Apoptosis y Regulación Celular

Biología Celular Bloque 3: Regulación Celular

• El bloque 3 se centra en la regulación celular, específicamente en la unidad didáctica 12: Muerte y renovación celular.
• La mayoría de las muertes celulares en organismos multicelulares son consecuencia de un proceso fisiológico normal, la muerte celular programada (apoptosis), crucial en el desarrollo embrionario y de tejidos adultos.
• La muerte celular debe estar en equilibrio con la renovación celular. La mayoría de los tejidos contienen células madre capaces de reemplazar células perdidas.

Guion de la Unidad Didáctica 12

• Se estudian tres temas principales: muerte celular programada (apoptosis), células madre y mantenimiento de tejidos adultos, y medicina regenerativa incluyendo células madre embrionarias y clonación terapéutica.

Muerte celular programada (Apoptosis)

• La apoptosis es un proceso regulado esencial para el destino de cada célula, cumpliendo con las necesidades del organismo.
• Durante la apoptosis, el ADN se fragmenta, la cromatina se condensa, el núcleo se disgrega, la célula se encoge y se rompe en fragmentos envueltos por membranas llamados cuerpos apoptóticos.
• Las células apoptóticas son eficientesmene fagocitadas por macrófagos y células adyacentes, eliminandolas rápidamente de los tejidos.
• En contraste, la necrosis es una muerte celular accidental, generalmente por lesión, que conlleva inflamación.

Células madre y mantenimiento de los tejidos adultos

• Los tejidos adultos contienen células madre que se dividen continuamente para reemplazar las células que mueren, manteniendo así el equilibrio entre muerte y renovación celular.

Medicina regenerativa: células madre embrionarias y clonación terapéutica

• La medicina regenerativa busca utilizar células madre para reparar o reemplazar tejidos dañados.

Regulación de la Apoptosis

• Las caspasas son los ejecutores de la apoptosis.
• Las caspasas se activan mediante la escisión de más de 100 proteínas diana.
• Las caspasas se regulan a través de inhibidores de la apoptosis (IAP).
• Los IAP inhiben la actividad de las caspasas, ubiquitan y degradan las caspasas por el proteosoma.

Vías de señalización que regulan la apoptosis

• La apoptosis se regula por vías intrínsecas (se activan por lesiones en el ADN) y extrínsecas (se activan por señales de otras células).

Señalización intrínseca

• La activación de quinasas sensoras de las lesiones del ADN activan p53, aumentando sus niveles.
• Esta activación desencadena la activación de genes pro-apoptóticos (como PUMA y Noxa), lo que inicia la via apopoptotica.

Señalización extrínseca

• La activación de caspasa-8 mediada por receptores de muerte celular (por ejemplo, TNF) induce la trimerización de los receptores, reclutando caspasa-8 y las moléculas adaptadoras.
• Caspasa-8 activa a otras caspasas efectoras (como las caspasas 3 y 7) iniciando la cascada apopoptotica.

Células madre adultos

• La mayoría de las células en los animales adultos no están en división celular.
• Células madre adultas en muchos tejidos dan lugar a células de proliferación rápida que están en el proceso de diferenciarse.
• Células madre adultas en las distintas etapas dan lugar a diferentes tipos celulares
• Células madre adultas pueden renovar tejidos.

Células madre embrionarias

• Se obtienen de embriones tempranos.
• Tienen capacidad para diferenciarse en cualquier tipo celular del cuerpo.

Transferencia nuclear de células somáticas

• La transferencia nuclear se utiliza en el clonamiento.
• En este proceso, el núcleo de una célula adulta se transfiere a un óvulo desnucleado.
• Este proceso se usa para transferir el ADN de un animal adulto a un óvulo sin núcleo, para crear un embrión.
• El proceso es ineficiente e implica alteraciones en los animales producidos, con baja tasa de éxito y vida reducida.

Clonación terapéutica

• En la clonación terapéutica, se transfiere núcleo de un paciente a un huevo sin núcleo.
• Se cultivan hasta obtener embrión temprano para obtener células madre, que podrían diferenciarse para uso terapéutico.
• El objetivo es evitar las respuestas inmunes mediante la creación de células genéticamente idénticas al paciente.

Células madre totipotenciales inducidas

• Son células maduras reprogramadas a células totipotenciales mediante la activación de 4 factores de transcripción.
• Estas células podrían ser utilizadas en procesos terapéuticos similares a las células madre embrionarias.

Transdiferenciación de células somáticas

• Un proceso para reprogramar células somáticas a diferentes tipos celulares mediante la incorporación de factores de transcripción.
• Ofrece una alternativa a la utilización de células madre pluripotentes.