Señal de calcio y oxidantes en la apoptosis de células leucémicas HL-60

Abstract

La apoptosis es un proceso fisiológico altamente regulado que está asociada con elevaciones en la [Ca2+]i y la producción de especies reactivas de oxígeno, lo que genera un colapso mitocondrial y liberación de factores mitocondriales propapoptóticos, que originan finalmente muerte celular.

El factor de necrosis tumoral, TNFα es un miembro de un grupo de citoquinas que estimulan la reacción de fase aguda. El papel primario del TNF está en la regulación de células inmunes. El TNF es capaz de inducir muerte celular apoptótica e inflamación. La desregulación de la producción de TNF se ha relacionado con una amplia variedad de enfermedades humanas, así como cáncer.

El receptor TNF-R1 está involucrado en señalización de muerte. TRADD une FADD, el cual recluta a la cisteín-proteasa denominada caspasa-8. Una alta concentración de caspasa-8 induce su activación proteolítica seguida del corte y liberación de las caspasas efectoras, lo cual conduce a apoptosis celular. Este sería un ejemplo de los procesos denominados como vía extrínseca de la apoptosis.

Por todo esto, nuestro objetivo es profundizar en el esclarecimiento de los mecanismos intracelulares implicados en la apoptosis inducida con el TNF, intentando analizar la participación de la mitocondria como orgánulo generador de agentes oxidantes. Así mismo trataremos de analizar la relación entre la señal de Ca2+ y los agentes oxidantes, y la posible participación de la producción endógena de EROs en la apoptosis inducida por TNFα. Para ello, utilizaremos las líneas HL-60 y las compararemos con las K-562 y las U937.

Apoptosis is a physiological process highly regulated which is associated with [Ca2+]I increase and ROS production, producing mitochondrial collapse and the release of pro-apoptotic mitochondrial factors, which eventually produce cell death.

Tumor necrosis factor, TNFα, is a member of a group of cytokines that stimulate the acute phase reaction. The primary role of TNF is in the regulation of immune cells. TNF is able to induce apoptotic cell death and inflammation. Dysregulation of TNF production has been implicated in a variety of human diseases, as well as cancer.

TNF-R1 is involved in death signaling. TRADD binds FADD, which then recruits the cysteine protease caspase-8. A high concentration of caspase-8 induces its autoproteolytic activation and subsequent cleaving of effector caspases, leading to cell apoptosis. This would be an example of processes called as extrinsic pathway of apoptosis.

Taken together, our objective is elucidating intracellular mechanisms involved in TNF-induced apoptosis, trying to analyse the contribution of mitochondria as ROS seed. Additionally, we will try to analyse the relationship between Ca2+ signaling and ROS, and the implication of endogenous production of ROS in TNFα-induced apoptosis. For this, we will use the HL-60 cell line, and we will compare them with K-562 and U937.