Apoptosi

(1)

APOPTOSI

morte cellulare per “suicidio”, caratterizzata

dall’attivazione di specifici meccanismi intracellulari

Stimoli induttori:

Fisiologici

•• sviluppo embrionalesviluppo embrionale

•• delezione timica di linfociti T autoreattividelezione timica di linfociti T autoreattivi

•• turnover cellulareturnover cellulare

•• atrofie ormonoatrofie ormono--dipendenti, senescenzadipendenti, senescenza

(2)

Patologici:

••

Calore, radiazioni, sostanze tossiche, ipossia

(basse dosi)

••

Atrofie patologiche

••

Processi infettivi

••

Cellule neoplastiche

(3)

Morfologia della cellula apoptotica:

••

Riduzione di volume

••

Condensazione e frammentazione della

cromatina

••

Formazione di corpi

apoptotici

••

Fagocitosi ad opera di

cellule adiacenti

(4)

(5)

VIE DI ATTIVAZIONE DEL

PROCESSO APOPTOTICO

Via intrinseca

o

mitocondriale

Via estrinseca o

mediata dai “death

receptors”

Attivazione

CASPASI

oo

meccanismi

(6)

CASPASI

cisteincistein--proteasi presenti nelle cellule come proenzimiproteasi presenti nelle cellule come proenzimi

attivazione a cascataattivazione a cascata

clivaggio del substratoclivaggio del substrato dopo residui di aspartatodopo residui di aspartato

distinte in:distinte in:

c.

iniziatrici

(cas

(cas ––8,

8, --9,

9, --10)

10)

c.

esecutrici

(cas (cas ––33,,--7)7)

c.

esecutrici

(cas (cas ––33,,--7)7) •• endonucleasi endonucleasi ((CADCAD)*)*

•• proteine citoscheletricheproteine citoscheletriche

•• proteine della matrice nucleare proteine della matrice nucleare

scissione scissione internucleosomale internucleosomale del DNA del DNA *

(7)

VIA INTRINSECA

-

- MITOCONDRIALE

MITOCONDRIALE

Stimolo apoptotico Stimolo apoptotico

Aumento permeabilità mitocondriale Aumento permeabilità mitocondriale

rilascio

rilascio Citocromo CCitocromo C

Cito C

Cito C--Apaf Apaf--11**--Procaspase

Procaspase--99

rilascio

rilascio AIF AIF ((apoptosis apoptosis inducing factor

inducing factor))

AIF

Cito C

Cito C--Apaf Apaf--11**--Procaspase Procaspase--99 Apoptosoma Apoptosoma Attivazione Attivazione caspase caspase--33 traslocazione traslocazione nel nucleo nel nucleo Apoptosi Apoptosi caspase caspase--indipendente indipendente (*

(*apoptotic protease apoptotic protease activating factor activating factor))

(8)

VIA ESTRINSECA

–– DEATH RECEPTORS

DEATH RECEPTORS

VIA ESTRINSECA

–– DEATH RECEPTORS

DEATH RECEPTORS

Famiglia dei recettori TNF

Famiglia dei recettori TNF ((Tumor necrosis factorTumor necrosis factor))

TNF -- Recettore TNF (

TNF

Recettore TNF (

TNFR1

))

rilasciato da:

rilasciato da: macrofagi, linfociti B e T, cellule Natural Killermacrofagi, linfociti B e T, cellule Natural Killer citotossicità non

citotossicità non antigene

antigene--specificaspecifica

•• cellule infettatecellule infettate

•• cellule neoplastichecellule neoplastiche

antigene

antigene--specificaspecifica

eliminazione di: eliminazione di:

(9)

Fas Ligand (

FasL

)

) –– Recettore Fas

Recettore Fas

espresso da: espresso da:

•• cellule soggette a turnovercellule soggette a turnover •• linfociti T citotossicilinfociti T citotossici

•• delezione linfociti delezione linfociti autoreattivi

autoreattivi

•• cellule infettatecellule infettate

citotossicità citotossicità antigene antigene--specificaspecifica Daxx Caspase-independent apoptosis

(10)

Apoptosi indotta dai linfociti

secrezione secrezione

TNF

TNF interazione interazione _FasL--FasR_FasL _FasR secrezione

secrezione

perforina

(linfociti T citotossici, (linfociti T citotossici,

Natural Killer) Natural Killer)

formazione pori membrana plasmatica formazione pori membrana plasmatica formazione pori membrana plasmatica formazione pori membrana plasmatica

cellula bersaglio cellula bersaglio

inserimento proteasi (

inserimento proteasi (granzimagranzima))

Attivazione caspase

Attivazione caspase--10 o 10 o caspasi effettrici

(11)

(12)

MECCANISMI DI REGOLAZIONE

PROAPOPTOTICIPROAPOPTOTICI ANTIAPOPTOTICIANTIAPOPTOTICI

•• Proteine Famiglia BclProteine Famiglia Bcl--2 (2 (BclBcl--2, 2, Bcl

Bcl--XLXL))

•• IAPs (IAPs (inhibiting apoptosis proteinsinhibiting apoptosis proteins))

•• Heat Shock Proteins (Heat Shock Proteins (Hsp27, Hsp27, Hsp72, Hsp90

Hsp72, Hsp90))

•• Proteina p53Proteina p53

•• Proteine Famiglia BclProteine Famiglia Bcl--2 2

((Bax, Bad, BidBax, Bad, Bid))

•• Heat Shock Proteins Heat Shock Proteins

((Hsp10, Hsp60, Hsp90Hsp10, Hsp60, Hsp90)) Hsp72, Hsp90

(13)

Bcl

(14)

Heat Shock Proteins

Hsp90

Hsp90 (-)

(15)

ALTERAZIONI DEI PROCESSI APOPTOTICI

Patologie associate ad Patologie associate ad incremento incremento dell’apoptosidell’apoptosi •• Malattie neurodegenerativeMalattie neurodegenerative

•• Danni ischemici (Danni ischemici (miocardiomiocardio))

•• Agenti infettivi (Agenti infettivi (retrovirus: deplezione linfocitaria; prioniretrovirus: deplezione linfocitaria; prioni))

Patologie associate a Patologie associate a diminuzione diminuzione dell’apoptosidell’apoptosi •• Malattie autoimmuni (Malattie autoimmuni (mancata eliminazione di mancata eliminazione di linfociti autoreattivi

linfociti autoreattivi))

(16)

APOPTOSI E TRASFORMAZIONE NEOPLASTICA APOPTOSI E TRASFORMAZIONE NEOPLASTICA

proliferazione

proliferazione e/oe/o apoptosiapoptosi NEOPLASIA

NEOPLASIA

(17)

RUOLO DELLA PROTEINA P53 RUOLO DELLA PROTEINA P53

(18)

APOPTOSI ED IMMUNITÀ ANTITUMORALE APOPTOSI ED IMMUNITÀ ANTITUMORALE

secrezione TNF secrezione TNF

((macrofagi, linfociti T citotossici, macrofagi, linfociti T citotossici,

riconoscimento cellula riconoscimento cellula

neoplastica neoplastica

((macrofagi, linfociti T citotossici, macrofagi, linfociti T citotossici, cellule Natural Killer

cellule Natural Killer))

secrezione perforina secrezione perforina ((linfociti T citotossici, cellule linfociti T citotossici, cellule Natural Killer

(19)

APOPTOSI APOPTOSI Singole cellule Singole cellule Coartazione Coartazione Intatta:

Intatta: scomparsa scomparsa microvilli e giunzioni; microvilli e giunzioni; Formazione di protrusioni Formazione di protrusioni Contenuto in corpi Contenuto in corpi apoptotici apoptotici NECROSI NECROSI Gruppi di cellule Gruppi di cellule Rigonfiamento Rigonfiamento Distruzione Distruzione terminale terminale Rilasciato Rilasciato all’esterno all’esterno Distribuzione Distribuzione Morfologia cellulare Morfologia cellulare Membrana plasmatica Membrana plasmatica Citoplasma Citoplasma apoptotici apoptotici Frammentazione Frammentazione cromatinica cromatinica internucleosomale internucleosomale Assente Assente all’esterno all’esterno Frammentazione Frammentazione casuale DNA casuale DNA ((picnosi, carioressi, picnosi, carioressi,

cariolisi) cariolisi) Presente Presente Citoplasma Citoplasma Nucleo Nucleo Infiammazione Infiammazione