Semana 21 IngenieríaGenética: es la manipulación de genes para lograr alguna meta en particular, por ejemplo: Elaboración de productos médicos como:

o Hormona del crecimiento. o Interferon (medicamento antiviral) o Insulina o Inhibidor de renina (renina: proteína que

produce hipertensión arterial) El genoma humano se compone de 25,000 genes. Metas de la Clonación de Genes: Terapia de reposición genética: consiste en la reposición de Genes defectuosos por Genes normales, ejemplo:

o Fibrosis Quística o Diabetes Mellitus o Curación de células del sistema inmunitario

con genes alterados. o Enfermedad de Alzheimer.

En la Agricultura:

o Curación de plagas y enfermedades en las plantas

o Producción de alimentos (alimentos transgénicos)

o Aumentar el tamaño de las partes comestibles (raíces, semillas o frutas).

o Alimentos vegetales más nutritivos. Los Actores:

o El ADN recombinado o ADN recombinante. o El ADN original o Gen de Interés o Los vectores o ADN de anfitrión o Las enzimas de restricción o endonucleasas

de restricción o La célula huésped o El Clon: es un grupo de fragmentos de ADN

o de organismos que descienden de un solo ancestro.

ADN Recombinante: ADN formado por dos especies diferentes, ejemplo: ADN humano y ADN viral. Gen de Interés: es generalmente el gen humano. Vector: Es el otro tipo de ADN, actor o elemento que proporciona su ADN para poder unirlo con el Gen de Interés. Ejemplos: Plásmido: pequeña molécula extra de ADN que contiene algunas bacterias, dando resistencia contra los antibióticos. Plásmido Bacteriano: es el vector más utilizado solo acepta pequeños fragmentos de ADN de 1 Kb = 1000 bases nitrogenadas.

Vector Inserto de ADN (Kb)

Célula huésped.

Plásmidos 1 E. coli

Cosmidos 30 – 45 E. coli

Bacteriófago P1 70 – 100 E. coli

Cromosoma artificial P1 (PAC)

130 – 150 E. coli

Cromosoma artificial bacteriano (BAC)

120 – 300 E. coli

Cromosoma artificial de levadura (YAC)

250 – 400 Levadura

Las enzimas de restricción: son enzimas que cortan al ADN en lugares específicos y se encuentran en diferentes bacterias. Ejemplo:

Enzima Fuente Secuencia de reconocimiento

BamHI Bacillus amyloliquefaciens H

GGATCC

EcoRI Escherichia coli RY13

GAATTC

HaeIII Haemophilus aegyptius

GGCC

HindIII Haemophilus influenzae Rd

AAGCTT

HpaI Haemophilus parainfluenzae

GTTAAC

HpaII Haemophilus parainfluenzae

CCGG

MboI Moraxella bovis GATC

NotI Nocardia otitidis - caviarum

GCGGCCCGC

SfiI Streptomyces fimbriatus

GGCCNNNNNGGCC

TaqI Thermus aquaticus TCGA

Célula Huésped: es la célula que recibe el ADN recombinado para clonar, generalmente es la E. coli. Tecnología del ADN recombinante (Pasos):

o Encontrar y aislar el Gen de interés, introduciendo endonucleasas o enzimas de restricción.

o Transporte del Gen de Interés a un vector (ADN anfitrión).

o Clonación del ADN recombinado en una célula huésped (E. coli).

o Separación de los recombinados. o Formación de Bibliotecas Genómicos.

Secuenciación del ADN: la clonación molecular de un fragmento de ADN permite el aislamiento de las grandes cantidades de material genético necesarias para su estudio detallado, incluyendo la determinación de las secuencias nucleotidicas de un gran número de Genes que han permitido estudiar no solo la estructura de sus productos proteínicos, sino también las propiedades la de las secuencias de ADN que regulan la expresión génica. Semana 22

Moléculas señalizadoras y sus receptores Moléculas señalizadoras (hormonas): algunas moléculas transmiten señales a través de largas distancias y otras actúan localmente transfiriendo la información entre células vecinas. Algunas son capaces de atravesar la membrana plasmática y se unen a receptores intracelulares en el citoplasma o en el núcleo, mientras que la mayoría de estas moléculas se

Semana 21 –Biología-

Semana 22

une a receptores que son expresados en la superficie de las células diana.

Tipos de señalización célula – célula. Endocrina, paracrina y autocrina

Célula-célula: la señalización es directa con su célula vecina. Señalización endocrina: las hormonas actúan sobre células distantes. Ejemplo: hormona esteroidea estrógeno, que es producida por el ovario y estimula el desarrollo y mantenimiento del sistema reproductor femenino y de los caracteres sexuales secundarios. Señalización paracrina: una molécula liberada por una célula actúa sobre dianas cercanas. Ejemplo: la acción de los neurotransmisores que transportan la señal entre células nerviosas en la sinapsis. Señalización autocrina: una célula produce una molécula señalizadora a la que además responde. Ejemplo: respuesta de las células del sistema inmune de los vertebrados frente a antígenos extraños.

Hormonas esteroideas y receptores de esteroides Proteínas intracelulares: son receptores que se localizan en el citosol o en el núcleo que interaccionan con moléculas señalizadoras pequeñas e hidrofóbicas que son capaces de difundir a través de la membrana plasmática. Ejemplos: hormonas esteroideas, la hormona tiroidea, la vitamina D3 y el acido retinoico. HORMONAS ESTEROIDEAS: se sintetizan a partir del colesterol e incluyen a la testosterona, estrógeno, progesterona, los corticosteroides y la ecdisoma. - la testosterona, estrógeno, progesterona: son esteroides sexuales que son producidos por las gónadas. - los corticosteroides: son esteroides producidos por la glándula suprarrenal.

o Los glucocorticoides: actúan sobre distintos tipos de células estimulando la producción de glucosa.

o Los mineralocorticoides: actúan sobre el riñón regulando el equilibrio salino e hídrico.

- la ecdisoma: hormona de insectos que desempeña un papel importante en el desarrollo activando la metamorfosis de la larva a adulto. - los brasinosteroides: hormonas esteroídicas especificas de las plantas que controlan un cierto número de procesos del desarrollo, incluyendo el crecimiento y diferenciación celular. HORMONA TIROIDEA: se sintetiza a partir de la tirosina en la glándula tiroidea; desempeña un papel importante en el desarrollo y en la regulación del metabolismo. VITAMINA D3: regula el metabolismo del calcio y el crecimiento del hueso. ACIDO RETINOICO Y SUS DERIVADOS (RETINOIDES): sintetizados a partir de la vitamina A, juegan un papel importante en el desarrollo de los vertebrados. SUPERFAMILIA DE LOS RECEPTORES DE ESTEROIDES: los receptores de esteroides son miembros de esta familia, esta Superfamilia son factores de transcripción que contienen dominios similares implicados en la unión al ligando, en la unión al ADN y en la activación de la transcripción.

Oxido nítrico y monóxido de carbono. OXIDO NÍTRICO (NO): o Es una molécula señalizadoraparacrina fundamental

en los sistemas nervioso, inmune y circulatorio. o Es capaz de difundir directamente a través de la

membrana plasmática de sus células diana. o Altera la actividad de enzimas diana intracelulares. o Es extremadamente inestable, con una vida media

de solo unos pocos segundos.

o Puede modificar directamente algunas proteínas diana mediante nitrosilación de residuos de cisterna.

Ejemplos de las acciones del acido nítrico:

Señalización de la dilatación de los vasos sanguíneos.

Es la señal responsable de la dilatación de los vasos sanguíneos que conduce a la erección del pene.

Dilata los vasos sanguíneos coronarios incrementando el flujo sanguíneo al corazón.

Enzima oxido nítrico sintasa: mediante esta enzima el oxido nítrico se sintetiza a partir del aminoácido arginina. Guanililciclasa: diana intracelular del acido nítrico. MONÓXIDO DE CARBONO (CO): Funciona como una molécula señalizadora en el sistema nervioso. Actúa como neurotransmisor y mediador de la vasodilatación. La síntesis del monóxido de carbono en células cerebrales es estimulada por neurotransmisores. Estimula a la guanilatociclasa. Guanilatociclasa: diana fisiológica de la señalización mediante monóxido de carbono.

Neurotransmisores

Llevan las señales entre las neuronas o desde las neuronas a algún tipo de célula diana (como las células musculares).

Son un grupo diverso de moléculas pequeñas, hidrofílicas que incluyen a la acetilcolina, dopamina, epinefrina (adrenalina), serotonina, histamina,

glutamato, glicina y acido -amino butírico (GABA).

Difunden a través del espacio sináptico y se unen a los receptores de superficie de la célula diana.

Funcionan también como hormonas (algunos): Ejemplo: la epinefrina funciona como neurotransmisor y como una hormona producida por la glándula suprarrenal para activar la hidrólisis del glucógeno en las células musculares. Receptores celulares de superficie: el mecanismo de actuación de los neurotransmisores es mediante su unión a estos.

Hormonas peptídicas y factores de crecimiento Péptidos: moléculas señalizadoras más diversas en los animales, cuyo tamaño oscila entre solo unos pocos hasta más de 100 aminoácidos. Incluye a las hormonas peptídicas, neuro-péptidos y un amplio espectro de factores de crecimiento polipeptídicos.

Hormonas pépticas, Neuropéptidos y factores de crecimiento representativos

MOLÉCULA SEÑAL TAMAÑO FUNCIÓN

Hormonas peptídicas

Insulina A= 21, B= 30

Regulación de la absorción de la glucosa; estimula la proliferación celular

Glucagón 29 Estimula la síntesis de glucosa

Hormona del crecimiento

191 Estimula el crecimiento

Hormona estimulante del folículo (FSH)

= 92, = 118

Estimula el desarrollo de los ovocitos y de los folículos ováricos.

Prolactina 198 Estimula la producción de leche

Neuropéptidos y Neurohormonas

Sustancia P 11 Transmisión sináptica sensorial

Oxitocina 9 Estimula la contracción del musculo liso

Vasopresina 9 Estimula la reabsorción de agua en el riñón

Encefalinas 5 Analgésica

-Endorfina 31 Analgésica

Factores de crecimiento

Factor de crecimiento nervioso (NGF)

118 Supervivencia y diferenciación neuronal

Factor de crecimiento epidérmico (EGF)

53 Proliferación de muchos tipos celulares

Factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF)

A= 125, B= 109

Proliferación de fibroblastos y de otros tipos celulares.

Interleuquina-2 133 Proliferación de linfocitos T

Eritropoyetina 166 Desarrollo de glóbulos rojos.

Eicosanoides

Son lípidos que sirven como moléculas señalizadoras, actúan mediante la unión a receptores de superficie celular. Incluyen a las prostaglandinas, la prostaciclina, los tromboxanos y los leucotrienos.

Se sintetizan a partir del acido araquidónico, que se forma a partir de fosfolípidos.

Estimulan una gran diversidad de respuestas en las células diana. Ejemplo: la agregación plaquetaria, la inflamación y la contracción del musculo liso.

Transformación del acido araquidónico en la prostaglandina H2: es el primer paso en la vía que conduce a la síntesis tanto de prostaglandinas como de tromboxanos.

La ciclooxigenasa: enzima que cataliza la síntesis de prostaglandinas y de tromboxanos. Es la diana de la aspirina y de otros medicamentos antiinflamatorios no esteroides (NSAID). La aspirina: reduce la agregación plaquetaria y la coagulación, también disminuye la frecuencia del cáncer de colon tanto en modelos animales como en humanos. Formas de ciclooxigenasa: COX-1 y COS-2. COX-1: responsable de la producción fisiológica normal de prostaglandinas. COS-2: responsable de la producción incrementada de prostaglandina asociada con la inflamación y estados patológicos.

Funciones de los receptores de superficie: tipos. Receptores asociados a proteínas G: son un grupo de proteínas relacionadas estructural y funcionalmente,

caracterizadas por tener siete hélices transmembrana, la mayor familia de receptores de la superficie celular, que incluye a los receptores de muchas hormonas y neurotransmisores, transmite las señales a las dianas intracelulares a través de la acción de proteínas G. Receptores proteína-tirosina quinasa: los receptores para la mayoría de los factores de crecimiento son proteína-tirosina quinasas. Receptores de citoquina y proteína-tirosina quinasas no receptoras: los receptores para muchas citoquinas actúan en asociación con proteína-tirosina quinasas no receptoras.

Receptores asociados a otras actividades enzimáticas: otro tipo de receptores de la superficie celular incluyen a las proteína-tirosina fosfatasas, a las proteína-serina/treonina quinasas, y a las guanilatociclasas.

Vías de transducción intracelular de señales -Vía del AMPc: segundos mensajeros y la fosforilación de proteínas: El AMP cíclico es un segundo mensajero importante en la respuesta de las células animales a diversidad de hormonas y a moléculas olorosas. La mayoría de las acciones del AMPc están mediada por la proteína quinasa A, que fosforila tanto a enzimas metabólicas como al factor de transcripción CREB. GMP cíclico: El GMP cíclico también es un segundo mensajero importante en las células animales. Su papel mejor caracterizado es en la recepción visual en el ojo de vertebrados. Fosfolípidos y Ca2+: Los fosfolípidos y el Ca2+ son segundos mensajeros comunes, que se activan con posterioridad (downstream) a los receptores asociados a proteínas G y a las proteína quinasas. La hidrólisis del fosfatidilinositol 4,5 bifosfato (PIP2) de lugar al diacilglicerol y al inositol 1, 4,5, trifosfato (IP3) que, respectivamente, activan a la proteína quinasa C y movilizan el Ca2+ de los reservorios intracelulares. Los niveles elevados de Ca2+ intracelular activan varias proteínas diana, incluyendo a las proteína quinasas dependientes de Ca2+ / calmodulina. En las células excitables eléctricamente del musculo y del sistema nervioso, el nivel del Ca2+ citosólico aumenta al abrirse los canales de Ca2+ regulados por voltaje en la membrana plasmática y los receptores de rianodina en el retículo sarcoplásmico y endoplásmico.

Semana 23 CICLO CELULAR

Ciclo celular eucariota: consiste en cuatro procesos coordinados: crecimiento celular, replicación del ADN, distribución de los cromosomas duplicados a las células hijas y división celular. Fases del ciclo celular: Fase M: fase mitótica (mitosis: división nuclear) del ciclo celular. Duración 1 hr. Fase G1: fase entre el final de la mitosis y el comienzo de la síntesis de ADN. Duración 11 hrs. Fase S: fase durante la cual se produce la replicación del ADN. Duración 8 hrs. Fase G2: fase entre el final de la fase S y el comienzo de la mitosis. Duración 4 hrs. ¿Cómo se realiza la regulación del ciclo celular eucariota? Mediante: Señales extracelulares del medio: regula la progresión de las células a través del ciclo celular. Señales internas: supervisan y coordinan los diversos procesos que tienen lugar durante las diferentes fases del ciclo celular. Puntos de control del ciclo celular: punto regulador que impiden la entrada en la siguiente fase del ciclo celular hasta que los eventos de la fase precedente se hayan completado. Punto de control de daños al ADN: punto de control del ciclo celular que garantiza que el ADN dañado no se replicara ni se transmitirá a las células hijas. ¿En qué fases del ciclo celular existen puntos de control? En las fases G1, S y G2.

Funciones principales de las enzimas CDK (Quinasas dependientes de ciclinas): son enzimas miembros de una familia de proteína quinasas dependientes de ciclinas que controlan el ciclo celular en la célula eucariótica. Mitosis: División nuclear en donde se incluyen la condensación de los cromosomas, la formación del huso mitótico y la unión de los cromosomas a los mucrotúbulos del huso. Se divide en cuatro etapas: 1. Profase: fase inicial de la mitosis, marcada por la

aparición de los cromosomas condensados y el desarrollo del huso mitótico.

2. Prometafase: periodo de transición entre la profase y la metafase durante la cual los mucrotúbulos del huso mitótico se unen a los cinetocoros y los cromosomas se mueven de un lado a otro hasta que son alineados en el centro de la célula.

3. Metafase: fase de la mitosis durante la cual los cromosomas se alinean en la placa metafásica en el centro de la célula.

4. Anafase: fase de la mitosis durante la cual las cromátidas hermanas se separan y migran a polos opuestos del huso.

5. Telofase: fase final de la mitosis, en la que se vuelve a formar el núcleo y se descondensan los cromosomas.

Citocinesis: división de una célula tras la mitosis o meiosis. Semana 24

MEIOSIS Y FECUNDACIÓN PROCESO DE MEIOSIS. Meiosis: supone la división de una célula parental diploide en una progenie haploide. Meiosis I y Meiosis II: rondas consecutivas de división nuclear y celular mediante las cuales se realiza la reducción en el número de cromosomas. Meiosis I: Comienza después de que finalice la fase S y de que los cromosomas parentales se hayan replicado para producir cromátidas hermanas idénticas. Durante la cual los cromosomas homólogos primero se emparejan unos con otros y luego segregan a células hijas diferentes. Tras esta se obtienen células hijas que contienen un único miembro de cada par cromosómico. Meiosis II: En donde las cromátidas hermanas se separan y segregan a diferentes células hijas. Da como resultado cuatro células hijas haploides, cada una de las cuales contiene una copia de cada cromosoma. Etapas de la profase en la Meiosis I: consiste en 5 estadíos, durante los cuales los cromosomas se condensan y los cromosomas homólogos se emparejan entre si y se recombinan. Estos son: Leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

Leptoteno: estadio inicial de la larga profase de la meiosis I durante la cual los cromosomas homólogos se emparejan después de la condensación.

Zigoteno: Estadio de la Meiosis I donde los cromosomas homólogos llegan a estar íntimamente asociados.

Paquiteno: Estadio de la Meiosis I durante la cual tiene lugar la recombinación entre los cromosomas homólogos.

Diploteno: Estadio de la Meiosis I donde los cromosomas homólogos se separan longitudinalmente pero permanecen asociados en el quiasma.

Diacinesis: Estadio final de la profase de la Meiosis I durante la cual los cromosomas se condensan por completo y la célula progresa a metafase.

Metafase I: En donde los cromosomas bivalentes se alinean en el huso. Anafase I: Comienza con la rotura de los quiasmas por los que se mantienen unidos los cromosomas homólogos. Metafase II: Aquí los cromosomas se alinean en el huso de tal manera que los mucrotúbulos de los polos opuestos del huso se unen a los cinetocoros de las cromátidas hermanas. REGULACIÓN DE LA MEIOSIS EN LOS OOCITOS (óvulos

en desarrollo). Oocitos: permanecen detenidos en un punto del ciclo celular meiótico durante varios días, esperando la fertilización. Oocitos de los vertebrados: útiles para investigar el ciclo celular debido, en gran parte, a su gran tamaño y a que se manipulan fácilmente en el laboratorio. La meiosis de los oocitos de los vertebrados: está controlada por la actividad de los complejos Cdk1/ciclina B. Regulación de Cdk1: responsable de la progresión meiosis I a la meiosis II y de la detención en la metafase II. Sitios del ciclo celular en donde se regula la meiosis de los oocitos de los vertebrados: 1. Fase de diploteno en la meiosis I. 2. Metafase en la meiosis II. YoshioMashui y ClementMarkert (1971): identificaron al factor responsable de la detención en la metafase II. Factor citostático (CSF): Factor citoplásmico que detiene la meiosis del oocito en la metafase II. Proteína serina/treonina quinasa (Mos): proteína quinasa necesaria para la progresión desde la meiosis I hasta la meiosis II y el mantenimiento de la detención en metafase II en los oocitos de vertebrados. Quinasa MAP ERK: se encarga de la activación para la acción de Mos. En los oocitos activa otra proteína quinasa denominada Rsk, que mantiene la actividad de MPF estimulando la síntesis de ciclina B e inhibiendo la degradación de ciclina B.

FECUNDACIÓN Se denomina así a la mezcla de los cromosomas paternos y maternos, induciendo a una serie de cambios en el citoplasma del ovulo que son críticos para el desarrollo posterior. Aumento en el nivel de Ca2+ en el Citoplasma del ovulo: señal debida a la unión del espermatozoide a su receptor en la membrana plasmática del ovulo. Se debe a la activación de la hidrólisis del fosfatidilinositol 4,5 bifosfato (PIP2). Efecto del aumento de Ca2+ intracelular: provocación de alteraciones en la superficie que impiden la entrada de mas espermatozoides en el ovulo. Aumento del Ca2+ citosólico tras la fecundación: señal para que se complete la meiosis. APC/C: complejo promotor de la anafase que mediante su activación, se pone en marcha la transición de metafase a anafase. Inhibidor del APC/C Emi2/Erp1: se ocupa de mantener la detención de la metafase II. Degradación resultante de ciclina B y condensina: da lugar a la compleción de la segunda división meiótica,

Semana 24

teniendo lugar una citocinesis asimétrica y produciendo un segundo cuerpo polar pequeño. Zigoto: ovulo fecundado que contiene dos núcleos haploides. Pronúcleos: núcleos haploides de un ovocito recién fecundado, cada uno de los cuales es proveniente de un progenitor.

CÉLULAS MADRE Y MANTENIMIENTO DE TEJIDOS ADULTOS.

Desarrollo temprano: se caracteriza por la rápida proliferación de las células embrionarias, que después se diferencian para formar las células especializadas de los tejidos y órganos adultos. La muerte celular debe estar equilibrada con la proliferación celular.

PROLIFERACIÓN DE LAS CÉLULAS DIFERENCIADAS La mayoría de las células en los animales adultos están detenidas en fase G0 del ciclo celular, pero rápidamente proliferan, si es necesario, para reparar lesiones resultantes de un corte o una herida. Fibroblastos: tipos de células que se encuentran en el tejido conectivo donde secretan colágeno. PDGF: activa a un receptor proteína-tirosina quinasa, estimulando la proliferación de fibroblastos y su migración hacia el interior de la herida donde su proliferación y secreción de colágeno contribuye a la reparación y cicatrización del tejido dañado. Células endoteliales que revisten el interior de los vasos sanguíneos: son otro tipo de célula totalmente diferenciada que retiene la capacidad de proliferación. Factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF): producido por las células del tejido, que es invadido por los nuevos capilares. Su producción es desencadenado por la falta de oxigeno, resultando un sistema regulador en el que los tejidos que poseen un suministro de oxigeno bajo como resultado de una circulación insuficiente estimulan la proliferación de las células endoteliales y reclutan nuevos capilares. Células epiteliales de algunos órganos internos: son capaces de proliferar y reemplazar tejido dañado.

CÉLULAS MADRE Se denominan así a las células que se dividen para dar lugar a células hijas que pueden diferenciarse o permanecer como células madre. Es una subpoblación de células autorrenovables menos diferenciadas que están presentes en la mayoría de los tejidos adultos porque mantienen su capacidad de proliferar y reemplazar células diferenciadas a lo largo de la vida de un animal. Juegan un papel importante en el mantenimiento de la mayoría de los tejidos y órganos. Propiedad clave le las células madre: es que se dividen para producir una célula hija, que sigue siendo una célula madre, y otra que se divide y se diferencia. Células madre en tejidos adultos, musculo esquelético y sistema nervioso: las células madres pueden funcionar para sustituir tejido dañado. ErnestMcCulloch y James Till (1961): identificaron a las células madres en el sistema hematopoyético (formador de la sangre). Tipos de células sanguíneas con funciones especializadas: eritrocitos (glóbulos rojos), Granulocitos, macrófagos, plaquetas y linfocitos.

Eritrocitos (glóbulos rojos): encargado de transportar O2 y CO2.

Granulocitos: células sanguíneas que están implicadas en reacciones inflamatorias.

Macrófagos: clase de glóbulo blanco sanguíneo especializado en la fagocitosis.

Plaquetas: son fragmentos de megacariocitos que funcionan en la coagulación sanguínea.

Linfocitos: células sanguíneas que actúan en la respuesta inmunitaria. Los linfocitos B producen anticuerpos y los linfocitos T son responsables de la inmunidad mediada por células.

Células amplificadoras de transito: proliferan durante tres a cuatro divisiones celulares. Tipos en las que se diferencian las células amplificadoras de transito en la superficie del epitelio del colon:

Células epiteliales de absorción.

Dos tipos de células secretoras (células calciformes y células enteroendocrinas)

Células de Paneth: cuarto tipo celular que se encuentran en el intestino delgado y secretan agentes antibacterianos

Linajes celulares de los cuales se compone la piel: epidermis, folículos pilosos y las glándulas sebáceas. Epidermis: es un epitelio formado por varias capas cuyas células están sometidas a una renovación constante. El bulge: región del folículo piloso en donde se encuentran las células madre que generan el cabello. CESL madre del bulge: producen epidermis y glándulas sebáceas cuando la piel sufre algún daño. Células satélite: son las células madre del musculo adulto, están localizadas bajo la lamina basal de fibras musculares; normalmente están detenidas en la fase G0 del ciclo celular, pero se activan para proliferar en respuesta a lesiones o ejercicio. Nichos: microambientes en donde se encuentran las células madre, que aportan las señales ambientales que mantienen a las células madre durante toda su existencia y regulan el equilibrio entre la autorrenovación y la diferenciación. Hans Clever y Cols (2007): identificaron las células madre intestinales localizadas en la base de la cripta. Señalización de la vía de Wnt: desempeña un papel importante en el control de la proliferación de las células madre intestinal. Esta vía interviene en la regulación de otros tipos de células madre como las de la piel y el sistema hematopoyético. Polipéptidos secretados por los fibroblastos del tejido conjuntivo subyacente: se ocupan de mantener a las células madre intestinales.

Vías de TGF- , Hedgehog y Notch: desempeñan papeles importantes en la regulación de las células madre.

APLICACIONES MÉDICAS DE LAS CÉLULAS MADRE Se emplean para reparar lesiones del sistema hematopoyético mediante células madre hematopoyéticas, y las células madre epidérmicas pueden emplearse para los trasplantes de piel. Trasplante de células madre hematopoyética o trasplante de medula ósea: juega un papel importante en el tratamiento de una diversidad de canceres, además, proporciona una posibilidad de evitar la toxicidad de los principios activos anticancerosas, permitiendo así el uso de dosis mayores de los principios activos para tratar el cáncer del paciente de forma mas efectiva. Células madre hematopoyética: se encuentran entre las células en división más rápidas el cuerpo, de modo que los efectos tóxicos de los principios activos anticancerosas sobre estas células, frecuentemente limitan la eficacia de la quimioterapia en el tratamiento del cáncer. Transferencias de células madre hematopoyéticas: se emplean para tratar pacientes con patologías del

sistema hematopoyético, como la anemia aplastica, trastornos de la hemoglobina y deficiencias inmunes. Células madre epiteliales: tienen su aplicación en una forma de trasplantes de piel que se emplean para tratar a pacientes con quemaduras, heridas y ulceras.

MEDICINA MOLECULAR. “FECUNDACIÓN IN VITRO (FIV)”

Es empleada ampliamente para ayudar a las parejas infértiles, en el que los ovocitos en metafase II son recuperados dese el ovario, fertilizados in vitro y a continuación, devueltos a las trompas de Falopio o al útero de la madre.

Semana 25 CÁNCER: en latín = cangrejo, según Hipócrates en el siglo V a.C. Es una enfermedad producida por cambios en la conducta de las células, provocada por modificaciones en la información genética. Definición del cáncer según Hipócrates: Es una enfermedad en la que los tejidos crecen y se diseminan de manera incontrolada por todo el organismo, asfixiando la vida. Tipos de Cáncer: tumor benigno y tumor maligno. › Tumor benigno: tumor que permanece confinado

en su sitio de origen (tiene cura). › Tumor maligno: tumor que invade un tejido normal

y se extiende por todo el cuerpo (metástasis).

Carcinomas: cáncer de células epiteliales.

Sarcomas: cáncer de células de tejido conectivo.

Leucemias: cáncer que aparece en los precursores de las células sanguíneas circulantes.

Linfomas: cáncer de células linfoides. Desarrollo del cáncer: El cáncer es Monoclonal: el cáncer tiene su origen en una sola célula. El cáncer es un proceso multietapa:

1. Iniciación del tumor. 2. La progresión del tumor.

Mecanismos implicados en el desarrollo del cáncer: Causas:

› Mecanismos intrínsecos (en el ADN): traslocación:

Fusión

Perdida de Genes (GST).

Amplificación de genes.

Activación de oncogenes. › Causas ambientales

Radiaciones UV.

Infecciones (virus). Características de las células cancerosas: › Sufren proliferación incontrolada: se reproducen

de forma anormal. › Resistentes a la apoptosis: muerte celular

programada. › Dan paso a la angiogénesis: formación de nuevos

vasos sanguíneos. Gen APC (guardián del genoma): gen que se encarga de vigilar el ADN para que este no sufra ninguna mutación. Desarrollo de un tumor (cáncer de colon): Célula proliferativa---------Adipla---------Adenoma---------Cáncer---------Metástasis Causas del cáncer: Carcinógeno: agente inductor de cáncer (ej. Ambiental (virus, Radiación UV, humo de cigarrillo, productos químicos, grasas), Genética (y promotores tumorales (estrógenos) y Hábitos).

Virus tumorales: › Virus de ADN tumorales:

Virus de la Hepatitis B: cáncer de hígado.

SV40 y poliomavirus: Ninguno.

Papiloma virus: carcinoma cervical.

Adenovirus: Ninguno.

Herpesvirus: Linfoma de Burkitt, carcinoma nasofaríngeo y sarcoma de Kaposi.

› Virus de ARN tumorales:

Virus de la Hepatitis C: cáncer de hígado.

Retrovirus: Leucemia de las células T de adultos.

Propiedades de las células cancerosas: Tienen proliferación incontrolada (perdida de la

inhibición de la proliferación dependiente de la densidad).

Requieren pocos factores de crecimiento extracelulares.

Estimulación autocrina del crecimiento. Tienen menor capacidad de adhesión células

(adhesión: célula-célula y célula-matriz extracelular).

Inhibición por contacto. Mayor proteólisis extracelular (colagenasa). Angiogénesis. Diferenciación defectuosa. No sufren apoptosis. Capacidad de producir metástasis. Efectos internos y externos producidos en las células: Alteraciones en la membrana celular: Mayor transporte de Metabolitos. o Proteólisis extracelular. o Formación excesiva de burbujas en la membrana

plasmática. o Permeabilidad alterada. o Transporte alterado. o Fagocitosis y endocitosis alterada. Alteraciones en el Citoplasma: Citoesqueleto alterado. Los filamentos de actina no se organizan en grandes haces. Transmisores citoplásmicos alterados. Glucólisis alterada. Alteraciones en el Núcleo: Núcleo aumentado de tamaño. Mutaciones en el ADN. Aneuploidia: el núcleo puede tener una mayor o un menor número de cromosomas. Oncogenes: fueron descubiertos por Michael Bishop y Harold Varmus. Son Genes capaces de inducir una o más características de las células cancerígenas. En nuestras células se encuentran inactivas. Célula normal----------célula cancerosa. Proto-oncogenes: Son Genes celulares normales que siendo activados pueden convertirse en oncogenes. Genes supresores de tumor: Son Genes cuya inactivación conduce al desarrollo del un tumor. Representan un mecanismo opuesto de control de crecimiento celular normalmente, inhibiendo la proliferación celular y el desarrollo del tumor.

› En muchos tumores están ausentes o inactivos. › Evitan la división celular.

Enfoques moleculares para el tratamiento del cáncer: o Prevención y detección precoz (cuando el

cáncer se encuentra en la etapa 1). o Evitar la exposición a carcinógenos (humo de

tabaco). o Evitar la exposición a radiaciones UV. o Dieta rica en vegetales y frutas.

Oncogenes representativos de tumores humanos:

Tratamiento molecular del cáncer:

Terapia genética suicida (Quimioterapia): radiación utilizada para eliminar células malignas.

Inactivadores bioquímicos. Uso de anticuerpos. Evitar la Angiogénesis mediante medicamentos. Mejorar la adhesión celular. Prevenir el cáncer mediante vacunas.