CICLO CELULAR

CICLO CELULAR

1. "Las células sólo provienen de células"

   • Las células existentes se dividen a través de una serie ordenada de pasos denominados ciclo celular
     • Aumentan su tamaño.
     • Aumenta el número de componentes intracelulares
       • Proteínas
       • Organelos
     • Duplica su material genético
     • Se dividen

2. El ciclo celular consta de 3 fases:

   • Interfase:
     • Ocurre el crecimiento continuo de la célula
     • Consta de 3 fases:
       • G1 (gap 1)
         • período de crecimiento general
         • duplicación de las organelas citoplasmáticas
         • las células captan sustancias nutritivas
         • se sintetiza el ARN
         • se sintetizan las proteínas
           • se obtiene la síntesis de ADN
           • se obtiene la duplicación de cromosomas
         • se da el punto de restricción o punto de no retorno
           • la célula auto evalúa su propio potencial replicativo
             • antes de decidirse a:
               • entrar en la fase S y enla siguiente ronda
               • abandonar el ciclo celular
                 • esta célula entra en fase G0
                   • las células pueden permanecer un tiempo variable que a veces es muy largo en esta fase
                     • se encuentra en un activo metabolismo pero el ciclo celular está detenido
       • S (síntesis)
         • la célula duplica su material genético
         • pasa una copia completa del genoma a cada una de sus células hijas.
         • puede durar entre siete horas y media y diez horas
       • G2 (gap 2)
         • comienzan a ensamblarse las estructuras directamente asociadas a la mitosis y la citócinesis
         • la célula se prepara para su división
         • los cromosomas recién duplicados dispersos en el núcleo en forma de filamentos de cromatina relajada comienzan a enrollarse lentamente
           • se condensan en forma compacta
             • esto permite los movimientos complejos y la separación del material genético
   • Mitosis:
     • Caracterizada por la división del genoma
     • Dura al rededor de 1 hora
     • Consta de 4 estapas:
       • Profase
         • los cromosomas se condensan en el núcleo
         • en el citoplasma se comienza a ensamblar el huso mitótico entre los centrosomas
       • Metafase
         • Comienza con el rompimiento de la membrana nuclear
         • los cromosomas se pueden unir al huso mitótico (mediante los cinetocoros)
           • posteriormente los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula
       • Anafase
         • se produce la separación de las cromátidas hermanas
           • dan lugar a dos cromosomas hijos
             • estos migran hacia polos opuestos de la célula
       • Telofase
         • ambos juegos de cromosomas llegan a los polos de la célula
         • adoptan una estructura menos densa
         • se forma nuevamente la envoltura nuclear
         • Al finalizar esta fase
           • la división del citoplasma y sus contenidos comienza con la formación de un anillo contráctil
   • Citocinesis:
     • Se produce la división del citoplasma
     • Da lugar a dos nuevas celulas
       • cada una con un juego completo de cromosomas
     • se divide la célula mediante el anillo contráctil de actina y miosina

3. Regulación del ciclo celular

   • El conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo celular llevan un orden y supervisión estrictos.
     • Por lo que existe:
       • Regulación extracelular
         • Pueden detener el crecimiento y duplicación celular
           • falta de nutrientes
           • cambios de temperatura
           • cambios de pH
           • presencia de células contiguas
         • Pueden estimular la mitosis
           • hormonas
           • factores de cremiento
             • se unen a proteínas receptoras de las células blancos
               • produce una cascada de acontecimientos dentro de la célula que dispara la división
       • Regulación intracelular
         • el ciclo está regulado por la fosforilación y la degradación de proteínas
           • forman complejos que constan de dos subunidades
             • reguladora:
               • ciclina
                 • varía su concentración en forma cíclica
             • catalítica:
               • (con función de enzimas)
               • quinasa (cdk)
                 • enzima que cataliza la transferencia de un grupo fosfato del ATP a otra molécula
                 • solo esta actua cuando esta asociada con ciclinas
                 • la transferencia del grupo fosfato fosforilación activa ciertas proteínas
                   • desencadenan procesos claves del ciclo celular
                     • según de que ciclina se trate el complejo cdk-ciclina fosforilará de manera selectiva ciertas proteínas
                 • en las células humans existen por lo menos 6 complejos cdk-ciclina
                   • intervienen en la regulación del cicli celular
                     • se resumen en 4 grupos
                       • Cdk-ciclina G1
                         • se expresan y se ensamblan cuando las células se van a replicar
                         • promueven el pasaje G1 a S y la progresión de S
                         • intervienen en la síntesis de ciclinas posteriores
                           • la conforman:
                             • Cdk4-ciclina D
                             • Cdk6-ciclina D
                       • Cdk-ciclina G1/S
                         • preparan a la célula para la fase s
                         • estimulan el ingreso a la fase de síntesis activa
                         • sintetizan anzimas que participan en la replicación del adn
                           • la conforman:
                             • Cdk2-ciclina E
                       • Cdk-ciclina S
                         • estimulan el ingreso a la fase S
                         • activan a las proteínas que participan en la replicación del adn
                           • la conforman:
                             • Cdk2-ciclina A
                       • Cdk-ciclina Mo MFP
                         • se forman durante la fase s y g2
                         • permanecen inactivos hasta que se completa la síntesis de adn
                         • una vez activados inducen la condensación cromosómica
                         • una vez activados inducen la desintegración de la envoltura nuclear
                         • inducen el armado de huso mitótico
                           • la conforman:
                             • Cdk1-ciclina B
                         • inducen el alineamiento de los cromosomas en la placa ecuatorial durante la metafase
                         • permiten el inicio de la anafase
                         • permiten la migración de los cromosomas hacia los polos del huso

4. Puntos de control

   • En estos puntos el proceso del ciclo celular puede frenarse o continuar
   • Verifican y modulan la progresión de las células a través del ciclo celular en respuesta a señales intracelulares o del entorno
   • Están involucrados los complejos Cdk-ciclina una vez pasado cada uno de estos puntos de control el ciclo celular avanza hasta el próximo
   • Hay 3 puntos de control:
     • punto de control G1 o punto de restricción
       • suele ser la más larga y la más variable del ciclo celular
       • comienza al final de la fase M
       • la célula capta sustancias nutritivas y sintetiza el ARN
       • es sensible al volumen celular al estado de los procesos fisiológicos de la célula y a sus interacciones con la matriz extracelular
       • verifica:
         • tamaño de las células
         • nutrientes
         • factores de crecimiento
         • daño al ADN
     • Punto de control G2
       • la célula examina su ADN duplicado en preparación pra la mitosis
         • consta de:
           • punto de control del daño del ADN en G2
           • punto de control del ADN no duplicado
             • impide la progresión celular hacia la fase m antes de que se complete la síntesis del ADN
     • Punto de control del huso
       • impide la entrada prematura en la anafase
       • Verifica:
         • Acoplamiento del cromosoma al huso en la placa metafásica
   • El al funcionamiento de cualquiera de los 3 puntos del control del daño del ADN puede conducir a una catástrofe mitótica
     • es la falla en la detención del ciclo celular antes de la mitosis o durante ella
       • tiene como consecuencia de una segregación cromosómica anómala en condiciones normales
         • en estas células la muerte ocurre por activación del mecanismo de la apoptosis
           • las células que no efectúan la apoptosis en respuesta al daño del ADN o del huso mitótico tienen la posibilidad de dividirse a simétricamente en la ronda de división celular siguiente
       • puede considerarse uno de los mecanismos que contribuyen a la oncogénesis