1. Objetivo: Describir los diferentes tipos de células que intervienen en la
regeneración del tejido así como los mecanismos de control del
crecimiento celular, con responsabilidad, actitud crítica y respeto a la
vida del ser humano.
Contenido:
1.- Regulación del crecimiento celular normal
1.1 ciclo celular y potencial de proliferación
1.2 fenómenos moleculares del crecimiento celular
1.3 ciclo celular y regulación de la multiplicación celular.
2. Introducción:
Para sobrevivir es esencial que el organismo sea capaz
de sustituir las células lesionadas o muertas y de
reparar los tejidos donde ha tenido su asiento la
inflamación.
Distintos agentes nocivos, al tiempo que producen
estragos, ponen en marcha diversos fenómenos que
sirven no sólo para reducir los daños, sino también
para que las células lesionadas supervivientes se
multipliquen lo suficiente para reemplazar a las células
muertas.
3. La reparación de los tejidos comprende dos procesos
distintos:
1. La regeneración, o sustitución de las células lesionadas por
otras de la misma clase, a veces sin que queden huellas
residuales de la lesión anterior.
2. La sustitución por tejido conjuntivo, llamada
fibrodisplasia o fibrosis, que deja una cicatriz
permanente.
En la mayoría de los casos, estos dos procesos contribuyen
a la reparación. Ademas, tanto la regeneración como la
fibrodisplasia dependen básicamente de los mismos
mecanismos que intervienen en la
migración, proliferación, y diferenciación celular, así
como de las interacciones célula-matriz.
4. En los tejidos del adulto, la masa de una población
celular está determinada por la velocidad con que se
producen la proliferación, la diferenciación y la muerte
celular por apoptosis.
6. REGULACION DEL CRECIMIENTO CELULAR
NORMAL
La proliferación celular puede ser estimulada por
fenómenos tales como las lesiones y la muerte celular, así
como por la deformación mecánica de los tejidos.
Esto es esencial para la regeneración.
La multiplicación celular está regulada en gran parte por
factores de naturaleza química que se encuentran en el
microambiente, y que son capaces de estimular o de inhibir
la proliferación celular.
7. Un exceso de agentes estimuladores o un déficit de
inhibidores produce finalmente un crecimiento y, en el
caso del cáncer, un crecimiento incontrolado.
El crecimiento se puede conseguir abreviando el ciclo
celular, pero los factores más importantes son los que
reclutan las células quiescentes o en reposo y las
incorporan al ciclo celular.
8. 1.1 Ciclo celular y potencial de proliferación
Las células del organismo se dividen en tres grupos de
acuerdo con su capacidad proliferativa y su relación
con el ciclo celular.
El ciclo del crecimiento celular comprende las
siguientes fases:
G1 ( de presíntesis)
S (de síntesis del DNA)
G2 (premitótica)
M (Mitótica)
10. Las células quiescentes se encuentran en un estado
fisiológico llamado G0.
Salvo los tejidos formados principalmente por células
no divisibles, la mayoría de los tejidos maduros
contienen una mezcla de células que están
multiplicándose constantemente, de células
quiescentes que de vez en cuando se incorporan al
ciclo celular, y de células que no se dividen.
11. 1.- Las células en división constante (llamadas
también células lábiles) recorren el ciclo celular
desde una mitosis a la siguiente y siguen proliferando
durante toda la vida, reemplazando a las células que se
van destruyendo continuamente.
Se encuentran células lábiles en tejidos tales como: los
epitelios superficiales, como los epitelios estratificados
de la piel, cavidad bucal, vagina y cuello uterino; los
que revisten la mucosa de todos los conductos
excretores de las glándulas; el epitelio cilíndrico del
tracto gastrointestinal y del útero.
12. En la mayoría de estos tejidos, la regeneración se
produce a partir de una población de células madre o
precursoras, que gozan de una capacidad de
proliferación ilimitada y cuya progenie es capaz de
seguir varias líneas de diferenciación.
2.- Las células quiescentes ( o estables) muestran
normalmente una actividad mitótica escasa, sin
embargo, estas células pueden dividirse rápidamente
ante ciertos estímulos y, por tanto, son capaces de
reconstruir el tejido del que proceden.
13. El mejor ejemplo de la capacidad regenerativa de
la células estables es el que ofrece el hígado, al
regenerarse después de una hepatectomía o de haber
sufrido una lesión tóxica, viral o por agentes químicos.
Aunque las células lábiles y estables son capaces de
regenerarse, esto no significa necesariamente el
restablecimiento completo de la estructura normal.
Para conseguir una regeneración organizada, es
indispensable que el estroma que sirve de sostén a las
células parenquimatosas forme un andamiaje que
permita la multiplicación ordenada de las células
parenquimatosas.
14. Cuando se destruye las membranas basales, las células
pueden proliferar de forma aleatoria y
caprichosa, produciéndose masas desorganizadas de
células que han perdido su semejanza con la arquitectura
inicial.
Usando al hígado como ejemplo, el virus de la
hepatitis destruye las células parenquimatosas sin
lesionar las células del tejido conjuntivo o estroma del
lobulillo hepático, que resisten mejor.
Gracias a eso, después de una hepatitis viral, la
regeneración de los hepatocitos puede hacerse de tal
manera que el lobulillo hepático se reconstruye por
completo.
15. En cambio un absceso hepático que destruye los
hepatocitos y la trama de tejido conjuntivo va seguido
de la formación de una cicatriz.
El tejido conjuntivo y las células
mesenquimatosas, cuáles?, son elementos
quiescentes en el mamífero adulto.
Sin embargo, todos ellos proliferan al producirse una
lesión y los fibroblastos concretamente proliferan
mucho, constituyendo la respuesta del tejido
conjuntivo a la inflamación.
16. 3.- Las células no divisibles (permanentes)
abandonaron el ciclo celular y no pueden entrar en
mitosis en la vida post natal.
A este grupo pertenecen la mayoría de las células
nerviosas, así como las células miocárdicas y de la
musculatura esquelética.
Las neuronas del sistema nervioso central que son
destruidas se pierden definitivamente, y son
sustituidas por una proliferación de los elementos de
sostén del sistema nervioso central.
17. 1.2 Fenómenos moleculares del crecimiento
celular:
los acontecimientos moleculares que se observan
durante el crecimiento celular son complejos y
consisten en un despliegue creciente de moléculas
y vías intercelulares, pero son importantes por que
ya se sabe que las anomalías de esas vías pueden ser la
base del crecimiento incontrolado del cáncer, así como
de las respuestas celulares anormales que se producen
en diversas enfermedades.
18. En general, hay tres esquemas de señalización
intercelular según la distancia a la que actúan las
señales:
Autocrina
Paracrina
Endocrina.
1.- Señalización autocrina. Las células responden a la
moléculas de señalización que ellas mismas secretan.
Hay varios factores de crecimiento (o citocinas) de tipo
polipeptídico que pueden actuar de esta manera.
19. La regulación autocrina de crecimiento tiene un papel
en la hiperplasia epitelial compensadora por ej en la
regeneración hepática, y especialmente, en los
tumores.
Las células tumorales producen con frecuencia un
exceso de factores de crecimiento que pueden
estimular su propio crecimiento y proliferación.
20. 2.- Señalización paracrina. Una célula produce
sustancias que actúan solamente sobre una célula
diana situada en su inmediata proximidad.
la estimulación paracrina es frecuente durante la
curación de las heridas y su reparación por tejido
conjuntivo, donde un factor elaborado por cierta clase
de células influye sobre el crecimiento de las células
adyacentes que, generalmente, pertenecen a otra clase
distinta ej un fibroblasto.
21. 3.- Señalización endocrina. Las hormonas son
sintetizadas por las células de los órganos endocrinos y
actúan sobre células diana que están muy alejadas del
sitio donde fueron elaboradas, siendo habitualmente
vehiculadas por la sangre.
23. RECEPTORES DE LA SUPERFICIE CELULAR
El crecimiento celular comienza por la unión de un
producto de señalización, que siempre es un factor de
crecimiento, a un receptor específico.
Las proteínas del receptor pueden estar situadas en la
superficie de la célula diana o encontrarse en su citoplasma
o en el núcleo.
La proteína del receptor posee especificidad para unirse a
determinados ligandos, y el complejo receptor-ligando
resultante de esa unión pone en marcha una determinada
respuesta celular.
24. En la superficie celular hay tres clases de
receptores que son importantes para el
crecimiento celular.
Al unirse al ligando, dichos receptores emiten señales
que se dirigen hacia el núcleo por distintas vías.
Algunas de esas vías de transmisión son más o menos
exclusivas de una determinada familia de
receptores, mientras que otras son vías compartidas.
25. A) Receptores con actividad intrínseca o cinasa.
Los receptores con actividad intrínseca cinasa ocupan
una región extracelular destinada a unirse al ligando;
una sola región a cada lado de la membrana; y una
región citosólica que puede tener actividad tirosina
cinasa o, con menos frecuencia, serina/treonina. Por ej
el factor de crecimiento epidérmico, el factor de
crecimiento de los fibroblastos y el factor derivado de las
plaquetas.
26. B) Receptores sin actividad catalítica intrínsica.
Los receptores sin actividad catalítica intrínsica tienen
una porción extracelular dispuesta a unirse al ligando;
ocupan una sola región que atraviesa la membrana; y
una porción citosólica que se asocia directamente y
activa a una más tirosina cinasas de las proteínas del
citosol, las cuales , a su vez, fosforilizan al receptor.
Como los receptores de muchas citocinas pertenecen a
esta clase, a veces se designa a este grupo de receptores
con el nombre de superfamilia de receptores de las
citocinas.
27. C) Receptores ligados a las proteínas G
Todos los receptores ligados a las proteínas G tienen siete
unidades que atraviesan la membrana y que suelen llamase
receptores de siete tramos.
No están directamente vinculados con la regulación del
crecimiento celular, pero desempeñan varias funciones
importantes. Por ej los receptores de las quimiocinas
inflamatorias y de ciertas hormonas como la epinefrina y el
glucagón, pertenecen a esta clase.
Al unirse al ligando, se activa una señal que se transmite al
complejo de las proteínas G que, a su vez, activa a un sistema
efector que produce segundos mensajeros intracelulares.
28. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE SEÑALES:
La transmisión de las señales es un proceso que sirve para
identificar a las señales extracelulares y transformarlas en
intracelulares, que a su vez, producen respuestas celulares
específicas.
Los sistemas de transmisión de señales se disponen
normalmente en forma de redes de proteínas cinasas
sucesivas; entre las que intervienen en la regulación del
crecimiento celular, las más importantes son:
1. La proteína cinasa activada por mitógenos
2. La cinasa de PI-3
3. El inositol-lípido
4. El monofosfato de adenosina cíclico
5. El sístema de señalización JAK/STAT
6. EL Sistema de cinasas del estrés.
29. Vía de las proteínas cinasas activada por
mitógenos:
El sistema de cinasas MAP es especialmente importante
en la señalización de los factores de crecimiento.
La unión del ligando a la tirosina cinasa del receptor da
lugar a la autofosforilación del receptor y a la unión con
las proteínas del adaptador, como la GRB2 y la SOS.
Finalmente, se produce la activación de la proteína Ras.
30. Vía de la fosfoinosítido-3 cinasa
Aunque muchos factores del crecimiento actúan
uniéndose a las tirosina cinasas del receptor, no todos
transmiten las mismas señales.
Por ejemplo, los factores del crecimiento pueden
distinguirse por su distinta capacidad de generar señales
para la proliferación y la supervivencia celular.
La desconexión de estos dos fenómenos puede
explicarse por las distintas capacidades que tienen estos
factores del crecimiento para reclutar y activar
eficazmente a la vía de la cinas de PI-3.
31. FACTORES DE TRANSCRIPCION
Los sistemas de transmisión de señales que acaban de
describirse trasladan la información al núcleo, donde
la regulación de la expresión de los genes experimenta
ciertos cambios.
Esa regulación se efectúa con frecuencia a nivel de la
transcripción de los genes, que está controlada por
factores reguladores conocidos como factores de
transcripción, y cuyo papel es esencial para controlar el
crecimiento celular.