ENVEJECIMIENTO CELULAR

Question 1

a que se refiere el envejecimiento celular y que causas hay

Answer 1

• es la acumulación de daño celular de proteínas y organelos, que lleva a una muerte celular
• causas:
  
  • n° finito de divisiones celulares de células somáticas
  • acortamiento de telómeros en células somáticas
  • defecto en los mecanismos de reparación del DNA
  • acumulación de daño funcional y estructural
  • factores nutricionales
  • factores genéticos
  • factores ambientales (formación no controlada de radicales libres y actividad reducida de proteasa)
  • estrés oxidativo

Question 2

que son las manchas en la piel de las personas mayores

Answer 2

son desechos del estrés oxidativo

Question 3

ejemplos de enfermedades que causan un envejecimiento temprano

Answer 3

• Síndrome de Hutchinson – Gilford o progeria –> nacen envejeciendo
• Síndrome de Werner –> envejece prematuramente a partir de los 25-30 años

Question 4

cuales son los tipos de células según cómo y cuánto se dividen y ejemplos

Answer 4

• células que no se dividen nunca (para “toda la vida”) –> mayoría de las neuronas y de algunas células musculares.
• células que se están dividiendo constantemente –> células del intestino, de la medula ósea, del cabello, hepáticas.
  
  • Después de un límite de divisiones entran en apoptosis y son reemplazadas x nuevas células del mismo tipo
• células que se dividen constantemente sin “envejecer” –> permiten que una línea celular esté siempre activa, las células germinales
• Cuando célula pierde el control de su división –> se convierte en una célula “transformada”, es el caso de las células cancerosas.

Question 5

de que depende la homeostasis celular de un tejido

Answer 5

de que haya un equilibrio entre diferenciación, crecimiento celular y apoptosis

Question 6

cuales son los mecanismos x los cuales la célula puede sufrir muerte celular

Answer 6

• x necrosis o por apoptosis
• son 2 procesos distintos que en ciertas circunstancias pueden producirse a la misma vez —-> Ejm: célula está en apoptosis por envejecimiento, recibe un golpe ese tejido todas las células sufren necrosis

Question 7

que es la necrosis y cuales son sus características

Answer 7

• es un proceso patológico inducido x lesión aguda o enfermedad no reparable
• de corta duración o inmediato
• le ocurre a grupos de células
• se acompaña por procesos inflamatorios
• se vacía el contenido celular a la sangre —> determinación de algunas enzimas en el plasma es un indicador del origen de la necrosis (Ejm: enzima lactato deshidrogenasa, que está en todas las células pero en isoenzimas, lo que permite diferenciar su origen)
• En una lesión celular, puede que la célula active mecanismo de reparación y se arregle, pero si se supera los mecanismos de reparación se produce necrosis

Question 8

cuáles son algunas causas de la necrosis

Answer 8

• ↓ATP x falta de O2 en mitocondria —> produce la pérdida de las f(x)´s celulares dependientes de energía
• Daño en la MP o de organelos como mitocondria y lisosomas
• ↑ Ca+2 intracelular activa enzimas endolíticas que aumentan la muerte celular, y que junto con un aumento de los radicales libre, conducen a una fragmentación proteica y daño del DNA

Question 9

que ocurre en la isquemia tisular y que tipo de muerte celular es

Answer 9

• las células sufren necrosis
• Falta de O2 en un tejido produce ↓fosforilación oxidativa en mitocondria
• ↓ATP conlleva:
  
  • ↓Bomba Na+ —> ↑ingreso Ca+2 H20 y Na+, ↑ salida de K+, tumefacción del RE, tumefacción celular, pérdida de microvellosidades y protrusiones
  • ↑glucólisis anaeróbica —> ↓glucógeno y ↓pH

Question 10

cuales son las características generales de la apoptosis y que ocurre durante su transcurso

Answer 10

• Proceso fisiológico (envejecimiento) donde células que no reciben señales de supervivencia inician un proceso de muerte programada
• individual, + rápido, y sin inflamación
• célula muere sin dejar residuos
• Durante la apoptosis, ocurre:
  
  1. Encogimiento celular.
  2. fosfatidil serina (fosfolípido exclusivo de membrana interna) realiza flip-flop y se posiciona en la membrana externa, lo que produce un debilitamiento de la MP
  3. Condensación de la cromatina (cromatina se hace visible) y ruptura nuclear irreversible
  4. liberación del citocromo C (el único periférico) de la mitocondria.
  5. Formación de protrusiones citoplasmáticas y de cuerpos apoptóticos (célula se divide en trocitos)
  6. Fagocitosis de cuerpos apoptóticos x macrófagos –> es engullida y luego degradada.
  7. macrófago libera citocinas antiinflamatorias.

Question 11

cuales son los 2 factores que actúan durante un daño irreparable celular y que producen apoptosis

Answer 11

• factores intrínsecos (p53)

- factores extrínsecos (receptores de muerte)

Question 12

características del factor intrínseco de la apoptosis

Answer 12

• proteína p53 se une a un elemento de respuesta en el promotor del gen que expresa a la proteína BAX (proteína formadora de poros)
• BAX detiene el ciclo celular e inicia la apoptosis
• BAX y caspasa 8 actúan juntos y llegan a la mitocondria
• BAX se une a la membrana de la mitocondria para formar un canal que permite que el citocromo C salga de la mitocondria
• citocromo C activa las caspasas (enzimas proteolíticas) –> estimulan la formación del apoptosoma (célula en proceso de apoptosis)
• p53 mutada no induce BAX —-> no puede iniciar la apoptosis y tampoco puede detener el ciclo celular

Question 13

características de los factor extrínsecos de la apoptosis

Answer 13

• inician la apoptosis x los “receptores de muerte”
• Los receptores de muerte son prots triméricas integrales, con 1 gran dominio extracitoplasmático y 1 dominio citoplasmático
• Cuando se activan (x una célula especializada) sufren cambio conformacional que desencadena una activación en cascada de muchas caspasas que generan formación del apoptosoma y el inicio de la apoptosis
• primero se activa la caspasa 8 (de procaspasa 8 a caspasa 8)
• caspasa 8 escinde Bid y tBid –> forma BAX y BAK –> liberan citocromo C
• se activan las caspasas

Question 14

como es el equilibrio de prots pro y antiapoptósicas durante la apoptosis

Answer 14

• se altera el equilibrio entre las prots proapoptósicas (favorecen la muerte: BAX, BAK, BID) y antiapoptósicas (favorecen la supervivencia: BCL-2, BCL-XL)

Question 15

cual es el efecto de la apoptosis durante el desarrollo

Answer 15

• Durante morfogénesis y desarrollo de tejidos se forman + células que las que tendrá en forma definitiva la estructura de un tejido
• células no utilizables en tejido ya desarrollado son destruidas x apoptosis selectiva
• se “esculpe” los tejidos en desarrollo
• La lógica es que las células sobrantes no son inútiles (colaboran en el desarrollo) pero ya concluido sobran, por lo que se eliminan

Question 16

ejemplos de procesos celulares donde ocurre apoptosis fisiológica

Answer 16

• Durante la embriogénesis (implantación, organogénesis, involución y metamorfosis en otros organismos)
• Involución hormono dependiente en adulto (rotura de endotelio en ciclo menstrual, atresia folicular en menopausia, regresión de mama al destete, atrofia de próstata post castración o bloqueo hormonal).
• Eliminación celular en poblaciones celulares proliferativas (criptas intestinales)
• Muerte de células que han cumplido su f(x) (neutrófilos en inflamación aguda, linfocitos al final de respuesta inmunitaria).
• Muerte celular inducida x linfocitos T citotóxicos (defensa contra virus, bacterias y células neoplásicas)

Question 17

ejemplos de procesos celulares donde ocurre apoptosis patológica

Answer 17

• Muerte celular x estímulos lesivos (radiaciones o fármacos antineoplásicos)
• algunas enfermedades víricas (hepatitis viral).
• Atrofia patológica de órganos parenquimatosos x obstrucción de ductos (páncreas, parótidas, riñón)
• Muerte de células tumorales durante regresión de tumores

Question 18

ejemplos de patologías causadas por alteraciones de la apoptosis

Answer 18

• Cáncer: mutaciones en el gen BCL-2 producen cancer de mamas, próstata, pulmón y melanoma
• sobre expresión del gen BCL-2 puede producir linfoma.
• artritis reumatoide, lupus eritematoso, diabetes tipo i se asocian a procesos apoptósicos defectuosos
• esquizofrenia, Alzheimer y en demencia asociada a VIH, se produce apoptosis neuronal no controlada

Question 19

que es el estrés oxidativo, características generales y que elementos intervienen en su desarrollo

Answer 19

• Condición orgánica de oxidación no controlada
• origen endógeno y/o exógeno
• se produce como consecuencia de un desbalance de los mecanismos antioxidantes a nivel celular, afectando a células, tejidos, órganos y al organismo total
• Elementos intervinientes:
  
  • Especies reactivas de oxígeno (ERO o ROS)
  • Procesos de oxidación no controlados
  • Patologías asociadas al estrés oxidativo
  • Antioxidantes de origen endógeno y/o exógeno
  • Alteración del equilibrio salud/enfermedad.

Question 20

que es un radical superóxido

Answer 20

• Si el O2 pierde 1 electrón se produce un orbital vacío y un electrón desapareado
• la molécula con el orbital vacío se llama radical superóxido
• pasando a ser una forma radicalaria muy reactiva —> busca recuperar su electrón quitándoselo a otro átomo

Question 21

cual es la relación de las mitocondrias con los ERO´s

Answer 21

• En la mitocondria el oxígeno se convierte a agua, pero un pequeño % del oxígeno (no más de un 5%) se convierte a agua primero pasando x 3 etapas:
  
  1. se convierte radical libre superóxido
  2. pasa a ser peróxido de hidrógeno (súper oxidante, no es un radical libre)
  3. se transforma en un radical libre hidroxilo
• en condiciones fisiológicas se considera que la mitocondria está liberando al interior de la célula radicales libres
• mitocondria envejecida produce poco ATP y muchos radicales libres (patológico)

radical libre superóxido –> peróxido de hidrógeno –> radical libre hidroxilo –> awa

Question 22

que es la reacción de Fenton

Answer 22

• es la reacción intracelular entre el radical superóxido y el peróxido de hidrógeno (producto de su propia dismutación)
• produce radical libre hidroxilo
• es catalizado x hierro
• hierro libre es peligroso porque cataliza este proceso y puede reaccionar

Question 23

como es la formación del óxido nítrico, cual es su f(x) fisiológica y que pasa en concentraciones altas

Answer 23

• se forma x la óxido nítrico sintetasa
• NO es muy positivo para el organismo –> es un vasodilatador
• exceso de NO puede reaccionar con el radical libre del oxígeno –> forma peroxinitrilo (radical libre)

Question 24

cuales son los radicales libres de oxígeno + comunes

Answer 24

• superóxido (O2-)
• hidroxilo (OH)
• peroxinitrilo (ONOO-)
• hipocloroso (OCl-)

Question 25

como se forma el hipocloroso

Answer 25

- Leucocito forma HClO que se junta con hidroxilo y forman hipocloroso (muy tóxico) - mata a la bacteria y al propio leucocito - fisiológico

Question 26

ejemplos fisiológicos de formación o utilización de ERO´s

Answer 26

- En la eliminación de xenobióticos se producen radicales libres (REL) - Radicales libres tmb aportan en: * biosíntesis de colesterol * biosíntesis de eicosanoides * biosíntesis de colágeno * homeostasis vascular

Question 27

efectos y alteraciones que pueden causar los ERO en macromoléculas

Answer 27

- Ácidos nucleicos: Oxidación de bases y pentosas, dimerización de bases, ruptura de enlace fosfodiéster. - Lípidos: Oxidación de ác. grasos poliinsaturados y del colesterol (peroxidación lipídica o rancidez oxidativa) ---> Produce ateroesclerosis y neuropatías. - Proteínas: Destrucción de grupos carboxilo, amino y carbonilos --> Produce daño a f(x)´s metabólicas y problemas inmunológicos - Carbohidratos: Despolimerización de polisacáridos complejos (GAGs y proteoglicanos), oxidación de monosacáridos ---> Produce problemas inflamatorios y en articulaciones - Daño al DNA: Muerte celular, envejecimiento prematuro y cáncer. - MP: radical libre ataca a ác. grasos, produce ruptura de su estructura, se infiltra agua, se rompe la membrana y se produce muerte celular

Question 28

ejemplos de enfermedades donde oxidación x ERO influye

Answer 28

- Arterioesclerosis: Oxidación de exceso de LDL x ERO en subendotelio y fagocitosis por macrófago origina células espumosas y posterior ateroma - Enfermedades inflamatorias - Enfermedades neoplásicas - Enfermedades neurodegenerativas: * Alzheimer, Parkinson, ataxia de Friedrich, esclerosis múltiple * Los 2 principales efectos son formación de placas amiloidales y agregados moleculares (acumulación de proteínas TAU), ambos relacionados con la producción excesiva de radicales libres - Cataratas: la cristalina (prot) mantiene la presión osmótica del cristalino. x ERO excesivos o luz UV la prot es polimerizada y pierde su f(x)

Question 29

relación de los ERO con el cáncer y ejemplos

Answer 29

- los ERO pueden generar la primera mutación en la cadena de mutaciones que forman finalmente un cáncer - xeroderma pigmentosum ---> cáncer hereditario a la piel, producido x fallas en mecanismos de reparación del DNA dañado x radicales libres. - cáncer hereditario de colon (no polipolar) --> x alteraciones del mecanismo de reparación del DNA dañado por radicales libres - cáncer mamario --> Originado en algunos casos (30%) x mutación no reparada del gen BCL1, que codifica una proteína involucrada en la reparación del DNA, siendo originado dicho error por radicales libres

Question 30

explicar el estrés oxidativo x isquemia y reperfusión

Answer 30

- Cuando hay isquemia se pierde ATP, metabolizándose a xantina e hipoxantina - cuando se reoxigena gradualmente el tejido (normal): * enzima xantina deshidrogenasa o tipo D metaboliza la xantina y la hipoxantina a ácido úrico * requiere NAD y forma NADH - si la baja concentración de ATP provoca un ingreso excesivo de Ca+2 a la celula o reoxigenación es muy brusca: * se activa una proteasa (calpainas) * se transforma a la xantina deshidrogenasa en xantina oxidasa o tipo O * tipo O metaboliza la xantina a ácido úrico, pero usa O2 en vez de NAD * en vez de producir NADH produce radicales libres del oxígeno

Question 31

que pasa en una sobredosis de paracetamol (acetaminofeno)

Answer 31

- dosis farmacológicas: * organismo lo une al glutatión x la GSH para convertirlo en sustancia muy hidrosoluble que se elimina con la orina * como es un elemento extraño, la idea es eliminarlo - sobredosis: * vía normal se satura --> ya no se puede seguir eliminando por la orina * en el hígado, el citocromo P-450 (no es parte de la cadena respiratoria) comienza a formar gran cantidad de radicales libres que provocan coma hepático y la muerte en 48 horas

Question 32

como es el ciclo de generación de ERO x paraquat y bleomicina

Answer 32

- Paraquat: herbicida que si se inhala, ingresa a las células del sistema respiratorio formando superóxido - Bleomicina: * Fármaco para tratamiento de cáncer * se asocia con hierro formando muchos radicales libres, con la finalidad de destruir las células cancerosas * no es selectivo, afecta a todas las células.

Question 33

de que depende la generación de un estrés oxidativo

Answer 33

- depende de balanza entre agresión de ERO y la defensa antioxidante que presenta el organismo - Algunos determinantes vivos serian la edad, estado nutricional, medicacion, ambiente y defensas antioxidantes - Si la defensa antioxidante es + poderoso que la agresión de ERO, no se genera estrés oxidativo y viceversa

Question 34

cuales son los 2 sistemas de sistemas antioxidantes y sus características generales

Answer 34

- Endógenos: * Enzimáticos (superóxido dismutasa, catalasa, y glutatión peroxidasa) * no enzimáticos (glutatión, ácido úrico, ceruloplasmina y albumina, entre otros) --> “atrapadores” de radicales libres. - Exógenos: * Moléculas de origen vegetal que se obtienen a través de la dieta (tocoferoles, acido ascórbico, carotenoides, flavonoides, y polifenoles)

Question 35

características de la SOD (superóxido dismutasa)

Answer 35

- Metaloproteína muy ubicua - tiene estructura cuaternaria formada x 2 subunidades - Dismuta (óxido-reducción simultánea) radicales superóxidos, pero forma peróxido de hidrogeno - SOD nuclear, citoplasmática y vascular: Codificada en cromosoma 21, tiene un grupo Cu+2 con actividad catalítica y un grupo Zn+2 que otorga estabilidad estructural (trisomía 21 no expresa en mayor cantidad la enzima) - SOD mitocondrial: Codificada en el genoma nuclear, tiene un grupo Mn+2 con actividad catalítica y termosensible. - SOD bacteriana: tiene un grupo Fe+2 con actividad catalítica y termoestable

Question 36

características de la catalasa (CAT)

Answer 36

- Hemoproteína de 4 subunidades - está solo en los peroxisomas (excepto en el eritrocito que no tiene organelos por lo que está en el citoplasma) - Transforma el peróxido de hidrógeno (H2O2) (producido por la betaoxidación de ácidos grasos en el peroxisoma) en oxígeno y agua

Question 37

que enzimas son las responsables de que el eritrocito no envejezca tan rápidamente

Answer 37

- la SOD y la CAT | - como el eritrocito no tiene organelos, la CAT y la SOD están en el citoplasma x lo que actúan en conjunto

Question 38

características de la Glutatión peroxidasa (GSH-Px)

Answer 38

- Selenoproteína --> prot con 4 subunidades y en c/u hay 1 molécula de selenio - tiene varias isoenzimas - Destruye al peróxido de hidrogeno y peróxidos orgánicos y forma agua - necesita glutatión como cofactor, pasando de reducido a oxidado

Question 39

cómo funciona el sistema antioxidante GSH-Px, GSH-reductasa y glucosa-6-fosfo-deshidrogenasa

Answer 39

- GSH-Px necesita oxidar glutatión --> GSH-reductasa tiene que reducir al glutatión oxidado mediante el NADPH como agente reductor - NADPH pasa a ser NADP - para volver a reducir el NADP y que la secuencia siga, la glucosa-6-fosfo-deshidrogenasa usa la glucosa para volver a reducir el NADP y que todo el sistema siga - glucosa-6-fosfo-deshidrogenasa forma G-fosfofluconato * glucosa-6-fosfo-deshidrogenasa es la enzima de entrada a la vía de las pentosas

Question 40

que es un antioxidante y qué formas puede tener

Answer 40

- molécula/átomo capaz de ceder electrones, con la finalidad de neutralizar a los radicales libres - orden en el que trabaja es: 1. Forma activa del antioxidante: El antioxidante le cede un electrón al radical libre, neutralizándolo 2. Forma radicalaria del antioxidante: El antioxidante queda como radical libre ya que ahora presenta un electrón desapareado 3. Forma radicalaria más estable del antioxidante: El antioxidante realiza resonancia en su estructura, es decir, puede acomodar su electrón desapareado en la nube electrónica, dejando de ser un radical libre 4. Antioxidante 2º: se considera un antioxidante secundario ya que ya fue usado una vez

Question 41

características de la vitamina E y su actividad como antioxidante

Answer 41

- Mezcla de tocoferoles y tocotrienoles (única diferencia es cantidad de insaturaciones) - tocoferol tiene homólogos (no isómeros) ya que puede tener una cantidad distinta de átomos - atrapa radicales libres en la MP - inhibidor de la oxidación de grasas poliinsaturadas - protege y previene el desarrollo de algunos cánceres - requerida x RN prematuros porque placenta es muy impermeable a los tocoferoles - usada en el tratamiento de algunas enfermedades degenerativas musculares para neutralizar el estrés oxidativo de un trauma - "vitamina anti-vejez"

Question 42

características generales y f(x)´s del ácido ascórbico (vitC)

Answer 42

- antioxidante hidrosoluble - No es un buen antioxidante, atrapa radicales libres pero realmente es un sinergista de la VitE - Contribuye en síntesis de colágeno en huesos, musculo, sistema vascular y piel - facilita la absorción de fierro y su utilización en los tejidos - importante función inmunológica - protege contra ciertos tipos de cancer ya que impide la formación de nitrosaminas (compuesto cura los salchichones e impide que se pudran) - reduce gravedad y duración de un resfriado común y facilita la cicatrización de heridas

Question 43

como es la acción sinergista de la VitE y C como antioxidantes

Answer 43

- Cuando un radical libre es neutralizado x la VitE, la VitE se convierte en un radical libre - VitC permite la recuperación del estado redox de la VitE - . La vitC vuelve a forma no radicalaria por la oxidación de glutatión reducido (como es molécula endógena no se acaba y la cadena no se interrumpe)

Question 44

características de los carotenoides como antioxidantes

Answer 44

- Grupo de moléculas liposolubles que algunas tienen propiedades antioxidantes - ejemplo: astaxantina tiene un poderoso efecto antioxidante como atrapador de EROs (del salmón) - betacaroteno es una provitamina A --> la división de una molécula de betacaroteno forma dos moléculas de vitamina A (en forma de retinol) - la parte que no es absorbida para formar VitA, neutraliza formas activas de oxígeno y protege contra algunos tipos de cancer (pulmonar, esofágico, gástrico, cervical y colon)

Question 45

donde se ubican la SOD, CAT, GSH-Px, VitE y C dentro de la célula

Answer 45

- Superóxido dismutasa (muy ubicua): citoplasma, núcleo, mitocondria y circulando a nivel vascular - glutatión peroxidasa ---> siempre muy cercana a las membranas - catalasa en peroxisomas - VitE intercalada dentro de las membranas - VitC en lisosomas

Question 46

cuando se sugiere el uso de antioxidantes

Answer 46

- Personas que trabajan y/o viven en ambientes con alta contaminación y/o exposición a la luz solar (fumadores activos y pasivos) ----> SANTIAGO :( - Personas que no comen frutas y/o verduras. - Personas que reciben sobredosis de hierro o de otros metales bivalentes (Cu, Zn, Co). - Adultos mayores (3ra y 4ta edad)