Caspasa-3 – A marcador de muerte celular programada
Las caspasas, o proteasas específicas de aspartato dependiente de cisteína, son una familia de enzimas cruciales para iniciar y ejecutar la apoptosis dentro de una célula, un evento biológico importante, especialmente durante el desarrollo de un órgano (1). Señales ambientales y señales celulares desencadenan el inicio de la cascada de muerte celular programada principalmente a través de la activación proteolítica de las caspasas (1). Una caspasa efectora específica es la caspasa-3, una proteína que se escinde y, por lo tanto, se activa al iniciar la apoptosis. La caspasa-3 escindida propaga una señal apoptótica a través de la actividad enzimática en objetivos aguas abajo, incluida la polimerasa de ribosa POLIADP (PARP) y otros sustratos (2). En biología celular, los anticuerpos de la caspasa-3 que detectan versiones de la enzima no hendidas y hendidas son fuertes indicadores de inducción de muerte celular. Por ejemplo, los anticuerpos contra la caspasa-3 se utilizan ampliamente para evaluar la fuerza citotóxica y la eficacia de posibles agentes terapéuticos. En un estudio que investigó los mecanismos moleculares de la apoptosis inducida por taxanos, se observó que con los anticuerpos contra caspasa-3 en western blots, las concentraciones de caspasa-3 no desprendidas disminuyeron drásticamente, mientras que las formas activadas de caspasa-3 aumentaron cuando se trataron células de cáncer de mama humano con paclitaxel (2).
Mientras que la caspasa-3 sirve canónicamente como un marcador de muerte celular programada, la evidencia reciente implica a esta proteasa como una molécula clave en la patogénesis de diferentes cánceres y enfermedades neurodegenerativas. Específicamente, se ha observado que las concentraciones de caspasa-3 escindida se correlacionan con la progresión del cáncer en muestras tumorales (3). En un estudio, los investigadores demostraron que el uso de inmunohistoquímica con anticuerpos contra la caspasa-3 aumentó los niveles de caspasa-3 escindida significativamente relacionada con una tasa más alta de recurrencia del cáncer y una disminución del tiempo de supervivencia en pacientes con cáncer (3). Otro grupo de investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh encontró que la pérdida de células cancerosas sensibilizadas a la caspasa-3 a agentes terapéuticos que dañan el ADN (4). Los investigadores generaron células cancerosas de colon nulas a la caspasa-3 y revelaron mediante inmunofluorescencia con anticuerpos a la caspasa-3 que las células cancerosas que carecían de esta enzima eran propensas a sufrir eventos necróticos tras el tratamiento con agentes como el 5-fluorouracilo (4). Finalmente, se ha demostrado que la caspasa-3 desempeña un papel en la potenciación de la Enfermedad de Alzheimer (EA), una enfermedad caracterizada por la acumulación de placas beta amiloide en el cerebro que conducen a la muerte neuronal (5). Un estudio del Hospital General de Massachusetts demostró con anticuerpos contra la caspasa-3 que la activación de la caspasa-3 promueve la acumulación de las proteínas neuronales patógenas implicadas en la progresión de la EA (5). En conjunto, estos hallazgos indican que los anticuerpos contra la caspasa – 3 pueden desempeñar un papel clínico en la determinación del pronóstico y la progresión de la enfermedad, además de su uso más común en la identificación de células apoptóticas.
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