Diferenciación celular

Es conocido que durante el desarrollo embrionario la formación de algunos órganos o tejidos complejos abarca la actividad de varios genes, regulada por la operación de uno que se denomina gen homeótíco .

• Un gen homeótico es un gen que interviene en el programa de desarrollo que determina la localización de órganos a lo largo del eje antero-posterior. La determinación del eje anterio-posterior (cabeza-cola) del embrión constituye la piedra angular del desarrollo porque proporciona un línea central a lo largo de la cual se desarrollará el resto de las estructuras.

• Dentro de cada especie, las etapas de la construcción del embrión se suceden siguiendo un escenario constante. El programa genético dirige las etapas del desarrollo, la estructuración del embrión y la diferenciación de los distintos órganos, cuyas células (musculares, células nerviosos) expresan sólo una parte del programa genético completo.

Los genes homeóticos definen el plan corporal en el ejeantero-posterior (cabeza-cola)

GENES HOMEOTICOS

• Las anomalías que se muestras en las drosófilas mutantes afectan sólo a los genes que determinan la localización de las alas (mutante bitorax) y las patas (mutantes Antennapedia). Estos genes se llaman genes homeóticos y sus mutaciones son mutaciones homeóticas.

Una mutación homeótica provoca la sustitución de una parte del cuerpo por una estructura cuya ubicación normal correspondería a otro sitio.

En la figura, las moscas mutantes bitorax tienen un par de alas adicionales en el sitio donde normalmente debería estar unos pequeños apéndices llamados estabilizadores; las mutantes Antennapedia tienen patas adicionales en el lugar donde deberían tener antenas.

Los productos finales de la expresión de los genes homeóticos son las llamadas proteínas homeóticas, que forman un gradiente a lo largo del eje céfalo-caudal del embrión, y cuando se alteran, porque tiene lugar una mutación en un gen homeótico, queda inhibida la formación de estructuras corporales complejas.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Hox-genes-drosophila.jpg

Las células embrionarias

Son capaces de

transformar

sus

características

Estructurales y funcionales

Estímulos

Bajo la presencia de determinados

Especializadas Para serPotencial

inicial

Perdiendo su

Determinación

Proceso llamado

Los factores determinantes

Diferenciacióncelular

Determinantes Citoplasmáticos

localizados

De la

Moléculas

son

Conocidas como

Inducción

Célula que cambia su fenotipo

influenciada por otra

Célula inductoraCélula respondedora

Célula que causa el cambio para modificar a otra

Que las células vecinas adquieran un

patrón de desarrollo similar y de forma

coordinada

Hay 2 tipo de células

Su interacción permite

Inductores en la formación del ojo en vertebrados

• La capacidad de una célula de modificar su fenotipo, es decir, de responder frente a la presencia de una célula inductora se denomina COMPETENCIA

En la inducción…

• Las señales de inducción son moléculas de diferente naturaleza, como:

• Hormonas.• Factores de

crecimiento.• Citoquinas.

• Los efectos pueden ser:• Cambios en la

producción de moléculas de adhesión (célula- matriz) importante en la formación y determinación de las características de los tejidos.

Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.

Diferenciación de células troncales

Las células troncales

Se encuentran en los

Organismos pluricelulares

Que se caracterizan por

Autorrenovación Potencialidad

limitada

Capacidad de experimentarnumerosos ciclos de división

Manteniendo su carácter indiferenciado

Capacidad de diferenciarse en otros tipos celulares

Las células troncales

Corresponden a 3 clases de células

derivadas de

blastocistos

células troncales adultas

Del cordón umbilical

Las células troncales

En embriones En adultos

Dan origen a todos los tipos celulares Participan en la

mantención de tejidos en renovación

Piel o tubo digestivo

Reparación de tejidos

A medida que las células se diferencian pierden su potencialidad de transformarse en otros tipos celulares.

1° son totipotentes: capaces de originar cualquier tipo celular.

2° son pluripotentes: capaces de originar un subconjunto de tipos celulares.

3° son multipotentes: capaces de generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen.

4° son unipotentes: capaces de autorrenovarse y originar un solo tipo celular.

Receptores

ReceptoresLos receptores son proteínas o glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en las membranas de los orgánulos, en el citosol celular o en el núcleo celular, a las que se unen específicamente otras sustancias químicas llamadas moléculas señalizadoras, como las hormonas y los neurotransmisores. Independiente del lugar donde se encuentre, los receptores tienen ciertas características comunes:• Adaptabilidad Inducida• Saturabilidad• Unión Reversible• Afinidad

Tipos de control1. Control autocrino moléculas que actúan en la misma célula que las libera

(interleuquina-2 por ejemplo, que estimula la proliferación de células T). Las células muy próximas también pueden verse afectadas.

2. Control paracrino(mediadores locales), moléculas que actúan cerca de las células que las liberan (prostaglandinas por ejemplo).

3. Control endocrinas, moléculas que actúan en células distantes del lugar donde se liberan (insulina por ejemplo, que se libera en la sangre gracias a una glándula endocrina).

Transducción de señales

1.- Formación complejo Hormona- Receptor: esto lleva a un cambio conformacional en el receptor.2.- Activación proteína transductora: el cambio conformacional, activa una proteína transductora, que es generalmente una proteína G.3.- Activación segundo mensajero: La proteína G activa al segundo mensajero, el cual generalmente es AMPc (AMP cíclico) el cual desencadena una serie de reacciones metabólicas, que llevan al cambio en la actividad de la célula.

Amplificación de señales

Adhesión celular

La adherencia celular o adhesión celular (MAC) es la capacidad que tienen las células tanto en los seres unicelulares como pluricelulares de unirse a elementos del medio externo o a otras células. Conociendo ya el termino y significado de lo que llamamos adhesión celular podemos saber que se produce tanto por fuerzas electrostáticas y otras interacciones como por moléculas de adhesión celular, que son específicas.

Importancia de la adhesión celular• El desarrollo embrionario.• La migración celular.• La inflamación. • La comunicación celular. • La diferenciación celular.

Diferencias de la Adhesiones Diferencias de la Adhesiones Celulares Celulares

Uniones oclusivas:Uniones oclusivas: se hallan en el extremo apical de la célula. Se extienden a lo largo de todo el perímetro celular. Las membranas se unen en varios puntos por medio de proteínas transmembrana.

Función: impiden el paso de sustancias desde el lumen hacia el tejido conectivo. 

• Uniones adherentes:Uniones adherentes: se localizan por debajo de las uniones oclusivas. Son uniones que también se extienden a lo largo del perímetro celular. Son uniones de anclaje, que mantienen fuertemente unidas las células epiteliales. En esta fuerte unión participan proteínas transmembrana (cadherina) que a su vez se relacionan con microfilamentos intracelulares (actina) por medio de proteínas de unión intracelulares.

• Desmosomas: Desmosomas: pueden localizarse por debajo de las uniones adherentes (3), aunque también se observan en cualquier sitio de la membrana plasmática lateral. Ocurren en sitios discretos y pequeños. Forman parte de las uniones de anclaje, o sea mantienen unidas a las células. Las células se unen por medio de proteínas transmembrana (desmogleinas) las que se relacionan con los filamentos intermedios del citoesqueleto a través de proteínas que forman placas(desmoplaquinas).

• Uniones comunicantes (nexo, gap junction, unión en hendidura): las uniones comunicantes ocurren en lugares pequeños y discretos de la membrana plasmática lateral. Presentan una serie de proteínas (conexones) formadas por 6 subunidades, que forman un poro por donde pueden pasar moléculas de un peso menor a los 800 daltons (iones) de una célula a otra.

Matriz extracelular

¿De que se compone?

• Principalmente compuesta por proteínas, glucosaminoglucanos, proteoglucanos y glucoproteínas, organizados en entramados diversos que constituyen las diferentes matrices extracelulares de los distintos tejidos.

• Las funciones de la matriz extracelular son:• Entrada de nutrientes• Salida de desechos• Resistencia a los tejidos• Mantener su estructura

La matriz está compuesta por polisacáridos y proteínas muy diversos, secretados y ensamblados localmente formando una compleja red que se encuentra en íntima asociación con la superficie de la célula que la produce.

Importancia de la adhesión celular en la metástasis

•El papel de la matriz extracelular junto con las moléculas de adhesión de la superficie de la célula es crítico para la metástasis. Por un lado, se sabe que las células metastásicas pierden estas moléculas de adhesión que las anclan a la matriz. Además, la metástasis a menudo implica la destrucción de esta matriz extracelular mediante enzimas que secretan las propias células tumorales. Por ello, conocer mejor las propiedades de la matriz extracelular y de las moléculas de adhesión ayudara a comprender la dinámica de la metástasis.