DIVISIÓN CELULAR Es considerada como una de las características funcionales principales de las células. El crecimiento y desarrollo adecuados de los organismos vivos depende del crecimiento y multiplicación de sus células.
CICLO CELULAR Es un conjunto ordenado de eventos que culmina con el crecimiento de la célula y su división en dos células hijas. Es el período de tiempo comprendido entre la formación de la célula por división de su célula madre y el tiempo cuando ella misma se divide.
FASES DEL CICLO CELULAR
CÉLULAS NO CÍCLICAS Se encuentran en G 0 y son de dos tipos: 1. Las que son capaces de entrar al ciclo nuevamente por medio de un estímulo adecuado y Linfocito 2. Las células diferenciadas terminalmente, que nunca se dividirán. Neurona
FASE G 0 QUIESCENTE Es fisiológicamente distinta a una fase G 1 prolongada. Los perfiles de síntesis de RNA y proteínas son diferentes. La cromatina en las células G 0 mayor grado de condensación. Los extractos de células en G 0 síntesis de ADN. tiene un inhiben la
FASE G 1 Inicia a partir de la citocinesis de la división anterior. Acumulación del ATP e incremento del tamaño celular. Gran actividad metabólica: síntesis de diversas proteínas. Actividades celulares de: secreción, conducción, endocitosis.
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR FACTORES DE CRECIMIENTO Punto de restricción
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR La existencia de puntos de control del ciclo celular permiten que todo el proceso tenga lugar cuando la célula está totalmente preparada. Las células mantienen su tamaño durante generaciones lo cual indica que exista un control fino del metabolismo celular para adecuar crecimiento a división.
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR Durante la interfase hay dos puntos de regulación esenciales: uno durante G1, antes de la entrada a la fase S y el otro en G2, previo al inicio de la fase M. En la etapa de división se encuentra el punto M.
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR El control de la división celular (y por ende el crecimiento celular) es muy complejo. El cáncer puede estar debido a una falla en el control y la regulación del ciclo celular, y el crecimiento normal y comportamiento de la célula se pierden. La maquinaria básica de regulación del ciclo celular está constituida por: las ciclinas y las kinasas dependientes de ciclinas (Cdk).
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR Ciclinas Cinasas dependientes de ciclinas (Cdk)
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR Complejo cinasa-ciclina CDK + Ciclina COMPLEJO ACTIVO CDK Ciclina Se une al sustrato Substrato Sustrato (proteína blanco) Modificación química (fosforilación)
REGULADORES DEL CICLO CELULAR Mecanismos de regulación
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR EN G1
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR Rb sin fosforilar unida a E2F Regulación en G1-S Rb y E2F Rb Cdk 4,6/ciclina D Fosforilación de Rb libera a E2F Rb E2F E2F Rb E2F E2F RNA Inhibición de la transcripción Transcripción de genes
MITOSIS FACTOR PROMOTOR DE LA MADURACIÓN
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR POR DAÑO EN EL ADN Papel de p53 en el punto de control G 1 Estabilización y aumento de los niveles de p53
INDUCCIÓN DE p21 POR DAÑO AL ADN Daño en el DNA Incremento en p53 El daño al ADN incrementa p53 Cdk s Inhibición del ciclo celular p53 p21 mrna p21 PCNA Inhibición de la síntesis de ADN Se activa la transcripción del gene que codifica para un inhibidor de Cdk (p21) Detención en G 1
REGULADORES DEL CICLO CELULAR Complejo Ciclina - CDK Ciclina CDK G1-Cdk Ciclina D* Cdk4, Cdk6 G1/S-Cdk Ciclina E Cdk2 S-Cdk Ciclina A Cdk2 M-Cdk Ciclina B Cdk1** * Hay 3 tipos de ciclinas D en mamíferos (D1, D2 y D3) ** El nombre original de Cdk1 fue Cdc2
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR: RESUMEN
Modalidades de muerte celular Hotchkiss, R.S. et al., 2009.
Muerte celular Característica Necrosis Apoptosis Tamaño celular Núcleo Membrana plasmática Citoplasma Inflamación Células afectadas Fisiológica/Patológica Aumentado Picnosis/Cariorrexis/Cariolisis Rota Digestión enzimática Presente Grupo celular Patológica Reducido Fragmentado Indemne Intacto Ausente Única célula Fisiológica/Patológica
Necrosis - Hace referencia a los cambios morfológicos luego de la muerte celular. - Es el resultado de la digestión enzimática de la célula lesionada. - Se pierde la integridad de la membrana plasmática liberación del contenido celular desarrollo de una respuesta inflamatoria. - Cambios morfológicos evidenciados en distintas etapas evolutivas según los métodos utilizados. - El tiempo en que se evidencias los cambios depende, entre otros, de - la naturaleza e intensidad de la injuria - el tipo celular afectado
Apoptosis - Un tipo de muerte celular programada (programa genético que marca el momento en que se inicia el suicidio celular) - Dependiente de energía (ATP). - Desencadenada por una alteración de la homeostasis celular - factores externos: ligandos extra-celulares, etc. - factores internos: alteraciones en el ADN, etc. - Morfológicamente predominan las alteraciones nucleares (condensación de la cromatina), con escasa afectación citoplasmática. - Participa en distintos tipos de procesos: Fisiológicos - Embriogénesis/Organogénesis - Homeostasis del sistema inmune Patológicos - Agudos: IRA, IAM, stroke,. - Crónicos: infecciones (VIH), IC, enfermedades neurodegenerativas, neoplasias, autoinmunidad, DM.
Apoptosis Fases de desarrollo INICIACIÓN SEÑALIZACIÓN, CONTROL E INTEGRACIÓN EJECUCIÓN LIMPIEZA
Apoptosis - Iniciación Taylor, R. C. et al., 2008. Riedl, S. J. et al., 2004.
Apoptosis Iniciación Vía extrínseca - Vía extrínseca o mediada por receptor - activada por señales provenientes del exterior celular - deprivación hormonal o de factores tróficos - interacción entre 2 células a través de moléculas de superficie (Fas/FasL) - agentes químicos (CCl 4 ) - receptores específicos de membrana
Apoptosis Iniciación Vía intrínseca - Vía intrínseca o mediada por la mitocondria - activada por una amplia de señales relacionadas a estrés celular tanto de origen intra como extracelular - estrés oxidativo/nitrativo - daño del ADN intracelulares - desregulación génica - déficit de factores de crecimiento - radiaciones extracelulares - hipoxia - rol importante del citocromo c
Apoptosis Iniciación Vía intrínseca Degterev, A. and Yuan, J., 2008.
Apoptosis Control e integración Hotchkiss, R.S. et al., 2009.
Apoptosis Ejecución Taylor, R. C. et al., 2008. Riedl, S. J. et al., 2004.