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Es considerada como una de las característicasfuncionales principales de las células.
El crecimiento y desarrollo adecuados de los organismosvivos depende del crecimiento y multiplicación de sus
células.
DIVISIÓN CELULAR
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Es un conjunto ordenado de eventos que culmina conel crecimiento de la célula y su división en dos célulashijas.
Es el período de tiempo comprendido entre laformación de la célula por división de su célula madrey el tiempo cuando ella misma se divide.
CICLO CELULAR
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FASES DEL CICLO CELULAR
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1. Las que son capaces de entrar alciclo nuevamente por medio deun estímulo adecuado y
Linfocito
Neurona
Se encuentran en G0 y son de dos tipos:
2. Las células diferenciadas terminalmente,que nunca se dividirán.
CÉLULAS NO CÍCLICAS
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Es fisiológicamente distinta a una fase G1
prolongada.
Los perfiles de síntesis de RNA y proteínasson diferentes.
La cromatina en las células G0 tiene unmayor grado de condensación.
Los extractos de células en G0 inhiben lasíntesis de ADN.
FASE G0 “QUIESCENTE”
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Inicia a partir de la citocinesis de la división anterior.
Acumulación del ATP e incremento del tamaño celular.
Gran actividad metabólica: síntesis de diversas proteínas.
Actividades celulares de: secreción, conducción, endocitosis.
FASE G1
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Punto de restricción
FACTORES DE CRECIMIENTO
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
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• La existencia de puntos de control del ciclo celularpermiten que todo el proceso tenga lugar cuando lacélula está totalmente preparada.
• Las células mantienen su tamaño durante generacioneslo cual indica que exista un control fino del metabolismocelular para adecuar crecimiento a división.
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
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REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Durante la interfase hay dospuntos de regulaciónesenciales: uno durante G1,antes de la entrada a la faseS y el otro en G2, previo alinicio de la fase M.
En la etapa de división seencuentra el punto M.
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• El control de la división celular (y por ende el crecimientocelular) es muy complejo.
• El cáncer puede estar debido a una falla en el control y laregulación del ciclo celular, y el crecimiento normal ycomportamiento de la célula se pierden.
• La maquinaria básica de regulación del ciclo celular estáconstituida por: las ciclinas y las kinasas dependientes deciclinas (Cdk).
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
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Ciclinas
Cinasasdependientes de ciclinas (Cdk)
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
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CDK Ciclina
Substrato
(proteína blanco)
CDK + Ciclina
COMPLEJO ACTIVO
Modificación química
(fosforilación)
Sustrato
(proteína blanco)
Se une al
sustrato
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Complejo cinasa-ciclina
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REGULADORES DEL CICLO CELULAR
Mecanismos de regulación
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REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR EN G1
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Inhibición de la transcripción
Transcripción de genes
Rb sin fosforilar unida a E2F
Fosforilación de Rb “libera” a E2F
Rb
E2F
RNAE2F
E2F
E2FRb
RbCdk 4,6/ciclina D
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Regulación en G1-S – Rb y E2F
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MITOSIS – FACTOR PROMOTOR DE LA MADURACIÓN
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Estabilización y aumento de los niveles de p53
Papel de p53 en el punto de control G1
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR POR DAÑO EN EL
ADN
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El daño al ADN incrementa p53
Se activa la transcripción del gene que codifica para un inhibidor de Cdk (p21)
Inhibición del
ciclo celular
Inhibición de la
síntesis de ADN
Detención en G1
p21
p21 mRNA
p53
Incremento en p53
Daño en el DNA
Cdk´s PCNA
INDUCCIÓN DE p21 POR DAÑO AL ADN
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Complejo
Ciclina - CDK Ciclina CDK
G1-Cdk Ciclina D* Cdk4, Cdk6
G1/S-Cdk Ciclina E Cdk2
S-Cdk Ciclina A Cdk2
M-Cdk Ciclina B Cdk1**
* Hay 3 tipos de ciclinas D en mamíferos (D1, D2 y D3)
** El nombre original de Cdk1 fue Cdc2
REGULADORES DEL CICLO CELULAR
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REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR: RESUMEN
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Modalidades de muerte celular
Hotchkiss, R.S. et al., 2009.
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Muerte celular
Característica Necrosis Apoptosis
Tamaño celular
Núcleo
Membrana plasmática
Citoplasma
Inflamación
Células afectadas
Fisiológica/Patológica
Aumentado
Picnosis/Cariorrexis/Cariolisis
Rota
Digestión enzimática
Presente
Grupo celular
Patológica
Reducido
Fragmentado
Indemne
Intacto
Ausente
Única célula
Fisiológica/Patológica
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Necrosis
- Hace referencia a los cambios morfológicos luego de la muerte celular.
- Es el resultado de la digestión enzimática de la célula lesionada.
- Se pierde la integridad de la membrana plasmática → liberación del contenido celular →desarrollo de una respuesta inflamatoria.
- Cambios morfológicos → evidenciados en distintas etapas evolutivas según los métodosutilizados.
- El tiempo en que se evidencias los cambios depende, entre otros, de- la naturaleza e intensidad de la injuria- el tipo celular afectado
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- Un tipo de muerte celular programada (programa genético que marca el momento en quese inicia el suicidio celular)
- Dependiente de energía (ATP).
- Desencadenada por una alteración de la homeostasis celular- factores externos: ligandos extra-celulares, etc.- factores internos: alteraciones en el ADN, etc.
- Morfológicamente predominan las alteraciones nucleares (condensación de la cromatina),con escasa afectación citoplasmática.
- Participa en distintos tipos de procesos:
Fisiológicos- Embriogénesis/Organogénesis- Homeostasis del sistema inmune
Patológicos- Agudos: IRA, IAM, stroke,.- Crónicos: infecciones (VIH), IC,
enfermedades neurodegenerativas,neoplasias, autoinmunidad, DM.
Apoptosis
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• INICIACIÓN
• SEÑALIZACIÓN, CONTROL E INTEGRACIÓN
• EJECUCIÓN
• LIMPIEZA
Apoptosis
Fases de desarrollo
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Apoptosis - Iniciación
Taylor, R. C. et al., 2008. Riedl, S. J. et al., 2004.
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Apoptosis
Iniciación – Vía extrínseca
- Vía extrínseca o mediada por receptor
- activada por señales provenientes del exterior celular- deprivación hormonal o de factores tróficos- interacción entre 2 células a través de moléculas
de superficie (Fas/FasL)- agentes químicos (CCl4)
- receptores específicos de membrana
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Apoptosis
Iniciación – Vía intrínseca
- Vía intrínseca o mediada por la mitocondria- activada por una amplia de señales relacionadas a estrés celular tanto de
origen intra como extracelular- estrés oxidativo/nitrativo- daño del ADN intracelulares- desregulación génica- déficit de factores de crecimiento- radiaciones extracelulares- hipoxia
- rol importante del citocromo c
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Apoptosis
Iniciación – Vía intrínseca
Degterev, A. and Yuan, J., 2008.
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Apoptosis
Control e integración
Hotchkiss, R.S. et al., 2009.
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Apoptosis
Ejecución
Taylor, R. C. et al., 2008. Riedl, S. J. et al., 2004.