Biología Celular: Proteínas de Actina

Tema 14: Citoesqueleto

• El citoesqueleto está formado por filamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos.
• Los filamentos de actina forman redes móviles, controlando la forma y motilidad celular, así como la división celular.
• Los filamentos intermedios tienen una función más estática en la resistencia mecánica y la conformación de tejidos.
• Los microtúbulos determinan la posición de los orgánulos, dirigen el transporte intracelular y forman el huso mitótico, vital para la mitosis.
• Las proteínas asociadas regulan la dinámica, estabilidad y función de estos filamentos.
• Uniones celulares utilizan filamentos de actina y filamentos intermedios para unir células entre sí y su soporte a la matriz extracelular.
• Los filamentos de actina son importantes para la formación de las microvellosidades.
• Las propiedades clave de los filamentos son: autoensamblaje, polaridad y dinamismo.

Tema 14.1: Filamentos de Actina-Microfilamentos

• Los filamentos de actina, también conocidos como microfilamentos, son polímeros helicoidales de la proteína actina, con un diámetro de 8 nm.
• Se encuentran en toda la célula, particularmente bajo la membrana plasmática.
• Pueden formar estructuras estables como microvellosidades y estructuras dinámicas como pseudópodos o lamelipodios.
• Los filamentos de actina están compuestos de actina-G (forma globular).
• Actina-G polimeriza para generar actina-F.
• Tienen polaridad (+ y -), con diferentes velocidades de ensamblaje en cada extremo.
• La polimerización y despolimerización son procesos dinámicos, regulados por proteínas accesorias.

Tema 14.2: Filamentos Intermedios

• Los filamentos intermedios tienen un diámetro de 10-12 nm.
• Son un grupo heterogéneo de proteínas que se expresan en diferentes tipos de células.
• Se agrupan en 6 familias: Queratinas, Vimentina, Desmina, Neurofilamentos, Laminas y tipo XIII
• Se caracterizan por su función de resistencia mecánica, soporte y estabilidad del tejido; no se mueven, participan en uniones celulares y no tienen polaridad.
• Forman parte de la lámina nuclear, desmosomas y hemidesmosomas, contribuyendo a la estructura y función de los tejidos.
• Forman haces, redes o estructuras de forma individual, no son estructuras dinámicas.

Tema 14.3: Microtúbulos

• Los microtúbulos son cilindros huecos compuestos por dímeros de tubulina (alfa y beta).
• Tienen 25 nm de diámetro, son rígidos y tienen polaridad (+ y -).
• Participa en la organización celular, el movimiento de orgánulos, el transporte intracelular y la formación del huso mitótico.
• Se polimerizan y despolimerizan dinámicamente en una fase de equilibro entre crecimiento y desensamblaje.
• Tienen una polaridad específica.
• Los microtúbulos se nuclean a partir de centros organizadores de microtúbulos (MTOC), un complejo próximo al núcleo, generalmente a los centriolos.

Tema 15: Cilios y Flagelos

• Los cilios y flagelos son apéndices celulares móviles que contienen un haz de microtúbulos en su interior (axonema).
• Se usan para el movimiento en medios líquidos.
• Los cilios primarios, son estructuras inmóviles que actúan como sensores.
• Los flagelos, son más largos y se mueven ondulantemnte.
• En las células eucariotas, el axonema es la parte central que contiene 9 dobletes de microtúbulos periféricos y 2 microtúbulos centrales.
• Las proteínas motoras, como la dineína y las kinesis, controlan el movimiento de los cilios y flagelos, mediante el proceso de deslizamiento de los dobletes de microtúbulos.

Tema 16: Ciclo Celular

• El ciclo celular es un proceso regulado y coordinado que describe las etapas de crecimiento y división de una célula eucariota.
• Las etapas principales son: G1 (crecimiento), S (replicación del ADN), G2 (crecimiento y preparación para la división) y mitosis (M fase de división nuclear).
• Puntos de control regulan la progresión del ciclo, garantizando que cada fase se completa correctamente antes de pasar a la siguiente.
• Mecanismos moleculares como las quinasas dependientes de ciclina (cdks) junto con las ciclinas regulan el ciclo de la célula en respuesta a estímulos externos e internos.
• La muerte celular programada (apoptosis) es una parte esencial del ciclo celular.

Tema 17: Muerte Celular

• La muerte celular regulada como la apoptosis, es vital para el organismo, mientras que la necrosis es una muerte celular accidental.
• La apoptosis es un proceso que se produce como respuesta a estímulos específicos; las células se encogen, se desintegran y son fagocitadas.
• Se requieren factores de supervivencia para inhibir la muerte celular programada.
• Las caspasas participan como ejecutoras para la muerte celular.
• La vía intrínseca se activa desde dentro de la célula (estrés celular), mientras que la vía extrínseca se activa desde afuera de la célula (ligandos de superficie).
• La muerte celular programada puede ser inducida por varias señales, como lesiones, estrés o factores de supervivencia.

Tema 18: Envejecimiento y Senescencia

• El envejecimiento celular también impacta en la actividad del ciclo celular y la proliferación celular.
• Senescencia celular es un estado de reposo permanente que las células se adhieren a la célula permanentemente, para evitar la proliferación excesiva.
• El mecanismo de senescencia celular se relaciona con el envejecimiento fisiológico.
• Señales externas e internas.
• La acumulación de senescencia, reduce la función del tejido.
• El acortamiento de los telómeros se relaciona con la senescencia replicativa.