Bases Celulares - Cellular Bases PDF

Bases Celulares. T-1: Membrana celular. Fenómenos de transporte. /La célula: unidad morfológica mínima de un organismo capaz de actuar de forma autónoma. Posee: membrana plasmática, citoplasma, citosol, orgánulos (RE, A. Golgi, Lisosomas, Peroxisomas, Mitocondrias, Ribosomas), núcleo y citoesquelet...

Bases Celulares. T-1: Membrana celular. Fenómenos de transporte. /La célula: unidad morfológica mínima de un organismo capaz de actuar de forma autónoma. Posee: membrana plasmática, citoplasma, citosol, orgánulos (RE, A. Golgi, Lisosomas, Peroxisomas, Mitocondrias, Ribosomas), núcleo y citoesqueleto. Membrana plasmática: Transporte de sustancias, receptores de información, deformación y movimiento. Envuelve por completo a la célula. -Funciones: 1.Mantener la integridad celular (límite exterior-interior). Todas las membranas recubren compartimentos y poseen dos caras cito/exoplasmática. 2.Interviene en el transporte selectivo de moléculas (proteínas que actúan como canales o transportadores). 3.Punto de activación celular por hormonas y otras sustancias químicas, mediante moléculas que actúan como receptoras y que, tras la unión con esas sustancias, provocan cambios metabólicos al otro lado de la membrana. 4. Regulación de reacciones metabólicas intracelulares, por la acción enzimática de determinadas proteínas incluidas en la membrana. 5. Establecimiento de conexiones entre las células (proteínas de membrana de células contiguas que se unen entre sí). 6.Soporte y mantenimiento de la forma de la célula (proteínas de membrana que se unen con los filamentos que constituyen el citoesqueleto). 7.Identificación de células/sustancias. -Composición y estructura general: -Lípidos: Constituyen la bicapa lipídica (sobre todo fosfolípidos). Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, con cabeza hidrófila y cola hidrófoba (polar y apolar). Tienen una longitud de 12-24 carbonos. Al formar bicapas se estabilizan. Forman una barrera impermeable, evitando la difusión de solutos polares. La bicapa lipídica es casi completamente impermeable a sustancias hidrosolubles (iones, glucosa, urea…). Las sustancias liposolubles la atraviesan con facilidad (O2, alcoholes…). Cara Externa: Fosfatidilcolina, Esfingomielina. Cara interna: Fosfatidilserina, Fosfatidiletanolamina, Fosfatidilinositol. -Colesterol: 25% de los lípidos. Limita la fluidez de la membrana, aporta estabilidad y rigidez. Es un esteroide. -Glucolípidos: En la cara externa, la mayoría derivan de la esfingosina. Los cerebrósidos, principal componente de la mielina. Los gangliósidos, presentes en las membranas neuronales (10%). -Balsas lipídicas: Regiones donde abundan glucoesfingolípidos y colesterol, se forman zonas en la membrana que flotan entre el resto de lípidos. En ellas abundan los ácidos grasos saturados, por lo que son zonas menos fluidas. Implicadas en procesos celulares, puntos de entrada, salida y anclaje para virus y bacterias. Se concentran proteínas para la transducción de señales. Las Caveolas son balsas con invaginaciones, en células endoteliales y adipocitos. -Proteínas: %0% de la masa de la membrana y permiten su identificación. Tienen función de transporte, enzimática, de recepción de señales y de anclaje. Las hay periféricas, integrales y unidas a lípidos. Las Proteínas integrales están incluidas en el interior de la membrana. Las monotópicas sobresalen solo por un lado de esta, las transmembrana la atraviesan al completo. Las transmembrana tienen regiones liposolubles y regiones hidrosolubles y sirven de vías de transporte. Las proteínas periféricas están unidas a otras por enlaces no covalentes, en la parte interna de la membrana y suelen tener función enzimática. También unen filamentos del citoesqueleto a la membrana y se adhieren a la matriz extracelular o a la pared. Las proteínas unidas a lípidos se encuentran en la cara exterior y poseen funciones como la enzimática o la transducción de señales. -Glúcidos: Exclusivos de la cara externa de la membrana, unidos a lípidos o proteínas. Forman el Glucocalix, capa protectora. Posee funciones como la protección físico-química ante enzimas, la adhesión y reconocimiento celular. -Teoría del mosaico fluido: Los lípidos forman una bicapa fluida. Las proteínas no forman una capa continua. Las proteínas integrales que penetran en la bicapa forman un mosaico. Proteínas globulares se sitúan en la superficie y no penetran. Sus propiedades son: -1.Liposolubilidad: La estructura de la bicapa da permeabilidad a sustancias liposolubles e impermeabilidad a las hidrosolubles. -2.fluidez: Característica de los cuerpos cuyas moléculas tienen poca cohesión entre sí, permitiendo deslizarse unas sobre otras. El grado de fluidez depende de la longitud de las colas hidrocarbonadas(mayor long->menor fluidez), de los á. grasos, de la presencia de dobles enlaces(a mayor nº->mayor fluidez), del colesterol(disminuye fluidez) y de la temperatura. -3.Asimetría: de composición y de función. La de composición se debe a los diferentes lípidos, las proteínas periféricas y los glúcidos. En la de función, los glúcidos sirven de reconocimiento en el exterior, las proteínas tienen función enzimática en el exterior. -4.Dinamismo: Las membranas son dinámicas a nivel morfológico y funcional. La gran movilidad de los lípidos permite cumplir ciertas funciones. Los fosfolípidos pueden rotar sobre su eje, moverse por difusión lateral(baja vel) o de flip-flop de una cara a otra(alta vel). Las proteínas pueden rotar o moverse por difusión lateral. -Transporte de sustancias: La permeabilidad selectiva es la propiedad de la membrana celular de regular el intercambio de sustancias exterior-interior celular. Las moléculas pequeñas se pueden transportar por transporte pasivo (ósmosis, difusión facilitada) o activo. Las grandes por endocitosis y exocitosis. El transporte pasivo se caracteriza por el paso de sustancias entre dos medios de diferente concentración, a favor del gradiente y sin gasto de energía. En la difusión simple las moléculas se encuentran en suspensión y movimiento constante y aleatorio, por azar una molécula contacta con la membrana y atraviesa. El movimiento neto continua hasta que se igualan las concentraciones. La velocidad depende del gradiente, la tª y el tamaño molecular. Por ejemplo, un menor tamaño facilita el paso. La ósmosis es un caso concreto en el que el movimiento es de las moléculas de agua a través de una membrana semipermeable. El agua se desplaza a la disolución más concentrada para igualar las concentraciones, gracias a la presión osmótica. En la difusión facilitada colabora una proteína transportadora (carriers y de canal), se produce a favor del gradiente, no gasta energía. Las proteínas de canal forman canales hidrófilos en la membrana permitiendo el paso: Las porinas permiten el paso de sustancias hidrófilas, en forma de barril. Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten pasar iones, estando cerrados y siendo activados por cambios de voltaje. En las carriers la sustancia se une a la proteína con especificidad, modificando su conformación y permitiendo el paso. En el transporte activo participan proteínas transportadoras que requieren energía(para moléculas pequeñas). En contra del gradiente. Para desarrollar funciones la célula necesita mantener determinadas concentraciones de diversos compuestos a ambos lados de la membrana, que se igualarían por difusión. Hidrólisis ATP.Este puede ser primario, donde las proteínas utilizan el ATP; secundario, donde se utiliza energía disipada por un soluto al desplazar a favor de un gradiente para mover otro en contra. Puede ser uniporte, contraporte(más de una), simporte(ambas mismo sentido) o antiporte(distinto sentido). En la endocitosis se introducen macromoléculas en las células (proteínas, colesterol, enzimas...). Si la célula no tiene el receptor en la membrana, no entra: Primero la molécula se une específicamente a un ligando (receptor). Luego, el complejo se desplaza por la membrana hasta la fosa cubierta, cubierta por la zona citosólica por adaptinas y clatrinas. Las clatrinas son estructuras que se unen a las adaptadoras, además interaccionan entre sí y van invaginando la membrana, formando una vesícula, que contiene la molécula a introducir. La clatrina se une al receptor mediante adaptinas. En la formación de la vesícula interviene la dinamina, la cual estrangula el cuello de la vesícula y la introduce en la célula. Tiene unido GTP que aporta energía para que la proteína cambie de forma. La dinamina ayuda a que se separe la membrana vesicular del resto. Tras ello se forma una vesícula cubierta de clatrina y con la molécula en su interior. La clatrina se separa y vuelve a la membrana, dando una vesícula desnuda. Esta vesícula se fusionará con el endoplasma temprano. El ph bajo del endosoma hace que se separe la macromolécula de la vesícula, saliendo. Los receptores de membrana se devolverán a la membrana celular. La macromolécula bien podrá ser transportada hacia endosomas tardíos y luego a los lisosomas para su digestión; o bien ser expulsada, denominada transcitosis. La fagocitosis es la introducción de bacterias y virus, donde la partícula es reconocida por un receptor, provocando que la célula emita pseudópodos. Estos rodeará, la partícula formando un fagosoma (vesícula), que se fusiona con lisosomas formando un fagolisosoma. La partícula será digerida por enzimas y permanecerá en el lisosoma, las sobras serán expulsadas. Este proceso es exclusivo de células inmunitarias, neutrófilos y macrófagos. La pinocitosis es una endocitosis no selectiva de pequeñas gotas de líquido extracelular y moléculas en la que no intervienen receptores. Las enzimas lisosomales destruyen la partícula y si algún componente no se puede destruir queda en los lisosomas, cuerpo residual. La exocitosis es el transporte de moléculas grandes al exterior celular, la expulsión de desechos o secreciones en vesículas que se fusionan con la membrana plasmática, abriéndose y expulsando su material. La membrana vesicular queda integrada en la membrana quedando hacia el exterior. La exocitosis constitutiva no se regula, las células de una manera constante está secretando producto. La regulada es aquella que necesita un estímulo para liberar el contenido. T-2: Adhesión celular. Comunicación celular. Tejidos: células + matriz extracelular. Los tipos de tejidos son: Epitelial, Conjuntivo, Muscular y Nervioso. La matriz extracelular está formada por: líquido tisular, proteínas unidas a polisacáridos (glucoproteínas/proteoglicanos) y fibras proteicas (colágeno/elastina). El líquido tisular es un filtrado de plasma sanguíneo, que aporta oxígeno y nutrientes a las células. Rico en aa, proteínas y glucosa. Glucoproteínas y Proteoglicanos aportan resistencia a la compresión. Las glucoproteínas son moléculas adhesivas. Esenciales para la migración y diferenciación de tipos celulares en la embriogénesis. Importancia en la cicatrización de heridas, promoviendo la coagulación de la sangre y facilitando la llegada de macrófagos y otras células del sistema inmunitario. Ayuda a adherir las células a la MEC. Los proteoglicanos están constituidos por un eje proteico de longitud variable, donde se disponen de forma perpendicular los glucosaminoglucanos, muy hidrófilos, lo que hace que la MEC retenga agua. Forman un gel que regula el movimiento de moléculas, aporta resistencia y filtra en función de la carga eléctrica y el tamaño. (Äcido hialurónico). En tejidos conjuntivos compactos (hueso, tendón), mayor presencia de colágeno y menor de GAG, en el ojo más agua y GAG. El colágeno aporta resistencia Es la principal proteína de huesos, piel y tendones. El tipo I, el 90% del total. Su estructura es helicoidal triple, larga y rígida, donde 3 cadenas polipeptídicas se enrollan formando una superhélice. La elastina aporta flexibilidad y elasticidad, ya que es extensible. Forma redes entre sí ante la tracción. La red se estira varias veces su longitud, tras ello recupera su tamaño. En arterias y pulmones. Las Funciones de la MExC son: Producción de células que constituyen el tejido, degradación enzimática, organizar las células en tejidos, coordinar funciones celulares al activar las vías de señalización intracelular que controlan el crecimiento, la proliferación y la expresión génica, resistencia a tracción y compresión, cicatrización de heridas. La lámina basal es una malla laminar de componentes de la matriz extracelular. Sus funciones son la regeneración tras daño, el desarrollo embrionario, la organización de células, la reparación de tejidos y guiar las células en la migración. Solamente en células epiteliales (revestimiento). Importancia del colágeno tipo IV. Posee laminina, una proteína multi adhesiva que forma un retículo bidimensional con el colág3noo, también se une a las integrinas; Entactina, una molécula tipo bastón que forma enlaces cruzados entre el colágeno y la laminina, ayuda a incorporar otros componentes; Perlecano, proteoglicano que interconecta y se une a componentes de la MEC y moléculas de las células. La adhesión celular (célula-célula o matriz-célula) se produce de 3 modos: De hendidura, estrechas y de anclaje. La de hendidura permite comunicación directa entre células, favoreciendo una veloz difusión de moléculas pequeñas hidrosolubles. Participan conexinas, 6 conexinas se unen formando un conexión, con un canal interior para el paso de sustancias. El conexón de una célula se une al de otra, comunicando los citoplasmas, estas funcionan como una sola célula. Presente en la coordinación del latido cardiaco. La unión estrecha impide el traspaso de materiales  entre células, fusionando de forma parcial las membranas, mediante claudinas y ocludinas.Para construir tejidos. Función de barrera. Proteínas adhesivas en la MP, adaptadoras y filamentos del citoesqueleto. Las uniones por anclaje mantiene las células en su lugar, reforzándolas internamente y controlando su forma. Confieren resistencia mecánica al epitelio anclando estas uniones al interior celular (citoesqueleto). Actinas y miosinas. La unión puede ser célula-célula o célula-matriz. En la unión célula-célula intervienen cadherinas. La del interior de una célula se une a la de otra en el espacio extracelular, con una parte que atraviesa la membrana. Posee una parte llamada dominio y otra extracelular y otra intracelular. Estas pueden ser adherentes(unidas a actina) o desmosomas(unida a filamentos intermedios). La unión célula-matriz intervienen integrinas. La parte intracelular se une al citoesqueleto(proteína) y la extracelular se une a la matriz. Es adhesión focal si la proteína es actina y la proteína de la matriz es fibronectina. Son hemidesmosomas si la proteína interior son filamentos intermedios y la exterior es laminina. Comunicación celular. Existen moléculas de señalización extracelular que actúan para: controlar el metabolismo, el crecimiento, la diferenciación de tejidos, la síntesis y secreción de proteínas, la composición de líquidos intra/extracelulares. La transducción de señales es el proceso global de conversión de señales en respuestas celulares, así como los pasos individuales en este proceso. Una señal extracelular se convierte en intracelular. Vía de señalización celular: Primero, el ligando o molécula señal se une al receptor(primer mensajero). Segundo, se activa el receptor(señal intracelular). Tercero, se activan proteínas intracelulares en cascada, hasta llegar a las proteínas finales, respuesta celular. Cuarto, síntesis o modificación de proteínas. La comunicación celular puede ser por contacto, endocrina, paracrina o autocrina. Por contacto: Comunicantes, donde las conexiones permiten el paso de iones, directa entre células; directamente a través de una molécula transmembrana, unión de 2 proteínas para la comunicación. En la endocrina las hormonas actúan sobre células diana distantes, transporte por sangre y otros líquidos. En la paracrina las moléculas liberadas afectan a células diana próximas, como en el impulso nervioso. En la autocrina la célula responde a sustancias liberadas por sí misma. -Generalidades: Las señales externas generan 2 tipos de respuestas. Bien cambios en la actividad o función de proteínas existentes, o bien cambios en la expresión génica y producción de nuevas proteínas. La respuesta de una célula o tejido a señales externas está determinada por los receptores particulares que posee, las vías de transducción de la señal que activan y los procesos intracelulares afectados. Cada receptor es específico de una señal. Muchas moléculas de señalización se fijan a distintos receptores, cada uno de los cuales activa vías de señalización diferentes. Análogos sintéticos de hormonas: Los agonistas imitan la función, los antagonistas no inducen respuesta. Los tipos de receptores son: De superficie e intracelulares. Los primeros se sitúan en la MP, a ellos se les unen moléculas de señal hidrófilas, que por composición química o tamaño no pasan al interior. Las segundas en el citoplasma o núcleo, se les unen proteínas liposolubles, que atraviesan la membrana. T-3: Citoplasma y núcleo. Citoplasma: parte de la célula alrededor del núcleo. Compuesto por citosol (medio acuoso por fuera de los orgánulos), citoesqueleto (red densa de 3 clases de filamentos proteicos que impregnan el citosol y dan soporte mecánico a la membrana celular), orgánulos. El citosol es un medio homogéneo, semifluido y a veces presenta diferenciaciones morfológicas que corresponden a gotas de lípidos o gránulos de glucógeno, que alamcenan energía. Es rico en agua (85%), proteínas sobre todo enzimáticas, distintos ARN, glúcidos, aa, nucleótidos, iones, ATP, etc. Sus principales funciones son: Reserva de combustibles y materiales de construcción: lípidos, glucógeno, ATP; Importancia en las reacciones metabólicas, como la síntesis de aa, proteínas, á. grasos, nucleótidos. Activación de aa para la síntesis proteica, modificación de proteínas, metabolismo de glúcidos; Respuestas intracelulares a moléculas de señalización y comunicación. El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos a lo largo del citosol. Sus funciones son el soporte interno (andamiaje de orgánulos y enzimas), dar forma a la célula, los movimientos celulares externos e internos y las uniones entre células. Existen 3 tipos según su forma o tamaño: -Los microfilamentos (filamentos de actina) dan fuerza y sirven para dar forma a la célula, intervienen entre las uniones celulares y con la matriz, en la formación de pseudópodos, en la citocinesis, contracción muscular (con la miosina), contracción celular (mitosis), etc; -Los filamentos intermedios se encuentra en células sometidas a tensión mecánica y participan en anclar los orgánulos citoplasmáticos. Intervienen en las uniones celulares y a la matriz. Sunúcleo formado por láminas que forman la lámina nuclear. Específicos del tipo de célula, lo que sirve para identificarlas. Confieren resistencia mecánica. Encontramos 5 tipos: Queratinas (epitelios), Vimentina (células mesenquimales), Desmina (músculo estriado), GFAP (células de la glía) y Neurofilamentos (neuronas); -Los microtúbulos son tubos huecos, formados por tubulina, las subunidades se agrupan en espiral. Participa en el movimiento celular y el transporte intracelular, la migración de cromosomas y el movimiento de cilios y flagelos. Su origen es en el núcleo y se prolongan de forma radial. Poseen inestabilidad dinámica, alternancia entre polimerización y despolimerización. Si el polo positivo está estabilizado por la unión a otra molécula, evita su despolimerización. Estos microtúbulos estabilizados ayudan a la organización celular diferenciada. Para el continuo movimiento de citoplasma y orgánulos a los largo de los microtúbulos se necesita ATP y proteínas (cinesinas al polo positivo y dineínas al negativo). Orgánulos: El RE, aparato de golgi, peroxisomas, endosomas y lisosomas forman parte del sistema de endomembranas. Los interiores de estos se comunican entre sí y con el exterior por medio de pequeñas vesículas que brotan de uno y se fusionan con otro. Retículo endoplasmático: Sistema de sacos y tubos membranosos interconectados, que se extienden a lo largo de la célula y se origina a partir de la membrana nuclear externa. En su cara citosólica puede o no contener ribosomas. En su cara luminal está en contacto con sus cavidades. El de tipo  rugoso contiene ribosomas y cisternas aplanadas. El de tipo liso no los posee y sus cisternas son cilíndricas. La función del RER es la exportación y dar forma de enzimas lisosomales. Las funciones de REL son la síntesis lipídica, de glucógeno, la detoxicación, el metabolismo de minerales y el retículo sarcoplásmicos de almacenamiento y liberación de iones Ca. RIbosomas: Cada uno está formado por dos subunidades, mayor y menor. no posee membrana. Muchos están aislados, pero otros se disponen de forma arrosariada formando polirribosomas. Otros unidos al REy también en las mitocondrias. Las subunidades se forman por separado en el nucleolo y contienen ARNr y proteínas. La célula fabrica sus proteínas en los ribosomas, los aislados están inactivos. Los polirribosomas liberan al citosol las proteínas sintetizadas, pero los adosados al RE las vuelcan dentro, siendo transportadas al aparato de golgi. Aparato de golgi: formado por cisternas aplanadas rodeadas de membrana y no interconectadas. Se comunican por vesículas. Cada AdG posee de 4 a 6 cisternas, dictiosomas, con 2 caras. En su cara cis, la mas cercana al RE entran las moléculas procedentes de este. En su cara trans, da salida a las vesículas. Las vesículas entre el RE y el AdG son vesículas de transición. Las vesículas que se dirigen a la MP son de secreción. Sus funciones son: Secreción de productos. Embalaje de productos formados en el RE, rodeándolos de una membrana y formando vesículas. Producción de la membrana plasmática, ya que los á. grasos de las vesículas se fusionan con esta. La segregación (almacenamiento de sustancias): de origen endógeno como proteínas o glúcidos y de origen exógeno como triglicéridos o ácidos grasos. Vía de circulación intracelular. Lisosomas: Orgánulos con forma de pequeñas vesículas rodeadas de membrana a lo largo del citoplasma. Contienen reservas de enzimas hidrolíticas capaces de romper moléculas. Necesarias para la digestión celular de grandes moléculas (heterofagocitosis y autofagocitosis). Sus funciones son: digestión de sustancias externas y llevar los productos finales al citosol. Autofagia de orgánulos deteriorados. Digestión extracelular. Contienen nucleasas, proteasas, fosfatasas, hidrolasas ácidas… Existen lisosomas primarios (enzimas líticas) y secundarios( enzimas y sustratos a digerir). Peroxisomas: Vesículas membranosas pequeñas que contienen peroxidasas y catalasas. Sus funciones son la detoxificación, participación en el metabolismo lipídico (acortando los á. grasos, oxidando el colesterol, síntesis de plasmalógenos), participación en reacciones de producción de H2O2. En células hepáticas y renales. Origen el en RE, pueden autorreplicarse. Proteosomas: Complejo en forma de barril, con 4 anillos de 7 proteínas. Los internos poseen actividad proteasa. Para ser degradadas, deben experimentar ubicuitinación, es decir, ser marcadas con ubicuitina, para ser reconocidas y degradadas. Entre sus funciones encontramos la degradación de proteínas anómalas, el control del ciclo celular y la regulación de la transcripción Mitocondrias: Poseen una doble membrana. La externa está en contacto con el citosol, es permeable gracias a las porinas, permitiendo el paso de pequeñas moléculas. La interna posee crestas y su función es aumentar la  superficie. Contiene proteínas con 3 tipos de funciones: enzima de la cadena respiratoria, complejo ATP sintetasa y transportadoras. Existe un espacio entre membranas, el intermembranoso. La membrana interna delimita la matriz mitocondrial, que contiene enzimas, ribosomas y ADN mitocondrial circular. Sus funciones son: La membrana interna contiene proteínas con funciones en la cadena respiratoria, la atp sintetasa y transportadoras. La membrana externa actúa de forma similar al citoplasma siendo permeable a ciertas sustancias. En la matriz mitocondrial se producen oxidaciones respiratorias, formación del Acetil CoA y su oxidación y transporte electrónico de la cadena respiratoria. La respiración celular es el proceso de rotura completa de glucosa en presencia de oxígeno, siendo los últimos pasos en la mitocondria. Centrosoma: Cerca del núcleo, ocupando el espacio central del aparato de golgi. En él se distinguen los centriolos y la esfera atractiva, de la cual parten los aster. Importancia en la división celular, por formar el huso acromático, que dirige el movimiento de los cromosomas. No está presente en células vegetales ni neuronas. Vacuolas: Grandes dilataciones o cavidades del RE, dedicadas al almacén de sustancias de reserva o de desecho. Mayor desarrollo en células vegetales. En células animales son digestivas o pulsátiles(regulan la cantidad de agua). Núcleo: Orgánulo más prominente. La envoltura nuclear está formada por 2 membranas. La membrana externa en contacto con el citosol y conectada al RE. Presenta poros que regulan el paso de sustancias entre citosol y núcleo. La membrana interna posee proteínas que sirven de lugar de unión de los cromosomas y la lámina nuclear. La lámina nuclear está constituida por filamentos intermedios de lámina y forman una red que delimita por dentro al núcleo, dando forma, soporte y sostén. Las moléculas grandes precisan de energía para traspasar los poros. La secuencia señal que dirige a una proteína desde el citosol al núcleo se llama señal de localización nuclear. El complejo del poro nuclear está formado por 2 anillos de 8 proteínas globulares que conforman una estructura octogonal, unidas entre sí y al centro del poro por proteínas radiales. Poseen un ANRp (especial). Controlan el movimiento de sustancias. Las moléculas pequeñas pasan por difusión pasiva, las grandes por transporte activo. No permiten el paso de moléculas con defectos. Las proteínas citosólicas llamadas “receptores de importación nuclear”, reconocen la señal de localización nuclear de las proteínas destinadas al núcleo y ayudan a dirigirla al poro. El receptor vacío regresa al citosol. Hidrólisis GTP. El contenido del núcleo es el nucleoplasma. Posee ADN, ARN, nucleoproteínas histonas (plegamiento ADN) y no histonas (síntesis ADN y ARN o reguladoras de la expresión génica), nucleótidos, Cromosomas/cromatina. Eucromatina→transcribe, heterocromatina→en reposo. El nucleolo es una región especial del núcleo, donde se sintetiza ARNr, que migran al citoplasma para formar ribosomas.  Las principales funciones del núcleo son: Control de la célula, lugar de inicio de la síntesis de proteínas y dirigir la división celular. T-4: Ácidos nucleicos y cromosomas. Los ácidos nucleicos son un grupo de macromoléculas que participan en la transferencia de información genética entre generaciones (replicación) y la expresión de dicha información mediante la síntesis proteica (transcripción y traducción). Son cadenas polinucleotídicas, de nucleótidos unidas entre sí por enlaces fosfodiéster entre la posición 3’ de un nucleótido y la 5’ del adyacente. Base nitrogenada + azúcar= nucleósido. Nucleósido + fosfato=nucleótido. -El azúcar es una pentosa: Ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN. -Las bases nitrogenadas pueden ser: Púricas→adenina y guanina/ pirimidínicas→timina, citosina y uracilo. 3 enlaces de hidrógeno entre G-C y 2 entre A-T y A-U. -El grupo fosfato es responsable de la carga negativa. Las 2 cadenas de polinucleótidos son complementarias. El ADN es portador de la información genética y controla la actividad de la célula. La información está contenida en las secuencias de bases que constituyen los genes. El ARN es una copia inversa de un segmento de ADN, actuando de transmisor de la info. genética a las estructuras funcionales de la célula. El ADN posee una estructura en forma de doble hélice con giro a la derecha, formada por 2 cadenas polinucleotídicas en cuyo exterior se ubican los azúcares y los grupos fosfato quedando en el interior las bases nitrogenadas. Son antiparalelas, una en sentido 5’→3’ y la otra en 3’→5’. El extremo 5’ es el grupo -OH del carbono 5 no unido a otro nucleótido, sobresale el grupo fosfato unido al carbono 5 del primer nucleótido. En el extremo 3’ está expuesto el hidroxilo unido al carbono 3’ del último nucleótido. En cad vuelta hay unos 10 pares de bases. El órden de lectura es 5’→3’. Formas del ADN: Tipos de ADN - Forma B o de Watson y Crick.Es el modelo de la doble hélice y es la más frecuente. Generalmente, se atribuye el descubrimiento de esta estructura a Watson y Crick (premio Nobel de fisiología y medicina en 1962), pero posteriormente se descubrió que todo era mérito de Rosalind Franklin, quien es actualmente reconocida como la verdadera descubridora. - Forma A. Se unen una cadena de ARN y ADN. Tienen el mismo giro, pero las bases son oblicuas al eje, por lo que en cada vuelta hay 11 uniones de bases, y la separación entre bases es de 2 '56 Å. - Forma Z. Tiene una forma de zigzag y el giro es a la izquierda. La encontramos cuando en la secuencia encontramos una purina -una pirimidina (G - C - G - C - G - C - G -C). Algunas enfermedades tienen anticuerpos contra la forma Z y esto afecta al tejido conjuntivo. Cromatina: DNA + proteínas. El tamaño y forma del ADN depende de la especie. El nuclear es lineal y el mitocondrial circular. Cuando la célula está en interfase, la condensación es laxa. Sin embargo, cuando está en metafase posee una condensación máxima. El ADN nuclear mide más de 1m y para que quepa en el núcleo se pliega asociándose a proteínas, tanto histonas como no histonas. Las proteínas histonas están muy conservadas a lo largo de la evolución, son esenciales para la vida celular y tienen carga positiva, por lo que reaccionan muy bien con el ADN y tienen muy bajo peso molecular. Histonas: H1 (no nucleosomales), H2A, H2B, H3 y H4 (nucleosomales). Un par de cada histonas nucleosomales forman el nucleosoma junto al ADN, quedando una parte de este entre cada uno (espaciador). La asociación de 6 proteínas no nucleosomales forma el solenoide. Posteriormente las proteínas no histonas forman bucles y giros que se repliegan sobre unos dominios estructurales. Finalmente se alcanza el cromosoma metafásico. Los cromosomas están formados por dos cadenas idénticas de ADN, las cromatidas, unidas por el centrómero, que divide el cromosoma en 2 brazos, pequeño y largo. Los extremos de los cromosomas son los telómeros. Tipos de cromosomas→ Se clasifican según el nivel en que se encuentre el centrómero. - Metacéntrico. El centrómero se encuentra en el centro. - Submetacéntrico. Los brazos son ligeramente desiguales. - Acrocéntrico. El centrómero está en la parte más distal. - Telocéntrico. El centrómero está en el extremo. El cariotipo es la presentación ordenada del conjunto completo de los 46 cromosomas humanos. La técnica de bandas g, permite obtener unas bandas específicas de cada cromosoma y con ello saber si se ha perdido algún fragmento e identificar cada cromosoma. Para ordenarlos se usan unos ideogramas, representación gráfica de los cromosomas con sus bandas. En dependencia del momento de la mitosis están más o menos condensados, cuanto menos condensados mejor se ven las bandas. Cromosomas homólogos: dos copias de cada cromosoma, una heredada de la madre y otra del padre. La formulación del cariotipo está formada por: →El nº total de cromosomas. →La constitución de los cromosomas sexuales. →Las anomalías si es que existen. HERENCIA -Alelos: versiones alternativas de un gen -Genotipo: colección de alelos o composición genética de un individuo -Fenotipo manifestación o expresión del genotipo tras haber actuado sobre él factores medioambientales. (Fenotipo = Genotipo +/- factores ambientales). -Tipos de herencia: Monogénica/poligénica/multifactorial. Autosómica dominante/recesiva. Ligada al sexo. Ligada a los genes mitocondriales. Cada célula diploide posee 23 pares de cromosomas homólogos, con 2 alelos de cada gen o secuencia ADN. Los alelos estarán localizados en las mismas regiones (locus) en los cromosomas homólogos. Los 2 alelos pueden ser homocigóticos (iguales) o heterocigóticos (distintos). La excepción son los cromosomas sexuales X e Y, solo hay un alelo. Las distintas variantes de cada gen pueden ser dominantes (para originar el carácter que especifica es suficiente con una copia) o recesivos (para que se exprese el alelo debe ser homocigótico). Tipos de herencia: Autosómico dominante: El alelo alterado es dominante sobre el normal y basta una sola copia para expresar la enfermedad. Al ser autosómico, se encuentra en uno de los 22 pares no sexuales, autosomas, afectando por igual a hijos e hijas. Autosómico recesivo: El alelo alterado tiene que heredarse de padre y madre para que se exprese la enfermedad. Ligado a X dominante: El alelo alterado es dominante sobre el normal y el gen se encuentra en el cromosoma X. Ligado a X recesivo: Con una sola copia no se expresa la enfermedad y el gen se encuentra en el cromosoma X. Se da con más frecuencia en hombres y que poseen un solo cromosoma X. Herencia mitocondrial: Todos los hijos e hijas de una mujer afectada heredarán las mitocondrias con la mutación y serán afectados, mientras que no se heredarán de un hombre afectado. Mutación: Cualquier cambio permanente en la estructura del material genético. Es génica si altera la secuencia de nucleótidos de un solo gen; Cromosómicas si alteran la estructura de un cromosoma; Genómica si varía el número normal de cromosomas. -Génicas: Por sustitución de pares de bases (transición pu→pu o pi→pi//transversión pi→pu o pu→pi). Deleción. Adición. Inversión. Translocación de pares de nucleótidos. Serán silenciosas si el cambio de base se traduce en el mismo aminoácido o se produce en regiones no codificantes. Serán com cambio de sentido si se produce otro aminoácido:(conservativas o no conservativas→propiedades del aa nuevo). Sin sentido si se codifica un aa Stop. Por desplazamiento en el marco de lectura por inserción y deleción. -Cromosómicas: Deleciones de fragmentos cromosómicos, aplicaciones(muchas copias), expansión de secuencia repetitivas, translocaciones, inversiones -Genómicas: La aneuploidía es la alteración en el nº de cromosomas totales. Por defecto monosomías y por exceso trisomías Son inducidas como consecuencia a exposición a mutágenos físicos, químicos o biológicos. Son espontáneas si se producen de forma natural por errores durante la replicación, lesiones o daños fortuitos o la movilización en el genoma de los elementos genéticos transponibles. Definiciones: -Gen: segmento de ADN que controla al menos una actividad celular, codifica una o varias cadenas polipeptídicas o ARNs no codificantes y es unidad de herencia. Secuencia completa de ácidos nucleicos necesaria para la síntesis de un producto génico funcional.  -Genoma: Información genética total transportada por un conjunto completo de cromosomas presentes en una célula u organismo. Conjunto de genes del individuo. -Genotipo: conjunto de caracteres genéticos que determinan el genoma. (Genómica es el estudio del genoma). -Proteoma humano: totalidad de las proteínas expresadas en el ser humano. -Proteómica: estudio del proteoma. El ADN no codificante son componentes de ADN de un organismo que no codifican secuencias de proteínas. Pueden tener función de regulación de la transcripción y traducción: Intrones, secuencias repetidas, transposones, telómeros. -Intrones y exones. El exón es la región codificante. El intrón es la no codificantes, transcrita en la secuencia precursora de ARNm, finalmente eliminadas por splicing durante la maduración. Un pseudogen es aquel que ha sufrido una mutación u otros fenómenos de reorganización y ha dejado de ser funcional, pero persiste en el genoma. Pueden producirse nuevas mutaciones y generar nuevas funciones. -Secuencias repetidas. Representan copias múltiples de genes que codifican polipéptidos o ARNs especiales. Otras secuencias qie se repiten no codifican polipéptidos o ARNs y su función no se conoce. -Transposones. Secuencias del genoma móviles dentro de este. Se consideran dentro de los mecanismos de recombinación genética. Pueden mover exones de un gen a otro y originar mutaciones en los genes adyacentes a sus puntos de partida o llegada. No se conoce bien su función, aunque quizás podría representar un mecanismo de perpetuación o conservación de ciertas partes del genoma. -Telómeros. Porción final del cromosoma. Son ADN no codificante, alternadamente repetitivo, cuya principal función es la estabilidad estructural de los cromosomas en eucariotas, la división celular y el tiempo de vida de las estirpes celulares. Involucrados en enfermedades como el cáncer La ADN polimerasa no replica estas porciones, que se van acortando. Tienen función protectora de la información genética de los genes. Algunas células especializadas poseen telomerasa, que compensa el acortamiento de estos.  -ADN Mitocondrial. Moléculas pequeñas y circulares, no asociadas a histonas. No poseen intrones. Hay varias copias de ADN en la mitocondria. Codifican para ARNs ribosómicos, de transferencia y para polipéptidos de enzimas de la cadena respiratoria. La homoplasia ocurre cuando en una célula todos las moléculas de ADN mitocondrial tienen la misma secuencia. Hay heteroplasia cuando estas varían por mutaciones o alteraciones. Puede producirse una disminución en la producción de energía, afectando al cerebro, corazón, músculos… T-5: Proceso de síntesis de ácidos nucléicos y proteínas. -Replicación: Proceso previo a la división celular, donde las moléculas de ADN se duplican para dar otras nuevas iguales. Proceso complejo que se desarrolla apenas sin errores, replicando todo al ADN celular. Es semiconservativo, cada cadena de la doble hélice funciona como molde para la síntesis de una nueva cadena. Es bidireccional, ya que se extiende a partir del origen de replicación en direcciones opuestas, en dirección 5 ’→3’. El lugar de inicio es el origen de replicación. Existen un conjunto de proteínas que reconocen el origen de replicación y se unen para marcarlo. La helicasa separa las dos hebras. Las proteínas SSBP las estabilizan. La ADN topoisomerasa evita superenrollamientos de la hélice durante la replicación, rompiendo enlaces fosfodiéster, La I rompe solo una cadena y la II-girasa rompe las dos. La primasa sintetiza un fragmento de ARN, el cebador. A partir de este, la ADN-pol. III, comienza a sintetizar la nueva cadena en la zona de la horquilla de replicación. La dirección de la síntesis es 5’→3’ y con ello se distinguen las 2 hebras en cada dirección. La hebra líder es de síntesis continua. La hebra rezagada es de síntesis discontinua, formándose los fragmentos de Okazaki. Una vez sintetizada la nueva cadena, se eliminan los cebadores gracia a la ADN-pol I, exonucleasa que sustituye el ARN por ADN. La ligasa une los fragmentos resultantes. Para que el ADN se mantenga estable y transmita la información, las ADN-Pol I y II, actúan como exonucleasas y corrigen los errores en las cadenas en sentido 3’→5’. -Transcripción: Proceso de síntesis de moléculas de ARN que consiste en la copia de una zona concreta de una de las cadenas de ADN. Es parcial y repetitiva. Es el primer paso de la expresión génica, siendo el producto final una proteína. Las ARN-pol. realizan la transcripción, uniendo nucleótidos para formar una cadena de ARN. Posee 3 etapas: iniciación, elongación y terminación. En eucariotas el ARN resultante debe sufrir una maduración (Splicing, cola poli-A y caperuza). La transcripción de cada gen en el genoma se controla por separado. En este proceso se sintetizan los ARNs: mensajero, ribosómico, de transferencia, con actividad catalítica y reguladores de la expresión génica. Los factores de transcripción localizan la zona llamada promotor, donde inicia la transcripción y se unen al ADN. Primero se produce la unión de la ARN-pol. al ADN en el promotor, formándose el complejo de iniciación (ARN-pol.+factores). Se separan las hebras de ADN. Se  desplaza la ARN-pol. y sintetiza el ARN. Se produce la terminación y maduración en eucariotas. -Translación: Salida del ARNm por los poros del núcleo hacia el citoplasma. -Traducción: Proceso por el cual el ARNm se transforma en proteínas. Unión del ARNm a los ribosomas, a la subunidad menor. Se acopla la subunidad mayor. Lectura del código (tripletes), el ARNt posee el anticodón complementario y lleva el aa específico (inicio: AUG). Formación de la cadena polipeptídica, en el sitio A del ribosoma entra el aminoacil-ARNt y en el sitio P va quedando la cadena. La terminación se produce con los codones UAA, UAG y UGA, desprendiéndose el polipéptido. T-6: Regulación de la expresión génica. El término expresión génica hace referencia a transcripción y traducción, sin embargo, no todas las células expresan los mismos genes. Lo que diferencia a una célula de otra no son los genes que poseen, sino los que expresan, marcando sus diferentes funciones. Según la expresión, encontramos genes domésticos (se expresan en todas las células) y regulables (expresión ajustada a las necesidades de cada célula, siendo regulados). Las combinaciones de unos pocos reguladores de la transcripción pueden generar muchos tipos celulares durante su desarrollo. Una vez que una célula se ha diferenciado en un tipo particular, permanecerá diferenciada y toda su progenie pertenecerá al mismo tipo. Algunas con alta especialización, como las neuronas, una vez que se han diferenciado no se van a dividir, quedando terminalmente diferenciadas. Muchas otras como los fibroblastos se dividirán múltiples veces. Para que una célula en proliferación mantenga su identidad (memoria celular), los patrones de expresión génica responsables de ello deben ser recordados y transmitidos a las hijas. La epigenética es el estudio de los cambios heredables en la expresión de los genes, que no pueden ser atribuidos a cambios en la secuencia de ADN. La regulación se produce en base al tipo de proteína y a la cantidad. Esta es constante, depende de las necesidades de la célula (interna) o de señales como hormonas (externas). La expresión es regulada a varios niveles. El control de los genes regulables se realiza mediante proteínas que van a desarrollar un control activador o inhibidor sobre el mecanismo de la transcripción. Las células contienen un conjuntode proteínas que al unirse a secuencias ADN activan o inactivan genes. Cada una de ellas se encuentra en un número pequeño de copias y reconoce una secuencia de 8 a 15 nucleótidos. La unión puede facilitar o inhibir la transcripción. Sistemas inducibles: El sustrato sobre el que va a actuar la enzima provoca la síntesis de la propia enzima. Ej: lactosa. Sistemas predecibles: el producto final de la reacción que cataliza la enzima impide la síntesis de esta. Inducción negativa por el correpresor.  Control positivo: El producto del gen regulador activa la expresión de los genes. Actúa como activador. Control negativo: El producto del gen regulador reprime o impide la expresión de los genes. Actúa como represor. Ej: operón lactosa. La regulación puede llevarse a cabo en cualquier etapa de la síntesis o la maduración de las macromoléculas, y atendiendo a distintas variables se desarrollará en el punto más adecuado. Uno de los más importantes es a nivel de la transcripción. OPERÓN LACTOSA (procariotas): Un operón es un conjunto de genes estructurales cuya expresión génica está regulada por los mismos elementos de control y genes reguladores. Los genes estructurales llevan la información para formar polipéptidos. Estos están regulados. Los bacterianos suelen contener información para 3 enzimas y cuando el sustrato está accesible, la célula utiliza la lactosa como combustible mediante la acción catalítica de esas enzimas. El promotor es un elemento de control, región del ADN, con una secuencia reconocible para la ARN-pol para iniciar la transcripción. Inmediatamente antes de los genes estructurales. El operador es un elemento de control, región del ADN, con una secuencia reconocida por la proteína reguladora. Situado entre el promotor y los genes estructurales. El gen regulador es una secuencia de ADN que codifica para la proteína reguladora (represor), que reconoce la secuencia de la región del operador. Este está cerca de los genes estructurales del operón. La proteína reguladora es codificada por el gen regulador y se une al operador. El inductor es el sustrato o compuesto cuya presencia induce la expresión de los genes. La ARN-pol se une a la secuencia de ADN en la región del promotor e inicia la transcripción. Entre el promotor y los GE se encuentra el operador, donde el represor (proteína reguladora) puede adherirse, deteniendo el desplazamiento de la ARN-pol, inactivando el gen. La presencia en la célula del inductor provoca que el represor se separe y el gen se active. Otras sustancias pueden afectar el grado de actividad del gen al alterar la capacidad de la ARN-pol de unirse al promotor. El operón lactosa es un sistema bajo control negativo, donde el represor impide la expresión de los genes estructurales en ausencia del inductor, siendo este último la lactosa. En presencia de este, se une al regulador, modificando su conformación y liberándolo del operador. Esto permite a la ARN-pol transcribir los genes, lo que finaliza con el metabolismo de la lactosa. Mecanismo de la regulación de los genes: Accesibilidad de la cromatina. Su estructura puede regularse, la relajada hace que un gen esté en mayor disponibilidad para su transcripción. La transcripción es un punto regulador clave. Grupos de proteínas del factor de transcripción se fijan a secuencias específicas del ADN en (o cerca de) un gen y promueven o reprimen la transcripción.  Maduración del ARN. Procesos de corte y empalme, adición de la cola poli-A, caperuza, así como la salida del núcleo. Se pueden producir distintos ARNm a partir de un pre-ARNm en el splicing alternativo. Estabilidad del ARN. El curso de vida de un ARNm en el citosol afecta a cuántas proteínas pueden hacerse de ella. Pequeños ARn reguladores pueden unirse a ARNm objetivos y hacer que se corten en pedazos. Traducción. Este proceso puede aumentarse o inhibirse por reguladores. La actividad proteica. Las proteínas pueden sufrir gran variedad de cambios, tales como ser cortadas o etiquetadas. Mecanismo de regulación por etapas: En la transcripción: Modificaciones en las histonas (las acetiltransferasas activan la expresión; las desacetilasas silencian el gen). factores remodeladores de cromatina dependientes de ATP (complejos proteicos que recolocan los nucleosomas, inducen a cambios conformacionales o expulsan los nucleosomas dejando regiones libres de ellos). Metilación del ADN (unión covalente de un grupo metilo en la posición 5’ de un citosina, inhibiendo la expresión génica). Hipometilación: Oncogénesis. Hipermetilación: silenciamiento expresión. Heredado gracias a la metiltransferasa. En el imprint genómico, la expresión del gen dependerá si se hereda del padre o la madre. Es paterno si el gen indicativo es del padre y viceversa. Postranscripcionales:Sitios de poliadenización diferentes. Splicing alternativo. Correcciones en el ARNm. Silenciamiento genético por ARN. ARNs de interferencia. En la traducción: Factores estimulantes o inhibidores de la traducción (transferrina y ferritina). Vida media del mensajero. Postraduccionales. Tras la síntesis proteica, muchas de ellas necesitan modificaciones para ser activas, como la metilación, fosforilación, carboxilación, hidroxilación o acetilación. -Heterocromatina: ADN transcripcionalmente inactivo, debido a su compactación. Lleva al silenciamiento genético. -Eucromatina: Accesible, por lo que es transcripcionalmente activa. T-7: Ciclo celular. Proliferación, envejecimiento y muerte celular. Biología molecular del cáncer. El ciclo celular es el conjunto de acontecimientos por los que una célula da lugar a dos células hijas. Es el periodo entre dos mitosis (o divisiones) consecutivas. Una duración aproximada de 24 horas y consta de dos fases: Interfase y mitosis. Durante la interfase la célula se prepara para la división, replicando su ADN. INTERFASE: -Célula en reposo o en estado quiescente está en situación G0. Por diferentes estímulos la célula entra en el ciclo -Fase presintética (G1) (6 a 12 hrs). La célula dobla su tamaño y masa gracias a la continua síntesis de componentes, especialmente proteínas y ARN. Hacia el final de esta fase, hay un punto de control llamado punto de control de restricción R, donde se comprueba que ha generado la masa necesaria para continuar y comenzar la síntesis de ADN, además de que existan las condiciones necesarias para el proceso. -Fase de síntesis de ADN (fase S) (de 6 a 8 hrs). El DNA se duplica. En fases presinteticas las células tienen la mitad de DNA que en las postsintéticas. -Fase premitótica (G2). (de 3 a 4 hrs). Previo a la mitosis. Se producen síntesis de ARN, proteínas y enzimas necesarias para poner en marcha la mitosis. Punto de control G2-M, donde se comprueba si se ha duplicado la masa celular y ha finalizado la replicación del ADN. -Mitosis (M) (1 hora). MITOSIS: Consta de 4 fases. Profase, metafase, anafase y telofase. -Profase. Los centrosomas se duplican y emigran a polos opuestos. La cromatina se organiza y forma los cromosomas. Se desintegran nucleolo y cubierta nuclear. Hay 2n cromosomas, cada uno con 2 cromátidas. Astrosfera. microtúbulos dispuestos radialmente alrededor de los centrosomas. -Metafase: Terminan de condensarse los cromosomas y de formarse el huso acromático. Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial. Hay un punto de control M, que ayuda a asegurar que las cromátidas se dividan uniformemente entre células hijas. -Anafase: División de los cromosomas por el centrómero. Desplazamiento hacia ambos polos. Etapa más corta de la mitosis. -Telofase: Los cromosomas se reúnen alrededor de los centrosomas y comienzan a desenrollarse. Comienza la constricción de la membrana plasmática. Una vez separadas se reconstruye la membrana nuclear en cada una junto al nucleolo. Los puntos de control comprueban si el medio es favorable y el DNA está indemne: Asegura que cada fase se produzca en el momento y secuencia adecuada. Evita el paso de fase si la previa no ha finalizado. Responde a necesidades celulares de división. Punto de control G1: punto de restricción, controla que el ADN esté correcto, sin errores ni alteraciones. Si encuentra alteraciones para el ciclo para permitir su reparación. Controlará el paso a la fase S. Si no hay factores que permitan la progresión celular, la célula entrará en estado de reposo llamado G0, sin proliferación. G0: neuronas o fibroblastos. Es el punto principal de decisión para una célula (el más importante ).-Punto de control S: replicación del ADN, controla el paso a G2, se encuentra al final de la fase S vigilando la integridad del ADN, que se haya replicado correctamente. Permite la reparación de errores en la síntesis de ADN. Punto de control G2: controla el paso hacia la fase M. Detecta si el ADN está dañado o no replicado.Si encuentra fallos, proporciona tiempo suficiente para repararlo. Si todo está correcto pasará a fase M. Punto de control M: controla el paso a la división celular o citocinesis. Se produce en la metafase. Comprueba que los cromosomas se encuentran alineados, al huso mitótico, de manera correcta. Si no lo están para el ciclo para ser reparados. En la regulación del ciclo celular participa un complejo de proteínas de 2 tipos: CDK y ciclinas. Las CdK estimulan el ciclo celular (fosforilando proteínas específicas), promoviendo la proliferación. Para funcionar, deben unirse a ciclinas. Proteína P53. Las señales negativas, como el daño al ADN, generalmente disminuye o bloquea la actividad de CdK y ciclinas. Las células deben ser capaces de hacer frente a ese daño celular, reparando o previniendo la división celular si no es posible la reparación. P53 detiene el ciclo celular en el punto de control G1, activando la producción de inhibidores de Cdk, las CKI. Estas se fijan a los complejos Cdk.ciclina y bloquean su actividad. Si el daño no es reparable, P53 activa la muerte celular programada para evitar la transmisión del ADn dañado. Cuando esta proteína está inactiva o ausente, puede conllevar el desarrollo de cáncer. La muerte celular puede producirse por necrosis o por apoptosis. -Necrosis: Daño celular externo que daña irreversiblemente la célula. Se produce un desequilibrio osmótico por la alteración de la permeabilidad de la membrana, dejando libre el paso hacia el interior celular de iones y agua y como consecuencia: Entran iones de calcio e inhiben la producción de ATP; Se estimula la síntesis de proteínas proteolíticas; Los orgánulos se dilatan y estallan; La cromatina forma agregados; La MP se rompe y vierte su contenido. Todo ello provoca una respuesta inflamatoria que provoca o bien la fagocitosis de los restos o bien la extensión a células adyacentes. Proceso pasivo. -Apoptosis: Mecanismo interno para eliminar la célula no deseada que se pone en marcha gracias a estímulos. Se eliminan células normales excedentes o que funcionalmente sean anormales. El ADN es fragmentado por endonucleasas. Las proteasas eliminan el citoesqueleto, la lámina nuclear y otras estructuras. Las transglutaminasas favorecen la formación de cuerpos apoptóticos. Las hidrolasas actúan en presencia de agua. La célula se vuelve irregular, disminuye su tamaño, se condensa la cromatina y finalmente se fragmenta en cuerpos apoptóticos digeridos por otras células. Este proceso es dependiente de las caspasas (procaspasas), que actúan en cascada. Son controladas por las proteínas BCl-2. Envejecimiento celular: Cuando las células envejecen, pierden las enzimas telomerasas(encargadas de replicar los telómeros), sólo están presentes en células embrionarias, células madre y células tumorales. Debido a la pérdida de los telómeros, las células pierden material genético hasta que llega el momento en el que no pueden perder más y dejan de replicarse. Todas las células tienen un número limitado de divisiones.  Disminuye la proliferación celular. Aumentan las alteraciones celulares: Disminuye la reparación del ADN. Disminuye la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos. Aumentan las lesiones oxidativas. Acumulación de radicales libres. Disminuye la incorporación de nutrientes.Se altera la membrana celular. Alteraciones morfológicas: Núcleos hiperlobulados, RE disminuye, mitocondrias pleomórficas(formas diversas). Endurecimiento de la matriz extracelular por glucosilación, se desintegran y fragmentan las fibras elásticas. Factores de crecimiento celular: Proteínas en el suero que inducen a las células entrar en el ciclo celular. Se unen a receptores específicos de membrana. Se producen cambios bioquímicos. Hay unos 50 factores de crecimiento. Factores inhibidores del crecimiento. TNF-1, inhibe a las epiteliales, estimula mesenquimales. Interferón, bloqueo en G1. Genes supresores, como P53. Moléculas de adhesión, inhibición por contacto. Mecanismos de apoptosis. -Células en mitosis. En los tejidos en reparación, crecimiento, restitución o transformación tumoral. En los adultos: piel, tejido hematopoyético y tubo digestivo. En tejidos muy especializados no hay mitosis (neuronas, músculo estriado…) Neoplasia: Masa anormal de tejido cuyo crecimiento excede el de los tejidos normales y que no está coordinado con estos mismo, y que persiste en la misma manera excesiva después de cesar el estímulo que desencadenó el cambio. En la mayoría de los tumores existen varias mutaciones génicas (y/o cromosómicas y epigenéticas) que determinan las características de desregulación, crecimiento e invasividad propias de los tumores malignos.En su mayoría, estas mutaciones ocurren en células somáticas, sin ser transmitido a los descendientes.Para que los cambios en el ADN de una célula somática se traduzcan en crecimiento tumoral, esa célula debe tener capacidad replicativa, ya que si no se replica, los cambios quedan limitados a esa célula y mueren con ella. De allí que haya una estrecha relación entre la tasa mitótica (la proporción de células que se encuentran en mitosis) de un tejido normal y su capacidad de generar tumores. Alteraciones a la adaptación celular: Hipertrofia, hiperplasia, atrofia, metaplasia, displasia y neoplasia. -Hipertrofia: Aumento del tamaño de las células→incremento del volumen del órgano. Las causas pueden ser fisiológicas (muscular→ejercicio, útero→embarazo, cardiaca→deportista), o patológicas (cardiaca→hipertensión, valvulopatía…). -Hiperplasia: Aumento del número de células→incremento del volumen del órgano. Las causas son fisiológicas (hormonal→ mamas femeninas, compensatoria→hígado tras hepatectomía) o patológicas (endometrio→hiperestimulación, tiroides→TSH, próstata→respuesta excesiva a andrógenos). -Atrofia: Disminución del nº y tamaño de las células→Reducción del volumen del órgano. Las causas suelen ser una disminución del trabajo, la pérdida de inervación, la disminución del riego sanguíneo, una nutrición inadecuada o la perdida de estímulo endocrino (menopausia). -Metaplasia: Cambio reversible en el que una célula adulta es sustituida por otra también madura y diferenciada (sustitución adaptativa). -Displasia: Alteración en el crecimiento y diferenciación celular que se caracteriza por variación en su forma, organización y características nucleares. Previo a la neoplasia. Reversible si cesa la causa. Código europeo contra el cáncer: reglas para prevenirlo. Prevención: Primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. -Primaria: Conjunto de acciones dirigidas a impedir la aparición de una enfermedad. Su objetivo es disminuir la incidencia (nº casos nuevos). Incluye acciones que se aplican sobre las personas en el periodo prepatogénico, donde los distintos factores de riesgo y causales no han originado aún la enfermedad. Vacunas, preservativos… -Secundaria: El objetivo es enfocarse en las primeras fases de la enfermedad. Actuar de forma precoz con un diagnóstico anticipado y un tratamiento más efectivo. Para ello el diagnóstico debe ser precoz y el tratamiento eficaz. Su principal objetivo es reducir la morbimortalidad, que las personas que ya están enfermas vivan más y mejor. -terciaria: Dirigido al tratamiento o rehabilitación de la enfermedad ya diagnosticada con el fin de mejorar la calidad de vida de las personas y acelerar la reinserción social. Cuaternaria: Actividades que intentan evitar, reducir y paliar el perjuicio provocado por la intervención médica. Tienden a evitar el daño obviando actividades innecesarias. MEIOSIS Proceso de división celular en la que una célula diploide experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar 4 células haploides. 2 divisiones sucesivas sin periodo de síntesis de ADN entre ellas. El objetivo es generar células hijas con exactamente la mitad de cromosomas que la madre. Se emplean en la gametogénesis. Cuando se unen óvulo y espermatozoide, sus dos juegos haploides de cromosomas se combinan para formar un conjunto diploide completo (nuevo genoma). 46→23// 23+23→46. Dividida en meiosis I y meiosis II. -Meiosis I: Disminución del nº de cromosomas a la mitad. Interfase→Una célula debe pasar por esta fase. Al igual que en la mitosis, la célula crece durante G1, copia sus cromosomas en G2 y se prepara para la división en G2. Profase I→Fase más exclusiva de la meiosis, ya que en ella tienen lugar los procesos de apareamiento y sobrecruzamiento y van a dejar dispuestos los cromosomas para que la primera división se reduzca el nº a la mitad. Apareamiento→Sobrecruzamiento→coorientación. Fase larga que se divide en: Leptotena (cromatina muy descondensada, telómeros unidos a la membrana nuclear, apareamiento entre cromosomas homólogos), Cigotena (Empieza el apareamiento de cromosomas por los telómeros, desarrollo del complejo sinaptonémico), Paquitena (Los cromosomas homólogos íntimamente apareados y formando una estructura bivalente, se observan los nódulos de recombinación) [El sobrecruzamiento es el proceso mediante el cual los cromosomas homólogos intercambian segmentos cromosómicos y por tanto material hereditario. El sobrecruzamiento ocurre en varias fases e implica la síntesis y reparación de ADN. Para que el sobrecruzamiento sea correcto ha de ocurrir que se rompan las cadenas de ADN por las mismas bases en cromátidas de cromosomas homólogos y que la posterior unión se haga de cada segmento con su cromatidio homólogo y no con el que pertenecía antes de la rotura. Al final de paquitena el sobrecruzamiento ya está resuelto, es decir ya se ha producido el intercambio de segmentos], Diplotena (Desaparece complejo sinaptonémico, unas proteínas cohesivas mantienen unidas las cromátidas, el quiasma es la expresión cigótica del sobrecruzamiento), Diacinesis (Los bivalentes se siguen condensando y progresivamente disponiendo espacialmente para la placa ecuatorial). Metafase I: Los bivalentes se sitúan en la placa ecuatorial y los centrómeros de cada cromosoma homólogo está dirigido o coorientado hacia un polo distinto de la célula. A diferencia de la mitosis en la metafase I los centrómeros de cada uno de los cromosomas (es decir los dos centrómeros de los cromatidios hermanos) están orientados hacia el mismo polo.Cada cromosoma se une a los microtúbulos de solo uno de los polos del huso, y los dos  homólogos de un par se unen a los microtúbulos de polos opuestos. Por lo tanto, durante la metafase I, son los pares homólogos —no los cromosomas individuales— los que se alinean en la placa metafásica para la separación.A cada polo van a ir cromosomas de origen materno o paterno al azar. Anafase: Cuando los bivalentes están dispuestos en la placa ecuatorial desaparecen las proteínas que mantenían juntas las cromátidas y mediante la unión de los centrómeros con los microtúbulos los cromosomas que formaban el bivalente empiezan a separarse y a migrar a polos opuestos.cuando se produce un sobrecruzamiento, los genes comprendidos entre el centrómero y el punto de sobrecruzamiento segregan en la primera división meiótica, y los comprendidos entre el punto de sobrecruzamiento y el telómero en la segunda. Los homólogos son separados y se mueven a los extremos opuestos de la célula. Las cromátidas hermanas de cada cromosoma, sin embargo, permanecen unidas una con la otra y no se separan. Telofase: Los cromosomas llegan a polos opuestos de la célula. La citocinesis se produce al mismo tiempo y forma 2 células haploides. -Meiosis II: Las células se mueven de la meiosis I a la meiosis II sin copiar su ADN. La meiosis II es un proceso más corto y simple que la meiosis I. Estas células son haploides, tienen un cromosoma de cada par homólogo, pero sus cromosomas todavía están formados por dos cromátidas hermanas. En la meiosis II, las cromátidas hermanas se separan y producen cuatro células haploides con cromosomas no duplicados. T-8: Introducción al estudio de los microorganismos -Microbiología: rama de la biología que estudia organismos microscópicos. Microorganismo, germen, agente patógeno y microbio. -Microbiología sanitaria: ciencia que estudia las relaciones de morfología-estructura- composición y función microbiana, así como las alteraciones que producen los microbios en el huésped humano. ÁMBITOS DE ESTUDIO DE LA MICROBIOLOGÍA Sanitario: microbiología clínica --> Detección, tratamiento y prevención de microorganismos que enferman al hombre. o Papel protector de microorganismos: humanos tienen bacterias en piel, mucosa, tubo digestivo... Con función protectora Industrial: base de fabricación del pan, vino, cerveza, queso, prebióticos (yogur, alimentos fermentados) y producción sustancias químicas (vitaminas, ATB...).  Ingeniería genética: potenciales fabricantes de compuestos orgánicos. Atención en agricultura, contaminación ambiental y biodeterioro. Bélico: bioterrorismo --> Liberación internacional de virus, bacterias o gérmenes (fácil transmisión y alta mortalidad) que infectan o matan personas, ganados o cultivos como carbunco, botulismo, peste, viruela, tularemia, fiebres víricas hemorrágicas. Los antibióticos son un recurso de muy alto valor pero de disponibilidad limitada. Conceptos y definiciones -AGENTE ETIOLÓGICO: microorganismo que produce una enfermedad infecciosa. -HUÉSPED U HOSPEDADOR: persona, animal o planta en la que se aloja un microorganismo patógeno o un parásito sin causar daño. -DEFENSAS DEL HUÉSPED: son mecanismos que impiden la entrada de microorganismos al huésped o que los destruyen si consiguen entrar. -TOXINAS: sustancias tóxicas (dañinas) producidas por los microorganismos. Tienen acción destructiva y lesionan diferentes tejidos y órganos del huésped. -COINFECCIÓN: infección simultánea por dos o más microorganismos. -CONTAMINACIÓN: presencia de un microorganismo en un huésped de forma accidental. No hay proliferación, no se produce enfermedad. -ENFERMEDAD INFECCIOSA: enfermedad producida por un microorganismo patógeno. -ENFERMEDAD CONTAGIOSA: aquella enfermedad que puede adquirirse por contacto con el enfermo, secreciones, fómites, etc. -INFECCIÓN: proliferación de un microorganismo dañino en un huésped. -INFECCIÓN SUBCLÍNICA: enfermedad infecciosa cuya sintomatología es muy leve y puede pasar inadvertida. -INFECCIÓN IATRÓGENA: enfermedad derivada de las aplicaciones por profesionales sanitarios de técnicas terapéuticas y diagnósticas. CLASIFICACIÓN: Agrupar los organismos atendiendo a sus características. Clasificación por tamaño: -Virus: son los microorganismos patógenos más pequeños que se conocen, no visibles por el microscopio óptico; son parásitos intracelulares obligados y tienen un solo tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), pero no los dos. Sus dimensiones oscilan entre 20 y 300 nanómetros (nanómetro = nm = 1/1.000 micras = 10-9 metros). -Bacterias: más grandes y complejas que los virus, normalmente son visibles por el microscopio óptico. Poseen ambos tipos de ácidos nucleicos (ADN y ARN). Sus dimensiones oscilan entre 0,2 y 2mm.  -Hongos: mayores que las bacterias. -Parásitos: término que se utiliza para referirse a diversos microorganismos, protozoos y organismos pluricelulares (principalmente gusanos), capaces de producir enfermedades. Clasificación clínica: agrupa distintas enfermedades infecciosas con mismo cuadro clínico → Meningitis (Listeria monocytogenes y Neisseria meningitidis). Clasificación etiológica: agrupa distintas enfermedades infecciosas por el agente causal, aunque los cuadros clínicos sean muy distintos → Infecciones por estafilococos. Clasificación según el lugar en el que causan infección: -Patógenos intracelulares: necesitan introducirse en la célula para sobrevivir. Sólo dentro de ellas se multiplican (Rickettsias). -Patógenos intracelulares facultativos: pueden vivir dentro y fuera de la célula (Mycobacterium tuberculosis). -Patógenos extracelulares: se multiplican fuera de células (Estreptococo pneumonia) Taxonomía: rama que estudia los microorganismos y los intenta clasificar, les da nombre. Se descompone en tres partes independientes pero interrelacionadas: – Clasificación: estructuración de los organismos en grupos o taxones en función de semejanzas mutuas o del parentesco evolutivo. – Nomenclatura: rama de la taxonomía que se ocupa de la asignación de nombres a grupos taxonómicos de conformidad con normas publicadas. – Identificación: constituye el lado práctico de la taxonomía que consiste en establecer que un organismo determinado pertenece a un taxón reconocido. La identificación exacta del microorganismo causal es muy importante para el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades infecciosas. Consiste en superponer sus propiedades (características patogénicas, morfológicas, de tinción) y encuadrarlas en un género. CLASIFICACIÓN POR NIVEL DE ORGANIZACIÓN Los reinos se subdividen en clases en las que se incluyen los órdenes. Cada orden engloba una o varias familias en las que se agrupan los géneros, y en éstos las especies y tipos. La categoría básica es la especie, constituida por los individuos o cepas de gran parecido y características comunes. Hay 5 reinos: Monera, Protoctista, Fungi, Plantae y Animalia -Género: conjunto de especies que comparten características comunes. -Especie: Individuos de gran parecido y características. Unidad básica de clasificación en taxonomía -Tipo: dentro de una especie, tipo de microorganismo clasificado según los antígenos que presentan en su superficie celular -En microbiología suele llamarse aislado o aislamiento a un microorganismo único obtenido desde un enfermo. Una cepa es el conjunto de individuos obtenidos en cultivo puro descendientes de un solo aislamiento. Un clon corresponde a los descendientes de un individuo. El concepto de clon reviste gran interés en epidemiología. En muchos casos, cepa y clon se consideran sinónimos. - El clon es un organismo genéticamente idéntico a su progenitor, mientras que la cepa es una variante genética o un subtipo de un organismo. NOMENCLATURA: Sistema binomial de Linneo (género+especie). -Género: se basa en el descubridor o en algún microbiólogo destacado, lugar geográfico u organización. -Especie: Basado en alguna característica típica del organismo o enfermedad que produce El género se escribe con mayúscula, la especie en minúscula. Ambos en cursiva. Se suele abreviar el género. Para hablar de un conjunto de especies se dice el género junto a ¨ssp¨. Si nos referimos a una en concreto pero no sabemos cuál, se usa ¨sp¨. Postulados de Koch: Criterios para determinar si un microbio es causante de una enfermedad infecciosa. 1-En una enfermedad infecciosa el microorganismo causante se encuentra en el enfermo en todos los casos. 2-El organismo debe poder ser cultivado a partir de los productos o secreciones del enfermo en todas las ocasiones. 3-El microorganismo debe reproducir la enfermedad cuando es inoculado a un animal susceptible. 4-El microorganismo debe poder ser de nuevo cultivado a partir del animal experimentalmente infectado Aun con ello: no son aplicables a infecciones víricas, algunos microorganismo causan diversas enfermedades, existen coinfecciones e infecciones polimicrobianas. Determinantes de la infección. Cadena de transmisión. Agente infeccioso→Reservorio→Puerta de salida→Modo de transmisión→Puerta de entrada→Huésped susceptible. -Agente infeccioso: Punto de salida. Necesario pero no suficiente para producir enfermedad, cuando la causa se denomina patógeno. Virus, bacterias, hongos, parásitos o priones. El potencial para causar la infección depende de factores como la cantidad de microorganismo, la virulencia, la transmisividad, etc. El portador sano asintomático no desarrolla síntomas pero pasa a otros la enfermedad. Las principales características son: Transmisibilidad (capacidad de propagarse entre huéspedes), infectividad (capacidad para invadir y multiplicarse en el huésped, medido mediante la dosis infectiva), Patogenicidad (capacidad para producir la enfermedad (se mida a través de las infecciones que desarrollan síntomas), virulencia (capacidad de agravar la enfermedad) y inmunogenicidad (capacidad para producir una respuesta inmunitaria fuerte y duradera por parte del huésped).  -Reservorio: Lugar donde reside y se reproduce el agente causal, multiplicándose y desde donde puede ser transmitido a los huéspedes susceptibles. Deben tener características que favorezcan la proliferación de estos. Son activos si el agente infeccioso causa en ellos la enfermedad y pasivos si no causa síntomas. Ambiente, aire, suelo, paredes. Zoonosis. Objetos, alimentos, agua. Microorganismos saprófitos. De otros pacientes o de sanitarios. La fuente de infección es el lugar, organismo o sustancia donde un agente infeccioso proviene y puede ser transmitido a un huésped susceptible. La fuente exógena hace referencia a otros pacientes hospitalizados, personal sanitario o familiares o visitantes; en cambio la endógena al propio paciente. Pueden coincidir el reservorio y la fuente de infección. El hábitat natural es donde el organismo vive y se multiplica, el ocasional es transitorio y pasa al huésped. El portador es la persona infectada que puede tener o no síntomas. El portador sano actúa como reservorio del microorganismo sin desarrollar síntomas. El portador enfermo es la fuente de infección más importante. El fomite es un objeto inanimado y contaminado, que actúa como vehículo de infección. -Puerta de salida: Lugar por el cual el agente causal abandona el reservorio para ingresar al siguiente eslabón. En enfermedades respiratorias, es el tracto respiratorio de la persona infectada. -Modo de transmisión: Vía o medio que permite a los microorganismos abandonar la fuente de infección y alcanzar al huésped a través de la puerta de entrada. Puede ser el contacto, la inhalación, la vía parenteral, la digestiva, la transplacentaria, etc. Por contacto puede ser directo (Persona-persona o zoonosis) o indirecto por fómites. Las manos son la vía más común de transmisión de infecciones. Vectores: Animales que actúan de intermediarios para transportar e incluso inocular el agente infeccioso (picaduras, mordeduras, heces…). Muchas especies de artrópodos pueden causar enfermedades parasitando superficies corporales. Los artrópodos pueden ser vectores o actuar como agentes mecánicos de infección (actuar como medio mecánico de transporte del germen infeccioso). -Puerta de entrada: Para que una infección pueda establecerse, los microorganismos tienen que penetrar por una puerta de entrada. A menudo los microorganismos utilizan la misma vía que usaron para abandonar el reservorio (vías respiratorias…), por ello es obligatorio proteger las entradas en caso de establecer medidas para evitar la propagación. -Huésped: Individuo sin inmunidad o resistencia suficiente contra el agente infeccioso, por lo que puede ser infectado. La susceptibilidad personal a presentar infecciones depende de diversos factores: Edad (recien nacidos, ancianos), herencia (inmunodeficiencia heredada), estado físico, emocional y nutricional, terapias médicas (que pueden debilitar el sistema inmunitario), enfermedades (EPOC, quemaduras…). Triada ecológica: conjunto formado por el medio ambiente, el agente causal y el huesped susceptible. Interrupción de la cadena de transmisión: Limpieza aplicada al hospital: conjunto de sistemas y métodos de limpieza adecuados al ambiente hospitalario en relación con las necesidades de las distintas áreas de éste. Los microorganismos que encontramos en el interior del hospital proceden de: El hombre (principal reservorio), el medio ambiente que lo rodea (suelos, paredes, superficies, etc). Determinantes de la infección. Enfermedad infecciosa. Colonización: la infección no produce enfermedad. Principales mecanismos de acción: Invasor, toxigénico, inmunopatológico. Si en la interacción microorganismo-huésped dominan los factores de virulencia sobre los mecanismos de defensa, se produce la infección.Los microorganismos avirulentos no tienen poder para producir enfermedad en personas inmunocompetentes. Muchas enfermedades infecciosas son causadas por estos microorganismos y que fundamentalmente forman parte de la microbiota interna de las personas. Esto ocurre en personas inmunocomprometidas. Patógenos oportunistas: Infección por microorganismo de baja virulencia en personas inmunocomprometidas o por déficit en algún mecanismo de defensa. Patógenos primarios: Capaces de infectar personas sanas. La virulencia de un microorganismo patógeno (oportunista o primario) puede medirse por: – LD50 (dosis letal 50): cantidad de microorganismos que es necesario administrar a un grupo de animales de laboratorio para que muera el 50%. – ID50 (Dosis infectiva 50): cantidad de microorganismos que es necesario administrar para que se infecte el 50% de un grupo de animales. Proceso de infección. Las enfermedades infecciosas se pueden clasificar en 2 grupos según el mecanismo de actuación del mismo. -Infección y enfermedad infecciosa: Resulta de las lesiones en el huésped producidas por la presencia y multiplicación del microorganismo de los tejidos. -Intoxicaciones: consecuencia de toxinas que producen algunos microorganismos y que son causantes de la enfermedad incluso en ausencia del microorganismo que la produce. Fases del proceso: 1-Adherencia: fijación a los tejidos. 2-Colonización: multiplicación. 3-penetración: Invasión de tejidos y producción de factores de diseminación (que destruyen uniones entre células). -Parásitos extracelulares: sobreviven en el espacio intercelular y crecen en superficies de tejidos. -Parásitos intracelulares: invaden las células. Pueden ser facultativos (viven largos periodos en el interior de los fagocitos) u obligados (no sobreviven fuera de la célula huésped y solo se multiplican en su interior. Historia natural de la enfermedad y modo de comportarse Evolución de una enfermedad en un individuo a través del tiempo, en ausencia de intervención. Línea de la PATOGENICIDAD (Exposición→ Manifestaciones clínicas) 1. Periodo de incubación: intervalo de tiempo entre la exposición y el primer signo o  síntoma. Depende de la dosis infectiva, de la respuesta del individuo y de la puerta de entrada. Se utiliza para calcular el tiempo de cuarentena que un contacto de un caso debe realizarse para evitar la transmisión de la infección a otras personas. 2. Periodo de manifestaciones clínicas (duración de la enfermedad): es el tiempo medio desde el inicio de los síntomas hasta la recuperación. Incluye los pródromos, la enfermedad clínica, con el desarrollo de los síntomas, y el declive. Línea de la INFECTIVIDAD (Exposición→ Inicio de transmisibilidad y duración) 1. Periodo de latencia: intervalo de tiempo entre la exposición al agente hasta el momento en que la persona puede transmitir la enfermedad. En este periodo el individuo no tiene capacidad para infectar. 2. Periodo de transmisibilidad o infectivo: periodo durante el cual el individuo puede transmitir la infección. Tipos de infección INFECCIÓN OPORTUNISTA. Producida por microorganismos de baja virulencia (inofensivos para personas normales) que aprovechan la indefensión del huésped (fallo en su sistema de defensa) para producir infecciones muy graves. INFECCIÓN HOSPITALARIA O INFECCIÓN NOSOCOMIAL. – Se adquieren con motivo de la estancia de los enfermos en el hospital. – Se producen por la afectación de los sistemas defensivos que padecen muchas de las personas hospitalizadas. – También pueden manifestarse una vez dados de alta. INFECCIÓN COMUNITARIA O EXTRAHOSPITALARIA. Se desarrolla en individuos previamente sanos en general por acción de los microorganismos patógenos durante su vida normal fuera del hospital. Medio ambiente Ejerce una influencia sobre los eslabones de la cadena epidemiológica a través de: Aspectos físicos: Tª y humedad. Condicionan el ciclo vital y la supervivencia de los agentes infecciosos en el medio externo y condicionan la estacionalidad de muchas enfermedades. Aspectos biológicos: densidad de población humana y disponibilidad de alimentos por parte de los reservorios vertebrados y los vectores. Aspectos sociales y económicos: tipo de trabajo, condiciones sanitarias, hábitos higiénicos, costumbres, conducta, educación, etc. pueden afectar a la susceptibilidad del huésped y aumentar el riesgo de adquirir una infección. INTERVENCIÓN DE LOS PROFESIONALES DE ENFERMERÍA FRENTE A LA CADENA DE INFECCIÓN: PREVENCIÓN DE LA INFECCIÓN Los microorganismos que encontramos en el interior del hospital proceden básicamente de dos fuentes: hombre(pacientes, personal sanitario,visitantes) y medio ambienteque le rodea. El principal reservorio lo constituye el hombre. Los microorganismos son un contaminante normal de suelos,paredes y otras superficies,pero raramente se asocian a la transmisión de infecciones. INTERVENCIÓN DE LOS PROFESIONALES DE ENFERMERÍA FRENTE A LA CADENA DE INFECCIÓN (I): AGENTE CAUSAL. Prácticas correctas de limpieza, antisepsia y desinfección: Limpieza del material inmediatamente después de su utilización. Comenzar por el material menos sucio, enjuagar con agua fría o tibia, productos desincrustantes, cepillado de las zonas menos accesibles, secado estricto con paños limpios. Asepsia. Conjunto de técnicas y medios que aseguran el aislamiento o destrucción de los gérmenes capaces de producir o transmitir infecciones. Asepsia médica. Conjunto de técnicas utilizadas para evitar la transmisión de gérmenes de persona a persona, bien por contacto directo o por material. Asepsia quirúrgica. Conjunto de técnicas utilizadas para mantener libres de todo tipo de microorganismos tanto a los objetos como a las zonas determinadas de un pacientes que van a someterse a una operación o procedimiento invasivo. Desinfectante. Elimina microorganismos patógenos, se aplica sobre objetos inanimados. Antiséptico. Elimina los microorganismos patógenos, se aplica sobre heridas, tejidos vivos, piel. Esterilización. Destrucción de toda clase de microorganismos patógenos y no patógenos. INTERVENCIÓN DE LOS PROFESIONALES DE ENFERMERÍA FRENTE A LA CADENA DE INFECCIÓN (II): RESERVORIO Y FUENTE Eliminación de reservorios para la prevención de la infección. – Ayudar y enseñar en la higiene al paciente. – Limpieza previa de la piel imprescindible para que los Los antisépticos sean eficaces. – Secar muy bien la piel después del baño, aplicar loción en áreas ásperas o resecas. – Cambiar ropas y apósitos cuando estén sucios. – Colocar la ropa sucia y húmeda directamente en bolsas impermeables. – Manejo correcto de heces y orina. – Los recipientes que contienen líquidos en la mesilla de los enfermos deberán permanecer tapados. INTERVENCIÓN DE LOS PROFESIONALES ENFERMERÍA FRENTE A LA CADENA DE INFECCIÓN (III): MECANISMO DE TRANSMISIÓN. Puerta de salida. Evitar hablar, toser, estornudar sobre heridas y campos estériles, cubrirse la boca y la nariz (uso de mascarilla).Enseñar a los pacientes estas medidas. Precauciones de aislamiento: estándar y basadas en la forma de transmisión. INTERVENCIÓN DE LOS PROFESIONALES DE ENFERMERÍA FRENTE A LA CADENA DE INFECCIÓN (IV): HUÉSPED SUSCEPTIBLE. Puerta de entrada: riguroso seguimiento de la técnica estéril para procedimientos invasivos (inyecciones, cateterizaciones) o cuidado de heridas. Manejar con precaución agujas, jeringas, y en general todo el material utilizado para las diferentes técnicas empleadas. Huésped susceptible: – Dotar a cada paciente de sus propios objetos (toallas, peine, cepillo de dientes, etc.) e instruir en el manejo y conservación. – Asegurarse de que recibe una dieta equilibrada (proteínas y vitaminas necesarias para restituir o mantener los tejidos corporales) – Conservar la integridad de la piel y membranas para protegerle de la invasión microbiana. – Valorar necesidad de inmunización preventiva. T-8.1. Introducción al estudio de microorganismos. Microscopía:Es una técnica esencial en microbiología utilizada para la detección inicial e identificación preliminar o definitiva de microorganismos. Detectar bacterias, elementos fúngicos, parásitos e inclusiones víricas. Los principales tipos son: Campo claro: Utiliza una fuente de luz que ilumina la muestra sobre una platina, con un condensador y lentes que permiten observar la muestra mediante transiluminación. Es ideal para ver organismos teñidos y habitualmente emplea tres lentes de objetivos: bajo (10x), alto (40x) y de inmersión en aceite (100x). Campo oscuro: Emplea un condensador especial que bloquea la luz directa sobre la muestra, mejorando la resolución. Aunque es muy útil para visualizar células vivas y formas móviles sin teñir, tiene el inconveniente de dificultar la observación de estructuras internas. Contraste de fases: Facilita el estudio de elementos transparentes y sin color, usando iluminación oblicua o lateral, lo que permite la observación en fresco. Fluorescente: Usa luz ultravioleta para visualizar organismos marcados con fluorocromos o con autofluorescencia. Este método requiere una lámpara de vapor de mercurio y filtros para controlar la emisión de luz.  Electrónica: Usa bobinas magnéticas para guiar un haz de electrones sobre la muestra, permitiendo observar partículas virales individuales. Existen dos tipos: de transmisión (permite observar estructuras internas) y de barrido (visualiza superficies tridimensionales de muestras). Tinciones en Microbiología: Las tinciones son esenciales para preparar muestras y observarlas en el microscopio, mejorando el contraste de los microorganismos. Tratamiento previo de las muestras: Preparación→ objeto que va a observarse al microscopio. Se deposita una gota de la muestra problema sobre el vidrio (portaobjetos), se deja secar y se aplican los colorantes (tinciones). Fijación→ preparaciones permanentes para que después puedan ser teñidas (hace a las células permeables a los colorantes). Procedimientos de fijación: calor, alcoholes, formaldehído o glutaraldehído. Hay distintos tipos de tinciones: Examen en fresco: Consiste en observar muestras directamente sin secar ni teñir. La muestra puede suspenderse en agua o suero salino y es ideal para visualizar células de cierto tamaño, aunque no permite el uso del objetivo de inmersión. Tinciones simples: Utilizan un solo colorante tras fijar la muestra en el portaobjetos y permiten observar características básicas de los microorganismos, como su forma y tamaño. Tinciones diferenciales: Usan varios colorantes para distinguir componentes celulares. La tinción de Gram, una de las más comunes, emplea colorantes violeta y rojo para clasificar bacterias en Gram positivas (retienen el violeta) y Gram negativas (se tiñen de rojo tras decoloración). Tinciones acidorresistentes: Ziehl-Neelsen, que requiere calentamiento, se usa para detectar micobacterias, y existen variantes en frío como el método de Kinyoun. Tinciones fluorescentes: Usan fluorocromos para teñir microorganismos, como la tinción auramina-rodamina para micobacterias y el blanco de calcoflúor para identificar hongos. Cultivos: Los cultivos permiten el crecimiento de microorganismos en un ambiente controlado fuera de su hábitat natural, facilitando su identificación y estudios de sensibilidad (aislarlos, identificarlos y realizar estudios de sensibilidad). -Cultivo: crecimiento bacteriano fuera de su hábitat natural. -Medio de cultivo: soporte que permite el crecimiento de las bacterias fuera de su hábitat natural. Permite obtener poblaciones de bacterias in vitro (en el laboratorio) en contraste con el desarrollo en un huésped viviente o in vivo -Siembra: depositar una muestra en un medio de cultivo para que los microorganismos que hayan crezcan. -Cultivo in vitro:Deben reunir una serie de condiciones: Tª, humedad, O2, pH. Deben contener los nutrientes y factores de crecimiento necesarios. Deben estar exentos de todo microorganismo contaminante. Se clasifican: Por consistencia: ○ Líquidos o de enriquecimiento: Usados antes del aislamiento en medios sólidos. ○ Semisólidos (0.7% de agar). ○ Sólidos (1.5% de agar). Por origen: ○ Naturales: Composición no definida. ○ Sintéticos: Con composición química exacta. Por composición: ○ Comunes o básicos: Adecuados para bacterias sin requerimientos especiales. ○ Definidos: composición química exacta, suelen ser sintéticos. ○ Complejos: Con abundantes nutrientes, pero de composición no exacta (ej., infusión de cerebro). ○ Suplementados o enriquecidos: Para bacterias exigentes, incluyen el agar sangre y el agar chocolate. Por utilidad: ○ No selectivos enriquecidos: Favorecen el crecimiento de la mayoría de bacterias. ○ Selectivos: Favorecen el crecimiento de algunas especies e inhiben otras (ej., agar MacConkey para gramnegativas). ○ Diferenciales: Permiten estudiar propiedades bioquímicas y diferenciar especies (ej., agar sal manitol para estafilococos). ○ Medios de transporte: conservación de muestras para el estudio. Métodos de estudio, Cultivo celular: Algunas bacterias y todos los virus son gérmenes intracelulares estrictos, de forma que solo pueden cultivar células vivas. Esta técnica se ha ampliado para poder cultivar la mayoría de los gérmenes intracelulares estrictos. Diagnóstico Molecular: Estas técnicas son extremadamente sensibles y permiten identificar material genético (ADN o ARN) y proteínas de microorganismos, incluso en cantidades mínimas. Incluyen: ○ PCR: Amplifica secuencias específicas de ADN o ARN para identificar bacterias y otros microorganismos, comparándolas con secuencias en bases de datos. ○ Microarrays: Permiten la hibridación de sondas cortas para identificar simultáneamente múltiples patógenos y analizar genes relacionados con factores de virulencia o resistencia a antibióticos. ○ Secuenciación del genoma: Determina la secuencia completa de ADN. Diagnóstico Serológico: Detectar, identificar y cuantificar antígenos y anticuerpos en muestras clínicas. Evaluar la respuesta humoral frente a la infección y los antecedentes de exposición a agentes infecciosos de un individuo. T-9: Desinfección, esterilización y asepsia. Limpieza, desinfección (Alto, medio y bajo grado) y esterilización. -Clasificación de Spaulding. Clasifica productos sanitarios según riesgo de infección. Producto sanitario crítico: material que entra en contacto con el sistema vascular y zonas estériles del organismo. Limpieza y esterilización. Producto sanitario semicrítico: Material que entra en contacto con mucosas y piel no intacta. Limpieza y nivel alto de desinfección. Producto sanitario no crítico: Material que entra en contacto con la piel no intacta pero no con mucosas o no toca directamente al paciente. Limpieza y nivel medio o bajo de desinfección. LIMPIEZA. Proceso de separación por medios físicos y/o mecánicos de la suciedad visible e invisible, depositados en superficies inertes. Paso previo a desinfección y esterilización. Si quedan restos pueden impedir una correcta desinfección y esterilización. Con este proceso se busca reducir el número de microorganismos presentes en los objetos, además de eliminar los restos de materia orgánica e inorgánica. -Limpieza manual: Inmersión en detergente o agente enzimático. Dilución diaria a la concentración t ª indicada en las instrucciones de uso. Fricción con cepillo de cerdas no metálico. Aclarados con agua abundante. Inspección de secado y lubricación de piezas. -Por ultrasonidos: Útil en material delicado sin componentes ópticos, estriado o canulado y con incrustaciones secas. Lavadoras con ondas sonoras de alta frecuencia en soluciones acuosas con detergente. Tª entre 40 y 60 grados, 3 minutos para material metálico, posterior aclarado y secado. -Mecánica: En lavadoras, prelavados de agua fa. Con detergente y entre 40 y 60 grados. Aclarado con 2 ciclos de agua fría y templada. Aclarado final a 80/90 grados. Secado con aire. DESINFECCIÓN. Eliminación o destrucción de microorganismos más a