6 reactivos usados en la investigación de la apoptosis


Reactivos usados en la investigación de la apoptosisLa apoptosis, o muerte celular programada, como también se le conoce a este proceso, viene siendo objeto de diversas investigaciones desde hace décadas. Se ha comprobado que la apoptosis está controlada por los genes y puede llevarse a cabo mediante tres mecanismos diferentes. Este proceso está implicado en numerosas patologías, por lo que es investigado en muchos laboratorios de biomedicina desde distintos enfoques. Las irregularidades en los mecanismos de la apoptosis pueden causar enfermedades, por lo que conocer y modular la acción de los receptores, enzimas y otros biocomponentes implicados pueden llevar al desarrollo de terapias. Además es un reto para los científicos poder interferir en este proceso, para lograr detenerlo en determinadas circunstancias.

Entre las sustancias bioactivas usadas en la investigación de la apoptosis tenemos algunas que son capaces de unirse a algún residuo del ADN y desencadenar daños que provoquen la activación de las señales de apoptosis intrínseca. Mientras que otros reactivos para laboratorio lo que hacen es mediar en la actividad de enzimas o receptores involucrados en procesos extracelulares que conduzcan a la señalización de la apoptosis desde el exterior de la célula, por lo que podemos decir que interfieren en los mecanismos de apoptosis extrínsecos.

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Apoptosis in situ Detection Kit Wako

El kit desarrollado por Wako para la detección in situ de la apoptosis puede ser usado en muestras de células de cultivo neutralizadas y fijadas con formalina, en secciones de tejido embebidas en parafina y aquellas a las que se le haya aplicado alguna técnica de crioscopía. Su versatilidad lo hace ser un producto muy recomendable para los casos en que la investigación requiera conocer el número de células muertas en poco tiempo, ya que el procedimiento completo se pude realizar en dos horas. Este kit opera mediante el método TUNEL, cuyas siglas vienen del nombre en inglés “TdT-mediated dUTP nick en labeling”, donde TdT es de transferasa deoxinucleotídica terminal y dUTP se refiere a deoxiuridina-5'-trifosfato. Mediante este método se pueden detectar los fragmentos de ADN que aparecen producto de la apoptosis. El kit de detección de apoptosis ya contiene los principales reactivos listos para el uso, lo que no cuenta con el reactivo cromogénico necesario en la determinación, que deberá ser adquirido aparte.

Kit de Screening de la apoptosis

Con el kit de screening de la apoptosis de Wako se puede determinar de manera semi-cuantitativa el número de células apoptóticas presentes en un cultivo celular en la propia placa donde se lleva a cabo el cultivo. Al igual que en el kit descrito anteriormente, este utiliza la técnica denominada TUNEL para conducir el ensayo. El kit incluye todos los reactivos necesarios para efectuar la determinación. En este caso los fragmentos de ADN marcados mediante la técnica de TUNEL se cuantifican en la placa con un colorante y peroxidasa de rábano.

Camptotecina

La camptotecina es un compuesto inhibidor de la acción de la enzima ADN topoisomerasa I, que actúa enlazándose al complejo que forma esta enzima con el ADN y con ello induce la apoptosis. Esta sustancia es usada como fármaco anticancerígeno y a partir de ella se han obtenido derivados menos tóxicos como la topotecina. En la naturaleza la camptotecina puede extraerse de la Nothapodytes foetida y del árbol de la Camptotheca acuminata, que crece en la región de Asia, por lo que es una sustancia usada por la medicina China tradicional. Los principales problemas que presenta este compuesto para aplicaciones biomédicas son su baja solubilidad en agua, los efectos tóxicos que se observan debido a su administración y los cambios estructurales que sufre la molécula que son dependientes del pH, lo cual se debe al anillo de lactona que puede sufrir apertura y cierre según la concentración de iones hidronio en el medio y por la presencia de algunas proteínas durante su metabolización. Estas características han hecho que la camptotecina sea una sustancia muy investigada, con el fin de llegar a obtener otros compuestos bioactivos con su mismo o similar mecanismo de acción, pero con menos efectos adversos.

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Citotorienina A

En este caso la citotorienina A es un compuesto novedoso que puede ser obtenido a partir de bacterias pertenecientes al género de las Streptomyces. Esta sustancia es capaz de inducir apoptosis en células de leucemia promielocítica humanas HL-60, en bajas concentraciones. La citotorienina se diferencia de las ansamicinas en que contiene una unidad de amino ciclopropano y además del efecto citotóxico tiene efecto antimicrobial.

ETB

El ETB (Epolactaeno Terciario de Butil éster) es un compuesto semisintético obtenido a partir de epolactaeno aislado de una cepa de hongo Penicilium. Los experimentos realizados con el ETB muestran que tiene un potente efecto citostático en células de neuroblastoma humano SH-SY5Y y que es capaz de inducir apoptosis en este tipo de células, con mayor eficacia que el epolactaeno. Este compuesto actúa por unión a la proteína HSP60, inhibiendo su acción como chaperona e impidiendo que realice sus funciones en la mitocondria y que se enlace a las proteínas encargadas de regular la apoptosis en el citoplasma. Estudios recientes también han arrojado que el ETB puede inducir apoptosis en células de linfoma T humanas. Este producto se vende como una mezcla de enantiómeros.

RKTS-33

El RKTS-33 es un compuesto obtenido a partir de transformaciones de la epoxiciclohexanona, producto natural que se aisla del hongo Paecilemyces. RKTS-33 tiene como ventaja su menor toxicidad comparado con la epoxiciclohexanona de partida. Este compuesto tiene la capacidad de impedir la apoptosis por inhibición del mecanismo dependiente del ligando Fas, al igual que la epoxiciclohexanona. Pero a diferencia de la epoxiciclohexanona, RKTS-33 solo inhibe selectivamente el mecanismo mediado por linfocitos T citotóxicos a través de los gránulos líticos que contienen el ligando Fas (FasL), no afectando el mecanismo mediado por perforina ni impidiendo la expresión del ligando Fas en la superficie de la célula. Estas moléculas son un ejemplo de cómo puede cambiar la bioactividad de una sustancia cuando se modifica alguno de sus grupos funcionales, y en este caso hace que el RKTS-33 pueda ser utilizado para investigar los diferentes caminos utilizados por los organismos vivos para la señalización de la apoptosis celular.

Bibliografía

1. Hengartner, M. O., Curr Opin Genet Dev, 1996, 6, 34–38.

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6. Kakeya, H. et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2003, 13, 3743–3746.

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By: Lisa Komski In: Reactivos químicos