Control Del Ciclo Celular

frankbonilla 63,796 views 48 slides Jan 17, 2010
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•Es la serie de procesos por los que una célula da
lugar a 2 hijas.
•Consta de 4 fases: G1, S, G2, M.
•Dura aproximadamente 4 horas.

FASE G1FASE G1
•Dura 6-12 horas.
•La célula dobla su tamaño y masa debido a la contínua
síntesis de sus componentes.
•Hay células que en esta fase detienen el proceso por
tiempo indefinido y se denomina G0.
•Existe un punto de restricción R donde se comprueba
que la célula ha generado la masa necesaria y que
existen factores ambientales adecuados.

FASE SFASE S
•Dura de 6-8 horas
•Aquí se replica el DNA cada cromosoma pasa a
tener 2 cromátidas o sea 2 moleculas de DNA de
cadena doble.

FASE G2FASE G2
•Periodo entre la finalización de la fase S y el
comienzo de la fase M
•Existe un punto de control G2-M en donde se
comprueba si se ha duplicado la masa y si se ha
replicado el DNA.

FASE MFASE M
•Los cromosomas se condensan y los
microtubulos se organizan en 2 cuerpos polares.
•Aquí desaparece la membrana nuclear( profase)

•Los cromosomas se unen a microtubulos
formando una placa ecuatorial (metafase).
Aquí existe otro punto de control M que permite
seguir adelante si los cromosomas estan
alineados en el uso.

•Las cromátides hermanas se separan yendo
cada una hacia un polo de la célula (anafase).

•La llegada a los extremos se denomina telofase.
•La membrana nuclear vuelve a formarse y los
cromosomas se descondensan.

La existencia de puntos de control del ciclo celular permiten La existencia de puntos de control del ciclo celular permiten
que todo el proceso tenga lugar cuando la célula esta que todo el proceso tenga lugar cuando la célula esta
totalmente preparada.totalmente preparada.
Las células mantienen su tamaño durante generaciones lo Las células mantienen su tamaño durante generaciones lo
cual indica que exista un control fino del metabolismo cual indica que exista un control fino del metabolismo
celular para adecuar crecimiento a división.celular para adecuar crecimiento a división.

CONTROL DEL CICLO CELULARCONTROL DEL CICLO CELULAR
Cómo se controla la división celular (y de está manera el Cómo se controla la división celular (y de está manera el
crecimiento celular) es muy complejo. crecimiento celular) es muy complejo.
El cáncer es una enfermedad dónde el control y la regulación del El cáncer es una enfermedad dónde el control y la regulación del
ciclo celular sale mal y el crecimiento normal y comportamiento ciclo celular sale mal y el crecimiento normal y comportamiento
de la célula se pierden. de la célula se pierden.
La maquinaria básica del ciclo celular esta constituida por La maquinaria básica del ciclo celular esta constituida por
proteínas capaces de fosforilar otras proteínas (quinasas).proteínas capaces de fosforilar otras proteínas (quinasas).

Las quinasas que coordinan los complejos procesos de control Las quinasas que coordinan los complejos procesos de control
del ciclo celular se denominan “quinasas dependientes de del ciclo celular se denominan “quinasas dependientes de
ciclina” (CDKs).ciclina” (CDKs).
CDKs: (kinase dependiente de ciclinas, agrega fosfato a una CDKs: (kinase dependiente de ciclinas, agrega fosfato a una
proteína), junto con ciclinas son las mayores llaves de control proteína), junto con ciclinas son las mayores llaves de control
para el ciclo celular, causando que la célula se mueva de G1 a para el ciclo celular, causando que la célula se mueva de G1 a
S o G2 a M.S o G2 a M.

•FPM: (Factor Promotor de la Maduración)
incluye la KdC y ciclinas que
desencadenan la progresión del ciclo
celular.

•P53: Es una proteína que funciona
bloqueando el ciclo celular si el ADN está
dañado. Si el daño es severo esta proteína
puede causar apoptosis.

Los niveles de p53 están incrementados en
células dañadas. Esto otorga tiempo para reparar
el ADN por bloqueo del ciclo celular.

Una mutación de la p53 es la mutación más
frecuente que conduce al cáncer. Un caso extremo
de esto es el síndrome de Li Fraumeni dónde un
defecto genético en la p53 conduce a una alta
frecuencia de cáncer en los individuos afectados.

p27: es una proteína que se une a ciclinas y KdC
bloqueando la entrada en fase S. Investigaciones
recientes (Nat. Med.3, 152 (97)) la prognosis del cáncer
en el ceno está determinado por los niveles de p27.
Reducidos niveles de p27 predicen un mal resultado para
los pacientes de cáncer en el seno.

•Ciclina D - Implicada en al regulación del punto de
restricción. Es un sensor de la presencia de los factores
de crecimiento; su síntesis en la células es inducida por
éstos, pero es disminuida por los factores inhibidores de
proliferación celular.
REGULACIÓN DEL PUNTO G2-M
• Intervienen complejos formados por los 2 tipos de
ciclinas B (B1 y B2) y la quinasa Cdc2.
• Estas moléculas controlan el estado del DNA celular,
duplicado en la fase S.

•El control de la integridad del DNA antes de
entrar en mitosis es fundamental para evitar la
transmisión de mutaciones de todo tipo.
•Si existen anormalidades como una incompleta
duplicación o una excesiva síntesis la cél para el
ciclo; este control se pierde totalmente en las
celulas cáncerosas.

REGULACIÓN DEL PUNTO M
•Es un punto de control durante la transmisión de
metafase_anafase en la mitosis, asegura que no
haya errores en la formación del huso
acromático ó en el alineamiento de los
cromosomas en la placa ecuatorial y se
produzca, un reparto igualitario de cromosomas
entre las dos células hijas

•Proliferación incontrolada de células y la colonización de
estas a otros territorios, la cual da como resultado final
el inadecuado funcionamiento de la población normal de
células.
•Se refiere a todos los tipos de neoformaciones malignas:
las que se producen en los epitelios (carcinomas), las
que derivan del tejido conectivo (sarcomas), las que
parten de las células de la glía del sistema nervioso
central y asimismo las que se originan de los linfáticos y
de los tejidos hematopoyéticos.

•Actualmente se aceptan al menos tres etapas en el
proceso de carcinogénesis:
•En primer lugar una fase de iniciación, resultado
de la aplicación de una “dosis” única y baja de un
carcinógeno, el cual produce una alteración estructural
en el DNA que conlleva la activación de un oncogén o la
inactivación de un gen supresor. Es un proceso
irreversible y con memoria.

 Una segunda fase de promoción que no requiere
necesariamente la exposición al agente carcinógeno pero
sí a un segundo agente denominado promotor. Existe
dosis umbral y respuesta máxima. Se caracteriza por la
expansión de la población iniciada y es reversible. Se
desencadena por estímulo de receptores de membrana.
 Finalmente en una tercera etapa de progresión
tumoral, la neoplasia ya establecida adquiere
propiedades que conllevan mayor malignidad, como la
capacidad de diseminar a distancia o la resistencia a
fármacos, probablemente por acumulación de nuevas
mutaciones en el DNA celular.

Carcinógeno completoCarcinógeno completo
Aquel capaz de realizar todas las etapas de la
carcinogénesis (iniciación, promoción y progresión).
Sin embargo, algunos carcinógenos completos, a dosis
bajas puede que sólo actúe como iniciador siendo en
este caso un carcinógeno incompleto.

•Uno de los principales factores involucrados en la
génesis del cáncer, es la alteración del ciclo celular, el
cual en condiciones normales, consta de mecanismos
que le permiten controlar su división.
•Estos mecanismos dependen de señales tanto
intracelulares como extracelulares que regulan procesos
de transducción de señales, permitiendo de esta forma
que una célula entre o no en un ciclo de división celular.

•Las células cancerígenas sufren alteraciones
en estos procesos de control,
desencadenando una proliferación
descontrolada independiente de los factores
extrínsecos e intrínsecos.
•Estas alteraciones son el resultado de la
sumatoria de mutaciones, las cuales pueden
desencadenar una señal de muerte celular
programada (apoptosis) o una mejor
adaptabilidad al medio, favoreciendo la
supervivencia de la población celular de una
misma clona.

•En el desarrollo del cáncer se han encontrado diversos
factores responsables de las mutaciones multiplazos
para su final expresión.
 La mayoría de estos factores son ambientales, los
cuales actúan como sustancias carcinogénicas que
desarrollan la alteración genética o la potencian. Para
que este proceso se lleve a cabo, se requiere de la
exposición a un agente iniciador el cual produce la
mutación , y a constantes exposiciones a otras
sustancias que actúa como promotoras o al mismo
iniciador que amplifica la alteración genética y aumenta
la proliferación celular.

•Se considera a compuestos químicos responsables
del 5% de los tumores de la población general y al
30% entre trabajadores que los manipulan. Los
tumores inducidos por sustancias químicas se
caracterizan por presentar unos rasgos comunes:
4.Aparecer en edades relativamente más tempranas.
5.Presentar especificidad de órgano.
6.Aparecer tras exposiciones repetidas y prolongadas.
7.Su período de latencia suele ser largo
8.Mayor incidencia en varones debido a la mayor
actividad masculina en actividades laborales de
riesgo.

•La Agencia Internacional para la Investigación del
Cáncer (IARC) clasifica las sustancias químicas y
procesos industriales según su riesgo cancerígeno
en:
Grupo 1: Carcinógenos reconocidos para el hombre.
Grupo 2: Probables para el hombre:
 De alta probabilidad
 De baja probabilidad
Grupo 3: No pueden considerarse cancerígenos para el
hombre.
Grupo 4: No cancerígenos para el hombre.

Según el nivel de actuación, se pueden considerar
carcinógenos químicos en:
* Genotóxicos ( interactúan con el DNA)
* Epigenéticos (facilitan el crecimiento celular e
intervienen en la promoción tumoral)
Se han identificado carcinógenos relacionados
con los hábitos de vida y dietéticos, la actividad
laboral y procedimientos diagnósticos y
terapéuticos.

•Existen evidencias clínicas y
epidemiológicas que apoyan
la implicación de las radiaciones
como carcinógenas, como son
la mayor incidencia de tumores
en médicos radiólogos, la mayor
incidencia en zonas de catástrofes
nucleares o la mayor incidencia de
tumores de piel en las personas
expuestas al sol.
•Se dividen en dos grandes grupos dependiendo del tipo
de radiación

RADIACIONES IONIZANTES
•Cuando liberan su energía rompen los enlaces químicos celulares.Cuando liberan su energía rompen los enlaces químicos celulares.
•En las sociedades industriales los individuos están sujetos a dos En las sociedades industriales los individuos están sujetos a dos
clases de radiaciones ionizantes, unas de origen natural (isótopos clases de radiaciones ionizantes, unas de origen natural (isótopos
radiactivos, rayos gamma terrestres y derivados del radón) y otras radiactivos, rayos gamma terrestres y derivados del radón) y otras
de origen yatrógeno (maniobras médicas diagnósticas o de origen yatrógeno (maniobras médicas diagnósticas o
terapéuticas). De las primeras la más importante es el radón que se terapéuticas). De las primeras la más importante es el radón que se
ha relacionado con el cáncer de pulmón, las segundas se han ha relacionado con el cáncer de pulmón, las segundas se han
relacionado con diversos tumores como leucemias, tumores relacionado con diversos tumores como leucemias, tumores
cutáneos, óseos o incluso mama. cutáneos, óseos o incluso mama.

El riesgo de desarrollar un tumor va a depender de
diversos factores, como son:
• La calidad de la radiación
• La dosis
• El nivel de dosis
• Factores genéticos
• Edad y sexo

RADIACIONES ULTRAVIOLETAS:RADIACIONES ULTRAVIOLETAS:
•Su poder carcinogenético se ha basado en los datos de
la epidemiología, así en el cáncer cutáneo es muy
frecuente en España y se ha relacionado a las largas
exposiciones al sol en profesionales de la agricultura. El
melanoma está aumentando en los países nórdicos y se
ha atribuido a la costumbre de exposición solar intensa
en verano en países de alto índice de radiaciones.
•El riesgo depende del tipo de piel, tiempo de exposición
y raza.

La predisposición genética al Ca puede manifestarse La predisposición genética al Ca puede manifestarse
de diversas formas:de diversas formas:
1.- se puede heredar una mutación que es capaz de
predisponer al portador del desarrollo de un tumor.
2.- Se puede heredar una capacidad disminuida para
reparar los daños que normalmente se producen en el
DNA, así existen enfermedades que se heredan de forma
resesiva.
3.- Se puede heredar una susceptibilidad que exponga al
portador a una mayor cantidad de agente carcinógeno.

•Para que el cáncer se genere es necesario que
esta célula que tuvo una primera mutación
vuelva a mutar de manera aleatoria en varias
ocasiones; aprox entre 3-7 veces.
Genera las condiciones que permitan que la
célula se salte los mecanismos de restricción
celular y entre un ciclo desenfrenado de división.

A > edad, > probabilidad de desarrollar cáncer
Entre + años tenga persona, > el número
de divisiones celulares y + mutaciones
acumuladas.
++
Procesos de envejecimiento y oxidación normal de
las células que llevan fallas en la maquinaria
genética

•Con o sin ellos las mutaciones
se producen de manera
constante.
•Actúan como catalizadores que
favorecen la acumulación de
mutaciones necesaria para el
desarrollo del cáncer.
•Si éstos se controlan se podría
evitar alrededor del 80-90% de
los casos de cáncer.

Otro factor molecular imp en la evolución del Ca es Otro factor molecular imp en la evolución del Ca es
que dependiendo del tipo de clona y grupo de que dependiendo del tipo de clona y grupo de
genes alterados el Ca va a tener un genes alterados el Ca va a tener un
comportamiento más o menos agresivo. comportamiento más o menos agresivo.
Benigno Maligno Benigno Maligno
MetástasisMetástasis

Tumores Benignos: Cels indiferenciadas delimitadas por
una membrana basal que hace las
veces de cápsula.

Acumulación de mutaciones = Malignos
Le permiten desarrollar receptores de lámina, para
adosarse a la membrana basal y producir colagenasa IV,
que le permite a la cel cancerígena destruir la membrana
basal y pasar al torrente sanguíneo.

•Para que este fenómeno se pueda realizar es Para que este fenómeno se pueda realizar es
necesario que el tumor estimule mecanismos de necesario que el tumor estimule mecanismos de
angiogénesis, para de esta forma estimular su angiogénesis, para de esta forma estimular su
crecimiento y poder realizar metástasis. crecimiento y poder realizar metástasis.

Pasos en el desarrollo de Pasos en el desarrollo de
AngiogénesisAngiogénesis
1.- Disolución de la membrana basal que rodea al
vaso
2.- Migración de células endoteliales del vaso hasta
el tumor.
3.- División celular de las células migratorias
4.- Elongación de los nuevos vasos inmaduros
5.- Formación de redes vasculares y canalización
6.- Maduración de los componentes de la
membrana basal con asentamiento de pericitos.

•Realizada la angiogénesis y la cel cancerígena se ha
capacitado para degradar su membrana basal, está lista
para pasar al torrente sanguíneo.
•Para que esta cel pueda vivir fuera de su tejido de
origen debe desarrollar mutaciones que le permitan a la
cel vivir sin las señales de sobrevida que normalmente
envían las moléculas de adhesión del entorno a la cel.
METASTASISMETASTASIS