Neoplasia y ciclo celular

Conceptos

• El cáncer involucra la alteración en la diferenciación y el crecimiento celular, resultando en neoplasia.
• A diferencia de la hipertrofia e hiperplasia, la neoplasia es descoordinada y autónoma, sin controles reguladores sobre el crecimiento y la división celular.
• La renovación y reparación normal implican la proliferación y diferenciación celular.
• La proliferación es un proceso adaptativo que permite el crecimiento de células nuevas para reemplazar las viejas o cuando se requieren células adicionales.
• La diferenciación celular es el mecanismo mediante el cual las células se vuelven más especializadas con cada división mitótica.
• La apoptosis es una forma programada de muerte celular que elimina células senescentes, dañadas o no deseadas.

Ciclo Celular

• El ciclo celular consta de una secuencia ordenada de sucesos durante la cual una célula duplica su contenido y luego se divide.
• La información genética se replica y los cromosomas duplicados se alinean para su distribución entre células hijas genéticamente idénticas.
• Fases del ciclo celular:
  • G1: Síntesis de proteínas y ARN, crecimiento celular.
  • S: Síntesis de ADN, generando dos conjuntos de cromosomas.
  • G2: Similar a G1, la síntesis de ADN se detiene, pero la de ARN y proteínas continua
  • M: División nuclear y citoplasmática (mitosis).

Puntos de control

• Dentro del ciclo celular, existen pausas cuando los sucesos específicos de las fases del ciclo celular no se han completado
• Los puntos de revisión de daño del ADN permiten identificar y reparar cualquier defecto.
• Las ciclinas controlan la entrada y progresión de las células a través del ciclo; se unen a las quinasas dependientes de ciclinas (CDK)
• Los complejos ciclina-CDK están regulados por la fijación de los inhibidores de CDK (CKI).
• Los CKI son importantes en la regulación durante los puntos de revisión, donde se reparan los errores de replicación del ADN.
• La transición de G2 a M se considera uno de los puntos de control más importantes.

Proliferación Celular

• Proceso regulado por el cual aumenta el número de células mediante la división mitótica.
• Los tipos celulares se dividen en:
  • Neuronas, células del músculo esquelético y cardíaco: rara vez se dividen.
  • Células progenitoras: continúan dividiéndose (células sanguíneas, piel, hepáticas).
  • Células madres indiferenciadas: se pueden estimular para que entren en ciclo y produzcan células progenitoras.
• Las células madre actúan como reserva quiescente hasta que se necesitan reponer células y tienen dos propiedades:
  • Autorrenovación: Sufren divisiones mitóticas manteniendo un estado indiferenciado.
  • Potencia: Capacidad de diferenciación de las células madre.

Tipos de células

• Células embrionarias: pluripotenciales, derivadas de la masa interna del embrión.
• Células madre adultas: residen el microambientes específicos y contribuyen en la homeostasis.

Diferenciación Celular

• Proceso gradual por el cual las células se convierten en tipos celulares más especializados.
• Produce células adultas diferenciadas con características estructurales y funcionales específicas.
• La diferencia entre células de distintos órganos radica lo en genes específicos que se expresan y en el patrón particular de expresión génica.
• El proceso de diferenciación ocurre en pasos ordenados, donde la especialización incrementada conlleva una reducción en los estímulos inductores de mitosis.

Neoplasias Benignas y Malignas

• Las neoplasias se clasifican en benignas y malignas.

Neoplasias Benignas

• Son tumores bien diferenciados que se asemejan a los tejidos originales.
• Tasa de crecimiento lenta, pudiendo detenerse o involucionar.
• Han perdido la capacidad de controlar la proliferación celular.
• Crecen de forma expandida y permanecen localizadas en su sitio de origen, sin metástasis.
• Están encapsulados, lo que resulta en una demarcación definida entre el tumor y los tejidos adyacentes.
• No causan la muerte, a menos que interrumpan funciones vitales.
• Pueden alterar la función de estructuras adyacentes por compresión.

Neoplasias Malignas

• Son tumores menos diferenciados.
• Han perdido la capacidad de controlar tanto la proliferación como la diferenciación celular con alta tasa de crecimeinto.
• Crecen de manera desorganizada invadiendo tejidos circundantes.
• Pueden entrar en el sistema circulatorio o linfático y forman tumores secundarios (metástasis).
• Causan sufrimiento y la muerte a menos que su crecimiento se controle.
• Hay dos categorías:
  • Tumores sólidos: Limitados inicialmente a un órgano o tejido, pero que se desprenden e invaden el tejido circundante y se propagan.
  • Cánceres hemáticos: Afectan células sanguíneas y linfáticas, diseminándose desde el principio.

Tipos de tumores

• Carcinoma: Tumor maligno originado en el tejido epitelial.
• Sarcoma: Tumor maligno de origen mesenquimatoso.
• Papiloma: Prolongaciones benignas micro o macroscópicas que crecen en cualquier superficie.

Características de las Células Cancerosa

• Se distinguen principalmente por dos características: proliferación anómala y rápida, y anaplasia (pérdida de diferenciación).
• Entre más se parecen las células tumorales a los tejidos normales, menor será su grado.
• La escala va del grado I al IV (siendo I bien diferenciado y IV mal diferenciado con anaplasia marcada).
• Inestabilidad genética: Las células cancerosas tienen un ‘fenotipo de mutación’ con inestabilidad genética, esto contribuye al desarrollo del cáncer.
• Independencia del factor de crecimiento: Se dividen con rapidez sin que un factor de crecimiento se fije a su factor.
• Inhibición dependiente de la Densidad Celular: Pierden la inhibición dependiente de la densidad celular (cese del crecimiento cuando alcanzan densidad particular).
• Dependencia del Anclaje: Las cancerosas siguen viables multiplicándose sin las fijaciones normales.
• Comunicación intercelular: El deterioro interfiere con la formación de conexiones intercelulares.
• Expectativa de vida de las células: Las células cancerosas difieren de las normales en que son inmortales (se dividen un número infinito de veces).
• Expresión Antigénica: Las células cancerosas a veces expresan antígenos que se identifican inmunitariamente como extraños
• Producción de enzimas, hormonas y otras sustancias: las células cancerosas pueden producir sustancias que las células normales no sintetizan.
• Cambios citoesqueléticos: Muestran cambios y anomalías citoesqueléticas.

Invasión y metástasis

• El cáncer se disemina mediante la invasión y extensión directas, o mediante la diseminación metastásica.
• Metástasis: Desarrollo de un tumor secundario en un sitio distante al tumor primario.
• Para metastatizar, una célula debe ser capaz de: desprenderse, invadir, entrar el vaso sanguíneo, sobrevivir las corriente sanguínea, salir, invadir el tejido y crecer.

Tasa de crecimiento

• Fracción de crecimiento: proporción entre las células que se están dividiendo y las que están en reposo.
• El tiempo de duplicación: el tiempo que les lleva en duplicar el número total de células de un tumor

Etiología del Cáncer

• Es útil analizarla a través de:
• Mecanismos genéticos y moleculares que participan en la transformación de células normales en células cancerosas.
• Factores externos (edad, herencia, ambientales).

Bases genéticas y moleculares del Cáncer

• La mayoría de los cánceres se origina con una mutación o daño genético, esto transforma una o más células con funcionamiento con normalidad en células cancerosas.
• El microambiente celular con citocinas es contribuyente para el desarrollo crecimiento y progresión del cáncer

Genes Relacionados con el cáncer

• Genes relacionados al desarrollo y clasificación de cáncer.
• Protooncogenes: Genes normales que si tienen mutación, su actividad excesiva aumenta el riesgo de cáncer.
• Genes supresores de tumores: crean un ambiente en el que se promueve el cáncer.
  • Retinoblastoma: Evita la división celular.
  • Gen TP53: Se activa en las células ADN dañado.

Carcinógenos

• Un carcinógeno es un agente capaz de causar cáncer. Se dividen en dos grupos: Reaccionan de forma directa o indirecta.