Ciclo Celular PDF

24 S E C C IÓN 1 E mbriologia general C IC LO C E LULAR R egulacióndel ciclo celular El ciclo celulor es una secuencia de acontecirrientos...

24 S E C C IÓN 1 E mbriologia general C IC LO C E LULAR R egulacióndel ciclo celular El ciclo celulor es una secuencia de acontecirrientos oue C omplejos C DK-ciclino llevan a las células a crecer y proliferar; se encuentra regula- do para evitar que las células proliferen descontroladamen- L os complejos cinasa dependiente de ciclina (CDK , cyclin- te y que las células coo ácido desoxirribonucleico (DNA. dependen! killase)-ciclina regulan las diferentes fases del ciclo deoxyribonucleicocid) dañado se dividan celular (Figura 3-1). El factor promotor de la mitosis (Ml'F , mitosis pro111oti11gfactor) es I responsable de que las células El c.:ido celular comprende una serie de sucesos moleculares. entren en mitosis. Este factor consta de dos proteínas: COK l morfológicos y funcionales, perfectamente orquestados, que y ciclina B. La CDK l es una proteína constitutiva del citoplas- culminan con la división de las. células. Su duración promedio ma celular con actividad proteína-cinasa, es decir, fosforila es de 16-24 h y consta de dos periodos bien caracterizados: in- proteínas; sin embargo, en ausencia de la ddina U, es inacti- terfase y división o mitosis, si ~e trata de células somáticas: y '"" de manera que la ganancia y pérdida de la actividad CDK I meiosis en el caso de las células de la linea germinal (óvulos depende de la síntesis y degradación de la ciclina R L a ac- )' espermatozoides). Con base en el períodoen el que se dupli- ción del complejo CDK I -ciclina ll sobre sus dianas proteica; ca el material genético, la interfase se divide en tres Ía.5eS (F i- [hisronas, cubierta nuclear)' microtúbulos] provoca conden- gura 3-1): sacien de la cromatina, desintegración de la cubierta nuclear v organización del huso mitótico. Fase Gl. Crecimiento inicial. En la fase Gl, el aumento de la transcripción dependiente Fase S. Replicación del DX A. de E 2F permite que las células pasen por el punto de restricción Fase G2. Crecimiento final y preparación del aparato (R). Entreotros genes, E 2F aumenta la expresión de la cidina E mitótico. y ciclina A. que activa COK 2 y aumenta aún más la Íosforila- ción de la protema del relinoblastoma (pRb) en una retroali- Cabe resaltar que. durante la segmentación del cigo- mentación positiva (F igura 3-1 ). to, los blastémeros se dividen pero no hay crecimiento celu- Los acontecimientos que ocurren durante la interfase )' el lar, ele forma que I~ blastórneros aumentan en número pero lr.ÍfüÍlo a través de SU.\ diferentes fases son regulados por un van disminuyendo su volumen, y como resultado el embrión sistema de control central que también consta de complejos no incrementa su tamaño. En este período del desarrollo em- CDK -ddina, y,al igual que en la mitosis, dependen de la degra- brionario, la división celular es muy aceleradadebido a que los elación de las ciclinas yla consecuente inactivación de las cina- primeros blastórneros presentan un ciclo celular de solo dos fa- sas, En GI, el complejoCDK 116-c:idina D promueve el tránsito se':~ y !\.l. Má' tarde, en el blastocisto, poco anta eleque inicie Gl-S; por su parte, en la (a...,~ I°' complejos CDK 2-ciclina 1:. la implantación, el ciclo celular ó completo ya que...e incorpo- y CD10ma en I m1lo>iS. organbmo: por d contrario: el procese conunúa a lo largo de lJ Crnl.>tan d proMnas 1ntr111>foriladopor 10'> tumpl pierde su capacidad para controlar el oclo celular ) la.' mas al huso m1l0títo a trav..,., del centnolo, a lin de prevenir células proliferan de forma descontrolada. La -.egunda vta ve- errores en la -eparaoon de las cro1njtide~ hermanas. La fo rifica el posibledano al ONA pr"' io al miJ en la pro l..1 mitOM!..,. la forma habitual de dl\ 1>1on de la> células >0111.\ 0 gresión de la replicacion del ONA. tamo en la 1ran>1uún li. En el humano existen 16 cromosomas: H autosomas y 2 G 1 S como en IJ ~ G2, cuando el dano e, irreparable, A 1.\1 hderocromowrn.i> o cromosomas sexuales, X X en el caso de finalmente promuevegenes que conducen J la apopt0>i>. la mu1er' X \ en el caso del hombre, Durante este proceso se Tercer punto de controt. Regula la tran>idon G2.:-1. com ;egreg.i d ONA duplicado en la ía"" '> del ddo prueba la replícacion correctadel ONA yeorrígeerrores U (~lula!. hiJ J.\con el mismo numero y lipo de y cada una tiene 23 somas homólogos mediante protemas denominadascohesi- cromosoma> con dos crornátides (46 cadenas de ))NA ). Cada 1un. S e llaman "bivalentes"porque el complejo estáformado célula se va a dividir de forma semejantea la de una mitosis. L as por dos homólogos r "tétradas" porque los complejos lie· foses de la rneiosis 11 son: nen un total de cuatro cromátides, dos por cada cromosoma homólogo. Paquiteno.Sucede la recombinacióngenética por el entre- Profose 11 cruzamiento de segmentos entre las crornátidesde los ero- mosomas homolog~. Esta fase es rnas sencilla que la profase I, va que no ha' recorn- Diploteno. Ccrtuenaa lJ separación de Jo; bivalentes que binación. Si se formo IJ cubierta nuclear; eM..l desaparece, se permanecen unido> en lo. quaJ >mJ >. punto> donde se llevé tomp.;u.. tan lol'i cromosomas )' ~ in1W la íormJC.-ión del huso a cabo d entre. Cuntanu.i la t'OOÓo!fl.\acauncromosómica: h» bi valentes son tomp.x.tO!i.. IJ membrana nuclear comienza a de"ntegra™ ' l d huso meiótK o se ensambla, Metofose 11 En la rneiosis 11, los cinetoeorosde las cromatides hermanas de Metofose 1 cada cromosoma quedan orientados a cada uno de los polos y anclados a las fibras cromosómicas del huso. E n esta fase, los cromosomas homólogos de cada bivalente se conectan con las fibras del huso, de íonna que un cromosoma homólogo queda conectadoo un polo del huso y el otro hornó- Anofose 11 logo al otro polo. LO> dos cromatides hermana> de cada ero- rnosorna homólogo están conectada> al mismo polo del huso L as cromátides hermanasse separan yse desplazan hada cada para que, en la anaf'"!'' J, se desplacen juntas. Cada cromosoma polo del huso meiótico. C APITULO 3 e. plt"f1gH11n coill (phl-SUC~ l.J lt.it:krh- 45.X O u ,inJ roinc de L 1Ur-1e..h-Twncr) Uli.t, tC'slíc..ulo... pequen~. CS· 47,X X Y Síndrome de K hndcltcr tcnhd.ad pur.UotbfX -'fm1.t \ello c.":'>(;mo\Oma,, \lluadus en cada polo de la célula, i IJ formacíon de la cubierta nudear. A l final de la tdoÍJ...,..., produce la tttucine"-'· L a mtw.11.1 crestas jt\'nlt.lle< srtu..:IJ S ro b pared dorsal ck' l., avidad abdc'l!m.11en0---s.lrrollo CA PÍTULO 4 Gamctog C S IS Formación del espermatozeédey d.-1 cwocíto 35 IJ uretra v uri.u tiil.indul..is J.na.c, o accesorias, En el interior de los le.l1lul~. especificamenteen los tubulos seminíferos, t'S donde oc:urrirJ la fofml glJ ndula!'t.anit:xa'proporcionaran, a L rJ \.~S de sus secreciones, \U.!'ttancia' ~'enc.:ial~) para ía maduracicn v transporte de lJ I 'f células mioides (Fi.f.u pueden sobrevivir y dar origen a tumores denominudos lera- r.- 1-1U, 1 lC t 1·5). A lrededor de 1.,,, L ubulue. seminífero. tontas, que se caracterizan por ~lar formJ do,,., por distintos tejidov, tomo piel, pelo, hueso. musculo, dientes, etcéter.r Conductillosclcrmtcs ( i~ura 1 2). No todoo. lo, terJ lum > tienen este origen, )J que tambien pul!tt producidos por cualquier lirpe> celulares daí renle> en d celu 'ª' (F111ura l lC). Dichas célulns 'U>tentapertnalOflenita (FiA ura' 1· I(;). una íundón muy importante, ya que J ctu.in corno·nocfriL J ~;· C APITULO 4 metogénes1s. F ormación del espermatozoide y del ovoclto 37 Fíg\n 4 S. Secooo histologlc.1 de un testxulo,,du~o A. Panoramac> del corte que mucstraVi\TlOS tubelos cortados rr.v1s\er..Wneme.con el eprtelio semllik'fOIOrrrundo sus paredesy el tepdo coniuntMl pelancia> nutritiva». hasta la pubertad. L J S esperrnatogonias primitivas mantienen Fagocitar células espermatogenícas en degeneracion y del ci- !)U autorrenovaoon v M" mantienen en estadio indiferenciado toplasma del que se desprenden durante su de..trrollo. por faOs situados en la matriz que tm.i~r meiosis. rodea a lo> tubul°" serníruferos (figura~ 1 IC y 1 6). A partir Secretar.su.tanda. que estimulen 3 las células mt...,.litiale> de 1.1 pui,.,rwd, lgun..,,..,.¡>ermJ togoni primitivas permane para lo produccson de testosterona. (2n), aumentando su número Controlar el movimiento de las tdula.s esperrnatogenicas. de forma exponencial ( Fiitur~ 1 6). Gln'.,.permatogo11ia A , Nutrir a la> espermáudes. entran nue\"amentc en mito,1"-t dando orig~n a tres o cuatro Secretar factor mhibldor mulleriano durante la etapa ern- nue' a~ gcnt-racionó de e\permatogoni:i,, lao, e~pennatogonia' brionaria, que impide el desarrollo de hh conductos para- A , A ,, int espermatoou», de mentan lo >1¡1u1ent"' cambios: 1) liberan el exceso de cito la 111i~mJ g~nt:rat.:ión. L a meio~i-. 1 de los espermatocues prima plasma (que M'ra fagodtado por la> célula; sustentaculnres): rios dura nproxirnodamente 21 doa>. 2) la crornauna se cornpacta (reduciendo el tamano dd nú , do, esperrnatocnos "''undarío> haplo1de' (In)' bi'J l.(¡ deo); 3) d r1na (que re"' 11, dando origen cJ dJ uno de l.i maror parte dd nudeo); 1) el tal da origen al ellos a do> e-perrnaudes, más pequenas (la motad del tamano flap.do del "'perma1owide (que conf (1 n) ' con ero e\ta\ ); 5) la> m1to M' wn« nL ran alrededor del 1110!)01n:.i' monovalentes: la fórmula cromosómica de las t:!\ pennato:wide formando la vaina mitocondrial (que perrnátides resultnntes de esta segunda di\·i,ion meiouca ;o,r~ cbrJ la energía neL "'3ria al "'permatowíde para >u motilidad); 23,X parn do> de ella-, y23,\ para las otra> dos (Fagura 1 6) u ' 6) d otoplJ sma tonforma una vaona alred..dur del cuello y el 46,')(I{ Ecnn."~"""B ' 1.6.'t:f ~ E spermatooto pnmano 23.Y 23.X / \ 23.Y Espcrrnatooto secuidJ no M."'ioi de la. hbtona; por peotaminas: ron, lo> espermatozoldes son impulsado» hacia el epididimo a.ii.1. el geno1110 queda empaquetado :.eh veces rll.l> que en los trovb de lo> conductillos eferente> l la red testicular 11raua. oelulas :.. l>to e> indispensable para proteger el mate· a IJ !. contracciones musculares di! estos conductos. Y a en el rial genético de lo~ espermatozoides de la oxidación, Iragrnen- epidídimo.v por un espacio de aproximadamente 12 días, lo!t t.ación del lJ NA , infecciones, radiaciones y moléculas nocivas espermatozoides atraviesan una maduración bioquímica me- de los conductos genitales femeninos. diante la cual adquieren su motilidad propia y una cubierta glucoproteica que será muy importante más adelante durante el proceso de capacitación que deberán tener para realizar la Espermatozoide maduro fertilización. L I espermntozoide morfológK amente maduro mide entre.:;o l' 60 µ m de lcngnud, k n.:a su madurez morfulugK a en 0 E S PE R MATOZOIDE S ANÓMALOS lo~ tubulos sermníferos en aproxi mudamente 60- -o días y está constituido por la cabeza, el cuello y la cola o flagelo La presencia de espermatozoides anómalos morfológica o fun- (Figura 4·8). L a cabe-u (de 2-3 µ m de ancho )' 4-5 µ m de cionalmente es frecuente y en un hombre sin problemas de largo) contiene el núcleo y estárecubierta por el acrosoma fertilidad se pueden encontrar hasta en un 10% del total de es- (capa glucoproteica en forma de gorro o caperuza que re- perrnatozoides eyaculados. viste la mayor parte de la cabeza). Alrededor del cuello del espermatozoide se encuentra la mayor parte de la\ mitocon.. dría> formando la vaina mitocondriul. L o cola o flagelo (de Anomahas cromosómicas aproximadamente SO µ m de longitud) e>l consutuida por una serie nt J d1uonal de energja. A", el semen -e puede considerar c.umu una mezcla de los espermatozoides con b secrecron de la> W>i senunules, la proslaW y la> !(landu la> bulbouretrales. LJ > vesículas seminales aportan más de la mitad de las se- creciones que forman el semen. Sus principales componen- les son la fructosa, la> prostaglandinas )' la vesiculasa. l..a [ructosa 6 un azúcar de cinco carbonos que se encuentra en una concentracién de 1.5~6.0 rng/rnl, de semen, y su principal función consiste en proporcionar energia a los espermatozoides. L as prostaglandinas son lípidos que ac- túan durante d coito sobre el moco cervical y aceleran el peristalusmo uterino y el de las tubas uterinas, su comen- tracion IJ de !.JO a 300 mg/mL de semen. La 1eskulJ \ól es una enzima que coagula el semen det)U.< secreciones du- matozoides bicéfalos (con do,_ cabezas } 'un único ílage)o), bi- rante la estimulacíón sexual, y entre sus componente. se in- caudados (con doble flagelo), con cabeza muy grande o mu)' cluyen galactosa, galactosamina, ácido galac.tosúrico, ácido pequena (macrocéfalos o rnícrocefalos), con ílagelo muy corto, ~iálico y m~tilpent~. A parentemente, la función de esta~ con tlagelo muy lar¡:,o y enredado, con vama rnitocondrial des- !-.Uslandas e' actu.ir como lubricante en el tran..\prtede los organizada (con exl~ de citoplasma], con acrosorna anómalo, e!oopermatc,zoid~. etcétera Generalmente, c:\to.' ~'f>d'mJ tozoide!rr. hberadore> C APÍTULO 4 · Gametog L1 ) la. celulas dades m s frrtuentes que producen mferulídad 111n,tuhnJ se sustentaculures comenzando J producir nbundJ nl.s cantida encuentran La!. Mp.ujentes: bulos ~m1ruferosfibroM)S, hiJ l1n1LJdt11\ y con pocas o n1n~un.i ultima>. espermatogorua. 42 S E C C IÓN 1 E Mbliolog!o general Oligozoospermia GAME TOGÉ NE S IS EN LA MUJ ER: OVOGÉ NE S IS Se considera oligcr~11ia cuando el recuento de esperrnato- zoides es menor de 20 millones por mililitro de semen. L as cau- La a.10genesis es un proceso oue OC\.ITe en el CNario me- sas pueden ser muhiples, tales como anorquia unilateral (falta de diante el cual las ovogonas se transfonnan en C MX itos un testículo), atresia unilateral de conductos genitales(conductos maduros; se inicia en el periodo prenatal y coocluye hasta eferentes,epidtdimo. deferente. o eyaculadores),radiaciones,in- después de la pubertad (desde los 12 hasta los 50 añ os). Iecciones virales y trastornos cromosómicos como el síndrome de K linefeher, E n muchas ocasiones es de causadesconocida. El sistema genital femenino estáconstituido por los ovarios, las tubas uterinas, el útero r la vagina. E n los ovarios es don- de ocurrirála formación y maduración de I~ ovocitos y de los Azoospermia folículos ováricos (F iguras \-10..\ y \-108). Las tubas uterina. serán la> encargadas de la captura !' transpcrte de I°" ovocitos Se aplica este término ante la ausencia de espermatozoides en liberados por el ovario v, en caso de que exista fertilización, do... espermograma'\ practicados con 2 meses de intervalo, y el tJ a d1wr..;i> hormona> producidas !orno> (.romowm1t0\ tomo el sindrome de khnefelter, Puedo por el hipotálamo, la adenoh1pof.,,.,' losº' ario> m"ITIO>- S1. c.ildere- rJ nue\·O!lo O\."OCilo~ ~l."Undario.'t, degenerando en el ovario los ro>, rPJ muy ajustada, 1'5C dt- algun.\S c