Ciclo Celular

El ciclo celular es el mecanismo de reproducción celular presente en todos los seres vivos. Este proceso, que varía entre organismos y en diferentes momentos, permite la transmisión de la información genética de una generación de células a la siguiente. El ciclo celular eucarionte consiste en distintas fases que comprenden:

• Fase S: Durante esta fase se replica el ADN nuclear.
• Fase M: En esta fase se divide el núcleo y posteriormente el citoplasma.

Entre las fases M y S existe una fase de intervalo o Gap, que proporciona tiempo para el crecimiento celular y la preparación para los eventos de las fases S y M. El ciclo celular es un proceso controlado que se regula en diversos puntos para asegurar la correcta duplicación celular (división).

El sistema de control del ciclo celular coordina los eventos del ciclo mediante la activación y desactivación secuencial de los componentes apropiados de la maquinaria celular.

Ciclinas

Las ciclinas son una familia de proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular. Estas proteínas forman complejos con enzimas quinasas dependientes de ciclinas (Cdks), activando su función quinasa. Las Cdks se activan cíclicamente mediante la unión de ciclinas y la fosforilación/desfosforilación de ciertos aminoácidos. Cuando las Cdks se activan, fosforilan proteínas clave en las células.

Las ciclinas son proteínas cuya concentración aumenta y disminuye periódicamente en sincronía con el ciclo celular de las células eucariotas.

Mutaciones (Tumores), Alteraciones y Muestras Sistemáticas

Las mutaciones en genes que regulan el ciclo celular pueden dar lugar a tumores. Las alteraciones en el ciclo celular también pueden ser causadas por factores ambientales. Las muestras sistemáticas de células pueden utilizarse para estudiar el ciclo celular y detectar anomalías.

Información de la Matriz Extracelular y Evaluación del ADN

La información recibida de la matriz extracelular y la evaluación del ADN en busca de daños son necesarias para la regulación del ciclo celular. La unión de PIP y PLC genera una molécula de IP3, que se dirige a la capa lipídica para liberar Ca+2. El Ca+2 activa la PCR dependiente de calcio, permitiendo la fosforilación de proteínas clave.

Matriz Extracelular

La matriz extracelular está compuesta por una red organizada de proteínas y polisacáridos. Este material se encuentra fuera de las células de animales multicelulares, entre los límites epitelial y endotelial, y permite la unión indirecta de las células.

Funciones de la Matriz Extracelular

Las funciones de la matriz extracelular incluyen:

• Sostén mecánico
• Organización de células en tejidos

Las integrinas son los principales receptores de adhesión celular que se unen a la matriz extracelular.

Lámina Basal

Lámina basal: Malla laminar especializada que ayuda a determinar la estructura general de un tejido epitelial. Está compuesta de colágeno, lamininas, elastina y perlecano. La membrana basal está formada por la lámina basal y las capas de fibras de colágeno y proteoglicanos.

Proteoglicanos

Proteoglicanos: Consisten en una proteína central a la cual se unen cadenas de glicosaminoglicanos. Confieren viscosidad a la matriz extracelular. Son difíciles de clasificar debido a la heterogeneidad de los GAG. Participan en la señalización química entre las células y regulan factores de crecimiento.

Glicosaminoglicanos: Polímeros lineales sin ramificaciones formados por una estructura dimérica repetida.

Comunicación del Ciclo Celular

Comunicación del ciclo celular:Es la capacidad que tienen todas las células para transmitir información en el medio ambiente para promover o modificar respuestas. Los mensajeros químicos son conocidos como receptores de una proteína específica a otra molécula para mediar la señalización entre células, iniciando una respuesta celular.

Receptores

RECEPTOR: Es una proteína que se une de forma específica a otra molécula (ligando) para mediar la señalización entre células, iniciando una respuesta celular.

• Hidrofílicas: No difunden a través de la membrana celular y requieren de receptores membranales. Presentan receptores transmembranales que tienen la capacidad de difundirse.
• Lipofílicas: Interaccionan con receptores en la superficie celular, difunden e interactúan en el citosol o en el núcleo, ejerciendo su efecto durante horas o días.

Tipos de Comunicación Celular

• Endocrina: Las moléculas señalizadoras son secretadas por células endocrinas especializadas que transportan las moléculas a través del sistema vascular y linfático.
• Paracrina: Se produce entre dos células que se encuentran relativamente cercanas, sin que exista una estructura especializada como una sinapsis.
• Autocrina: La comunicación que establece la célula consigo misma, enviándose una serie de señales.
• Yuxtacrina: Comunicación por contacto con otras células o con la matriz extracelular mediante la adhesión celular.

Adhesión Celular

Adhesión Celular: Es la capacidad que tienen todas las células, tanto en los seres unicelulares como en los seres multicelulares, de unirse a elementos externos o a otras células.

Las uniones celulares imparten fuerza y rigidez a un tejido, transmiten información entre el espacio extracelular e intracelular, controlan el paso de iones y moléculas a través de capas de células, y sirven como conducto para el movimiento de iones y moléculas del citoplasma.

Funciones de la Adhesión Celular

1. Dar sostén mecánico, regulación y comunicación a la célula, transmitiendo información entre el espacio extracelular e intracelular, y regulando el paso de iones y moléculas del citoplasma.
2. Generar una unión entre las células que les brindan sostén y favorecen la comunicación celular.
3. Las moléculas de adhesión celular permiten la comunicación con otras células, realizan interacciones célula-célula y célula-matriz, y están constituidas por glicoproteínas y proteínas.

Moléculas de Adhesión Celular (CAMs)

CAMs: Proteínas localizadas en la superficie de la membrana celular implicadas en la unión de las células a otras células o a la matriz extracelular, en un proceso denominado adhesión celular. Realizan funciones como:

• Unión célula-célula
• Unión célula-matriz
• Transmisión de señales

Moléculas de Adhesión Celular: Son proteínas o glicoproteínas localizadas en la superficie de la membrana celular, conformadas por dominios extracelulares, transmembranales y submembranales. Participan en diversos procesos celulares, como la adhesión, la migración y la señalización.

Interacción Receptor-Ligando

RECEPTOR-LIGANDO: La unión del ligando al receptor genera una respuesta al mensaje del mensajero único, el cual tiene propiedades enzimáticas específicas. Esta unión produce una modificación conformacional en el receptor.

Cuando un mismo ligando-receptor causa respuestas distintas en distintos tipos celulares, se debe a que, de acuerdo con el tipo celular, la respuesta generada al ligando varía.

Receptores con Cinasa Tirosina

RECEPTOR-LIGANDO CON CINASA TIROSINA: El receptor sufre un cambio conformacional (dimerización) que, mediante reacciones cruzadas, se fosforila en los residuos de tirosina para traducir la señal.

Segundos Mensajeros

Segundos Mensajeros: Son moléculas pequeñas de vida media corta que transmiten información modificada por los mensajeros extracelulares hacia blancos intracelulares responsables de la respuesta biológica. Se generan en respuesta a la activación del receptor y se degradan rápidamente.

Proteínas Adaptadoras

Proteínas Adaptadoras: Poseen diferentes combinaciones de dominios comunes que permiten el contacto entre las distintas proteínas que interactúan en una cascada de señalización. Son empleadas para modular procesos esenciales como la proliferación celular (Ras) y la reorganización del citoesqueleto (Rho), así como para modular la comunicación celular.

Actividad de las Fosfatasas

: Porque las fosfatasas PTP, Mediadoras en procesos celulares como metabolismo, diferenciacion, movilidad y apoptosis. Ademas que mejoran la homeostasis de dicha celula y es una fuente para la llegada de una señal.

Amplificacion de la señal: A que desencadenan la amplificacion de una señal que interfieren el mismo efecto en otras celulas por lo que amplifican.

Via de Recambio IP3 de fosfoinositicos, Es una terminacion de respuesta

Bombeo de Ca+2 fuera de la celula y desfofoliracion de IP3 por fosfatasas, Una pequeña fraccion del IP3 se fosfolira a IP4 que a  medida las respuestas a mediado y a largo plazo de la celula.