Muerte celular en condiciones de hipoxia

Muerte celular en condiciones de hipoxia

El orgánulo clave para la producción de energía es la mitocondria. Las mitocondrias se integran por  diversas vías metabólicas para producir energía para la célula, incluyendo el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), la oxidación beta, y el metabolismo del oxígeno. Estas vías metabólicas sinergia son para convertir la energía bioquímica de nutrientes a la moneda de energía celular, trifosfato de adenosina (ATP). ATP es la energía primaria para formar una variedad de procesos celulares, incluyendo ADN, ARN y la síntesis de proteínas, el mantenimiento del citoesqueleto, la señalización y el transporte de iones. Además, la membrana externa mitocondrial es también crítica en la regulación de la muerte celular por apoptosis, así las mitocondrias constituyen una encrucijada importante entre la producción de energía y la señalización de la muerte celular. Durante la evolución, la disponibilidad de oxígeno llegó a ser tan importante que las estructuras anatómicas complejas fueron desarrolladas para mantener el oxígeno adecuado entre todos los tejidos dentro de un organismo. Los complejos circulatorio, respiratorio y neuroendocrino fueron acompañados por mecanismos para detectar los niveles de oxígeno y adaptarse a la hipoxia en la célula, así como los niveles sistémicos.

      La hipoxia es un término amplio utilizado para una condición donde la demanda de oxígeno excede el suministro de oxígeno. Como un resultado de la hipoxia, los niveles de ATP caen, las funciones celulares no se puede mantener, y si el dura lo suficiente las células largas mueren. Un ejemplo clásico de una evento hipóxica aguda es el derrame cerebral, causado por una oclusión de una arteria cerebral (isquemia: restricción en la sangre alimentación) o hemorragia. Una lesión derrame cerebral puede conducir a ambos tipos de muerte celular, la necrosis y la apoptosis. Ellotípicamente se caracteriza por un núcleo de necrosis  un tipo pasivo, no controlada de muerte celular. Por el contrario, el estrés hipóxico experimentado por las células en la región de penumbra que rodea el núcleo necrótico región no es suficiente para acabar con ellos. Estas células moderadamente hipoperfundidas, sin embargo, posteriormente mueren por apoptosis, la cual es un tipo de programada y tipo altamente controlada muerte celular que puede ser farmacológicamente bloqueada. Cascadas similares se cree que ocurren durante el infarto de miocardio, que también se caracteriza por un núcleo de necrosis y una zona fronteriza de la región isquémica, donde células sufren apoptosis  Los efectos de una caída en la presión parcial de oxígeno puede ser básicamente dividido en HIF -dependiente y efectos –independientes

La estabilización de la apoptosis es compleja, ejemplificada por muchos y con informes que sugieren que HIF-1 puede inducir así como antagonizar apoptosis. Parte de esta complejidad es debido a la existencia de tres HIF en subunidades en los mamíferos. HIF-1 y HIF-2 pueden tener la superposición pero distintas funciones. Dependiendo del tipo de célula, los dos HIF y las subunidades también pueden tener por completo efectos sobre la apoptosis opuestas. Además, HIF y las subunidades pueden tener interacciones supresoras como se muestra en los carcinomas de células renales, donde mejoraron expresión de HIF-1 suprimido HIF-2 y viceversa.

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