Apoptosis y Meiosis_original

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Dependencia de Educación Superior Ciencias de la Salud | Estructura y Función a Nivel Celular | 20 de abril del 2015 Meiosis y Muerte celular REGULACION CELULAR

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descripcion de toda la antologia de la apoptosis y meiosis en la medicina basica

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  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud | Estructura y Funcin a Nivel

    Celular | 20 de abril del 2015

    Meiosis y Muerte celular REGULACION CELULAR

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 1

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARMEN.

    Facultad de ciencias de la salud.

    Licenciatura en Medicina.

    Estructura y Funcin a Nivel Celular

    Meiosis y Muerte Celular

    Regulacin Celular

    Catedrtico:

    David Abraham Alam Escamilla

    Investigacin en Toxicologa, Mutagnesis y Carcinognesis Ambiental

    Integrantes de equipo:

    Ara Ara Margarita Guadalupe

    Lehmann Hernndez Erick Alberto

    Mrales Garca Jacqueline

    Prez Hernndez Olga

    Zarate Rodrguez Karen

    Fecha de entrega: 20 de abril de 2015

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 2

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    NDICE

    Resumen. 6

    1 MEIOSIS.... 8

    1.1 QU ES LA MEIOSIS?.................................................................................8

    1.1.1 Meiosis gamtica o terminal.9

    1.1.2 Meiosis cigtica o inicial...10

    1.1.3 Meiosis en esporas o intermedia10

    1.2 ETAPAS DE LA MEIOSIS..10

    1.2.2. Metafase I..11

    1.2.3 Anafase I.13

    1.2.4 Telofase I14

    1.2.5 Profase II....14

    1.2.6 Metafase II..15

    1.2.7 Anafase II15

    1.2.8 Telofase II...16

    1.3 CONSECUENCIAS GENTICAS DE LA MEIOSIS16

    1.3.1 Reduccin del nmero de cromosomas a la mitad.......16

    1.3.2 Recombinacin de informacin gentica heredada del padre y la

    madre....16

    1.3.3 Segregacin al azar de cromosomas maternos y paternos.16

    1.3.4 Aneuploida16

    1.3.5 Aberracin cromosmica..17

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 3

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    1.4 Comparacin de la mitosis y la meiosis.. 18

    2 APOPTOSIS.... 18

    2.1 Introduccin....20

    2.2 Muerte celular programada (apoptosis)..20

    2.2.1 La apoptosis depende de una cascada proteoltica intracelular

    mediada por caspasas20

    2.2.2 Vas de sealizacin de la apoptosis...22

    2.2.2.1 Receptores de muerte que activan la va extrnseca de la apoptosis

    2.2.2.2 La va intrnseca de la apoptosis depende de las mitocondrias23

    2.2.2.2.1 Las protenas BcL2 regulan la va intrnseca de la apoptosis..23

    2.2.3 Las IAP inhiben las caspasas...24

    3 NECROSIS24

    3.1 Gnesis causal.26

    3.2 Causas de lesin.26

    3.2.1 Isquemia e Hipoxia..28

    3.2.2 Traumatismo.28

    3.2.3 Sustancias qumicas (corrosivas)...28

    3.3 La clula puede morir de dos formas diferentes29

    3.4 Partes afectadas.....29

    3.5 Tipos de necrosis30

    3.5.1 Necrosis liquefactiva..31

    3.5.2 Necrosis gangrenosa..31

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 4

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    3.5.3 Necrosis caseosa.31

    3.5.4 Necrosis grasa............ 31

    3.5.5 Necrosis fibrinoide..32

    4 AUTOFAGIA.32

    4.1 Qu es la Autofagia?..................................................................................33

    4.2 Tipos de autofagia..33

    4.2.1 Macroautofaga.33

    4.2.3 Microautofaga..36

    4.2.4 Autofagia mediada por chaperonas36

    4.2.5 Crinofaga...36

    4.3 Funciones..37

    4.4 Papel en homeostasis...37

    4.5 Papel en estrs.37

    4.6 Autofagia en la supervivencia y la muerte celular... 37

    4.7 Trastornos asociados a defectos en las enzimas..38

    4.8 Enfermedades.39

    4.8.1 Enfermedad de Tay-Sachs (gangliosidosis G M2: deficiencia de la

    subunidad de la hexosaminidasa).40

    4.8.2 Enfermedad de Niemann-Pick, tipos A y B..42

    4.8.3 Enfermedad de Gaucher42

    4.9 Induccin y proceso.42

    5 OTROS TIPOS DE MUERTE CELULAR 43

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 5

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    5.1 Lesin mitocondrial43

    5.2 Entrada de calcio y prdida de la homeostasis del calcio..44

    5.3 Acumulacin de radicales libres derivados del oxgeno (estrs

    oxidativo)..44

    5.4 Defectos en la permeabilidad de la membrana...44

    5.5 Mecanismos de la lesin de la membrana46

    5.6 Lesiones del ADN y las protenas...46

    5.7 Lesin isqumica e hipxica47

    5.8 Envejecimiento celular..48

    6 Conclusiones Individuales..50

    7 Glosario.55

    8 Referencias bibliogrficas57

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 6

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Resumen

    El ciclo celular es un proceso de divisin y crecimiento de la clula, en el transcurso

    del programa ya hemos estado hablando de estos temas de gran inters, en la

    presente monografa le daremos continuidad pero ahora hablaremos de la meiosis,

    se dice que la meiosis asegura la produccin de una fase haploide en el ciclo de la

    vida, y la fertilizacin, es decir que los cromosomas homlogos participan en un

    proceso de recombinacin gentica que produce cromosomas con nuevas

    combinaciones de alelos maternos y paternos. Sin la meiosis, el nmero de

    cromosomas se duplicara con cada generacin y la reproduccin sexual sera

    imposible. Veremos los tipos de meiosis que hoy en da se conocen, y las etapas

    por las que esta pasa desde el inicio hasta el final de la divisin y reproduccin

    celular. Veremos como en la meiosis de igual manera participa la replicacin del

    DNA. De igual modo veremos algunas consecuencias genticas en caso de que la

    divisin se lleve incorrectamente o falle en algn proceso, pero desde el punto de

    vista gentico ven esto como algo bueno ya que el entrecruzamiento de genes

    procedentes del padre y de la madre, permite que aumente de forma infinita la

    diversidad de caracteres genticos de los organismos que llevan a cabo esta

    divisin celular. Entre los tipos de divisin celular tenemos la mitosis, muchas

    personas suelen confundirla con la meiosis es por ello que se mencionara las

    diferencias entre ellas.

    Conforme una clula nace otra clula est preparada para morir, a como veremos

    los mecanismo por lo cual una clula nace, tambin revisaremos los mecanismos

    por los cuales las clulas mueren.

    As es como veremos los diferentes mecanismos de muerte celular que existen

    junto con sus vas, de igual modo analizaremos los diversos agentes o factores que

    condicionan a que estos procesos ocurran, veremos de igual forma la relacin

    clnica de relevancia que ocurren en estos temas en nuestra vida cotidiana con

    algunas patologas que se conocen sin embargo no sabe el origen de estas, el

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 7

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    presente trabajo tiene como principal objeto dar a conocer los beneficios y

    consecuencias de estos procesos. De igual modo veremos cmo funciona la

    regulacin de los diferentes mecanismos los factores que participan y sus fases de

    activacin.

    Por ultimo veremos la relacin entre el proceso de divisin celular y los

    mecanismos de muerte celular, ya que estos mecanismos actan en modo de

    regulacin, ya que mientras las clulas mueren, la divisin o regulacin celular

    hace que nuevas clulas aparezcan y asi veremos que es como un ciclo que se

    repite normalmente.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 8

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    1 MEIOSIS

    1.1 QU ES LA MEIOSIS?

    Meiosis es un trmino acuado en 1905 a partir de la palabra griega que significa

    reduccin. La meiosis asegura la produccin de una fase haploide en el ciclo de

    la vida, y la fertilizacin, una fase diploide. Sin la meiosis, el nmero de

    cromosomas se duplicara con cada generacin y la reproduccin sexual sera

    imposible.

    Antes de la mitosis y la meiosis las clulas

    diploides en G2 contienen pares de

    cromosomas homlogos, cada cromosoma

    formado por dos cromtides. Durante la

    meiosis las cuatro cromtides de un par de

    cromosomas homlogos replicados se

    distribuyen en cuatro ncleos hijos. En la

    meiosis esto se logra mediante dos

    divisiones en secuencia sin una ronda

    intermedia de duplicacin de DNA.

    En la primera divisin meditica cada

    cromosoma se separa de su homologo. Por

    consiguiente cada clula hija tiene solo un

    miembro de cada par de cromosomas

    homlogos. Para esto los cromosomas

    homlogos se tienen que emparejar

    durante la profase de la primera divisin

    meitica mediante un proceso elaborado que no tiene contraparte en la mitosis.

    Conforme se emparejan, los cromosomas homlogos participan en un proceso de

    recombinacin gentica que produce cromosomas con nuevas combinaciones de

    alelos maternos y paternos. En la segunda divisin meitica las dos cromtides de

    cada cromosoma se separan.

    Figura 1. Etapas de la meiosis

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 9

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Se han marcado diferencias con respecto a la etapa del ciclo vital en que la meiosis

    ocurre y la duracin de la fase haploide. Con estas bases pueden identificarse los

    tres grupos siguientes:

    1.1.1 Meiosis gamtica o terminal:

    En este grupo, incluye todos los animales y

    muchos protistas, las divisiones meiticas estn

    muy vinculadas con la formacin de los gametos.

    Por ejemplo, en los vertebrados machos la meiosis

    ocurre justo antes de la diferenciacin de los

    espermatozoides. Las espermatogonas estn

    destinadas a pasar por la meiosis y se convierten

    en espermatocitos primarios, que luego pasan por

    las dos divisiones de la meiosis para producir

    cuatro espermtides hasta cierto punto

    indiferenciadas. Cada espermtide pasa por una

    diferenciacin compleja para convertirse en una

    clula espermtica muy especializada

    (espermatozoide).

    En los vertebrados hembra las oogonias se

    convierten en oocitos primarios, que luego entran

    a una profase meitica muy prolongada. Durante

    esta profase el oocito primario crece y se llena de

    vitelo y otros materiales. La divisin meitica

    ocurre solo hasta despus que la diferenciacin

    del oocito se completa (o sea, el oocito alcanzo el

    mismo estado que cuando es fertilizado). La

    meiosis se completa despus de la fertilizacin,

    mientras el espermatozoide se encuentra en el

    citoplasma del huevo.

    Figura 2. Etapas de la

    gametognesis en vertebrados,

    formacin de espermatozoides.

    Figura 3. Etapas de la

    gametognesis en vertebrados,

    formacin de huevos.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 10

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    1.1.2 Meiosis cigtica o inicial:

    En este grupo, que comprende solo protistas y hongos, las divisiones meiticas

    ocurren justo despus de la fertilizacin para producir esporas haploides. Las

    esporas se dividen por mitosis para producir una generacin adulta haploide. Por

    consiguiente la etapa diploide del ciclo vital se limita a un periodo corto despus de

    la fertilizacin, cuando el individuo aun es un cigoto.

    1.1.3 Meiosis en esporas o intermedia:

    En este grupo, que abarca plantas y algunas algas, las divisiones meiticas

    ocurren en una etapa no relacionada con la formacin de gametos ni con la

    fertilizacin. Si se comienza el ciclo vital con la unin de un gameto masculino con

    un gameto femenino el cigoto diploide pasa por la mitosis y se desarrolla en un

    esporofito diploide. La esporognesis ocurre en alguna etapa del desarrollo del

    esporofito, con lo que se producen esporas que germinan de manera directa en un

    gametofito haploide. El gametofito puede ser una etapa independiente o, como en

    el caso de las plantas de viveros, una estructura diminuta retenida dentro de los

    vulos. En cualquier caso los gametos se producen a partir del gametofito haploide

    por mitosis.

    1.2 LAS ETAPAS DE LA MEIOSIS

    La meiosis incluye la replicacin del ADN. La fase S premeitica tarda varias veces

    ms que la fase S premeitica.

    La profase de la primera divisin meitica (o sea, la profase I) suele prolongarse

    en forma extraordinaria en comparacin con la profase mittica.

    La primera profase meitica tambin es muy compleja y suele dividirse en varias

    etapas similares en todos los eucariotas con reproduccin sexual.

    1.2.1 Profase I

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 11

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    La profase de la primera divisin meitica (profase I) suele prolongarse en forma

    extraordinaria en

    comparacin con la

    profase mittica.

    La primera etapa de la

    profase I es el leptoteno,

    durante el cual los

    cromosomas se tornan

    visibles con el

    microscopio ptico. Aunque los cromosomas se replicaron en una etapa ms

    temprana, no hay indicacin de que cada cromosoma en realidad este compuesto

    por un par de cromtides idnticas. Sin embargo, bajo el microscopio electrnico

    se ve que los cromosomas se componen de cromtides pares. La segunda fase de

    la profase I, que se llama cigoteno, est marcada por una relacin visible de los

    homlogos. Este proceso de emparejamiento de cromosomas se denomina

    sinapsis. El primer paso en la recombinacin gentica es la ruptura de la cadena

    doble en las molculas alineadas de DNA. En los estudios con levaduras y ratones

    se sugiere que las roturas en el DNA ocurren en el leptoteno, mucho antes que los

    cromosomas se emparejen en forma visible. El examen de las clulas de levaduras

    que estn a punto de entrar a la profase meitica, revela que cada par de

    cromosomas homlogos comparte un territorio conjunto distinto de los territorios

    que otros pares de homlogos comparten.

    Este hallazgo sugiere que los cromosomas homlogos se emparejan en cierta

    medida antes que la profase meitica comience. Los telmeros (segmentos

    terminales) de los cromosomas del leptoteno se distribuyen por todo el ncleo.

    Luego, cerca del final del leptoteno, hay una reorganizacin drstica de los

    cromosomas en muchas especies, de manera que los telmeros se localizan en la

    superficie interna de la envoltura nuclear a un lado del ncleo. La aglomeracin de

    telmeros en un extremo de la envoltura nuclear se observa en una gran variedad

    Figura 4. Etapas de la profase I

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 12

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    de clulas eucariotas y ocasiona que los cromosomas se parezcan a un ramo de

    flores.

    Las micrografas electrnicas indican que la sinapsis cromosmica se acompaa

    de la formacin de una estructura compleja llamada complejo sinaptonemico. El

    complejo sinaptonemico (SC) es una estructura similar a una escalera con

    filamentos de protena transversales que conectan los dos elementos laterales. La

    cromatina de cada cromosoma homologo se organiza en asas que se extienden

    desde uno de los elementos laterales del SC. Los elementos laterales estn

    compuestos por cohesina, que al parecer une la cromatina de las cromtides

    hermanas. El SC no es necesario para la recombinacin gentica. El SC no solo

    se forma despus del inicio de la recombinacin gentica, sino que las clulas de

    levadura mutantes incapaces de ensamblar el SC pueden participar en el

    intercambio de informacin gentica entre homlogos. En la actualidad se piensa

    que el SC funciona sobre todo como un marco que permite la interaccin de las

    cromtides para que completen sus actividades de cruzamiento, como se describe

    ms adelante.

    El complejo formado por un par de cromosomas homlogos unidos se denomina

    bivalente o ttrada. El primer trmino refleja el hecho de que el complejo contiene

    dos homlogos, mientras que la ltima llama la atencin por la presencia de cuatro

    cromtides. El final de la sinapsis marca el final del cigoteno y el principio de la

    siguiente etapa de la profase I, llamada paquiteno, que se caracteriza por un

    complejo sinaptonemico completamente formado.

    Se ven varios cuerpos electrodensos de unos 100 nm de dimetro al interior del

    centro del SC. Estas estructuras se denominaron ndulos de recombinacin

    porque corresponden a los sitios en los que se produce el cruzamiento, como se

    demuestra con la sntesis relacionada de DNA que ocurre durante los pasos

    intermedios de la recombinacin. El principio del diploteno, la siguiente etapa de la

    profase I meitica, se reconoce por la disolucin del SC, que deja los cromosomas

    unidos entre s en puntos especficos por estructuras con forma de X, llamadas

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 13

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    quiasmas. Los quiasmas se forman por las uniones covalentes entre una cromtide

    de un homologo y una cromtide no hermana del otro homologo.

    En los espermatocitos y los oocitos de anfibios, los cromosomas del diploteno se

    dispersan con una configuracin particular que no se encuentra en ningn otro

    momento del ciclo vital del organismo. Estos cromosomas, que se conocen como

    cromosomas plumosos, tienen un eje principal, del cual se extienden pares de asas

    en direcciones opuestas. Las asas surgen en pares porque cada cromosoma

    consiste en un par de cromtides duplicadas y cada asa es una proyeccin de una

    sola cromtide. El DNA situado entre las asas est muy compactado y no tiene

    actividad de transcripcin. En cambio, el DNA de las asas est extendido y

    constituye el sitio de actividad de transcripcin.

    Durante la etapa final de la profase I meitica, llamada diacinesis, el huso meitico

    se ensambla y los cromosomas se preparan

    para su separacin. Los cromosomas se

    compactan de nuevo durante la diacinesis en

    aquellas especies en que los cromosomas se

    dispersan mucho durante el diploteno. La

    diacinesis termina con la desaparicin del

    nuclolo, la rotura de la envoltura nuclear y el

    movimiento de las ttradas a la placa de la

    metafase.

    1.2.2. Metafase I

    En la metafase I, los dos cromosomas

    homlogos de cada bivalente se conectan con

    las fibras del huso de los polos opuestos. En

    cambio, las cromtides hermanas estn conectadas a los microtbulos del mismo

    polo del huso, lo cual es posible gracias a la disposicin lado a lado de sus

    cinetocoros.

    Figura 5. Separacin de cromosomas homlogos durante la meiosis I y separacin de cromtides durante la meiosis II.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 14

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    La orientacin de los cromosomas maternos y paternos en cada bivalente de la

    placa de metafase I es aleatoria; el miembro materno de un bivalente particular

    tiene la misma probabilidad de estar dirigido a cualquier polo. En consecuencia,

    cuando los cromosomas homlogos se separan durante la anafase I, cada polo

    recibe una coleccin aleatoria de cromosomas maternos y paternos. Por tanto la

    anafase I es el evento citolgico que corresponde a la ley de Mendel de la

    distribucin independiente. Los organismos son capaces de generar una variedad

    de gametos casi ilimitada como resultado de la distribucin independiente.

    1.2.3 Anafase I

    Para la separacin de los cromosomas homlogos en la anafase I, es necesario

    que los quiasmas que mantienen unido el bivalente se disuelvan. Los quiasmas se

    mantienen por la cohesin entre las cromtides hermanas en regiones que

    flanquean estos sitios de recombinacin.

    Los quiasmas desaparecen en la transicin metafase I-anafase I cuando los brazos

    de las cromtides de cada bivalente pierden la cohesina. La prdida de cohesin

    entre los brazos se debe a la divisin proteoltica de las molculas de cohesina en

    esas regiones del cromosoma. En cambio, la cohesin entre los centrmeros

    unidos de las cromtides hermanas se mantiene fuerte porque la cohesina ah

    situada est protegida contra el ataque proteoltico. El resultado es que las

    cromtides hermanas permanecen unidas con firmeza mientras se mueven juntas

    hacia un polo del huso durante la anafase I.

    1.2.4 Telofase I

    La telofase I de la meiosis I produce cambios menos drsticos que la telofase de

    la mitosis. Aunque los cromosomas a menudo experimentan cierta dispersin, no

    llegan a un estado tan extendido del ncleo en interface. La envoltura nuclear

    puede o no reformarse durante la telofase I. La etapa entre las dos divisiones

    meiticas se llama intercinesis y por lo general es corta.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 15

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    En los animales, las clulas que se encuentran en este estado fugaz se conocen

    como espermatocitos secundarios u oocitos secundarios. Estas clulas se

    caracterizan por ser haploides porque contienen solo un miembro de cada par de

    cromosomas homlogos.

    Aunque son haploides, tienen dos veces ms DNA que un gameto haploide porque

    cada cromosoma an est representado por un par de cromtides hermanas. Se

    dice que los espermatocitos secundarios tienen una cantidad 2C de DNA, la mitad

    que un espermatocito primario, que tiene un contenido 4C de DNA, y dos veces

    ms que una clula espermtica, cuyo contenido de DNA es 1C.

    1.2.5 Profase II

    Tras la intercinesis sigue la profase II, una profase mucho ms sencilla que su

    predecesora. Si la envoltura nuclear se reformo en la telofase I, se rompe de nuevo.

    1.2.6 Metafase II

    Los cromosomas se compactan otra vez y se alinean en la placa de metafase. A

    diferencia de la metafase I, los cinetocoros de las cromtides hermanas de la

    metafase II se dirigen a polos contrarios y se unen con grupos opuestos de fibras

    cromosmicas del huso. La progresin de la meiosis en los oocitos de vertebrados

    se detiene en la metafase II. La detencin de la meiosis en la metafase II se debe

    a factores que inhiben la activacin de APCCdc20, lo cual impide la degradacin

    de la ciclina B. Siempre que los niveles de ciclina B permanezcan altos dentro del

    oocito, la actividad Cdk se mantiene y las clulas no pueden avanzar a la siguiente

    etapa de la meiosis.

    El paro de la metafase II solo se libera cuando el oocito (ahora llamado huevo) se

    fertiliza. La fertilizacin conduce a una entrada rpida de iones de Ca2+, la

    activacin de APCCdc20 y la destruccin de la ciclina B. El huevo fertilizado

    responde a estos cambios con la terminacin de la segunda divisin meitica.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 16

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    1.2.7 Anafase II

    La anafase II comienza con la divisin sincrnica de los centrmeros, que

    mantuvieron juntas a las cromtides hermanas, lo que les permite moverse hacia

    los polos contrarios de la clula.

    1.2.8 Telofase II

    La meiosis II concluye con la telofase II, en la que los cromosomas de nuevo estn

    encerrados por una envoltura nuclear. Los productos de la meiosis son clulas

    haploides con una cantidad 1C de DNA nuclear.

    1.3 CONSECUENCIAS GENTICAS DE LA MEIOSIS

    1.3.1 Reduccin del nmero de cromosomas a la mitad:

    De una clula diploide (ej. 46 cromosomas en el ser humano) se forman clulas

    haploides (23 cromosomas). Esta reduccin a la mitad es la que permite que el

    fenmeno siguiente de la fecundacin mantenga el nmero de cromosomas de la

    especie.

    1.3.2 Recombinacin de informacin gentica heredada del padre y la madre:

    El apareamiento de los homlogos y consecuente crossing- over permite que se

    intercambie la informacin. La consecuencia de este fenmeno es que ningn hijo

    heredar un cromosoma ntegro de uno de sus abuelos.

    1.3.3 Segregacin al azar de cromosomas maternos y paternos:

    La separacin de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la

    anafase I y II, se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento

    de la diversidad gentica.

    En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homlogos, la posibilidad de

    recombinacin es 2 23: 8.388.608 combinaciones, este nmero es sin tener en

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 17

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    cuenta las mltiples combinaciones dadas por la recombinacin durante el

    crossing-over.

    1.3.4 Aneuploida

    Hace referencia al cambio en el nmero

    cromosmico, que pueden dar lugar

    a enfermedades genticas. Un aneuploide es un

    individuo cuyo nmero de cromosomas difiere del

    tipo silvestre o euploide en parte de su dotacin

    cromosmica, debido a un cromosoma extra o

    ausente, que siempre se asocia con una

    deficiencia en el desarrollo fsico, mental o

    ambos. Generalmente, la dotacin cromosmica aneuploide slo difiere de la

    salvaje en uno o pocos cromosomas. La aneuploida se puede observar

    frecuentemente en clulas cancerosas. En los animales slo son viables las

    monosomas y las trisomas, ya que las nulisomas son letales en

    individuos diploides.

    Una de las aneuploida ms comn es el sndrome de Down, que es una trisoma

    del cromosoma 21. Las anomalas cromosmicas se describen utilizando una serie

    de abreviaturas y una nomenclatura estandarizada que indican la naturaleza de la

    alteracin y (en el caso de los anlisis realizados mediante FISH o micromatrices)

    la tecnologa utilizada para detectarla. Las consecuencias fenotpicas de una

    alteracin cromosmica dependen de su naturaleza especfica, del desequilibrio

    resultante de las partes implicadas del genoma, de los genes especficos

    contenidos o afectados por la alteracin y de la probabilidad de su transmisin a la

    generacin siguiente.

    Figura 6: sndrome de Down

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 18

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    1.3.5 Aberracin cromosmica:

    Es un error durante la meiosis de los gametos o de las primeras divisiones del

    huevo y que provoca una anomala de nmero o estructura de los cromosomas.

    Estos cambios pueden ser observados en la metafase del ciclo celular y que tienen

    su origen en roturas (procesos clastognicos) de las cadenas de ADN no reparadas

    o mal reparadas, entre otros factores.

    Una consecuencia interesante es desde el punto de vista evolutivo, ya que el

    entrecruzamiento de genes procedentes del padre y de la madre, permite que

    aumente de forma infinita la diversidad de caracteres genticos, de manera que

    permite una mayor adaptabilidad al medio de los seres vivos con reproduccin

    sexual (que son los que realizan la meiosis), ya que la diversidad de caracteres,

    aumenta las probabilidades de que algunas estirpes de la especie se perpeten en

    un medio concreto.

    1.4 COMPARACIN DE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS

    La Mitosis mantiene el nivel de ploida mientras que la meiosis lo reduce.

    La Meiosis puede considerarse como una fase de reduccin del nmero de

    cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente.

    La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas clulas de un organismo

    multicelular, mientras que la mitosis es ms comn.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 19

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Figura 7: etapas de la meiosis

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 20

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    2 APOPTOSIS.

    2.1 Introduccin

    En un humano adulto sano, cada hora mueren miles de millones

    de clulas en la medula sea y en el intestino. Nuestros tejidos

    no se reducen porque, mediante mecanismos reguladores

    desconocidos la muerte celular se equilibra con la divisin

    celular. En la actualidad sabemos que estas muertes celulares

    normales son una suerte de suicidios, en los que las clulas

    activan un programa de muerte intracelular y se autoeliminan de forma controlada;

    este proceso se denomina muerte celular programada.

    La primera idea de que las clulas tienen un programa de muerte fue propuesta

    en la dcada de 1970 pero fue aceptada 20 aos despus.

    2.2 Muerte celular programada ( Apoptosis)

    La muerte celular programada es un proceso de autodestruccin celular controlada

    que permite al organismo su correcta morfognesis, as como su renovacin y la

    eliminacin de las clulas que amenacen su supervivencia. Esta muerte es de vital

    importancia, tanto durante el desarrollo embrionario como durante la vida adulta

    (Glcksmann, 1951; Kerr et al., 1972; Jacobson et al., 1997; Raff, 1998).

    Figura 8: Apoptosis

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 21

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    La apoptosis, o muerte celular

    programada, es un hecho normal en

    el que una secuencia organizada de

    fenmenos conduce a la muerte de la

    clula. La muerte por apoptosis es un

    proceso limpio y ordenado

    caracterizado por el encogimiento

    general del volumen de la clula y su

    ncleo, perdida de adhesin a las

    clulas contiguas, formacin de

    vesculas en la superficie celular,

    diseccin de la cromatina en pequeos

    fragmentos y englobamiento rpido del

    cadver por fagocitosis.

    Los linfocitos T son clulas del sistema

    inmunolgico, que reconocen y destruyen

    a las clulas blancas anormales o

    infectadas con patgenos. Estas clulas

    blancas se reconocen por receptores

    especficos que se encuentran en la

    superficie de los linfocitos T. Durante el

    desarrollo embrionario se producen linfocitos T que tienen receptores capaces de

    unirse con firmeza a las protenas presentes en la superficie de las clulas

    normales dentro del cuerpo.

    Figura 9.- Comparacin de una clula normal y clulas apoptsicas.

    Figura 10.- Los linfocitos T que tienen esta peligrosa capacidad se eliminan por apoptosis.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 22

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    2.2.1 La apoptosis depende de una cascada proteoltica intracelular mediada

    por caspasas.

    La maquinaria responsable de la apoptosis

    consiste en una familia de proteasas que

    contienen una cistena en su sitio activo y que

    rompen sus protenas dianas sobre residuos

    especficos de cido asprtico , por ese motivo

    reciben el nombre de caspasas ( C de cistena y

    asp de cido asprtico). Estas se sintetizan en la

    clula como precursores inactivos o procaspasas, los cuales son activados por lo

    general por la ruptura proteoltica. La ruptura de las procaspasas se produce en

    uno o dos residuos de cido asprtico especficos y es catalizada por otras

    caspasas (ya activas). La procaspasa es dividida en dos subunidades, una grande

    y otra pequea que forman un heterodmero, y dos de estos dmeros se

    ensamblan formando un tetrmero activo.

    Las caspasas necesarias para la apoptosis varan en funcin del tipo celular y del

    estmulo.

    La activacin de las procaspasas de la cascada comienza con una procaspasa

    iniciadora que contiene un prodominio largo que

    contiene un dominio de reclutamiento de

    caspasas (CARD) que le permite ensamblarse

    con protenas adaptadoras en complejos de

    activacin, cuando la clula recibe una seal

    inductora de apoptosis. Una vez incorporada la

    procaspasa iniciadora en uno de los complejos

    se mantiene en estrecha proximidad lo que es

    suficiente para que se activen, una vez activada la caspasa iniciadora se rompe y

    activa la procaspasa ejecutora iniciando asi una cascada proteoltica de caspasas

    que amplifica la seal de muerte.

    Figura 11: Caspasas

    Figura 12: Activacin de caspasas

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    2.2.2 Vas de sealizacin de la apoptosis.

    2.2.2.1 Receptores de muerte que activan la va extrnseca de la apoptosis.

    (Va extrnseca.)

    La unin protenas de sealizacin extracelulares a

    receptores de muerte de la superficie celular activa

    la va extrnseca de la apoptosis. Los receptores de

    muerte son protenas transmembrana que contiene

    un dominio de unin al ligando, un nico domino

    transmembrana y un nico dominio de muerte

    intracelular, necesarios para que los receptores

    activen el programa apoptotico. Los receptores son

    homotrimeros y pertenecen a la familia de receptores

    del factor de necrosis tumoral (TNF) que incluye el

    receptor del propio TFN que se produce en ciertas

    clulas del sistema inmunitario como respuesta a

    factores adversos, como la exposicin a radiacin ionizante, temperatura elevada,

    infeccin vrica o sustancias txicas como las empleadas en la quimioterapia contra

    el cncer.

    TNF contiene un segmento de unos 70 aminocidos llamado dominio de muerte

    que media las interacciones entre protenas. La unin del TNF al receptor trimrico

    produce un cambio en la conformacin del dominio de muerte del receptor que

    conduce al reclutamiento de varias protenas, las ltimas protenas en unirse al

    complejo que se ensambla en la superficie interna de la membrana plasmtica son

    dos molculas de procaspasa 8, cuando dos o ms procaspasas se empiezan a

    mantener muy prximas unas con otras, comenzarn a dividirse entre s y

    convertir la molcula en una caspasa activa ( caspasa 8) o caspasa iniciadora

    comenzando la apoptosis.

    Figura 13: Va extrnseca

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    2.2.2.2 La va intrnseca de la apoptosis depende de las mitocondrias.

    En las clulas de los vertebrados esta forma de

    activacin de intracelular del programa apoptotico de

    muerte, se produce a travs de la va intrnseca de la

    apoptosis, la cual depende de la liberacin en el citosol

    de protenas mitocondriales que por lo general residen

    en el espacio intramembranoso de estos orgnulos.

    Una protena crucial que se libera en la mitocondria en

    la va intrnseca es el citocromo C un componente de la

    cadena de transporte de electrones mitocondrial.

    Cuando es liberado al citosol desempea una funcin

    totalmente diferente; se une a una protena adaptadora, activadora de procaspasas

    denominada Apaf1 (factor activador de proteasas apoptoticas-1) provocando la

    oligomerizacin de Apaf1 en un estructura hectamerica que recibe el nombre de

    apoptosoma. En el apoptosoma, las protenas Apaf1 reclutan molculas de

    procaspasas iniciadoras (procasapasa-9) que se activan por su estrecha cercana

    en el apoptosoma, despus las molculas de caspasa-9 activadas proceden a

    activar las siguientes procaspasas ejecutoras de la cadena induciendo la

    apoptosis.

    2.2.2.2.1 Las protenas BcL2 regulan la va intrnseca de la apoptosis.

    La va intrnseca est estrechamente regulada. Una clase importante de

    reguladores intracelulares de la apoptosis es la familia de protenas BcL2 que

    regulan la va controlando la liberacin de citocromo C y de otras protenas

    mitocondriales al citosol.

    Algunas protenas BcL2 son proapoptoticas y estimulan la apoptosis aumentando

    la liberacin, mientras que otras son antiapoptoticas e inhiben la apoptosis

    bloqueando la liberacin. El equilibrio entre las actividades de estas dos clases

    funcionales de protenas BcL2 determina si una clula muere o vive.

    Figura 14: Va extrnseca

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    Las protenas antiapoptoticas BcL2 y BcL-Xl, comparten cuatro dominios de

    homologa BcL2 (BH). Las protenas proapoptoticas BcL2 comprenden dos

    subfamilias: las protenas BH123 y las BH3. Las principales BH123 son Bax Y

    Bak similares al BcL2 pero carecen de BH4.

    Cuando un estmulo apoptotico desencadena la va intrnseca, las protenas

    BH123 proapoptoticas se activan y se agregan formando oligomeros en la

    membrana mitocondrial externa e induciendo la liberacin del citocromo C. Bak

    est fuertemente unido a la membrana mitocondrial externa incluso en ausencia

    de una seal apoptotica, mientras que Bax se localiza en el citosol y solo se

    trasloca en una seal de apoptosis.

    Las protenas antiapoptoticas BcL2 como la propia BcL2 y BcL-Xl tambin se

    localizan en la superficie citoslica de la membrana mitocondrial externa, del RE y

    de la envoltura nuclear donde ayudan a conservar la integridad de la membrana,

    por ejemplo impidiendo la liberacin de Ca.

    Estas protenas inhiben la apoptosis principalmente al unirse e inhibir protenas

    proapoptoticas BcL2 en el citosol. En la membrana mitocondrial externa por

    ejemplo se une a Bak e impiden que oligomerice, inhibiendo as la liberacin del

    citocromo C.

    Las protenas solo BH3 son la mayor subclase de la familia de protenas de BcL2.

    La clula las sintetiza o las activa en respuesta a un estmulo apoptotico y se cree

    que inducen la apoptosis inhibiendo las protenas antiapoptoticas y neutraliza su

    actividad.

    La va apoptotica extrnseca recluta la va intrnseca amplificando la cascada de

    caspasas que mata a la clula. La protena BcL2 Bid es el vnculo entre las dos

    vas. Cuando los receptores de muerte activan la va extrnseca en estas clulas la

    caspasa iniciadora enciende a Bid y produce una forma truncada de Bid llamada

    tBid, esta se trasloca a la mitocondria donde inhibe las protenas Bcl2

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 26

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    antiapoptoticas e induce la agregacin de protenas proapoptoticas BH123

    liberando el citocromo C.

    2.2.3 Las IAP inhiben las caspasas.

    Los IAP tienen uno o ms dominios BIR que les permite unirse e inhibir las

    caspasas activadas. Algunos IAP tambin poliubiquitinizan caspasas,

    mancndolas para su destruccin en los proteosomas.

    3 NECROSIS

    Las clulas proliferativas, quiescentes y fijas-postmitticas pueden ser eliminadas

    en cualquier momento de su ciclo celular. Esta eliminacin puede estar mediada

    por mecanismos internos celulares o por la accin de agentes externos.

    La apoptosis es el proceso

    por el cual una clula entra

    en degeneracin y termina

    con su eliminacin al

    activarse un mecanismo

    intracelular (un proceso

    interno). Por las

    peculiaridades que

    presenta, tambin es

    conocida como suicidio

    celular o muerte celular

    programada (MCP).

    La necrosis por lo tanto es

    el resultado de la muerte y

    eliminacin de la clula, pero en este caso se produce como consecuencia de la

    accin de un agente externo traumatismo, etc.).Aunque la apoptosis y la necrosis

    tienen un final comn, cual es la eliminacin de la clula afectada, ambos procesos

    Figura 15. Esquema que muestra las dos vas principales de

    muerte celular.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 27

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    tienen un inicio o desencadenante diferente. Pero lo ms caracterstico de ambos

    es que los sistemas que emplear la clula para conducir a su muerte son

    diferentes y, su conocimiento ha producido un importante avance en el campo de

    la investigacin de la longevidad celular.

    La necrosis de una clula sucede cuando algn agente externo (traumatismo,

    txico, agentes infecciosos, etc.) acta sobre ella induciendo su muerte. Las

    clulas que degeneran ocasionan una serie de reacciones locales que conducen a

    respuestas de tipo inflamatorio que son probablemente la manifestacin ms

    importante de este proceso.

    La accin del agente inductor de la necrosis produce una alteracin en las

    membranas plasmtica y mitocondrial, donde se alojan las bombas inicas

    (fundamentalmente de Na+, K+ y Ca++) que se encargan de mantener el adecuado

    equilibrio inico intra-extracelular. Esta alteracin en los sistemas homeostticos

    dispara un mecanismo de defensa frente a la alteracin de la homeostasis. As, el

    ncleo de la clula comienza a transcribir ADN con informacin para la sntesis de

    protenas protectoras de la clula (hsp heat-shock proteins-, chaperonas). En

    ocasiones estas protenas son capaces de restaurar las funciones celulares, pero

    en otras no y es entonces cuando la clula continuar de manera inevitable hacia

    su destruccin.

    Los iones Na+ y Ca++ comienzan a entrar en la clula y son acompaados de

    agua, para mantener el equilibrio osmtico, lo que determina que los diversos

    organoides celulares (mitocondrias, retculo, etc.) sufran un proceso de hinchazn

    y fragmentacin intracelular. Asimismo el citosol se llena de agua y electrolitos y,

    la clula en su conjunto sufre un proceso de turgencia general que conduce a una

    vacuolizacin, ruptura de la membrana citoplasmtica e inicio de una reaccin

    inflamatoria por la liberacin de molculas proinflamatorias (Edinger y Thompson,

    2004).

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 28

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Los macrfagos locales, clulas con

    capacidad fagoctica del tejido

    muerto, comienzan un proceso de

    fagocitosis para eliminar los restos

    celulares necrticos. Si la poblacin

    celular en necrosis es muy elevada,

    puede ser necesario el reclutamiento

    de ms clulas que acten en el

    proceso de limpieza como son los

    monocitos, que abandonarn el

    torrente sanguneo para ingresar en

    el tejido lesionado, donde se transforman en macrfagos para incrementar la

    fagocitosis. Esto se desarrolla en el contexto de una reaccin inflamatoria y unido

    a otras manifestaciones producir las expresiones clnicas (calor, dolor y rubor) y

    bioqumicas (liberacin de interleucinas, etc.) ya conocidas. La necrosis tiene una

    significacin funcional menos importante que la apoptosis, desde el punto de vista

    del envejecimiento.

    3.1 GNESIS CAUSAL

    Los factores que pueden producir necrosis son de naturaleza variada. Dos son sin

    embargo los que se han usado ms frecuentemente para comprender la patogenia

    de la necrosis: Hipoxia por isquemia y factores txicos como las radiaciones.

    3.2 Causas de lesin

    3.2.1 Isquemia e Hipoxia

    Se denomina isquemia al estrs celular causado por la disminucin transitoria o

    permanente del riego sanguneo y consecuente disminucin del aporte de oxgeno

    (hipoxia), de nutrientes y la eliminacin de productos del metabolismo de un tejido

    Figura 16: Macrfagos locales

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 29

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    biolgico. Este sufrimiento celular puede ser suficientemente intenso como para

    causar la muerte celular y del tejido al que pertenece (necrosis).

    3.2.2 Traumatismo

    Un traumatismo es una situacin con dao fsico al cuerpo. En medicina, sin

    embargo, se identifica por lo general como paciente traumatizado a alguien que ha

    sufrido heridas serias que ponen en riesgo su vida y que pueden resultar en

    complicaciones secundarias tales como shock, paro respiratorio y muerte

    3.2.3 Sustancias qumicas (corrosivas)

    El dao reside en la accin destructiva o irritante (necrosis) sobre los tejidos que

    entran en contacto con la sustancia. Estas sustancias pueden ser de tres clases:

    las corrosivas, que provocan necrosis perceptible cuando la aplicacin es por un

    tiempo mximo de tres minutos.

    Agentes Infecciosos: virus, bacterias, etc.

    Variaciones trmicas: Cambios de temperaturas.

    Radiaciones ionizantes: Son aquellas radiaciones con energa suficiente para

    ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al tomo.

    Existen otros procesos de emisin de energa, como por ejemplo el debido a una

    lmpara, un calentador (llamado radiador precisamente por radiar calor o radiacin

    infrarroja), o la emisin de radio ondas en radiodifusin, que reciben el nombre

    genrico de radiaciones.

    Las radiaciones ionizantes pueden provenir de sustancias radiactivas, que emiten

    dichas radiaciones de forma espontnea, o de generadores artificiales, tales como

    los generadores de Rayos X y los aceleradores de partculas.

    Agentes inmunolgicos: Pueden causar lesin celular etc.

    Alteraciones Genticas: Alteraciones cromosmicas, etc.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 30

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    Desequilibrio nutricional: Carencias proteico-calricas y de vitaminas etc

    3.3 La clula puede morir de dos formas diferentes:

    Necrosis: comprende un estado

    irreversible de la clula, con

    incapacidad de mantenimiento de

    la integridad de la membrana

    plasmtica y escapatoria de

    elementos citoplasmticos,

    desnaturalizacin de las

    protenas por accin de los

    lisosomas (autolisis) o

    proveniente de enzimas lticas de leucocitos vecinos (heterolisis); ya que la

    necrosis atrae los componentes de la inflamacin. Todos estos cambios

    condenan a la clula a perder su funcin especfica, y solamente forma parte

    de restos celulares que sern fagocitados por los macrfagos.

    Los cambios tpicos de una clula necrtica son:

    Aumento de la eosinofilia y apariencia homognea, por perdida de ARN y por

    desnaturalizacin proteica

    Aparicin de la figura de mielina en el

    ncleo:

    cariolisis (rompimiento del

    ncleo),

    picnosis (reduccin del tamao

    del ncleo).

    cariorrexis (fragmentacin del

    ncleo).

    Figura 17: Necrosis en pie diabtico

    Figura 18: Aparicin de la figura de mielina en

    el ncleo.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 31

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    3.4 Partes afectadas

    Afecta a cualquier parte, aunque las zonas ms comnmente afectadas son:

    Los dedos de los pies,

    Piernas,

    Dedos de las manos,

    Manos y brazos, por este orden.

    Las zonas ms peligrosas son las que afectan a la pared abdominal.

    3.5 TIPOS DE NECROSIS

    Dependiendo del mecanismo lesional existen varios tipos de necrosis:

    3.5.1 Necrosis liquefactiva

    La necrosis liquefactiva se observa en las infecciones bacterianas o, en

    ocasiones, fngicas focales, porque los microbios estimulan la acumulacin de

    clulas inflamatorias y las enzimas de los leucocitos digieren (licuan) el tejido.

    Por razones no del todo comprendidas, la muerte hipxica de las clulas en el

    interior del sistema nervioso central con frecuencia provoca la necrosis liquefactiva.

    Cualquiera que sea la patogenia, la liquefaccin digiere completamente las clulas

    muertas, lo que da lugar a la transformacin del tejido en una masa lquida viscosa.

    Si el proceso fue comenzado por una inflamacin aguda, con frecuencia el material

    es una masa de color amarillo cremoso que se denomina pus.

    3.5.2 Necrosis gangrenosa

    Aunque la necrosis gangrenosa no constituye un patrn distintivo de la muerte

    celular, se sigue utilizando este trmino en la prctica clnica. Suele aplicarse a una

    extremidad, por lo general la pierna, que ha perdido su irrigacin y ha sufrido una

    necrosis coagulativa que afecta a mltiples capas tisulares. Cuando se superpone

    una infeccin bacteriana, la necrosis coagulativa se modifica por una accin

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 32

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    liquefactiva de las bacterias y los leucocitos atrados (la denominada gangrena

    hmeda).

    3.5.3 Necrosis caseosa

    Se encuentra la necrosis caseosa muy frecuentemente en los focos de infeccin

    tuberculosa. El trmino caseoso (similar a queso) deriva del aspecto blanco

    amarillento friable de la zona de necrosis. En el examen microscpico, el foco

    necrtico se muestra como una coleccin de clulas fragmentadas o lisadas con

    un aspecto granular amorfo. A diferencia de la necrosis coagulativa, la arquitectura

    tisular se halla completamente obliterada y no pueden discernirse los contornos

    celulares. La necrosis caseosa se rodea con frecuencia por un borde inflamatorio

    distintivo; este aspecto es caracterstico de un foco de inflamacin conocido como

    granuloma.

    3.5.4 Necrosis grasa

    La necrosis grasa, trmino que se halla bien fijado en la jerga mdica, hace

    referencia a reas focales de destruccin grasa, que tpicamente son consecuencia

    de la liberacin de lipasas pancreticas activadas al interior de la sustancia del

    pncreas y a la cavidad peritoneal. Esta situacin se produce en la urgencia

    abdominal dramtica conocida como pancreatitis aguda. En este trastorno, las

    enzimas pancreticas que han escapado de las clulas acinares y de los conductos

    licuan las membranas de las clulas grasas en el peritoneo, y las lipasas parten los

    steres de triglicridos contenidos en el interior de las clulas grasas. Los cidos

    grasos liberados se combinan con el calcio y producen reas de color blanco tiza

    visibles a simple vista (saponificacin grasa), que permiten al cirujano y al

    anatomopatlogo identificar las lesiones. En el examen histolgico, los focos de

    necrosis contienen unos contornos sombreados de clulas grasas necrticas con

    depsitos de calcio basfilos, rodeados por una reaccin inflamatoria.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 33

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    3.5.5 Necrosis fibrinoide

    La necrosis fibrinoide es una forma especial de necrosis observada

    generalmente en las reacciones inmunitarias que afectan a los vasos sanguneos.

    Este patrn de necrosis es prominente cuando se depositan complejos de

    antgenos y anticuerpos en las paredes de las arterias. Los depsitos de estos

    inmunocomplejos, junto con la fibrina que se ha escapado de los vasos, dan

    lugar a un aspecto rosa brillante y amorfo en las tinciones de H&E, denominado

    fibrinoide (parecido a la fibrina) por los anatomopatlogos.

    4 AUTOFAGIA

    4.1 Qu es la Autofagia?

    La autofagia es un proceso, presente en todas las clulas eucariotas, por el cual

    se eliminan molculas y orgnulos intracelulares en los lisosomas. La palabra

    autofagia fue acuada por C. de Duve en 1963 y significa comida (fagia) propia

    (auto). El trmino autofagia hace referencia a la digestin lisosmica de los propios

    componentes celulares y contrasta con la heterofagia, en la que una clula (por lo

    general un macrfago) ingiere sustancias del medio exterior para su destruccin

    intracelular. La privacin de nutrientes activa una respuesta celular adaptativa,

    llamada autofagia, que puede culminar tambin con la muerte celular. La autofagia

    o autodigestin celular es un mecanismo que la clula dispara, mediante el cual se

    forman vesculas autofgicas que van digiriendo partes de la clula, desde

    agregados proteicos hasta orgnulos daados que puede ser importante en la

    patogenia de algunas enfermedades.

    La autofagia es un proceso mediante el cual la clula se come su propio contenido.

    Se trata de un mecanismo de supervivencia en tiempos de falta de nutrientes,

    cuando las clulas en ayuno sobreviven a travs del canibalismo de ellas mismas

    y el reciclado del contenido digerido. En este proceso se produce en primer lugar

    un secuestro de los orgnulos intracelulares y partes del citosol desde el

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 34

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    citoplasma en una vacuola autofgica, que posteriormente se fusiona con los

    lisosomas para generar un autofagolisosoma, y los componentes celulares se

    digieren por las enzimas lisosmicas.

    El inters por la autofagia se ha fomentado porque est regulada por un conjunto

    definido de genes de la autofagia (llamados Atgs) en los organismos unicelulares

    y las clulas de los mamferos. Los productos de muchos de estos genes

    contribuyen a la formacin de una vacuola autofgica, pero se ignora cmo lo

    consiguen. Se ha sugerido que la autofagia induce una muerte celular distinta de

    la necrosis y la apoptosis.

    Sin embargo, se desconoce el mecanismo de este tipo de muerte celular y no est

    claro si la muerte se debe a autofagia o al estrs que desencadena esta autofagia.

    En todo caso, se ha planteado que la autofagia puede ser un mecanismo de

    prdida celular en distintas enfermedades, como algunas degenerativas del

    sistema nervioso y el msculo; en muchos de estos cuadros, las clulas lesionadas

    contienen abundantes vacuolas autofgicas.

    Se cree que la autofagia es un mecanismo de supervivencia en tiempos de

    carencia de nutrientes, de modo que la clula inane vive comiendo sus propios

    contenidos. En este proceso, las organelos intracelulares y las porciones de citosol

    son secuestradas, primero, a partir del citoplasma, en una vacuola autofgica

    Figura 19. Autofagia

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 35

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    formada de regiones libres de ribosomas del

    RE rugoso (RER). La vacuola se funde con

    los lisosomas para formar un

    autofagolisosoma, y los componentes

    celulares son digeridos por las enzimas

    lisosmicas. Varias protenas que detectan

    la carencia de nutrientes dan comienzo a la

    autofagia. Si no se corrige este estado, la

    autofagia puede tambin sealizar la muerte

    celular por apoptosis, un modo de decir a una

    clula estresada o inane que ya no puede arreglrselas viviendo de sus propias

    organelos.

    Las enzimas de los lisosomas pueden degradar la mayora de las protenas e

    hidratos de carbono, aunque algunos lpidos permanecen sin digerir. Los lisosomas

    con restos no digeridos pueden persistir en el interior de las clulas en forma de

    cuerpos residuales o pueden expulsarse. Los grnulos del pigmento lipofuscina

    representan material indigerible resultante de la peroxidacin de lpidos mediada

    por radicales libres. Ciertos pigmentos indigeribles, como las partculas de carbono

    inhaladas de la atmsfera o el pigmento inoculado en tatuajes, pueden persistir en

    los fagolisosomas de los macrfagos durante dcadas.

    Los lisosomas son tambin depsitos en los que las clulas secuestran materiales

    que no pueden ser completamente degradados. Los trastornos de almacenamiento

    lisosmico hereditarios, causados por deficiencias en enzimas que degradan

    diversas macromolculas, dan lugar a colecciones anormales de metabolitos

    intermedios en los lisosomas de las clulas por todo el organismo; las neuronas

    son especialmente susceptibles a sufrir una lesin letal por tales acumulaciones.

    La disfuncin mitocondrial desempea una funcin importante en la lesin celular

    aguda y en la muerte celular. No obstante, en algunas afecciones patolgicas no

    letales puede haber alteraciones en el nmero, tamao, forma y, presumiblemente,

    Figura 21. Autofagia y heterofagia

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 36

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    tambin en la funcin de las mitocondrias. Por ejemplo, en la hipertrofia celular hay

    un aumento en el nmero de mitocondrias en las clulas; a la inversa, las

    mitocondrias disminuyen en nmero durante la atrofia celular (probablemente por

    autofagia).

    4.2 Tipos de autofagia

    Aunque el trmino autofagia se utiliza normalmente para hablar de

    Macroautofaga hay que tener en cuenta que existen otros tipos de autofagia en

    las clulas.

    4.2.1 Macroautofagia.

    Proceso mediante el cual se

    engloban elementos

    citoplasmticos en un

    compartimento delimitado por una

    doble membrana. Este

    compartimento resultante se

    denomina autofagosoma y se

    fusionar con un lisosoma donde

    se degrada su contenido, adems de la membrana interna del autofagosoma. Una

    vez degradado el material puede salir al citosol a travs de las permeasas del

    lisosoma.

    4.2.3 Microautofaga.

    En este caso la membrana del lisosoma forma pequeas invaginaciones que se

    desprenden de la membrana y quedan en el interior del lisosoma, donde son

    degradadas. En estas invaginaciones se incorpora material citoslico.

    Figura 21. Microautofaga

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 37

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    4.2.4 Autofagia mediada por chaperonas.

    Mediante este proceso se incorporan protenas citoslicas al lisosoma gracias a

    un transportador localizado en la membrana del lisosoma.

    4.2.5 Crinofaga.

    Este proceso supone la fusin de vesculas destinadas a la exocitosis con el

    lisosoma.

    4.3 Funciones

    La autofagia en condiciones normales favorece el mantenimiento u homeostasis

    celular, mientras que en situaciones de estrs es una respuesta para la

    supervivencia celular en esas condiciones adversas.

    4.4 Papel en homeostasis

    Se sabe que en ausencia de cualquier tipo de estrs celular existe un proceso

    basal de autofagia. Es, junto con los proteosomas, el principal mecanismo de

    degradar contenido celular. Mientras que la ruta ubiquitina-proteosma se

    especializa en degradar molculas jvenes, la autofagia se ha especializado en

    degradar molculas que tienen una vida larga. Pero adems es la nica va que

    degrada orgnulos completos tales como mitocondrias, peroxisomas o retculo

    endoplsmico. Existe un mecanismo no selectivo, que es basal y permanente, y

    otro selectivo que elimina estructuras daadas. Este mecanismo selectivo acta

    como control de calidad, asegurando a la clula un sistema de orgnulos en buen

    funcionamiento.

    Algunas clulas a las cuales se les inhibe la autofagia se atrofian y mueren. En

    las plantas se ha demostrado tambin un nivel basal de autofagia, que cuando se

    inhibe provoca procesos de envejecimiento o senescencia acelerados,

    independientemente de las cantidades de nutrientes que aadamos. Es

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 38

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    especialmente interesante destacar que la autofagia est alterada en

    enfermedades neurodegenerativas. Determinadas funciones tisulares, como la

    produccin de surfactantes en neumocitos II, neuromelanina en clulas

    dopaminrgicas, o la maduracin de los eritrocitos dependen de la actividad

    autofgica. En las clulas musculares la autofagia tiene la misin de eliminar las

    mitocondrias defectuosas. La autofagia a veces lleva a la muerte celular como

    ocurre con las clulas mamarias, tras la lactancia.

    4.5 Papel en estrs

    El papel de la autofagia durante el estrs es favorecer la supervivencia de la

    clula, al menos a corto plazo. Lo que hace es degradar contenido intracelular de

    forma masiva con dos propsitos: disminuir el nmero de elementos que

    consumen energa y producir aminocidos y otras molculas para su uso en

    procesos esenciales. Sin embargo, la autofagia no es un proceso beneficioso a

    largo plazo, ya que si la situacin de estrs se prolonga en el tiempo el proceso

    degradativo termina por deteriorar a la clula de manera irreversible. En realidad,

    lo que consigue es ganar tiempo durante una situacin de estrs para que la

    clula o el organismo pueda contrarrestar dicho estrs.

    Las situaciones de estrs por las que se dispara la autofagia son diversos:

    Falta de alimentos. En los ratones todos los tejidos experimentan un aumento

    de la autofagia tras periodos de inanicin, excepto el tejido nervioso. Los ratones

    que no tienen los genes para llevar a cabo la autofagia mueren tras el nacimiento,

    probablemente por el periodo sin alimento que tienen que soportar en ese

    momento.

    Hipoxia cardiaca. Durante una hipoxia cardiaca hay primero un corte en la

    circulacin que conlleva un periodo de falta de suministro de oxgeno y nutrientes,

    seguido por un proceso de recirculacin donde la sangre vuelve a fluir. Durante

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 39

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    la isquemia o hipoxia, se dispara la macroautofagia debido a la falta de alimento

    y de oxgeno, lo cual tiene un carcter protector frente a la muerte celular.

    Infecciones. La macroautofagia es uno de los sistema de defensa celular ms

    antiguos y es la primera lnea de defensa frente a infecciones por protozoos,

    bacterias y virus. A la degradacin de clulas extraas por autofagia se le

    denomina xenofagia.

    4.6 Autofagia en la supervivencia y la muerte celular

    La autofagia aumenta la supervivencia celular en estados de deprivacin de

    nutrientes o de factores de crecimiento, de stress del retculo endoplsmico, de

    desarrollo, de infeccin microbiana y de enfermedad por acumulacin de

    agregados de protenas. En general esta funcin es beneficiosa, pero en algunos

    estados tumorales es potencialmente perjudicial. El stress metablico es comn

    en el microambiente tumoral y la mayora de los agentes quimioterpicos inducen

    stress celular, lo cual aumentara la autofagia y, como consecuencia, podra

    aumentar la supervivencia celular. Esto justifica la intensa investigacin que se

    est desarrollando en esta rea ya que podra ser crucial bloquear la autofagia

    para conseguir una eliminacin total de las clulas tumorales.

    No es fcil discernir hasta qu punto la autofagia resulta en un balance positivo o

    negativo de la supervivencia celular. Puede deberse a una activacin de la

    apoptosis o a una degradacin masiva de contenido citoplsmico. Las

    interrelaciones entre la autofagia, que funciona primariamente como mecanismo

    de supervivencia celular y la apoptosis, que es una ruta que conduce

    inevitablemente a la muerte celular, son complejas. Los dos mecanismos son

    regulados por factores comunes, comparten componentes y se influyen uno a otro.

    Hasta ahora los intrincados mecanismos moleculares entre ambos estn an por

    completar.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 40

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    4.7 Trastornos asociados a defectos en las enzimas

    Enfermedades por depsito lisosmico

    Los lisosomas son componentes claves del aparato digestivo intracelular.

    Contienen una batera de enzimas hidrolticas con dos propiedades especiales. En

    primer lugar, funcionan en el entorno cido del lisosoma. En segundo lugar, estas

    enzimas son una categora especial de protenas secretoras destinadas no para

    los lquidos extracelulares, sino para los orgnulos intracelulares. Esta ltima

    caracterstica necesita un procesamiento especial dentro del aparato de Golgi, que

    se revisa de forma breve. Igual que todas las protenas secretoras, las enzimas

    lisosmicas (o hidrolasas cidas, como se las llama a veces) se sintetizan en el

    retculo endoplsmico y se transportan al aparato de Golgi. Dentro de este sufren

    una serie de modificaciones tras la traduccin, entre las cuales merece la pena

    destacar una. Esta modificacin es la unin de

    grupos manosa-6-fosfato terminales a algunas de

    las cadenas laterales de oligosacridos. Los

    residuos de manosa fosforilados sirven como

    etiqueta de direccin reconocida por receptores

    especficos de la superficie interna de la

    membrana del Golgi. Las enzimas lisosmicas se

    ligan a restos receptores y de este modo se

    separan de las numerosas protenas secretoras

    adicionales existentes en el Golgi. En

    consecuencia, se produce la separacin de

    pequeas vesculas de transporte que contienen

    las enzimas ligadas al receptor del Golgi y se

    fusionan con los lisosomas.

    Por tanto, las enzimas estn marcadas para llegar a su destino intracelular y las

    vesculas se recuperan de nuevo hacia el Golgi (fig. 22). Como se coment antes,

    los errores de origen gentico de este interesante mecanismo de seleccin dan

    Figura 22. Sntesis y transporte

    intracelular de las enzimas

    lisosmicas.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 41

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    lugar a un tipo de enfermedad de depsito lisosmico. Las hidrolasas cidas

    lisosmicas catalizan la degradacin de diversas macromolculas complejas.

    Estas grandes molculas pueden proceder

    del recambio metablico de los orgnulos

    intracelulares (autofagia) o se pueden

    adquirir del exterior celular mediante

    fagocitosis (heterofagia). Cuando existe una

    deficiencia hereditaria de una enzima

    lisosmica funcional, el catabolismo de su

    sustrato es incompleto y se produce la

    acumulacin de un metabolito insoluble

    parcialmente degradado dentro de los

    lisosomas.

    Estos orgnulos repletos de macromolculas

    digeridas de forma incompleta se hacen

    grandes y aparecen en cantidad suficiente para interferir con las funciones

    celulares normales, lo que genera los llamados trastornos por depsito lisosmico

    (fig. 23). Adems de por falta de enzimas, las enfermedades por depsito

    lisosmico se pueden deber a la falta de una protena esencial para la funcin

    normal del lisosoma. Ejemplos son:

    Ausencia de un activador de enzimas o protena protectora.

    Ausencia de una protena activadora de sustrato. En algunos casos, las

    protenas que reaccionan con el sustrato para facilitar su hidrlisis pueden

    faltar o ser defectuosas.

    El tratamiento de las enfermedades por depsito lisosmico se puede hacer

    mediante tres abordajes generales. El ms evidente es la sustitucin de las

    enzimas, que actualmente se aplica en varios cuadros de depsito lisosmico. Otra

    opcin es reducir el sustrato, y esta aproximacin se basa en la idea de que, si se

    puede reducir la cantidad de sustrato que se tiene que degradar por la enzima

    Figura 23. Patogenia de las

    enfermedades por depsito

    lisosmico.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 42

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    lisosmica, la actividad residual de la enzima podra ser suficiente para

    catabolizarlo y evitar la acumulacin.

    4.8 Enfermedades

    4.8.1 Enfermedad de Tay-Sachs (gangliosidosis G M2: deficiencia de la

    subunidad de la hexosaminidasa)

    Las gangliosidosis G M2 son un grupo de tres trastornos por depsito lisosmico

    causadas por la incapacidad de catabolizar los ganglisidos G M2. La degradacin

    de los ganglisidos G M2 necesita tres polipptidos, codificados en tres genes

    distintos. Los efectos fenotpicos de las mutaciones que afectan a estos genes son

    bastante parecidos, porque se deben a la acumulacin de los ganglisidos G M2.

    24 Sin embargo, el defecto enzimtico de base es distinto en cada caso. La

    enfermedad de Tay-Sachs, que es la forma ms frecuente de gangliosidosis G M2,

    se debe a mutaciones en el locus de la subunidad alfa en el cromosoma 15 y

    produce una deficiencia grave de hexosaminidasa A. Esta enfermedad resulta

    especialmente prevalente entre los judos, sobre todo los procedentes de Europa

    del este (askenazes), en los que se describe una frecuencia de portadores de 1

    de cada 30.

    4.8.2 Enfermedad de Niemann-Pick, tipos A y B

    La enfermedad de Niemann-Pick de tipos A y B alude a dos trastornos

    relacionados, que se caracterizan por la acumulacin en los lisosomas de

    esfingomielina por una deficiencia hereditaria de esfingomielinasa.

    La enfermedad de tipo A es una forma grave de lactantes, con extensa afectacin

    neurolgica, importantes acumulaciones viscerales de esfingomielina y atrofia

    progresiva con muerte precoz en los 3 primeros aos de vida. Por el contrario, la

    enfermedad de tipo B se asocia a organomegalia, pero en general no se afecta el

    sistema nervioso central y estos enfermos llegan a adultos.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 43

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    4.8.3 Enfermedad de Gaucher

    La enfermedad de Gaucher son un conjunto de trastornos autosmicos recesivos

    secundarios a mutaciones en los genes que codifican la glucocerebrosidasa. La

    enfermedad es la forma ms frecuente de trastorno por depsito lisosmico. El gen

    afectado codifica la glucocerebrosidasa, una enzima que normalmente separa el

    residuo de glucosa de la ceramida. Como consecuencia del defecto enzimtico, se

    acumula glucocerebrsido, principalmente en los fagocitos, pero en algunos

    subtipos tambin en el sistema nervioso central.

    4.9 Induccin y proceso

    La autofagia se estimula en una variedad de situaciones de estrs como la falta de

    alimento, la falta de factores de

    crecimiento, infecciones, estrs

    oxidativo o hipoxia. La autofagia

    se puede inducir

    experimentalmente, por ejemplo

    mediante la eliminacin de

    aminocidos de la dieta de la

    clula. Tambin existe un

    proceso basal y permanente de

    autofagia en todas las clulas.

    El mecanismo mejor conocido es el de la macroautofagia. Comienza con la

    formacin de una cisterna membranosa que crece en longitud

    denominada fagforo o membrana de aislamiento. Estas membranas reconocen a

    las molculas u orgnulos que van a ser degradados. Hay casos en que este caso

    de induccin es provocado por parte de la partcula u orgnulo que ser degradado.

    Las membranas del fagforo crecern en extensin y terminar por unir sus

    extremos para formar un compartimento cerrado denominado autofagosoma. El

    autofagosoma puede recibir vesculas desde los endosomas o puede llegar a

    fusionarse directamente con ellos, tanto tempranos como tardos. Los endosomas

    Figura 24: induccin y proceso

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 44

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    aportan protenas lisosomales y bombas de protones, lo que va provocando la

    acidificacin del fagosoma. Al compartimento resultante se le denomina anfisoma.

    Como ltimo paso, el anfisoma se fusiona con los lisosomas permitiendo la

    degradacin del contenido interno del autofagosoma junto con su membrana

    interna. Al compartimento que se crea tras la fusin se le denomina autolisosoma.

    5 OTROS TIPOS DE MUERTE CELULAR.

    5.1 LESIN MITOCONDRIAL

    Las mitocondrias son las

    responsables de aportar la

    energa que mantiene la vida

    en forma de ATP, pero

    tambin participan de forma

    esencial en las lesiones y la

    muerte celular. Las

    mitocondrias pueden sufrir

    lesiones cuando aumenta el

    Ca 2+ citoslico, por las de

    estas protenas hacia el

    citosol y la muerte por

    apoptosis

    5.2 ENTRADA DE CALCIO Y PRDIDA DE LA HOMEOSTASIS DEL CALCIO

    El agotamiento del calcio protege a las clulas de las lesiones causadas por

    diversos estmulos nocivos, y esto indica que los iones calcio son importantes

    mediadores de las lesiones celulares. El calcio libre del citosol se suele mantener

    en concentraciones muy bajas ( 0,1 _ mol) en comparacin con unas

    concentraciones extracelulares de 1,3 mmol, y la mayor parte del calcio intracelular

    est secuestrado en las mitocondrias y el RE. La isquemia y algunas toxinas

    determinan un aumento de la concentracin de calcio en el citosol, inicialmente por

    Figura 25 -Consecuencias de la disfuncin mitocondrial, que

    culmina en la muerte celular mediante necrosis o apoptosis.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 45

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    la liberacin de Ca 2+ de los depsitos intracelulares y a continuacin por el

    aumento del flujo a travs de la membrana plasmtica. Este aumento del Ca 2+

    intracelular provoca lesiones celulares mediante diversos mecanismos:

    La acumulacin de Ca 2+ en las mitocondrias condiciona la apertura del

    poro de transicin de la permeabilidad mitocondrial y, como se ha descrito

    antes, un fallo en la produccin del ATP.

    El aumento del Ca 2+ citoslico activa

    una serie de enzimas, que pueden tener

    efectos negativos a nivel celular. Estas

    enzimas incluyen las fosfolipasas (que

    provocan lesiones en la membrana),

    proteasas (que degradan las protenas

    de la membrana y del citoesqueleto),

    endonucleasas (que son responsables

    de la fragmentacin del ADN y de la

    cromatina) y ATPasas (que aceleran el

    agotamiento del ATP).

    El aumento de las concentraciones

    intracelulares de Ca 2+ tambin induce

    la apoptosis, mediante la activacin

    directa de las caspasas y el aumento de

    la permeabilidad mitocondrial.

    Figura 26 -El papel del aumento del calcio en

    la lesin celular, mitocondria- RE

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 46

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    5.3 ACUMULACIN DE RADICALES LIBRES DERIVADOS DEL OXGENO

    (ESTRS OXIDATIVO

    Las lesiones celulares inducidas por radicales libres, sobre todo por las especies

    reactivas del oxgeno, son un importante mecanismo de lesin celular en muchos

    procesos patolgicos, sobre todo las lesiones por sustancias qumicas o radiacin,

    las lesiones por isquemia-reperfusin (inducidas cuando se recupera el flujo en un

    tejido isqumico), el envejecimiento celular y la destruccin de los microbios por

    los fagocitos.

    Eliminacin de los radicales libres. Los radicales libres son inestables de forma

    inherente y muestran tendencia a la desaparicin espontnea.

    Efectos patolgicos de los radicales libres. Los efectos de las ERO y otros

    radicales libres son mltiples, pero existen tres reacciones de especial importancia

    para las lesiones celulares

    5.4 DEFECTOS EN LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA

    La prdida precoz de la permeabilidad selectiva de la membrana que culmina con

    un dao franco de la misma es un rasgo constante en la mayor parte de los tipos

    de lesiones celulares (salvo en la apoptosis). Las lesiones de la membrana afectan

    a las funciones y la integridad de todas las membranas celulares. A continuacin

    Figura 27 -El papel de las especies reactivas del oxgeno (ERO) en la lesin celular.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 47

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    se comentan los mecanismos y las consecuencias patolgicas de las lesiones de

    la membrana.

    5.5 Mecanismos de la lesin de la membrana.

    En las clulas isqumicas, las alteraciones de la membrana pueden ser

    consecuencia del agotamiento del ATP y de la activacin mediada por el calcio de

    las fosfolipasas. La membrana

    plasmtica se puede lesionar

    tambin de forma directa por

    varias toxinas bacterianas,

    protenas virales,

    componentes lticos del

    complemento y diversos

    agentes fsicos y qumicos.

    Consecuencias de las

    lesiones de la membrana. La

    localizacin ms importante

    de la lesin de la membrana durante el dao celular incluye la membrana de la

    mitocondria, la membrana plasmtica y las membranas de los lisosomas.

    5.6 LESIONES DEL ADN Y LAS PROTENAS

    Las clulas disponen de mecanismos para reparar las lesiones del ADN, pero

    cuando estas lesiones son demasiado graves para poder corregirlas la clula inicia

    un programa de suicidio que culmina en la muerte mediante apoptosis. Se

    desencadena una reaccin similar por las protenas plegadas de forma

    inadecuada, bien por mutaciones hereditarias o por estmulos externos, como los

    radicales libres.

    Figura 28 -Mecanismos de la lesin de la membrana en el dao celular.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 48

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    5.7 LESIN ISQUMICA E HIPXICA

    Se trata del tipo ms frecuente de lesin celular en medicina clnica y se ha

    estudiado mucho en las personas, los animales experimentales y los sistemas de

    cultivo.

    La hipoxia, que es una reduccin de la disponibilidad de oxgeno, se puede

    producir en diversas situaciones clnicas, como se ha descrito antes.

    Por otro lado, en la isquemia el aporte de oxgeno y nutrientes se reduce

    sobre todo porque disminuye el flujo de sangre como consecuencia de la

    obstruccin mecnica en el sistema arterial. Tambin se puede deber a una

    reduccin del drenaje venoso.

    5.8 Envejecimiento celular

    El envejecimiento celular es consecuencia de un deterioro progresivo de la funcin

    y viabilidad de las clulas, causado por alteraciones genticas y por la acumulacin

    de lesiones celulares y moleculares por los efectos de la exposicin a influencias

    exgena. Los estudios realizados en sistemas modelo han determinado de forma

    clara que el envejecimiento es un proceso regulado en el que influyen una serie

    limitada de genes y que algunas alteraciones genticas son la base de unos

    sndromes que recuerdan al envejecimiento humano prematuro. Estos hallazgos

    indican que el envejecimiento se asocia a alteraciones mecnicas definibles.

    Figura 29 -Mecanismos del envejecimiento celular. Los factores genticos y los daos ambientales se combinan para dar lugar a alteraciones celulares propias del envejecimiento.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 49

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Menor replicacin celular. El concepto de que la mayor parte de las clulas

    normales tienen una capacidad de replicacin limitada se desarroll a partir de un

    modelo experimental sencillo para el envejecimiento. Los fibroblastos humanos

    normales, colocados en cultivo celular, tienen una capacidad de divisin limitada.

    Tras un nmero fijo de divisiones, todas las clulas somticas quedan detenidas

    en un estado terminal de no divisin, que se denomina senescencia.

    Un mecanismo probable en las clulas humanas es que en cada divisin celular se

    produce una replicacin incompleta de los extremos de los cromosomas

    (acortamiento de los telmeros), que al final culmina en una detencin del ciclo

    celular.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 50

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    6. Conclusiones individuales

    En el fondo de nuestro organismo cada da estn pasando sucesos especifico, uno

    de ellos es que da con da las clulas inducen su propia muerte en respuesta a

    determinados estmulos. Una de ellas es la apoptosis que consiste en un suicidio

    celular, activando enzimas que tienen la funcin de degradar molculas entre otras

    notando que la apoptosis comparte caractersticas con la necrosis aunque no

    consiste en lo mismo pero tomando en cuenta que la necrosis pierde de manera

    rpida los potenciales de membrana lo contrario de la apoptosis teniendo as

    ventajas y desventajas para el ser humano y siendo un principal estudio en la

    bsqueda de curas para el cncer entre otras.

    Entre la apoptosis perteneciente a la muerte de las clulas encontramos otros tipos

    de muerte como la autofagia, oncosis ,nefroptosis piroptosis y paraptosis que son

    maneras de salida rpida de las clulas que actan mediante diversos receptores,

    protenas enzimas que funcionan de diferente manera. Concluyendo as que la

    muerte celular tiene ventajas pero tambin desventajas como son las

    enfermedades por inhibicin en la apoptosis como cncer, linfoma de hodgkin,

    leucemia y enfermedades por aumento de apoptosis la ms comn y que poco a

    poco est impactando en el mundo es el sida, otras enfermedades que tambin

    estn ocasionando dao son Alzheimer y Parkinson. Dejando a la ciencia a que

    contine con investigaciones buscando los beneficios de la apoptosis y muchas

    ms.

    Ara Ara Margarita Guadalupe

    Dando un seguimiento a temas ya vistos se puede concluir la gran importancia de

    las fases y mecanismos de la reproduccin y divisin celular, es increble como la

    clula pasa por tantos mecanismos para poder dividirse y cumplir con funciones

    importantes que para nosotros los seres vivos son vitales, Sin la meiosis, el

    nmero de cromosomas se duplicara con cada generacin de modo que la

    reproduccin sexual sera imposible, esta entre otras funciones hace importe el

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 51

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    querer estudiar este tipo de mecanismo, ahora tambien sabemos que si el proceso

    no se lleva correctamente o este falla en alguna etapa puede causar

    consecuencias genticas, sndrome de Down, entre otras aneuploidas por

    mencionar algn ejemplo. Por ultimo cabe mencionar que se logr diferenciar las

    caractersticas entre mitosis y meiosis.

    De igual modo ahora conocemos los tipos de muerte celular ms importantes que

    existen y ahora sabemos que nuestro cuerpo est expuesto a este tipo de lesiones

    de manera cotidiana desde la parte externa e interna, como sabemos hay distintos

    tipos de muerte celular solo hay que tener en claro que no todos los mecanismos

    son iguales, estas tienen diferentes vas y mecanismos de activacin y regulacin

    o inhibicin. De igual manera se logr apreciar que algunas patologas son

    consecuencias de estos mecanismos, pero que de tal forma tambien estos

    procesos tienen sus beneficios. Tambien puedo decir que la reproduccin celular

    es un mecanismo de regulacin para la muerte celular, haciendo referencia de que

    este es como un ciclo que se estar repitiendo de manera continua.

    Lehmann Hernndez Erick Alberto

    La meiosis es el proceso de divisin celular y este permite la reproduccin sexual,

    esta tiene dos divisiones meioticas. Esta etapa es muy importante ya que sin la

    meiosis, el nmero de cromosomas se duplicara con cada generacin y la

    reproduccin sexual sera imposible.

    La meiosis se divide en ciertas etapas, que abarcan la primera y segunda divisin

    meiotica, las cuales son la profase I, esta es la ms larga y compleja, y se subdivide

    en leptoteno que es donde los cromosomas formados por dos cromtides desde la

    interfase, despus el cigoteno ah los cromosomas homlogos se van a aparear en

    su longitud y se forman los llamados divalentes. Paquiteno las cromtides de los

    divalentes se acortan y engruesan. Diploteno comienza la separacin de los

    homlogos, pero an se mantiene unidos algunos puntos del entrecruzamiento. Y

    por ltimo la diacinesis donde la membrana nuclear empieza a desaparecer.

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 52

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    Metafase I, anafase I, y telofase I y la meiosis II abarca la profase II, metafase II,

    anafase II y telofase II. Estos pasos son importantes para que se lleve a cabo la

    divisin celular, para crear dos clulas hijas.

    Otro aspecto importante de la clula es su muerte, la apoptosis es la destruccin o

    muerte celular programada es caracterizado por el encogimiento general del

    volumen de la clula y su ncleo. En la apoptosis actan diversas protenas como

    por ejemplo las proteasas que cistena en su sitio activo y se van a romper las

    protenas diana. La apoptosis puede ser por dos vas la extrnseca y la intrnseca.

    La necrosis es otro tipo de muerte celular es un proceso patolgico pasivo y ocurre

    en respuesta a los diversos factores txicos externos. En la necrosis se rompe la

    membrana plasmtica, en el ncleo ocurre la picnosis que es la retraccin del

    ncleo con condensacin de la cromatina; la cariolisis, la disolucin del ncleo; la

    cariorrexis, la fragmentacin del ncleo en trozos con cromatina condensada.

    La autofagia se refiere a la digestin lisosmica de los propios componentes

    celulares, es decir la autofagia es un proceso donde la clula se come su propio

    contenido. Existen diversos tipos de autofagia la macroautofagia, microautofagia

    mediada por chaperonas, crinofaga, tambin tiene un papel relacionado con el

    estrs ya que este favorece la supervivencia de la clula, pero a corto plazo. As

    como estos existen otros tipos de muerte celular como por ejemplo la lesin

    mitocondrial, defectos de la permeabilidad de la membrana, lesiones de ADN y

    protenas y envejecimiento celular, entre otras, que es muy importante tomar en

    cuenta.

    Jacqueline Morales Garca

    Como ya hemos estudiado, nuestro cuerpo es una increble mquina que nos

    permite hacer muchas cosas, para que este funcione adecuadamente es necesario

    una buena alimentacin, pero adems de esto el organismo tiene varios

    mecanismos que regulan la homeostasis. A lo largo de este trabajo se mencionaron

    conceptos que son de gran utilidad para la conservacin y regulacin del medio

  • Dependencia de Educacin Superior Ciencias de la Salud 53

    MEIOSIS Y MUERTE CELULAR

    interno, diariamente a cada segundo nacen, crecen y funcionan ciertas clulas,

    adems de nacer mueren, tal es el caso de la apoptosis o mejor conocida como

    muerte celular programada, es una forma de suicidio celular que ocurre de manera

    fisiolgica durante la morfogenesis, renovacin tisular y en la regulacin del

    sistema inmunitario. La muerte celular consta de mecanismos que son esenciales

    para el normal desarrollo y mantenimiento de la homeostasia. Las clulas crecen

    controladamente gracias a la expresin de nuevos genes que inducen seales de

    muerte en estadios definidos y en respuesta a estmulos fisiolgicos determinados.

    La apoptosis se considera un proceso de eliminacin de clulas defectuosas, pero

    si este mecanismo se saliera de control provocara un gran desequilibrio, algunas

    veces se asocia al cncer, ya que la apoptosis puede ser una causa del desarrollo