El ciclo celular

En la fecundación, se unen un óvulo con un espermatozoide, aportando cada uno su material genético. Desde este momento comienza el ciclo celular, las divisiones celulares.

CICLO CELULAR

INTRODUCCIÓN:

Una célula o una población celular determinada difieren de otras en estructura y función, aún más, la actividad proliferativa, hacen poseer a estos grupos celulares características bien definidas.

Es simple, la célula nace, crece y se reproduce, sin embargo, cuando se profundiza el conocimiento del ciclo de la vida de una célula, es posible comprender lo complejo de una serie de sucesos que ocurren, sin saber si estos eventos son concatenados (acto de unir o enlazar cosas) de tipo lineal dependiente o procesos relativamente independiente.

Procesos evidentes en una célula es la división celular: sin embargo, hay una serie de eventos de tipo bioquímico que no lo son, pero métodos de estudios específicos indican que una serie de procesos eminentemente moleculares culminan en un proceso bastante evidente como la mitosis.

Inicialmente, el ciclo de vida de una célula, correspondía a una fase de división celular o mitosis y un largo periodo de reposo, interfase. Howard y Pele en 1953 logró determinar que invariablemente antes de la mitosis ocurre una síntesis de ADN y esto sucede en un periodo discreto de de la interfase. De acuerdo a lo anterior estos investigadores lograron dividir el ciclo celular (intervalo entre dos mitosis) en cuatro periodos:

1. Fase G1 : El intervalo entre el término de la mitosis y el inicio de la

Síntesis de proteínas.

2. Fase S : Periodo durante el cual el ADN, se replica.

3. Fase G2: Periodo entre el término de la duplicación del ADN y el

inicio de la mitosis.

4. Fase M: La mitosis propiamente tal con sus etapas y citodiéresis.

El ciclo celular en células vegetales y animales tiene una duración de un día, siendo el ciclo típico de 20 horas, correspondiendo a la fase M tan sólo de 1 hora. Los tiempos del ciclo son bastante constantes y son muy difíciles de alterar en condiciones de temperatura y nutrición óptimas.

El comportamiento de las células en el referido ciclo celular es diferente, siendo G1 la etapa en que ocurren los eventos cruciales del crecimiento y diferenciación, tanto en la etapa temprana como tardía. Las células se comprometen a iniciar la síntesis de ADN o quedar en reposo.

Hay células en continua división (capa germinal de la piel), están en el ciclo proliferativo en forma permanente, otras células dejan el ciclo en forma definitiva y que cumplen funciones específicas (células queratinizadas de la piel), y finalmente, un tercer tipo de células que están en estado de reposo R1 Y R2, dejan el ciclo proliferativo en G1 después de M o en G2 después de la síntesis de ADN, sin embargo pueden volver al ciclo proliferativo mediante un estímulo específico (células hepáticas).

El tiempo de la fase M dentro del ciclo celular es específico en los cuatro tipos celulares pero siempre es un periodo muy corto del total del ciclo, sin embargo, ocurren una serie de sucesos ordenados y dependientes, los cuales se han clasificado en diferentes fases que son:

· Profase

· Metafase

· Anafase

· Telofase

Culminando el proceso en dos células hijas de menor tamaño, las cuales se deciden por retornar a G1, G2 o simplemente a R2.

Ciclo celular

es un proceso continuo que presenta dos fase:

• Crecimiento
• División celular.

Hay una relación inversa entre la diferenciación celular y la cantidad de ciclos celulares que tenga una población de células.

Interfase. Es un periodo de reposo después de la división. La célula está ocupada en la actividad metabólica, preparándose para la mitosis. Los nucleólos se pueden observar como una mancha. Durante la interfase, se advierten las siguientes etapas: G1, S y G2

G0: Algunas células pueden alcanzar un máximo grado de diferenciación (por ejemplo, las neuronas) y no seguir las etapas del ciclo celular, quedándose así hasta la muerte.

G1: Período que comienza recién ocurrida la división anterior. Es un proceso de especialización celular. La célula se agranda y fabrica nuevas proteínas.

Previo a la etapa se síntesis cada cromosoma está compuesto por una sola cromátida (cantidad de ADN-->cADN= 2, debido a que existe una pareja de cada cromosoma)

S: periodo de síntesis. En él ocurre la duplicación del material celular. En esta replicación, la cantidad de ADN es entonces cADN = 4, dos cromátidas .

Nota: Los centríolos: Son cilindros constituidos por microtúbulos perpendiculares entre sí, ubicados cerca del núcleo en una zona del citoplasma llamada centrosoma. Su función es organizar el huso mitótico durante la división celular. Las células vegetales superiores, como las angiospermas, carecen de centríolos. La organización del huso mitótico se realiza a través de un material especial que está en el centrosoma.

G2: En esta etapa se reparan algunos errores que ocurren en la duplicación del ADN, la célula se prepara para la división celular, se completa la duplicación de los centríolos. Luego de esto, las células están preparadas para la Mitosis. Algunas células, como las germinales, entran a otro proceso llamado Meiosis.

Como las células contienen un cADN = 4 al finalizar la mitosis las células hijas presentan un cADN = 2 ,es decir, se restaura la cantidad de cADN de la célula original.

Mitosis: Proceso de división celular en el cual una célula da origen a dos células idénticas a la original. En esta división celular, el cuerpo crece y sustituye a las células de desecho. Se lleva a cabo cuatro fases principales (Profase, metfase, telofase y anafase) que culminan en la citodiéresis o división del citoplasma.

Profase: La cromatina en el núcleo comienza a condensarse. Los cromosomas se ven como filamentos al observarlos mediante microscopio óptico, los cromosomas se empaquetan compactándose.

El nucléolo desaparece. Los centríolos comienzan a moverse a los polos opuestos de la célula y comienzan a emitir fibras. Se puede observar una etapa intermedia entre la profase y la metafase: prometafase. La carioteca o membrana nuclear se disuelve. Las proteínas de adhieren a los centrómeros formando los cinetocoros.

Metafase: Los cromosomas alcanzan su máximo grado de condensación, se ven claramente y se alinean en la parte central de la célula (plano ecuatorial) de manera que los centrómeros quedan orientados hacia los polos. Las fibras del huso se insertan en el cinetocoro (estructura del centrómero).

Anafase: Es generalmente la etapa más corta de la mitosis.Los filamentos del huso mitótico se comienzan a acortar esto permite que los cromosomas se separen de los cinetocoros y viajan a polos opuestos del huso.

Telofase: Los cromátidas llegan a los polos opuestos del huso y cada cromosoma se encuentra formado sólo por uina cromátida. Esta distribución de los cromosomas en los extremos de la célula,permitirá que se originen nuevos núcleos. En esta etpa ocurre la descondensación de la cromatina, de manera que los cromosomas se desempaquetan y

comienzan a perder la densidad que tenían en la metafase se forman la carioteca o membrana nuclear en cada conjunto de cromosomas, yel huso mitótico desaparecerá. Se reorganizan los nucléolos.

Citodiéresis: Esta es la etapa que continúa después realizada la mitosis. Luego que se han formado los núcleos nuevos de las células hijas. El citoplasma es fragmentado en dos partes relativamente iguales. A este último proceso se le denomina citodiéresis o citoquinesis.

En las células animales, la citodiéresis ocurre gracias a proteínas, que en el ecuador, forman una especie de anillo interno adherido a la membrana. Este anillo comienza a cerrarse cada vez más, provocando finalmente la división del citoplasma.

En las células vegetales, en cambio, este proceso ocurre gracias a la formación de una separación, una especie de tabique, entre ambas células hijas. Esta separación comienza a expandirse hacia la periferia aislando, finalmente, a ambos citoplasmas.

El objetivo final de la mitosis es transmitir a las células hijas el mismo complemento cromosómico (46 cromosomas en nuestra especie).

La mitosis es un proceso regulado, existe un balance entre células que se dividen y las que sufren apoptosis (muerte celular programada).

Las células de un tejido se encuentran adosadas unas a otras (excepto algunas células del torrente sanguíneo) y están en constante comunicación a través de señales celulares. Esto asegura que cada tejido mantenga su tamaño y forma dependiendo de las necesidades del organismo. Si pierden adhesión, no pueden crecer ni multiplicarse y su destino es la apoptosis.

La consecuencia importante de la mitosis y de la división celular es el crecimiento, pues estos procesos permiten el aumento en el número de células de los organismos multicelulares, como los seres humanos. Pero además, la división celular también permite la reparación y renovación de algunos de los tejidos de los organismos pluricelulares.

Existen organismos ecariontes que están formados por una sola célula, tales como las amebas y los paramecios. A diferencia de lo que sucede en organismos pluricelulares, en los unicelulares eucariontes los procesos de división celular y mitosis dan como resultado dos organismos nuevos. En las bacterias y otros procariontes ocurre algo similar, pero al carecer de núcleo, estos tipos celulares no llevan a cabo el proceso de mitosis. En los organismos unicelulares la división celular permite la reproducción. Cuando una bacteria o una ameba se dividen originan dos nuevas células hijas, las que crecen y finalmente se dividen aumentando así rápidamente el número de organismos.

Cuando una célula entra en mitosis significa que ha recibido la señal de sus vecinas para hacerlo. Algunas de ellas son indiferentes a este tipo de control, y comienzan a reproducirse en forma exagerada dando origen a un crecimiento tumoral. Cuando las células normales se lisionan o envejecen, mueren por apoptosis, pero las células cancerosas evitan la apoptosis.

Cáncer

Las células cancerosas tienen su propio ritmo de reproducción y escapan al control que rige el crecimiento celular. Además, pueden invadir otros sitios diferentes de aquel donde se originaron y provocan tumores en tejidos alejados

(metástasis). Las células no se vuelven cancerosas de un momento a otro, sino que acumulan cambios irreversibles en su material genético. Esta mutación es heredada cuando la célula se reproduce, originando cada vez células malignas. Existe evidencia de que hay sustancias que dañan el material genético y pueden, por lo tanto, producir células cancerosas.

Hay factores que aumentan el riesgo de producir cáncer: tabaquismo, malos hábitos alimenticios, químicos dañinos (ambientales y laborales). En países desarrollados, el tabaquismo y la mala dieta aportan cada uno el 30 por ciento de los casos de cáncer. El alcohol contribuye con un 3 por ciento de las muertes en el mundo por cáncer, en tanto que un 5 por ciento se debe a alteraciones genéticas heredadas.

El tabaquismo puede producir cáncer en pulmón, esófago, vejiga y páncreas. Mientras más temprano se empiece a fumar, mayor es el riesgo de desarrollar un cáncer, que puede llegar al 2000 por ciento más que la población que no fuma. El consumo de grasas de animales está asociado al cáncer de colón y recto.

Se considera que si eliminamos los factores de riesgo, se podría prevenir el 50 por ciento de las muertes de cáncer.

El consumo de frutas y verduras y una rutina de ejercicios son hábitos que pueden proteger contra esta enfermedad.