Papel de los diferentes mecanismos de muerte celular y de la dinámica mitocondrial en la acción de fármacos antitumorales

Resumen

Actualmente, se conocen muchas formas por las que una célula puede morir. Estas formas pueden diferir en el estímulo mortal, en las rutas que se activen para provocarla, en la morfología que adquiera la célula o en diversos marcadores bioquímicos estandarizados. Se han establecido que existen tres tipos de muerte que se observan con más frecuencia: apoptosis, necrosis y muerte con autofagia, y se podrían definir como las más comunes. Estas tres se distinguen sobre todo por sus características morfológicas y por algunas moléculas que intervienen en el proceso. En algunos casos, cuando uno de estos tres procesos está bloqueado, es común que otro prosiga el proceso de muerte, sin importar el estímulo inicial. Esto demuestra que estos procesos están conectados, y el conocer las rutas que los conectan podría servir para programar un tipo de muerte cuando se conoce previamente que hay otro bloqueado, lo que permitiría diseñar tratamientos más efectivos contra diversas patologías como el cáncer. Además, existen otros tipos de muerte más específicos para determinadas situaciones o tipos celulares, como por ejemplo, la catástrofe mitótica, la netosis o la piroptosis. Es necesario aclarar que existe mucha controversia para definir a algunos de estos procesos como mecanismos de muerte celular per se, porque es cierto que muchos de estos comparten los mecanismos apoptóticos dependientes de caspasas. Por lo tanto la pregunta es si estos procesos deberían clasificarse por el estímulo o la razón por la que producen muerte o en cambio por la forma en la que se produce esta. No obstante, la redundancia de estos procesos pone de manifiesto la importancia que tiene que una célula que tiene que morir lo haga, sea por un mecanismo u otro, por el bien del resto del organismo. En este trabajo, por lo tanto, se ha planteado el estudio de la relevancia de otros tipos de muerte celular que puedan ser activados de forma secundaria cuando se ha bloqueado la ruta canónica de la apoptosis. Para ello se han elegido tres líneas celulares con diferencias en su dependencia de las caspasas y la apoptosis para la muerte, Jurkat, MM.1S y U937, en las que se ha observado que las células Jurkat y MM.1S son más dependientes de la salida de AIF de la mitocondria y las U937 de la necroptosis. En este trabajo también se han estudiado los mecanismos de muerte celular en ausencia de Bax y Bak, dos proteínas necesarias para inducir diversas formas de la apoptosis, en dos líneas celulares, Jurkat y HCT116. Hemos observado que dependiendo de la presencia de p53, una proteína capital en la protección del genoma y la inducción de apoptosis, estas líneas celulares pueden depender o no de la catástrofe mitótica para morir. Por último, en este se ha utilizado la técnica BiFC (Complementación Bimolecular Fluorescente) para el estudio de interacciones entre proteínas de la familia Bcl-2 para estudiar la interacción entre las mitofusinas y las proteínas pro-apoptóticas Bax y Bak, ya documentada anteriormente mediante otras técnicas. Se observó que estas interacciones dependen de diversos dominios presentes en Bax y Bak, aunque de forma diferente en cada una.