronas más susceptible a apoptosis. Acción Pres-1 anterior a la activación de caspasas. Aumenta la salida de Ca del RE. Bloqueantes de la salida de Ca pueden contrarrestar los efectos perjudiciales de las mutaciones. La acción de presinilina 2 no es bien conocida,aunque también facilita la apoptosis
Parkinson Disfunción motoral. Degeneración de las neuronas dopaminérgicas in la substancia nigra. Neuronas: estrés oxidativo incrememtnado y disfunción mitocondrial. Déficit del complejo mitocondrial I. Factores genéticos y ambientales sensibilizan a las neuronas al estrés oxidativo y déficit energético. Substancia nigra: parte del “midbrain” que contiene neuronas productoras de dopamina cuyos axones inervan el estriatum y controlan los movimientos del cuerpo. Las causas no son bien conocidas El complejo mitocondrial I es un grupo de proteínas localizadas en la membrana interna mitocondrial que funcionan muy temprano en la cadena de transporte de electrones. El déficit en este complejo puede contribuir al estrés oxidativo.
Mecanismos Moleculares Incremento de par-4 y p53 en neuronas dopaminérgicas. Inhibidores de la caspasa-1, drogas que suprimen la síntesis de macromoléculas y facotres neurotróficos protegen a las neuronas in vitro. Mutaciones en a-synuclein en un pequeño número de casos. El incremento de Par 4 se ha visto en cerebros de enfermos y la supresión de la expresión de Par-4protege a alas neuronas dopaminérgicas.
Huntington Movimientos incontrolados. Enfermedad hereditaria: expansiones de CAG en el gen de hungtintin Incrementos de repeticiones de poliglutamina. Transtornos de la función mitocondrial y muerte excitotóxica. El efecto de hungtintin* no se limita a las neuronas.
Mecanismos Moleculares Redistribución de Casp-8 en una fracción insoluble del tejido del striatum. Huntingtin* Caspasa-8. Caspasas huntingtin agregación y neurotoxicidad. Espresión de huntingtin inhibe la apoptosis antes de la lesión mitocondrial.
Esclerosis Lateral Amiotrófica Parálisis progresiva. Degeneración de las motoneuronas en la médula espinal. Formas esporádica y genética (mutaciones en la cu/Zn SOD). SOD* no disminuye su actividad antioxidante pero incrementa su actividad pro-apoptótica. La mayoría de los casos son esporádicos.
Mecanismos Moleculares SOD* interacciona con H2O2 o O- daño oxidativo en las membranas y alteraciones en las funciones mitocondriales vulnerables a la apotposis excitotóxica. Incremento de Bax, no de Bcl-2. Sobreexpresión de Bcl-2 e inhibidores de caspasas retrasan la degeneración y muerte.
Infarto Cerebral Infarto: Daño del ADN y activación de PARP. Corazón necrótico. Penumbra isquémica. Daño del ADN y activación de PARP. Expresión genes proapoptóticos y salida de cyt-c. Hidrólisis de MPL: ASMasaEsfingomielinaceramida.
Apoptosis En Enfermedades Neurodegenerativas Apoptosis neuronal. Mecanismos de supervivencia. Enfermedades neurodegenerativas. Aplicación: estudio de la apoptosis neuronal asociada a la enfermedad de scrapie.