Apoptosis, la muerte celular discreta… y programada

En mis años de estudiante de biología se repetía mucho que la apoptosis es una forma de muerte celular programada, cosa cierta. Pero según han ido pasando los años, poco a poco mi cabeza ha ido procesando que eso que la apoptosis sea programada… pues depende de con cuanto margen consideres que se ha programado algo. Pero sin duda, la apoptosis es una muerte celular discreta. O al menos, mucho más discreta que la necrosis.

¿Qué es la apoptosis?

Es un tipo de muerte celular programada, eso ya lo he dicho antes. En sí es el más nombrado y estudiado, por lo que se suele decir directamente «apoptosis o muerte celular programada». Pero haber hay excepciones. La realidad es que es un mecanismo mediante el cual nuestro cuerpo (o cualquier otro «cuerpo») puede eliminar algunas células que por alguna razón sobran.

La apoptosis es un proceso controlado y, aunque puede que la decisión se tome muy poco tiempo antes de la acción, hay una serie de procesos muy definidos que van a desencadenar la apoptosis. Básicamente, procesos por los que lo mejor que puede ocurrir a continuación es que la célula muera, y de forma controlada y discretamente.

¿Qué procesos llevan a la apoptosis?

La apoptosis ocurre cuando sabemos que la muerte celular es LA opción. Utilizamos la apoptosis, por ejemplo, para deshacernos de células que están dañadas (por una infección, por mutaciones…) y que no pueden seguir cumpliendo correctamente su función. Esas células deciden, de forma ordenada y educada, suicidarse.

También ocurre apoptosis por todo nuestro cuerpo continuamente para favorecer el recambio celular. Cada célula tiene una vida predeterminada y llegado cierto momento le toca morir, dejando sitio a nuevas células y manteniendo el equilibrio para que no haya un crecimiento descontrolado.

Y dejo para el final el ejemplo más típico de la apoptosis por lo vistoso, aunque no el más común. La apoptosis también ocurre durante el desarrollo, para ir dando forma a nuestro cuerpo. El ejemplo más repetido en cualquier clase de biología es la conexión entre los dedos, que desaparece durante nuestro crecimiento en el útero de nuestra madre. Cuando somos fetos tenemos los dedos unidos, y poco a poco las células de la membrana que los mantienen unidos van suicidándose hasta generar dedos separados.

Apoptosis vs. necrosis

La apoptosis es discreta, lo decía antes. Durante la apoptosis la célula desaparece de forma ordenada. Primero reduce su tamaño en la medida de lo posible, y después se fragmenta en pequeñas vesículas que llamamos cuerpos apoptóticos. Son como minicélulas, que dentro llevan partes de lo que antes fue una célula y tienen el tamaño perfecto para ser fagocitados y eliminados por nuestro sistema inmunitario, que además de defendernos de cosas externas se ocupa de una serie de medidas de higiene en nuestro organismo.

Esquema de apoptosis controlada versus explosión de la necrosis
Apoptosis vs necrosis

Si algo va mal y la apoptosis no ocurre cuando debería ocurrir, entonces ya va a ir mal a lo grande. En ese caso, en lugar de eliminarse discretamente una o varias células, cuando vayan mal optarán por el extremo contrario, la necrosis. Y es que la necrosis es muerte celular, pero descontrolada y vistosa. En ese caso las células «explotan» y en lugar de formar esos pequeños cuerpos de forma ordenada, rompen su membrana y liberan todo su contenido al exterior. Eso genera una inflamación, porque ya no es tan sencillo limpiar el desastre, porque nuestro sistema inmunitario ya no lo hace como parte de su programa de mantenimiento habitual. El ejemplo más típico de necrosis visible es la gangrena.

Cuando tenemos esquiroles

Aunque todo esto puede sonar a que está muy bien controlado, la realidad es que hay muchas cosas que pueden fallar en el proceso. La que más nos suele preocupar implica que los mecanismos que controlan la apoptosis se bloquean y esa célula ya no va a morir cuando le toca. Es más, además de bloquear su propio suicidio, puede activar los mecanismos de multiplicación, y dar lugar a muchas células que no van a tener ninguna intención de morirse. Cuando esto ocurre, tenemos un tumor. Y es que de una forma muy simplificada eso es lo que provoca que un tumor pueda aumentar de forma descontrolada su tamaño, porque las células cancerígenas ni quieren morir, ni dejar de copiarse. Y además, lo que están copiando tiene información incorrecta, por lo que ni siquiera funcionan como deberían en el tejido en el que se encuentran.

Por otra parte, aunque sea menos frecuente, podemos tener el proceso contrario: apoptosis antes de tiempo. En algunas enfermedades ocurre exactamente esto: las células mueren (se suicidan) antes de lo programado, sin que otras células puedan ocupar su lugar. Esto ocurre, por ejemplo, en algunas enfermedades neurodegenerativas.

De la apoptosis a los gusanos

Aunque a mi la apoptosis ya me suena a un concepto común, no lo es desde hace tanto. Pese a que hace muchos años que se sabe que las células se «suicidan», la regulación de la apoptosis y el análisis de los genes implicados es algo relativamente reciente.

¿Y qué pintan los gusanos aquí? Pues gran parte de los estudios de genética de la apoptosis se hicieron en C. elegans, un gusano transparente que permite observar qué ocurre en su cuerpo sin tener que abrirlo. En el año 2002, tres investigadores recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por esos estudios: Brenner, Horvitz y Sulston. Curiosamente los dos primeros estudiaron fagos antes de meterse de lleno con los gusanos, y el tercero solapaba con ellos en su manía de analizar el ARN. Sulston nos dejó en 2018 y Brenner en 2019, no sin antes haber trasladado a muchos jóvenes biólogos (como yo) su gran pasión por la bioquímica. Horvitz sigue activamente formando nuevos investigadores, y espero que lo haga todos los años que desee.

En este vídeo se ve de forma más detallada molecularmente

De la apoptosis a los humanos

Nuestras células están programadas para morir si se dan una serie de condiciones que indiquen que algo funciona mal. Pero lo hacen dentro de un conjunto, como parte del organismo. En muchos casos, esa muerte es un suicidio individual por el bien del resto del organismo. Un proceso normal, que ignoramos, pero imprescindible para nuestro desarrollo, para luchar contra infecciones y para evitar tumores.

He escrito esta entrada hablando de que nuestras células deciden morir, pero obviamente nuestras células ni piensan ni deciden nada, está programado en su genoma, nuestro genoma. Pero todo suena más comprensible cuando humanizamos las células, igual que cuando decimos que un virus «decide mutar». Ni los virus deciden mutar ni las células suicidarse, pero por suerte, los humanos podemos pensar y decidir… a veces.

Para aquellos con gusanillo de profundizar un poquito más, os dejo esta revisión: Apoptosis: A Review of Programmed Cell Death

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