El ciclo celular

El ciclo celular

1. Cojunto de eventos que culmina con crecimiento de célula y su división.

   • Para la apropiada división y proliferación se debe seguir un correcto programa genético
     • En el ciclo celular se realiza la división, contando con los elementos estructurales y funcionales para repetir el proceso de crecimiento y división

2. 1. Crecimiento 1 (G1)

   • 2. Síntesis (S)
     • 3. Crecimiento 2 (G2)
       • 4. Mitosis (M)
         • División nuclear y celular
       • Continuación de síntesis de ARN y proteínas
     • Duplicación de ADN
   • Inicia con una célula que proviene de una división previa, la célula crece y produce todas las proteínas necesarias para la síntesis de ADN

3. Clasificación de células según su capacidad de proliferación

   • Células en división contínua (células lábiles)
     • Entran continuamente a ciclo celular y proliferan a lo largo de toda su vida
   • Células quiescentes (células estables)
     • Tienen índice de replicación bajo. Sin embargo, frente estímulos pueden tener una división rápida.
   • Células indivisibles o células permanentes
     • Abandonan ciclo celular y no pueden desarrollar o realizar división mitótica en vida post-natal

4. Características

5. La proliferación celular no controlada es la característica más común de los tumores.

   • constituyentes celulares tienen un código genético alterado que los capacita a evadir los puntos de control y por tanto, a alterar el ciclo celular normal.

6. Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas del ciclo celular

   • Son proteínas que participan en la regulación del ciclo celular
     • ninguna de las dos son funcionales cuando están separadas.
   • Ciclinas
     • aparecen y desaparecen cíclicamente durante el ciclo celular y son reguladores claves.
     • CDKs
       • requieren estar asociadas con sus respectivas ciclinas para constituir la holoenzima y ejercer su actividad

7. Ciclinas-quinasas de fase G1

   • Las ciclinas D y E forman complejos con quinasas (CDK4 y CDK6); la actividad de esos complejos es necesaria para la transición de la fase G1 a S
     • La actividad del complejo ciclina D/CDK es máxima en las etapas temprana e intermedia en G1. En células G0, los niveles de ciclina D son bajos
       • El complejo ciclina D/CDK4,6 tiene como función fosforilar a la proteína pRb. Una vez que esto ocurre la célula pasa el punto de restricción, un paso esencial para la transición de G0 a G1
         • algunos carcinomas de células escamosas [26, 27]. Más del 50% de los cánceres de mama estudiados han mostrado una amplificación en la región cromosomal que codifica para ciclina D [28]. La sobre-expresión de ciclina D, algunas veces, ha correlacionado con un mal pronóstico
           • La sobre-expresión de ciclina E acorta la fase G1
   • Ciclina de fase S
     • La actividad de ciclina A contribuye a la transición de G1-S, a la progresión de S y la transición G2-M [33]. Esta ciclina se asocia con dos quinasas: CDK2 y CDK1
     • Ciclina de fase G2-M
       • La transición G2-M y la progresión de M son influidas principalmente, por el complejo ciclina B/CDC2 y ciclina B/CDK2
         • La expresión de la ciclina B también se ha encontrado alterada en algunos tipos de neoplasias

8. Inhibidores de quinasas dependientes de ciclinas

   • Existen dos familias de inhibidores: la Cip/Kip y la INK4
     • Cip/Kip actúan sobre la mayoría de los complejos ciclina-quinasa, poseen una amplia especificidad de unión al complejo y, por tanto, de inhibición.

9. Puntos de control específicos en el ciclo celular

   • monitorear la terminación exitosa de cada fase del ciclo celular. son especialmente sensibles a alteraciones del ADN [50, 51] y operan en todas las fases. El mecanismo mediante el cual realizan su función, frecuentemente involucra la activación o inactivación de un complejo ciclina-quinasa
     • Punto de control de G1
       • Las moléculas que participan en el punto de control G1 son: los complejos ciclina D/CDK4 o ciclina D/ CDK6, los inhibidores de quinasas p21 y p16 [57-59] y las proteínas pRb y p53
       • Punto de control de fase S
         • Se ha encontrado una supresión de la actividad del complejo ciclina A/CDK2 en células tratadas con radiación ionizante, por lo que estas moléculas se han considerado como parte de la maquinaria del punto de control de la fase S
         • G2
           • participan el complejo ciclina B/CDK2 y su inhibidor p34 en su estado hiperfosforilado
             • Los complejos ciclina B son retenidos en el citoplasma en respuesta a radiación ionizante,
           • Huso mitotico
             • tienen un punto de control del huso mitótico que detiene la evolución del ciclo celular en la mitosis hasta que todos los cromosomas están unidos apropiadamente al huso [68, 69]. Agentes que dañan el ADN, además de alterar el aparato mitótico, pueden activar el mecanismo de sobrevivencia del punto de control del huso mitótico

10. H

    • Dentro de la familia de genes supresores tumorales, pRb y p53 desempeñan un papel importante en la regulación del ciclo celular. La proteína supresora tumoral retinoblastoma (pRb) activa a moléculas conocidas como vía Rb [80, 81]. Esta vía opera estratégicamente en la fase G1, específicamente en el punto de restricción (Figura 3); pero además, participa en las otras fases del ciclo celular, e interviene en la toma de decisiones para llevar a la célula hacia la progresión del ciclo, detención temporal, quiescencia, diferenciación, senescencia o muerte celular.