Ciclo Celular

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Ciclo Celular

  1. 1. BASES MOLECULARES DEL CÁNCER. APLICACIÓN A LA PATOLOGÍA TUMORAL CICLO CELULAR HOSPITAL LLUIS ALCANYIS, XÁTIVA
  2. 2. CICLO CELULAR
  3. 4. FASE G1 <ul><li>PRIMERA FASE DE CRECIMIENTO </li></ul><ul><li>LAS ORGANELAS SE REPLICAN </li></ul><ul><li>SE INCREMENTA LA SÍNTESIS DE PROTEINAS Y RNA (NO DNA) </li></ul><ul><li>DEPENDIENDO DE LOS FACTORES AMBIENTALES Y LAS CONDICIONES DE DESARROLLO DE LA CÉLULA ENTRA EN FASE GO O SE EMPIEZA A DIVIDIR G1 </li></ul><ul><li>DURACIÓN ENTRE 6-12 H </li></ul>
  4. 5. FASE S <ul><li>SE DUPLICA LA CANTIDAD DE DNA DE LA CÉLULA </li></ul><ul><li>TODOS LOS CROMOSOMAS SE REPLICAN </li></ul><ul><li>DURACIÓN DE 6-8 H </li></ul>
  5. 6. FASE G2 <ul><li>SEGUNDA FASE DE CRECIMIENTO CELULAR, CONTINÚA LA DUPLICACIÓN DE PROTEINAS Y ARN </li></ul><ul><li>Duración 3-4 H </li></ul><ul><li>AL FINAL DE LA FASE LAS CÉLULAS POSEEN: </li></ul><ul><li>Núcleo con envoltura nuclear </li></ul><ul><li>Nucleolos presentes en el núcleo </li></ul><ul><li>Cromosomas duplicados </li></ul><ul><li>Dos pares de centriolos </li></ul><ul><li>Altos niveles de MPF </li></ul>
  6. 7. FASE M <ul><li>MITOSIS: </li></ul><ul><li>Profase </li></ul><ul><li>Metafase </li></ul><ul><li>Anafase </li></ul><ul><li>Telofase </li></ul><ul><li>CITOCINESIS </li></ul><ul><li>Duración 1H </li></ul>
  7. 8. FASES DEL CICLO CELULAR
  8. 9. FASES DEL CICLO CELULAR
  9. 10. CARACTERÍSTICAS DE LA PROLIFERACIÓN CELULAR NORMAL <ul><li>La proliferación celular normal puede implicar a estímulos fisiológicos o patológicos </li></ul><ul><li>Está controlada por señales solubles o de contacto </li></ul><ul><li>Las señales pueden ser estimuladoras o inhibidoras </li></ul><ul><li>Puede aumentarse la proliferación celular por acortamiento del ciclo o por reactivación de las células quiescentes G0 </li></ul>
  10. 11. FASES DE LA SEÑALIZACIÓN Y TRANSDUCCIÓN CELULAR NORMAL <ul><li>Unión del ligando (FC) al receptor de superficie: </li></ul><ul><li>Activación transitoria y limitada del receptor de FC con activación de proteinas de transducción </li></ul><ul><li>Transmisión por segundos mensajeros de la señal al núcleo </li></ul><ul><li>Inducción y activación de factores nucleares reguladores e iniciadores de la trancripción de ADN </li></ul><ul><li>Entrada y progresión de la célula en el CC </li></ul>
  11. 12. TIPOS DE SEÑALIZACIÓN INTERCELULAR <ul><li>Autocrina : las células responden a las sustancias señalizadoras producidas por ellas mismas </li></ul><ul><li>Paracrina : las células producen sustancias que afectan a las células diana en la proximidad </li></ul><ul><li>Endocrina : las células responden a hormonas segregadas a distancia </li></ul>
  12. 13. SUSTANCIAS INDUCTORAS DE LA PROLIFERACIÓN CELULAR <ul><li>Factores de crecimiento solubles </li></ul><ul><li>Componentes de la matriz extracelular </li></ul><ul><li>Hormonas </li></ul><ul><li>Neurotransmisores </li></ul><ul><li>Productos químicos </li></ul>
  13. 14. TIPOS DE RECEPTORES CELULARES <ul><li>Receptores con actividad cinasa intrínseca </li></ul><ul><li>Receptores sin actividad cinasa intrínseca </li></ul><ul><li>Receptores ligados a la proteina G </li></ul><ul><li>Receptores de las hormonas esteroides </li></ul>
  14. 16. ESTÍMULOS EXTERNOS
  15. 17. REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
  16. 18. GENES REGULADORES DEL CICLO CELULAR <ul><li>Genes que codifican proteínas para el ciclo </li></ul><ul><li>Genes que codifican proteínas que regulan positivamente el ciclo: Protooncogenes </li></ul><ul><li>Genes de respuesta rápida </li></ul><ul><li>Genes de respuesta tardía </li></ul><ul><li>Genes que codifican proteínas que regulan negativamente el ciclo: Genes supresores de tumores </li></ul>
  17. 19. OTROS FACTORES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR <ul><li>Tamaño celular </li></ul><ul><li>Anclaje al sustrato </li></ul><ul><li>Limitación de la expansión por contacto </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Características intrínsecas del tipo celular </li></ul>
  18. 20. CATEGORÍA DE LAS CÉLULAS EN FUNCIÓN DE SU CAPACIDAD PROLIFERATIVA <ul><li>Células con especialización estructural extrema como las cels nerviosas, musculares o eritrocitos. No se dividen </li></ul><ul><li>Células que normalmente no se dividen, pero pueden iniciar la síntesis de DNA ante estímulos apropiados,(hepatocitos, linfocitos) </li></ul><ul><li>Células con alta actividad mitótica (epiteliales, células madre) </li></ul>
  19. 21. COMPONENTES PRINCIPALES DEL CONTROL INTERNO DEL CICLO CELULAR <ul><li>Promotores del ciclo </li></ul><ul><li>Ciclinas </li></ul><ul><li>Kinasas dependientes de ciclinas CDKs </li></ul><ul><li>Inhibidores : </li></ul><ul><li>Familia Cip/Kip:p21,p27 </li></ul><ul><li>FamiliaINK4/ARF,P16ink4a,P14arf </li></ul><ul><li>Componentes de los puntos de control: </li></ul><ul><li>P53 </li></ul><ul><li>pRB </li></ul>
  20. 22. CICLINAS <ul><li>Grupo heterogéneo de proteinas con una masa de 36-87kDa que se unen y activan a las diferente Cdks </li></ul><ul><li>Sus concentraciones se elevan y descienden ciclícamente en las distintas fases del ciclo </li></ul>
  21. 25. CICLINAS Y CICLO CELULAR
  22. 26. CDKs <ul><li>Quinasas dependientes de ciclinas de masa de 34 KDa </li></ul><ul><li>Catalizan la transferencia de un grupo fosfato del ATP al grupo hidroxilo de serinas y treoninas de diferentes proteinas </li></ul>
  23. 27. INHIBIDORES Y CKIS <ul><li>Proteina Rb </li></ul><ul><li>P53 </li></ul><ul><li>CKIS: </li></ul><ul><li>Familia INK4: p15, p18, p19 y p16: ligan a KDC 4 y 6 y no permiten la adición de ciclina D y bloquea la actividad fosforilativa. </li></ul><ul><li>Familia CIP: p21, p27 y p57: inhibidor universal de las kinasas y bloquean a las ciclinas A, B y E </li></ul>
  24. 28. REGULACIÓN DE LAS PROTEINAS DEL CICLO CELULAR <ul><li>CICLINAS </li></ul><ul><li>KINASAS (CDK7,Wee1,Myt1) </li></ul><ul><li>FOSFATASAS (cdc25A, B y C) </li></ul><ul><li>PROTEINAS INHIBIDORAS (CKIs) </li></ul>
  25. 37. PRIMER PUNTO DE CONTROL
  26. 38. EL PUNTO R
  27. 39. CONTROL EN G1. FINAL DE G1 <ul><li>TAMAÑO Y CRECIMIENTO ADECUADO DE LA CÉLULA </li></ul><ul><li>DISPONIBILIDAD DE ALIMENTO </li></ul><ul><li>DEMANDAS REPRODUCTIVAS </li></ul><ul><li>MATERIAL GENÉTICO INTACTO </li></ul><ul><li>INHIBEN EL CICLO p53 y p21 </li></ul>
  28. 40. FUNCIONAMIENTO DE p53 <ul><li>Detención del ciclo celular en respuesta a un ADN dañado </li></ul><ul><li>Mediado por p53: </li></ul><ul><li>Regula la transcripción de una KDC inhibitoria la p21: </li></ul><ul><li>Liga las kinasas e impide la formación de los complejos ciclinas/cdks y evita la fosforilación de Rb impidiendo que la célula penetre en fase S </li></ul><ul><li>Frenando directamente la replicación de ADN uniéndose a PCNA subunidad de DNA polimerasa </li></ul><ul><li>Activación de proteinas reparadoras de ADN </li></ul><ul><li>Inducción de apoptosis mediante genes BAX, IGF-BP3 </li></ul>
  29. 41. Funcionamiento de p53 y p21
  30. 42. FASE S <ul><li>El complejo CDK2-ciclina A deshace las proteinas del complejo pre-RC y </li></ul><ul><li>Promueve la actividad de la DNA polimerasa </li></ul>
  31. 43. TRANSICIÓN G2/M <ul><li>FPM (COMPLEJO CICLINA/CDK1) </li></ul><ul><li>FPM ACTIVADO POR CINASA POLO </li></ul><ul><li>TRANSLOCADO AL NÚCLEO EN PROMETAFASE </li></ul>
  32. 44. SEGUNDO PUNTO DE CONTROL. FINAL DE G2.TRANSICIÓN G2/M
  33. 45. SEGUNDO PUNTO DE CONTROL <ul><li>Control de duplicación completa del DNA </li></ul><ul><li>Control de no errores en el DNA </li></ul><ul><li>Control del medio extracelular </li></ul><ul><li>Se controla e inhibe por p53-p21 </li></ul>
  34. 46. TERCER PUNTO DE CONTROL. TRANSICIÓN METAFASE-ANAFASE
  35. 49. CICLO CELULAR RESUMEN <ul><li>El ciclo celular es un conjunto de procesos ordenados, dividido en interfase y mitosis </li></ul><ul><li>El control del ciclo celular se presenta en dos niveles, intracelular y extracelular </li></ul><ul><li>El control intracelular está a cargo de mediadores proteicos que ejercen un control positivo y negativo (cdk-ciclinas y CKIs) </li></ul><ul><li>Existen un punto de restricción y tres puntos de control supervisados por distintas combinaciones de cdks-ciclinas </li></ul><ul><li>Para entrar al ciclo celular se requiere de señales adecuadas </li></ul><ul><li>Cuando una célula es una amenaza o no es necesaria puede morir por apoptosis. </li></ul>

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