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Ciclo celular

Carolina Mendez Spanish

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Ciclo celular

¿Qué es?
- Son las etapas que tienen lugar en la célula durante su crecimiento y división. La célula pasa la mayor parte de su tiempo en la etapa de interfase, y durante este tiempo crece, duplica sus cromosomas y se prepara para una división celular.
  - Sus fases son
    - Interfase
      - Es la fase mediante la cual la célula se prepara para la división, se compone de tres fases importantes.
        Fase G1: empieza el crecimiento celular, forma nuevos organelos, síntesis de ARNm y proteínas.
        Fase S: (síntesis)se replica el ADN , se sintetizan las histonas y se duplican los centriolos.
        Fase G2: se fosforila la histona H1 que ayuda a condensar la cromatina para formar los cromosomas, es la fase de crecimiento antes de la meiosis
    - División celular o fase M.
      - Es el proceso mediante el cual la célula se divide para generar células hijas.
        Este proceso se puede dar de dos maneras dependiendo el tipo de células en las que ocurra.
        Mitosis
        Es el proceso mediante el cual son generadas 2 células hijas idénticas a la célula madre, por eso se conoce como homotípica, se da en las células somáticas y esta división se conoce también como ecuacional debido a que las hijas tienen la misma cantidad de cromosomas que la progenitora que son 46 cromosomas(diploides).
        Sus fases son
        Profase: la cromatina se condensa, los centriolos se van desplazando hacia los polos y se empieza a formar el huso mitótico.
        Prometafase: la envoltura nuclear se desintegra, el huso mitótico sigue formándose y los cromosomas quedan desordenados en la célula.
        Metafase: cromosomas totalmente condensados, huso acromático está completamente formado y los cromosomas se alinean en la placa metafásica.
        Anafase: se produce la no disyunción de las cromátides gracias a la unión de los microtúbulos del huso a los cinetocoros del centrómero.
        Telofase: Las cromátidas en los polos se descondensan y la envoltura nuclear se vuelve a formar gracias a el RER.
        Citocinesis: se forma el anillo compuesto de microfilamentos (Actina y miosina) al contraerse generan la separación de la célula a nivel de la placa metafásica.
        Meiosis
        Es un proceso por el cual a partir de una célula diploide se producen cuatro células haploides. Se da exclusivamente en células sexuales, es decir óvulos y espermatozoides y se conoce como reduccional porque cada célula hija tiene la mitad de información genética de la madre (23 cromosomas).
        Sus fases son
        Profase I: es la más característica de la meiosis y la que es diferente respecto al proceso de mitosis, dentro de estas hay unas etapas importantes.
        La prometafase I, metafase I, anafase I , telofase I y la citosinesis I ocurren del mismo modo que la mitosis.
        Intercinesis: la célula descansa y se prepara para la segunda división, se duplican los centriolos.
        Las etapas de la meiosis II son completamente iguales a las de mitosis, como resultado se van a originar 4 células haploides.
        Leptonema: los cromosomas se forman en lo que se denomina un bouquet, se puede decir que se encuentran “revueltos”.
        Cigonema: ocurre la que se denomina sinpasis, es decir los cromosomas homologos se buscan para aparearse.
        Paquinema: ocurre el entrecruzamiento cromosómico, en donde se produce el intercambio de material genético mediante los quiasmas.
        Diplonema: Permanecen unidos por los quiasmas que se formaron por el entre cruzamiento.
        Diacinesis: los cromosomas se separan , desaparece el quiasma y los cromosomas están listos para seguir el ciclo. .
Va a estar regulado mediante unas proteínas CDK y las ciclinas que van a formar complejos.
- ¿Que son?
  - Las CDK son proteínas quinasas dependientes de ciclinas, que se van a encargar de fosforilar sustratos específicos para activarlos.
  - Las ciclinas son proteínas que se sintetizan y se degradan en un ciclo, su función es activar o desactivar a las CDK.
  - Van a formar complejos por la unión de una CDK con su ciclina específica, que van a regular el paso de la célula por todo el ciclo celular,dentro de las más importantes van a estar
    - Ciclina D/CDK 4-6: Va a fosforilar a Rb y la inactiva lo que produce que la célula quede en fase G0, también ayuda a la síntesis de la ciclina E y va a degradar a ciclina D.
    - Ciclina E/CDK2: ayuda al ingreso de la célula a la fase S y estimula la producción de la ciclina A y degrada a la ciclina E.
    - Ciclina A /CDK 2: asegura el correcto paso de la célula por la fase S y estimula la síntesis de la ciclina B y degrada a la ciclina A.
    - Ciclina B/Cdk 1: van a fosforilar a los laminofilamentos para que se rompa la envoltura nuclear y la célula entra a la profase, estimula la síntesis de APC (complejo promotor de la anafase) y degrada a la ciclina B.
    - Inhibidores del Cdk /ciclina
      - El inhibidor P21 que es producido por p53 se va a unir a los complejos y los va a inactivar
        El inhibidor p15 se va a unir a Cdk 4 y lo va a inactivar, deteniendo el ciclo en G1.
        Todos los miembros de la familia crip/kip inhiben a estos complejos, en especial a los formados en la fase G1 y S.
- Dentro del ciclo celular se forman en complejos importantes
  - Complejo G1: formado por ciclina D y cdk 4-6, se sintetiza en G1 y se empieza a degradar en S, permite el paso de G1 a S.
  - Complejo G1s: formado por cdk2 y ciclina E, permite la síntesis de proteínas y elementos para la replicación durante la fase S.
  - Complejo S: cdk2 y ciclina A, se activan las proteínas e histonas en el proceso de replicación.
  - Complejo M (MPF): Inicia su síntesis en S y permite el paso hasta la citocinesis, ayuda a el cumplimiento de todos los procesos de mitosis.
Puntos de control
- Los puntos de control se encuentran dentro del ciclo celular y examinan si las señales internas o externas son adecuadas para seguir o no el proceso.
  - Punto de control G1 es el punto principal de decisión para una célula; es decir, el punto principal en el que debe elegir si se divide o no, evalúa las condiciones externas o internas de la célula como el tamaño de la célula, condición del ADN, cantidades suficientes de nutrientes y factores de crecimiento. Si no puede pasar el punto de control la célula entra a G0.
    - Punto de control G2: se encuentra antes de la mitosis y se comprueba si el ADN está dañado o si fue replicado correctamente, si se encuentran daños, la célula se detiene para repararlos, si no se puede reparar la célula entra en apoptosis. Chk 1 y 2 van a fosforilar a Cdc25A que va a desfosforilar y activar los complejos cdk2/ciclina A
      - Punto de control M: la célula examina si las cromátidas hermanas están unidas correctamente a los microtúbulos del huso.
        Promotor de la anafase: es el que verifica que los cromosomas se encuentren bien alineados, funciona mediante el complejo Mad/Bub que se activa cuando los cromosomas están mal alineados y van a inactivar a el factor promotor de la anafase.
En el caso de que ocurra un daño irreversible durante el ciclo o después de el que afecte a la célula, esta va a entrar en apoptosis.
- ¿Qué es?
  - La apoptosis es un tipo de muerte celular que usan los organismos multicelulares para eliminar células dañadas o no necesarias de una forma perfectamente controlada que minimiza el daño de las células vecinas.
    - Mecanismo de acción
      - Vía intrínseca
        Se conoce como la vía mitocondrial y se inicia por la permeabilización de la membrana, a cargo de BAX Y BAK, en donde se van a liberar el citocromo C y otras proteínas proapoptóticas.
        La salida del citocromo c provoca la unión de este con el factor Apaf-1 formando el apoptosoma que va activar la caspasa 9 que generara la cascada de proteínas
      - Vía extrínseca
        Se inicia por la unión de fasL a la proteína fas y al TNF, esta unión va a activar a los dominios muerte que van a fosforilar a FADD.
        La activación de FADD va a provocar la activación de la caspasa 10 que va a dar paso a la cascada de protínas para la apoptosis.
      - El proceso general va a ser la fragmentación del ADN por la excisión de los centrosomas, luego la cromatina se va a condensar, el núcleo va a fragmentarse y por último van a quedar pequeños cuerpos apoptóticos rodeados por membrana que serán fagocitados y eliminados.
    - Caspasas
      - Se conocen como los últimos efectores de la muerte celular , van a ser una familia de proteasas que poseen residuos de cisteína.Se sintetizan inactivas y van activarse mediante por la escisión de la caspasa iniciadora.
        En el caso de la vía intrínseca la caspasa iniciadora va a ser la caspasa 9 y en el caso de la vía extrínseca va ser la caspasa 8
        Van a escindir a las láminas nucleares y proteínas citoesquéleticas que van a producir la fragmentación del núcleo y la desorganización celular.
Vías alternativas a la apoptósis
- Necrosis
  - Se va a dar por una muerte accidental en donde genera desnaturalización de proteínas y digestión enzimática a cargo de los lisosomas.
    - Se va a distinguir de la apoptósis debido a que estas se hinchan y se lisan liberando su contenido al líquido extracelular, lo que genera inflamación.
- Autofagia
  - Se generan por falta de nutrientes o factores de crecimiento, va a ser la forma en la que la célula se come a ella misma para poder suplir esa falta de nutrientes, este proceso se va a realizar mediante el fagosoma fusionado con el lisosoma.
Bibliografía
- Cooper Geoffrey M, Haussmann RE. La Célula Cooper&Hausman. Cuarta Edición. Editorial Marbán. 2008. Robbins y Cotran. Patología estructural y funcional. 9 edition. Vinay Kumar & Abul K. Abbas & Jon.C. Aster.