¿Qué es el factor inductor de apoptosis?
La muerte celular programada (PCD), o apoptosis, es una parte normal del metabolismo de los animales. A veces, este proceso puede ocurrir en la etapa de desarrollo incorrecta, causando enfermedad. Normalmente, las enzimas llamadas caspasas son responsables de inducir la muerte celular. Un proceso alternativo para provocar PCD es una proteína llamada factor inductor de apoptosis (AIF). Esta proteína se encuentra en las mitocondrias y se reubica en el núcleo para causar la degradación del ADN y la posterior muerte celular.
La apoptosis es una parte normal del metabolismo celular. El cuerpo humano constantemente hace que las células mueran y luego las reemplaza. Si el proceso no está regulado correctamente, puede tener graves efectos en la fisiología humana. Por ejemplo, las células cancerosas sufren PCD con mucha menos frecuencia que las células sanas y pueden propagarse y convertirse en tumores. Alternativamente, si la regulación hace que la apoptosis suceda con demasiada frecuencia, las células pueden morir cuando se necesitan para la función del tejido.
Las mitocondrias son estructuras celulares que están separadas del resto de la célula por una membrana externa. También tienen una membrana interna. Entre estas dos membranas hay un espacio lleno de líquido que contiene muchas proteínas, particularmente aquellas involucradas en la generación de energía para las células. El factor inductor de apoptosis se encuentra en este espacio y funciona en la vía respiratoria.
Muchas de las proteínas involucradas en la muerte de las células son caspasas, pero el factor inductor de apoptosis es un tipo de proteína completamente diferente. Esta enzima es una flavoproteína, una proteína especializada involucrada en la transferencia de electrones. Se encuentra en una amplia gama de células eucariotas, que van desde los humanos hasta el organismo ciliado del estanque Tetrahymena. Los estudios de la secuencia de la proteína y los genes que codifican los factores inductores de la apoptosis han demostrado que es una proteína antigua y se remonta muy lejos en la evolución.
Cuando las primeras señales inician PCD, la membrana externa de las mitocondrias se vuelve permeable. El AIF se libera de su compartimento en las mitocondrias y entra al citosol, el medio líquido de la célula. A partir de ahí, llega al núcleo. Esta proteína hace que el ADN en el núcleo se fragmente. En el proceso, afecta la integridad estructural del núcleo al alterar la estructura de la cromatina, provocando una etapa temprana de muerte celular programada.
La regulación del factor inductor de apoptosis se ha estudiado muy a fondo en modelos animales. Esto ha llevado a correlaciones de la actividad AIF y la muerte de las células neuronales. Enfermedades como la enfermedad de Lou Gehrig se han correlacionado con dicha actividad en estudios con animales.
Se sabe que muchas enfermedades humanas se deben a problemas funcionales con las mitocondrias. Otro tipo de regulación errónea puede ocurrirle al factor inductor de apoptosis mientras aún se encuentra en su ubicación mitocondrial. Los estudios genéticos han correlacionado mutaciones que afectan el FIA mientras está localizado en su compartimento celular normal a una serie de enfermedades humanas basadas en el mal funcionamiento de las mitocondrias.