La muerte celular isquémica , u oncosis , es una forma de muerte celular accidental. El proceso se caracteriza por un agotamiento de ATP dentro de la célula que conduce al deterioro de las bombas iónicas, hinchazón celular, limpieza del citosol , dilatación del retículo endoplasmático y el aparato de Golgi , condensación mitocondrial, aglutinación de la cromatina y formación de ampollas citoplasmáticas. [1] La oncosis se refiere a una serie de reacciones celulares posteriores a una lesión que precede a la muerte celular. El proceso de oncosis se divide en tres etapas. Primero, la célula se compromete con la oncosis como resultado del daño incurrido en la membrana plasmática por toxicidad o isquemia, lo que resulta en la fuga de iones y agua debido al agotamiento de ATP. [2] El desequilibrio iónico que ocurre posteriormente hace que la célula se hinche sin un cambio concurrente en la permeabilidad de la membrana para revertir la hinchazón. [3] En la etapa dos, se supera el umbral de reversibilidad de la célula y la célula se compromete con la muerte celular. Durante esta etapa, la membrana se vuelve anormalmente permeable al azul tripán y al yoduro de propidio , lo que indica un compromiso de la membrana. [4] La etapa final es la muerte celular y la eliminación de la célula a través de la fagocitosis mediada por una respuesta inflamatoria. [5]
Aunque el nombre aceptado para este proceso es muerte celular isquémica , se introdujo el nombre alternativo de oncosis , ya que el proceso implica que las células afectadas se hinchen hasta alcanzar un tamaño anormalmente grande según los modelos conocidos. Se cree que esto se debe a un fallo de las bombas iónicas de la membrana plasmática . El nombre oncosis (derivado de ónkos , que significa grandeza, y ónkosis , que significa hinchazón) fue introducido por primera vez en 1910 por el patólogo Friedrich Daniel von Recklinghausen . [6]
La oncosis y la apoptosis son procesos distintos de muerte celular. La oncosis se caracteriza por la hinchazón celular causada por una falla en la función del transportador de iones . La apoptosis, o muerte celular programada, implica una serie de procesos de encogimiento celular, comenzando con la reducción del tamaño celular y picnosis , seguido de la gemación celular y cariorrexis , y la fagocitosis por macrófagos o células vecinas debido a la disminución del tamaño. [7] La eliminación fagocítica de las células apoptóticas previene la liberación de restos celulares que podrían inducir una respuesta inflamatoria en las células vecinas. [8] Por el contrario, la fuga de contenido celular asociada con la interrupción de la membrana en la oncosis a menudo incita una respuesta inflamatoria en el tejido vecino, causando más daño celular. [9] Además, la apoptosis y la degradación de los orgánulos intracelulares está mediada por la activación de la caspasa , particularmente la caspasa-3 . [10] La fragmentación del ADN oligonucleosómico es iniciada por la desoxirribonucleasa activada por caspasa luego de la escisión mediada por caspasa-3 del inhibidor de la enzima, ICAD. [11] Por el contrario, se ha demostrado que la vía oncótica es independiente de la caspasa-3. [12]
El determinante principal de la muerte celular que ocurre a través de la vía oncótica o apoptótica son los niveles de ATP celular. [13] La apoptosis depende de los niveles de ATP para formar el apoptosoma dependiente de energía . [14] Un evento bioquímico distintivo que solo se observa en la oncosis es el agotamiento rápido del ATP intracelular. [15] La falta de ATP intracelular da como resultado una desactivación de la ATPasa de sodio y potasio dentro de la membrana celular comprometida. [16] La falta de transporte de iones en la membrana celular conduce a una acumulación de iones de sodio y cloruro dentro de la célula con una entrada de agua concurrente, lo que contribuye a la hinchazón celular característica de la oncosis. [17] Al igual que con la apoptosis, se ha demostrado que la oncosis está programada genéticamente y depende de los niveles de expresión de la proteína desacopladora-2 (UCP-2) en células HeLa . Un aumento en los niveles de UCP-2 conduce a una rápida disminución del potencial de membrana mitocondrial, reduciendo los niveles de NADH mitocondrial y ATP intracelular, iniciando la vía oncótica. [18] El producto del gen antiapoptótico Bcl-2 no es un inhibidor activo de la muerte celular iniciada por UCP-2, lo que distingue aún más la oncosis y la apoptosis como mecanismos de muerte celular distintos. [19]