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 normal1.1 ciclo celular y potencial de proliferación1.2 fenómenos moleculares del crecimiento celular

1.3 ciclo celular y regulación de la multiplicación celular.

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.

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.

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.

Incremento

Disminución

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.

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.

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)

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 ejel factor de crecimiento epidérmico, el factor de crecimiento de los fibroblastos y el factor derivado de las plaquetas.

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.

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 quimiocinasinflamatorias 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.

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 cinasassucesivas; entre las que intervienen en la regulación del crecimiento celular, las más importantes son:

1. La proteína cinasa activada por mitógenos2. La cinasa de PI-33. El inositol-lípido4. El monofosfato de adenosina cíclico5. El sístema de señalización JAK/STAT6. EL Sistema de cinasas del estrés.

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.

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.

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.

TAREATérminos desconocidos

Tema: Citocinas

A.- Concepto

B.- Propiedades generales

C.- Tipos

D.- Funciones