tema 1 ciclo celular

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UNIDAD N° 4: UNIDAD N° 4: Tema 1: CICLO CELULAR Tema 1: CICLO CELULAR Blgo. Ms. Pablo Chuna Mogollón Profesor Auxilar T.C. Area Biología Departamento Académico de Ciencias - UPAO

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Page 1: Tema 1 Ciclo Celular

UNIDAD N° 4: UNIDAD N° 4:

Tema 1: CICLO CELULARTema 1: CICLO CELULAR

Blgo. Ms. Pablo Chuna Mogollón

Profesor Auxilar T.C. Area Biología

Departamento Académico de Ciencias - UPAO

Page 2: Tema 1 Ciclo Celular

CICLO CELULAR

Es una compleja serie de fenómenos que culminan cuando el material celular duplicado se distribuye en las células hijas.

Puede dividirse en dos fases principales: • La interfase, es un intervalo en el que la célula crece y efectúa diversas actividades metabólicas, así como debe duplicar su ADN cromosómico, sintetizar histonas y otras proteínas asociadas al ADN, producir una reserva adecuada de organelos y ensamblar las estructuras necesarias para que se lleven a cabo la mitosis y la citocinesis.• La fase M incluye:

1) Mitosis, durante el cual los cromo-

somas duplicados se separan en

dos núcleos.

2) Citocinesis, en la que toda la célula

se divide en dos células hijas.

Page 3: Tema 1 Ciclo Celular

BASES CONCEPTUALES DEL CICLO CELULAR

1. El ciclo celular puede considerarse como una secuencia de acontecimientos organizados temporalmente

2. El inicio de cada uno de ellos es consecuencia de la finalización de los anteriores

3. La relación entre unos acontecimientos y otros se establece directamente o a través de algún tipo de señales

4. La necesidad de “conocer” la finalización de una etapa para comenzar la siguiente conlleva la existencia de controles a lo largo del ciclo celular

5. Ciertos acontecimientos actúan como limitantes para la progresión del ciclo celular.

La duración de los ciclo celulares varía desde 30 minutos (en células que carecen de G1 y G2), hasta varios meses en los tejidos de crecimiento lento, como el hígado.

El ciclo celular dura aproximadamente el mismo tiempo en las células del mismo tipo y su duración difiere entre células de distinto tipo.

La duración de los ciclo celulares varía desde 30 minutos (en células que carecen de G1 y G2), hasta varios meses en los tejidos de crecimiento lento, como el hígado.

El ciclo celular dura aproximadamente el mismo tiempo en las células del mismo tipo y su duración difiere entre células de distinto tipo.

Page 4: Tema 1 Ciclo Celular

TRES TIPOS DE CELULAS

CELULAS PERMANENTES: Aquellas

que son altamente especializadas y han

perdido la capacidad de dividirse: células

nerviosas maduras, células musculares y

eritrocitos.

• Fase G0 permanente

CELULAS QUIESCENTES. Aquellas que

normalmente no se dividen, pero que

pueden ser inducidas a replicar su DNA y

dividirse cuando reciben el estímulo

adecuado: células hepáticas, linfocitos.

• Fase G0 larga

CELULAS LABILES: Aquellas que tienen

un nivel relativamente alto de actividad

mitótica en condiciones normales: células

epiteliales, espermatogonias, células

primordiales hemopoyéticas,

• Fase G0 corta

Page 5: Tema 1 Ciclo Celular

INTERFASE

• La célula se observa con un núcleo esférico lleno de cromatina y dentro de él uno o varios nucleolos.

• La mayoría de las células pasa la parte más extensa de su vida en interfase, durante la cual duplican su tamaño y el contenido cromosómico

La interfase comprende tres etapas: S (síntesis). Es la etapa de

replicación del DNA. G1. (gap, espacio o hueco), intervalo

entre el final de la mitosis y el inicio de síntesis de DNA

G2. Es el intervalo entre el término de la síntesis de DNA y la próxima mitosis. Durante esta etapa la célula contiene el doble (4c) de la cantidad de DNA presente en la célula diploide original (2c).

La interfase comprende tres etapas: S (síntesis). Es la etapa de

replicación del DNA. G1. (gap, espacio o hueco), intervalo

entre el final de la mitosis y el inicio de síntesis de DNA

G2. Es el intervalo entre el término de la síntesis de DNA y la próxima mitosis. Durante esta etapa la célula contiene el doble (4c) de la cantidad de DNA presente en la célula diploide original (2c).

Page 6: Tema 1 Ciclo Celular

Fases del ciclo celularFase G1 Sub Fase G0 Fase S Fase G2

Actividad bioquímica intensa. Activa síntesis de proteínas.

La célula aumenta el tamaño y número de sus enzimas, ribosomas, etc.

Algunas estructuras son sintetizadas (microtúbulos y filamentos, formados por proteínas).

Las estructuras membranosas (lisosomas, vacuolas, etc.) derivan del R.E., que se renueva y aumenta su tamaño por la síntesis de lípidos y proteínas.

Se duplican mitocondrias y cloroplastos.

Esta etapa sólo se genera en células que permanecen latentes durante un período de tiempo determinado, por ejemplo: neuronas, glóbulos rojos, etc.

Ocurre la replicación del ADN y de las histonas y proteínas asociadas al mismo.

Es un proceso anabólico.

Ocurren los preparativos finales para la división celular.

Los cromosomas recién duplicados comienzan a enrollarse y condensarse en forma compacta.

La duplicación del par de centríolos se completa.

La célula comienza a ensamblar las estructuras requeridas para la etapa de división celular.

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Page 8: Tema 1 Ciclo Celular

FASE M

Etapa del ciclo celular en que la célula dedica toda su energía a una sola actividad: la separación cromosómica.

La mayor parte de las actividades metabólicas entre ellas la transcripción y la traducción se detienen durante la mitosis y la célula entra en una falta relativa de respuesta a los estímulos externos.

Entre los procesos que tienen lugar en el citoplasma, el más llamativo es la formación del huso mitótico, que se organiza cada vez que la célula comienza a dividirse y desaparece al final de la división.

Ocurre condensación de la cromatina en los cromosomas

Vesiculación de la membrana nuclear. Los organelos membranos (RE, Golgi)

también se fragmentan en vesículas. Partición del citoplasma y distribución

equitativa en las células hijas. Se detiene el tránsito vesicular.

Page 9: Tema 1 Ciclo Celular

Los genes que controlan el ciclo de división celular, pueden dividirse en dos grandes grupos:

1. Genes que codifican proteínas para el ciclo (enzimas y precursores de la síntesis de

DNA, enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulinas, etc.).

2. Genes que codifican proteínas que regulan positiva o negativamente el ciclo celular..

* Los genes que regulan positivamente el ciclo corresponde a los denominados proto-

oncogenes. Sus productos activan la proliferación celular, para que células

Los genes que controlan el ciclo de división celular, pueden dividirse en dos grandes grupos:

1. Genes que codifican proteínas para el ciclo (enzimas y precursores de la síntesis de

DNA, enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulinas, etc.).

2. Genes que codifican proteínas que regulan positiva o negativamente el ciclo celular..

* Los genes que regulan positivamente el ciclo corresponde a los denominados proto-

oncogenes. Sus productos activan la proliferación celular, para que células

GENES REGULADORES DEL CICLO CELULAR

quiescentes pasen a la fase S y entren en división. Entre estos genes están los que codifican las proteínas del sistema de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas.

* Genes que codifican pro-teínas reguladoras negativas del ciclo celular. Se denominan genes de verificación (chk) o genes supresores tumorales.

quiescentes pasen a la fase S y entren en división. Entre estos genes están los que codifican las proteínas del sistema de ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas.

* Genes que codifican pro-teínas reguladoras negativas del ciclo celular. Se denominan genes de verificación (chk) o genes supresores tumorales.

Page 10: Tema 1 Ciclo Celular

LAS CICLINAS

* Las ciclinas son moléculas cuyo nombre se debe a que en el curso de cada ciclo celular alternan un periodo de síntesis creciente seguido por otro de rápida degradación.

* Las ciclinas interaccionan con la Cdk.

* En relación con el momento del ciclo en

que actúan, se distinguen entre:o Ciclinas G1. Actúan al final del

periodo G1 y promueven el paso de

G1 a S. Se conoce la ciclina D

o Ciclinas G1/S. Se activan al final de G1

y comienzos de S. Se conoce la ciclina E.

o Ciclinas S. Actúan durante la fase S y son necesarias para iniciar la replicación del DNA. Se conoce la ciclina A.

o Ciclinas mitóticas (M). Promueven la mitosis. Se conoce la ciclina B.

* Las ciclinas son moléculas cuyo nombre se debe a que en el curso de cada ciclo celular alternan un periodo de síntesis creciente seguido por otro de rápida degradación.

* Las ciclinas interaccionan con la Cdk.

* En relación con el momento del ciclo en

que actúan, se distinguen entre:o Ciclinas G1. Actúan al final del

periodo G1 y promueven el paso de

G1 a S. Se conoce la ciclina D

o Ciclinas G1/S. Se activan al final de G1

y comienzos de S. Se conoce la ciclina E.

o Ciclinas S. Actúan durante la fase S y son necesarias para iniciar la replicación del DNA. Se conoce la ciclina A.

o Ciclinas mitóticas (M). Promueven la mitosis. Se conoce la ciclina B.

Page 11: Tema 1 Ciclo Celular

• Las Cdk al ser activadas por las ciclinas actúan fosforilando serinas y treoninas de proteínas diana para desencadenar procesos celulares

• En eucariotas se han identificado numerosas Cdk. Las 4 Cdk que activan las ciclinas mencionadas en vertebrados son:

Cdk1, que interactúa con la ciclina B.Cdk2, que interactúa con ciclinas A y ECdk4 y Cdk6, que interactúa con la ciclina D.

• Las Cdk al ser activadas por las ciclinas actúan fosforilando serinas y treoninas de proteínas diana para desencadenar procesos celulares

• En eucariotas se han identificado numerosas Cdk. Las 4 Cdk que activan las ciclinas mencionadas en vertebrados son:

Cdk1, que interactúa con la ciclina B.Cdk2, que interactúa con ciclinas A y ECdk4 y Cdk6, que interactúa con la ciclina D.

LAS CINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (CDK)

ACTIVACIÓN:

• Unión de la ciclina

• Fosforilación de las Cdks1.

INHIBICIÓN:-Fosforilación de sus puntos catalíticos-Asociación con proteínas inhibidoras

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LA FASE S SE PRODUCE CUANDO LA CICLINA G1 ACTIVA A LA CDK2

La ciclina G1 activa a la kinasa Cdk2, la cual inicia una cadena de fosforilaciones en sucesivas proteínas intermediarias.

La ciclina G1 y la Cdk2 se unen y se componen un complejo proteico denominado SPF (S phase-promoting factor) o FPR (factor promotor de la replicación).

EL SPF inicia la apertura de los orígenes de replicación y activa a moléculas involucradas en la síntesis de DNA, como las DNA polimerasas, helicasa, etc.

Page 13: Tema 1 Ciclo Celular

La replicación del DNA se restringe a una vez por cada ciclo celular debido a las proteínas MCM (minichromosome maintenance proteins), que se unen a los orígenes de replicación juntos con las proteínas ORC (origin recognition complex) y que se requieren para la iniciación de la replicación del DNA.

Las proteínas MCM sólo son capaces de unirse al DNA en G1, lo que permite que la replicación del DNA comience en la fase S.

Una vez que se ha producido la iniciación, las proteínas MCM se desplazan, de tal manera que la replicación no se puede iniciar otra vez hasta después de la mitosis.

Page 14: Tema 1 Ciclo Celular

La Fase M se produce cuando la Ciclina M activa a la CdK1

Cuando la ciclina mitótica (ciclina B) alcanza un determinado umbral de concentración, se une a la cdk1 y ambas moléculas componen un complejo deno-minado MPF (M phase-promoting factor).

La cdk1 fosforila a diversas proteínas citosólicas y nucleares, en particular a las que regulan la estabilidad de los filamentos del citoesqueleto, a las que componen los laminofilamentos de la lámina nuclear, a las histonas H1, etc.

cdk

Consecuencias de las fosforilaciones:• Se desintegra la red de filamentos de actina• Se disgrega la lámina nuclear

• Se modifica la asociación de las histonas H1 con el DNA.

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Ciclina B + Cdk1 también llamado el factor promotor de la mitosis (FPM)

CDK mitótico promueve su propia destrucción por activación de APC

DESTRUCCION DE LOS COMPLEJOS CICLINAS - CDK

La destrucción de las ciclinas implica su ubiquitinación por las enzimas ligasas de ubiquitina. Una de ellas, el complejo denominado APC (anafase-promoting complex) destruye las ciclinas mitóticas y otros reguladores de la mitosis.

La destrucción de las ciclinas implica su ubiquitinación por las enzimas ligasas de ubiquitina. Una de ellas, el complejo denominado APC (anafase-promoting complex) destruye las ciclinas mitóticas y otros reguladores de la mitosis.

Page 17: Tema 1 Ciclo Celular

PROTONCOGENESMecanismos de activación en Oncogenes

Los proto-oncogenes son genes celulares normales que realizan contribuciones esenciales a la regulación del crecimiento celular y la supervivencia.

Cuando la estructura y actividad de un protoncogen se altera por mutaciones, la forma mutante del gen puede causar cáncer. Estas mutaciones se crean a través de varios mecanismos distintos.

Page 18: Tema 1 Ciclo Celular

• Los genes supresores tumorales o genes de verificación regulan negativamente el ciclo. Su misión es asegurar que no se continúe el proceso más allá de un punto si se ha producido una alteración del proceso normal.

• La verificación tiene como objeto asegurar la fidelidad de la replicación y segregación del genoma.

• Hay al menos dos puntos de verificación:

G1 tardío (previene la entrada en S) y

G2 tardío (previene la entrada en mitosis).

• Entre los genes de verificación se encuentran los que codifican:

- Proteínas que inactivan la Cdk por fosforilación-

desfosforilación.

- El gen rb (retinoblastoma), perteneciente al brazo

largo del cromosoma 13.

• Los genes supresores tumorales o genes de verificación regulan negativamente el ciclo. Su misión es asegurar que no se continúe el proceso más allá de un punto si se ha producido una alteración del proceso normal.

• La verificación tiene como objeto asegurar la fidelidad de la replicación y segregación del genoma.

• Hay al menos dos puntos de verificación:

G1 tardío (previene la entrada en S) y

G2 tardío (previene la entrada en mitosis).

• Entre los genes de verificación se encuentran los que codifican:

- Proteínas que inactivan la Cdk por fosforilación-

desfosforilación.

- El gen rb (retinoblastoma), perteneciente al brazo

largo del cromosoma 13.

GENES SUPRESORES DE TUMORES.

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PROTEINA RbEn su estado normal, Rb se encuentra defosforilada y se une al factor de transcripción E2F. Esta unión impide que E2F active la transcripción de genes que codifican las proteínas necesarias para la replicación del DNA, que constituyen un requisito previo al paso de la célula a través del punto de restricción y la entrada en la fase S.

En aquella células que han sido estimuladas con factores de crecimiento, se activa la ruta de ras, lo que conlleva a la producción y activación de un complejo Cdk-ciclina que cataliza la fosforilación de Rb. Rb fosforilado ya no puede unirse a E2F, permitiendo así que E2F active la transcripción génica y se inicie la fase S.

Page 20: Tema 1 Ciclo Celular

Existe un mecanismo de control implicado en impedir que las células con el DNA dañado progresen en el ciclo celular a menos que se repare primero el daño. En este caso, existen múltiples puntos de control del DNA dañado que revisan la existencia de alteraciones y que detienen el ciclo celular en las fases G1 tardías, S o G2 tardía, gracias a la inhibición de complejos Cdk-ciclina diferentes.

Cuando las células se encuentran con agentes que producen un daño de gran alcance en el DNA, éste provoca la activación de una enzima denominada proteín quinasa ATM, que a su vez cataliza la fosforilación de la proteína p53 .

La acumulación de p53 activa dos procesos:

- Detención del ciclo celular y

- Muerte celular

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PROTEINA P53

Page 22: Tema 1 Ciclo Celular

Los genes supresores de tumores son recesivos, el defecto se manifiesta cuando se alteran los dos alelos del gen.

Es suficiente un solo alelo alterado de un protoncogen para transformar a una célula normal en una célula cancerosa o que puede llegar a serlo.

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PUNTOS DE CONTROL EN LA REGULACION DEL CICLO CELULAR

El ciclo celular es controlado por un sistema que vigila cada paso del ciclo. En regiones concretas del ciclo, la célula comprueba que se cumplen las condiciones para pasar a la siguiente etapa, de tal modo que, si no se cumplen esas condiciones, el ciclo se detiene.

Un punto de control funciona durante la fase S y G2 para impedir la activación del FPM antes de que se complete la síntesis de DNA

Otro punto de control actúa al principio de la mitosis, para impedir la activación del APC y la iniciación de la anafase, hasta que el huso mitótico se forme por completo y todos los cinetocoros de los cromosomas estén fijados de manera adecuada a los microtúbulos del huso

Los puntos de control que funcionan en respuesta a daño del DNA impiden la entrada en la fases S o M, hasta que se repare la lesión.

El ciclo celular es controlado por un sistema que vigila cada paso del ciclo. En regiones concretas del ciclo, la célula comprueba que se cumplen las condiciones para pasar a la siguiente etapa, de tal modo que, si no se cumplen esas condiciones, el ciclo se detiene.

Un punto de control funciona durante la fase S y G2 para impedir la activación del FPM antes de que se complete la síntesis de DNA

Otro punto de control actúa al principio de la mitosis, para impedir la activación del APC y la iniciación de la anafase, hasta que el huso mitótico se forme por completo y todos los cinetocoros de los cromosomas estén fijados de manera adecuada a los microtúbulos del huso

Los puntos de control que funcionan en respuesta a daño del DNA impiden la entrada en la fases S o M, hasta que se repare la lesión.

Page 24: Tema 1 Ciclo Celular

¿Están todos los cromosomas alineados en el huso?

¡FINALIZAR MITOSIS!

Maquinaria de la mitosis

Maquinaria de replicación del DNA

¿Se ha replicado todo el DNA?

¿Es el entorno favorable?

¿Tiene la célula el tamaño adecuado?

CONTROL DE LA FASE G2

CONTROL DE LA FASE G1

¡COMENZAR MITOSIS!

¡ENTRAR EN CICLO! Crecimiento

celular

¿Es el entorno favorable?

¿Tiene la célula el tamaño adecuado?

Entorno

Crecimiento celular

Entorno

CONTROL DE LA FASE S

¡CONTINUAR LA SÍNTESIS

DE DNA!

¿Se ha producido daño en el DNA?

¿Se ha producido daño en el DNA?

¿Se ha producido daño en el DNA?

¿Se ha producido daño en el DNA?

CONTROL DE LA METAFASE

CONTROL DE CICLO CELULAR

Page 25: Tema 1 Ciclo Celular

El punto de control del huso, impide que comiencen los movimientos de los cromosomas en la anafase antes de que estén unidos todos al huso mitótico.

Se basa en que los cromosomas cuyos cinetocoros no estén unidos a los microtúbulos del huso, producen una señal de espera que impide al complejo promotor de la anafase (APC).

Las proteínas mad y bub se acumulan en los cinetocoros de los cromosomas sin unir, donde forman un complejo multiproteico que inhibe el APC, bloqueando la acción de la proteína cdc20

Page 26: Tema 1 Ciclo Celular

REGULACIÓN DE LA DIVISIÓN CELULAR POR TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL

Page 27: Tema 1 Ciclo Celular

8-27

Page 28: Tema 1 Ciclo Celular

• Tamaño celular.

El valor del tamaño celular adecuado para sobrepasar G1 se expresa en la relación de Hertwig (Vn/Vc-Vn). El factor crítico es la razón V celular/nº de copias de DNA. En muchas células no se cumple.

• Temperatura.

Modifica la frecuencia de la división celular. Por encima o por debajo de temperaturas límites se detiene el ciclo. Este efecto de la temperatura se ejerce sobre la actividad de las ciclinas y Cdk.

Edad. Los fibroblastos de pulmón humano en cultivo sólo se dividen un determinado número de

veces. Este número es inversamente proporcional a la edad del individuo Así, los fibroblastos de un feto humano se dividen 50 veces, mientras que los de una persona de 80 años, tan sólo alcanzan 30 divisiones.

• Características intrínsecas del tipo celular Hay células, como las epiteliales, que se dividen continuamente y las de su progenie, una vez

diferenciadas, tienen vida corta. Otras, como las neuronas, no se dividen nunca y, si mueren, no son reemplazadas. En otros casos como el tiroides y el hígado, las células no se dividen normalmente pero si se suprime gran parte del tejido entran en división.

Si se trasplanta el núcleo de una célula al citoplasma enucleado de otra cambia la frecuencia de división de ese núcleo con respecto a la que tenía en la célula donde primeramente estaba alojado. Si se trasplanta el núcleo inactivo de un eritrocito de pollo a un fibroblasto enucleado de pollo, el núcleo del eritrocito se vuelve activo y hasta entra en división.

• Tamaño celular.

El valor del tamaño celular adecuado para sobrepasar G1 se expresa en la relación de Hertwig (Vn/Vc-Vn). El factor crítico es la razón V celular/nº de copias de DNA. En muchas células no se cumple.

• Temperatura.

Modifica la frecuencia de la división celular. Por encima o por debajo de temperaturas límites se detiene el ciclo. Este efecto de la temperatura se ejerce sobre la actividad de las ciclinas y Cdk.

Edad. Los fibroblastos de pulmón humano en cultivo sólo se dividen un determinado número de

veces. Este número es inversamente proporcional a la edad del individuo Así, los fibroblastos de un feto humano se dividen 50 veces, mientras que los de una persona de 80 años, tan sólo alcanzan 30 divisiones.

• Características intrínsecas del tipo celular Hay células, como las epiteliales, que se dividen continuamente y las de su progenie, una vez

diferenciadas, tienen vida corta. Otras, como las neuronas, no se dividen nunca y, si mueren, no son reemplazadas. En otros casos como el tiroides y el hígado, las células no se dividen normalmente pero si se suprime gran parte del tejido entran en división.

Si se trasplanta el núcleo de una célula al citoplasma enucleado de otra cambia la frecuencia de división de ese núcleo con respecto a la que tenía en la célula donde primeramente estaba alojado. Si se trasplanta el núcleo inactivo de un eritrocito de pollo a un fibroblasto enucleado de pollo, el núcleo del eritrocito se vuelve activo y hasta entra en división.

OTRAS SEÑALES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR

Page 29: Tema 1 Ciclo Celular

Cdk-CiclinaM- Fosforila las proteínas de la lámina

nuclear

- Estimula la transcripción de la tubulina

para que se forme el huso

- Activa cohesinas y condensinas

- Activa el APC en metafase

APC- Degrada el inhibidor de la anafase

- Degrada la ciclina del complejo Cdk. ciclina M

- Se produce la telofase y la citocinesis

- Se degrada el CKI del complejo

Cdk-ciclina G1 y G1/S, activándolos

VISION GENERAL DE LA REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR

Cdk-ciclina S

- Activan a la ligasa de ubiquitina para que se degrade su CKI

- Terminan de activar los complejos pre-replicación del DNA.

- Se pone en marcha toda la batería de proteínas para la replicación del DNA

- Se activan los complejos Cdk-ciclina M, entre ellos el FPM

Se comprueba que la replicación se ha terminado y que todo está preparado para la mitosis

Se forman los complejos pre-replicación del DNA en los orígenes de: los complejos de reconocimiento de origen (ORC)

Cdk-Ciclina G1 y G1/S

- Inactivan el APC

- Activan a Cdk-ciclina S

- Fosorila a los CKI que bloquean a los

cdk-ciclina S

Page 30: Tema 1 Ciclo Celular

Resumen de los procesos fundamentales en el ciclo

celular eucariota

Page 31: Tema 1 Ciclo Celular

l

PROPIEDADES DISTINTIVAS DE LA PROLIFERACION CELULAR EN EL CANCER

- La capacidad de formar tumores.

- Las células cancerosas crecen bien no sólo cuando están ancladas en una superficie sólida sino también cuando están en suspensión en un medio líquido o semisólido. Se dice por tanto, que las células cancerosas presentan crecimiento independiente de anclaje.

- Las células cancerosas presentan una sensibilidad reducida a la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad y, por tanto, normalmente no dejan de dividirse cuando alcanzan el estadio de monocapa. En vez de esto, las células cancerosas continúan dividiéndose y gradualmente comienzan a apilarse una sobre otras

Page 32: Tema 1 Ciclo Celular

Porque las células cancerosas se reproducen indefinidamente en cultivo mientras que las células humanas normales no se dividen más de 50-60 veces ?

La respuesta está relacionada con la secuencia de DNA telomérico que se pierden de los extremos de en cada ciclo de replicación de DNA.

Si una célula normal se divide varias veces, sus telómeros se vuelven demasiado cortos para proteger los extremos de los cromosomas y se activa una ruta que detiene la división celular.

En las célula cancerosas el límite impuesto por los telómeros es superado por mecanismos que restablecen las secuencias teloméricas que desaparecen. Las células cancerosas producen telomerasa, la enzima encargada de añadir secuencias de DNA telomérico.

Page 33: Tema 1 Ciclo Celular

33

Page 34: Tema 1 Ciclo Celular

Angiogénesis sostenida. En ausencia de un aporte sanguíneo, los tumores no crecerán más allá de unos pocos centímetros de diámetro

Invasión del tejido y metástasis. La capacidad para invadir tejidos circun-dantes y metastizar en lugares aleja-dos es la caracetrística definida que diferencia un cáncer de un tumor benigno

Autosuficiencia en señales de crecimiento. Las células normalmente no proliferan si no se estimulan apropiadamente por un factor de crecimiento.

Insensibilidad a las señales anti-crecimiento. Los tejidos normales están protegidos de la proliferación celular excesiva por una variedad de mecanis-mos inhibidores de crecimiento

La evasión de la apoptosis, que destruiría las células genéticamente dañadas, es crucial para la super-vivencia de las células cancerosas.

MARCAS DISTINTIVAS DEL CANCER

Potencial replicativo sin límite. El efecto global de los 3 rasgos precedentes es desacoplar a las células cancerosas de los mecanismos que normalmente equilibran la proliferación celular con las necesidades de nuevas células del organismo

1.

6.

5.

4.

3.

2.

Page 35: Tema 1 Ciclo Celular
Page 36: Tema 1 Ciclo Celular

Célula Normal

Lesión del ADN

Mutaciones en el genoma de las células somáticas

Activación de oncogenes promotores del crecimiento

Alteración de los genes que regulan la apoptosis

Inactivación de los genes supresores de tumores

Ganancia de función (oncogenes) y pérdida de función (genes supresores de tumores mutados)

Neoplasia

Agentes adquiridos (ambientales) que lesionan el ADN :

Agentes químicos

Radiación, Virus

Reparación satisfactoria del ADN

Fracaso en la reparación del ADN

Mutaciones en:

Genes que intervienen en la reparación del DNA

Genes que intervienen en crecimiento celular o apoptosis

Heterogeneidad

Mutaciones adicionales (progresión)

Expansión clonal