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8.3: El cáncer y el ciclo celular - Biología

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El cáncer es un nombre colectivo para muchas enfermedades diferentes causadas por un mecanismo común: la división celular descontrolada. A pesar de la redundancia y los niveles superpuestos de control del ciclo celular, se producen errores. Uno de los procesos críticos monitoreados por el mecanismo de vigilancia del punto de control del ciclo celular es la replicación adecuada del ADN durante la fase S. Incluso cuando todos los controles del ciclo celular son completamente funcionales, un pequeño porcentaje de errores de replicación (mutaciones) se transmitirá a las células hijas. Si uno de estos cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN ocurre dentro de un gen, se produce una mutación genética. Todos los cánceres comienzan cuando una mutación genética da lugar a una proteína defectuosa que participa en el proceso de reproducción celular. El cambio en la célula que resulta de la proteína malformada puede ser menor. Sin embargo, incluso los errores menores pueden permitir que se produzcan errores posteriores con mayor facilidad. Una y otra vez, los errores pequeños no corregidos se transmiten de la célula madre a las células hijas y se acumulan a medida que cada generación de células produce más proteínas no funcionales a partir del daño no corregido del ADN. Finalmente, el ritmo del ciclo celular se acelera a medida que disminuye la efectividad de los mecanismos de control y reparación. El crecimiento incontrolado de las células mutadas supera el crecimiento de las células normales en el área y puede producirse un tumor.

Protooncogenes

Los genes que codifican los reguladores positivos del ciclo celular se denominan protooncogenes. Los protooncogenes son genes normales que, cuando mutan, se convierten en oncogenes, genes que hacen que una célula se vuelva cancerosa. Considere lo que podría suceder con el ciclo celular en una célula con un oncogén adquirido recientemente. En la mayoría de los casos, la alteración de la secuencia de ADN dará como resultado una proteína menos funcional (o no funcional). El resultado es perjudicial para la célula y probablemente evitará que la célula complete el ciclo celular; sin embargo, el organismo no se daña porque la mutación no se trasladará. Si una célula no puede reproducirse, la mutación no se propaga y el daño es mínimo. Sin embargo, en ocasiones, una mutación genética provoca un cambio que aumenta la actividad de un regulador positivo. Por ejemplo, una mutación que permite que Cdk, una proteína involucrada en la regulación del ciclo celular, se active antes de que debería hacerlo, podría empujar el ciclo celular más allá de un punto de control antes de que se cumplan todas las condiciones requeridas. Si las células hijas resultantes están demasiado dañadas para realizar más divisiones celulares, la mutación no se propagará y el organismo no sufrirá ningún daño. Sin embargo, si las células hijas atípicas son capaces de dividirse más, la generación subsiguiente de células probablemente acumulará aún más mutaciones, algunas posiblemente en genes adicionales que regulan el ciclo celular.

El ejemplo de Cdk es solo uno de los muchos genes que se consideran protooncogenes. Además de las proteínas reguladoras del ciclo celular, cualquier proteína que influya en el ciclo puede alterarse de tal manera que anule los puntos de control del ciclo celular. Una vez que se ha alterado un protooncogén de manera que aumenta la velocidad del ciclo celular, se denomina oncogén.

Genes supresores de tumores

Al igual que los protooncogenes, muchas de las proteínas reguladoras negativas del ciclo celular se descubrieron en células que se habían vuelto cancerosas. Los genes supresores de tumores son genes que codifican las proteínas reguladoras negativas, el tipo de regulador que, cuando se activa, puede evitar que la célula experimente una división descontrolada. La función colectiva de las proteínas del gen supresor de tumores mejor entendidas, la proteína del retinoblastoma (RB1), p53 y p21, es poner un obstáculo en el progreso del ciclo celular hasta que se completen ciertos eventos. Es posible que una célula que porta una forma mutada de un regulador negativo no pueda detener el ciclo celular si hay un problema.

Se han identificado genes p53 mutados en más de la mitad de todas las células tumorales humanas. Este descubrimiento no es sorprendente a la luz de las múltiples funciones que desempeña la proteína p53 en el G1 control. La proteína p53 activa otros genes cuyos productos detienen el ciclo celular (dando tiempo para la reparación del ADN), activa genes cuyos productos participan en la reparación del ADN o activa genes que inician la muerte celular cuando el daño del ADN no puede repararse. Un gen p53 dañado puede hacer que la célula se comporte como si no hubiera mutaciones (Figura 6.3.1). Esto permite que las células se dividan, propagando la mutación en las células hijas y permitiendo la acumulación de nuevas mutaciones. Además, la versión dañada de p53 que se encuentra en las células cancerosas no puede desencadenar la muerte celular.

CONCEPTO EN ACCIÓN

Visite este sitio web para ver una animación de cómo el cáncer resulta de errores en el ciclo celular.

Resumen

El cáncer es el resultado de una división celular descontrolada causada por una ruptura de los mecanismos que regulan el ciclo celular. La pérdida de control comienza con un cambio en la secuencia de ADN de un gen que codifica una de las moléculas reguladoras. Las instrucciones incorrectas conducen a una proteína que no funciona como debería. Cualquier interrupción del sistema de monitoreo puede permitir que otros errores se transmitan a las células hijas. Cada división celular sucesiva dará lugar a células hijas con aún más daño acumulado. Con el tiempo, todos los puntos de control se vuelven no funcionales y las células que se reproducen rápidamente desplazan a las células normales, lo que resulta en un crecimiento tumoral.

Glosario

oncogén
una versión mutada de un protooncogén, que permite la progresión incontrolada del ciclo celular o la reproducción celular incontrolada
protooncogén
un gen normal que controla la división celular mediante la regulación del ciclo celular que se convierte en oncogén si está mutado
gen supresor de tumores
un gen que codifica proteínas reguladoras que evitan que la célula experimente una división descontrolada

El ciclo celular y el cáncer: ejemplo de ensayo

El ciclo celular y el cáncer El ciclo celular es el proceso mediante el cual las células se dividen o replican, lo que conduce a la madurez de las células y órganos y la renovación de las células desgastadas. Este artículo busca discutir el ciclo celular y la célula cancerosa para identificar la fase en la que, en caso de pérdida de control, crecen las células cancerosas. El documento también identifica la diferencia entre el ciclo celular canceroso y el ciclo celular normal. El ciclo celular está organizado en distintas fases en las que ocurren actividades específicas hacia la división o replicación celular.

La primera fase, llamada G0, es una fase inerte que sigue a un ciclo celular anterior. La fase G1, donde tiene lugar la síntesis de “ARN, proteína y orgánulo”, es la segunda fase que precede a la fase S (Dudek, 2006, p. 123). En la fase S, las moléculas de ADN se sintetizan antes de la "síntesis de ATP" en la fase G2 (Dudek, 2006, p. 123). La última fase del ciclo celular es la fase M. Es la etapa en la que las células se dividen y consta de varias etapas, “profase, prometafase, metafase, anafase, telofase y citocinesis” (Dudek, 2006, p. 123). Por lo tanto, es más probable que se produzca un cambio en la regulación del ciclo celular, que conduce al cáncer, en la fase M del ciclo celular.

Esto se debe a que las células cancerosas son el resultado de una división celular incontrolable, pero una división celular en la fase M (Hacker, Messer y Benchmann, 2009). Existe una serie de diferencias entre el ciclo celular normal y el ciclo celular canceroso. El ciclo celular normal está regulado, por ejemplo, por factores ambientales celulares, mientras que el ciclo celular canceroso es independiente. A diferencia del ciclo celular canceroso, el ciclo celular normal se limita al espacio disponible. Las células normales también mueren, a diferencia de las células cancerosas (Fundación Annenberg, sin fecha). Referencias Fundación Annenberg. (Dakota del Norte.). Rediscovering Biology: Molecular to Global Perspectives, un curso multimedia de 13 partes para profesores de biología de secundaria en servicio, Annenberg / CPB Guide.

Los Ángeles, CA: Fundación Annenberg Dudek, R. (2006). Biología celular y molecular de alto rendimiento ™. Baltimore, MD: Lippincott Williams y WilkinsHacker, M., Messer, W. y Benchmann, K. (2009). Farmacología: principios y práctica. Burlington, MA: Prensa académica


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  1. Ensayo sobre la introducción a la proliferación de células cancerosas
  2. Ensayo sobre las características de la proliferación de células cancerosas
  3. Ensayo sobre los factores de crecimiento y el ciclo de las células cancerosas
  4. Ensayo sobre los rasgos que afectan la proliferación de células cancerosas
  5. Ensayo sobre el papel del ADN en la proliferación de células cancerosas
  6. Ensayo sobre el sistema inmunológico y la proliferación de células cancerosas
  7. Ensayo sobre los cambios moleculares en la proliferación de células cancerosas

1. Ensayo sobre la introducción a la proliferación de células cancerosas:

Las células cancerosas exhiben una serie de propiedades inusuales que las distinguen de las células normales. Una propiedad clave es la capacidad de las células cancerosas para proliferar de manera incontrolada, lo que conduce a una acumulación progresiva de células en división sin tener en cuenta las necesidades del cuerpo en su conjunto.

En realidad, la proliferación incontrolada no es una propiedad única y discreta, sino más bien una colección de rasgos que, en conjunto, permiten que las células cancerosas escapen de las restricciones habituales sobre la proliferación y la timidez celular. El resultado neto es que las células cancerosas eluden los mecanismos diseñados para garantizar que las células se dividan solo cuando (y donde) se necesitan nuevas células.

Los mecanismos normales para controlar la proliferación celular y ver cómo se comportan en las células cancerosas. A través de tal discusión, se hará evidente que las células cancerosas exhiben una colección distintiva de propiedades y timidez anormales, y aunque no se ve necesariamente una propiedad única en cada célula cancerosa, como grupo, estos rasgos contribuyen al & # 8220 perfil & # 8221 de una célula cancerosa típica. .

Aunque el cáncer puede resultar de la proliferación anormal y el desarrollo de tumores, la cuestión clave es si el tumor es benigno o maligno. El tumor maligno es capaz de invadir tejidos normales, diseminarse en el cuerpo a través de los sistemas circulatorio o linfático y establecer tumores secundarios (metástasis).

La mayoría de los cánceres se clasifican en uno de tres grupos principales: carcinomas que surgen de células epiteliales los sarcomas son tumores sólidos de tejidos conectivos como músculos, huesos, cartílagos y tejido fibroso leucemia & # 8217s y linfomas surgen de células formadoras de sangre y de células del sistema inmunológico , respectivamente. La clasificación adicional de los tumores se basa en el tejido de origen y el tipo de célula involucrada en la malignidad.

Una característica clave de los tumores es su desarrollo a partir de células individuales que comienzan a proliferar de manera anormal, por lo que los clones de células están presentes en los tumores. El desarrollo de malignidad en clones celulares es un proceso de varios pasos acompañado de una serie de cambios en las células. En general, el cáncer se considera un proceso de múltiples etapas que implica la mutación y selección de células con una capacidad de proliferación, invasión y metástasis en aumento progresivo.

El primer paso, la iniciación del tumor, implica una alteración genética que conduce a la proliferación anormal de una sola célula. La progresión del tumor continúa a medida que se producen cambios adicionales en la población de células tumorales. La metástasis ocurre cuando las células tumorales invaden otros órganos y establecen sitios secundarios de malignidad.

Las sustancias que pueden causar cáncer se denominan carcinógenos e incluyen muchos agentes como radiación, productos químicos, virus y muchos más. La radiación y los productos químicos pueden iniciar el cáncer al dañar el ADN e inducir mutaciones en genes objetivo clave.

Algunos carcinógenos contribuyen al desarrollo del cáncer estimulando la proliferación celular, en lugar de inducir mutaciones. Dichos compuestos se denominan promotores de tumores porque al inducir un aumento de la división celular producen una población de células proliferativas durante las primeras etapas del desarrollo del tumor.

Los ejemplos clásicos son los ésteres de forbol que estimulan la proliferación celular activando la proteína quinasa C. Las hormonas, en particular los estrógenos, son importantes como promotores de tumores en el desarrollo de algunos cánceres humanos. Por ejemplo, el epitelio uterino responde al exceso de estrógeno y aumenta la probabilidad de desarrollar cáncer de endometrio. Algunos virus también inducen cáncer en animales de experimentación y en seres humanos, como el cáncer de hígado y el carcinoma de cuello uterino en seres humanos.

Las células cancerosas muestran características que las distinguen de sus contrapartes normales. Las células cancerosas presentan anomalías en los mecanismos que regulan la proliferación, diferenciación y supervivencia normales de las células. En cultivo, las células cancerosas se pueden distinguir de las células normales al mostrar una inhibición de la proliferación celular dependiente de la densidad. Las células normales continúan dividiéndose hasta que alcanzan una densidad celular finita.

Luego dejan de dividirse y se vuelven inactivos, detenidos en la etapa G0 del ciclo celular. La proliferación de células cancerosas es independiente de la inhibición dependiente de la densidad. Estas células no responden a las señales que provocan que las células normales dejen de proliferar.

En cambio, las células tumorales continúan creciendo a altas densidades celulares en cultivo, este comportamiento se corresponde con su proliferación incontrolada in vivo. La proliferación de muchas células normales está controlada en parte por factores de crecimiento polipeptídicos. Las células cancerosas tienen un requerimiento reducido de factores de crecimiento extracelulares.

Tanto in vitro como in vivo, los requisitos de factor de crecimiento de las células cancerosas se reducen, lo que contribuye a la proliferación no regulada de células tumorales. En algunos casos, las células cancerosas producen factores de crecimiento que estimulan su propia proliferación. Tal producción anormal de un factor de crecimiento conduce a una estimulación continua de la división celular, llamada estimulación del crecimiento autocrino, y hace que las células cancerosas sean menos dependientes de los factores de crecimiento de fuentes normales.

2. Ensayo sobre las características de la proliferación de células cancerosas:

El concepto de proliferación incontrolada es exclusivo de los organismos multicelulares. En la mayoría de los organismos unicelulares, como las bacterias o las levaduras, la presencia de suficientes nutrientes en el entorno circundante es el factor principal que determina si las células crecerán y se dividirán.

La situación se invierte en los organismos multicelulares, las células generalmente están rodeadas de fluidos extracelulares ricos en nutrientes, pero el organismo en su conjunto se destruiría rápidamente si cada célula creciera y se dividiera continuamente solo porque tuviera acceso a los nutrientes adecuados. El cáncer es un recordatorio potencialmente letal de lo que sucede cuando la proliferación celular continúa sin cesar sin estar coordinada con las necesidades del organismo en su conjunto.

I. Las células cancerosas producen tumores cuando se inyectan en animales de laboratorio:

Es la pérdida del control del crecimiento normal lo que hace que las células cancerosas produzcan una masa de tejido en continuo crecimiento, en otras palabras, un tumor, pero el crecimiento descontrolado no significa que las células tumorales siempre se dividan más rápidamente que las células normales. Los tumores pueden crecer de forma lenta, rápida o en algún punto intermedio. La característica distintiva del crecimiento tumoral no es la velocidad de la división celular sino su naturaleza incontrolada.

A diferencia de la proliferación de células normales, donde la división celular y la diferenciación celular se mantienen en un equilibrio adecuado, esta disposición finamente ajustada se interrumpe en los tumores y la división celular se desacopla de la diferenciación celular, lo que conduce a un aumento progresivo en el número de células en división. .

Para determinar experimentalmente si una célula en particular se comporta de esta manera, la célula debe inyectarse en un organismo huésped apropiado para ver si se desarrolla un tumor. Los experimentos con células animales son bastante sencillos y tímidos porque las células pueden simplemente inyectarse en animales del mismo tipo genético.

La situación con las células humanas es más complicada. Inyectar células cancerosas humanas en otros seres humanos con fines de prueba no sería ético, y el uso de animales de laboratorio estándar no es confiable: es probable que el sistema inmunológico de un animal rechace las células humanas porque son de origen extraño.

Una forma de sortear este obstáculo es inyectar células humanas en cepas mutantes de ratones cuyos sistemas inmunológicos no pueden atacar y destruir células extrañas. Cuando se inyectan células cancerosas humanas en tales animales inmunológicamente deficientes, las células generalmente se convertirán en tumores sin ser rechazadas.

ii. Las células cancerosas exhiben una disminución de la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad:

Aunque el estudio de las células cancerosas en organismos intactos es útil para investigar algunas de las propiedades de los tumores malignos, las cuestiones relacionadas con el control de la proliferación celular suelen ser más fáciles de investigar en células cultivadas en condiciones artificiales de laboratorio. En tales estudios de cultivo celular, las células cancerosas se aíslan de un tumor y se colocan en un medio de crecimiento definido que contiene nutrientes, sales y otras moléculas necesarias para el crecimiento celular.

La razón principal para estudiar las células en cultivo es que este método permite observar las células en condiciones cuidadosamente controladas donde se puede evaluar su comportamiento sin los efectos complicados de los factores secundarios presentes en un organismo intacto.

Cuando la mayoría de los tipos de células normales se colocan en un recipiente de cultivo (tubo de ensayo, botella, matraz o plato) y luego se cubren con un medio de crecimiento apropiado, se dividen hasta que la superficie del recipiente está cubierta por una sola capa de células. Cuando se alcanza esta etapa de monocapa, los movimientos celulares y la división celular tienden a detenerse.

A principios de la década de 1950, Michael Abercrombie y Joan Heaysman introdujeron y redujeron el término & # 8220 inhibición de contacto & # 8221 para referirse a la disminución de la motilidad celular que se produce cuando las células entran en contacto entre sí en cultivo. El mismo término también se ha utilizado para referirse a la inhibición de la división celular que tiene lugar cuando las condiciones de cultivo se vuelven superpobladas.

Debido a la confusión que puede resultar del doble significado de este término, la frase inhibición del crecimiento dependiente de la densidad se utiliza ahora de forma rutinaria cuando se hace referencia a la inhibición de la división celular que se produce en cultivos hacinados.

A diferencia de las células normales, las células cancerosas no dejan de dividirse cuando alcanzan la etapa de monocapa. En cambio, continúan dividiéndose y apilando gradualmente uno encima del otro, formando agregados multicapa (Figura 1). En otras palabras, las células cancerosas son menos susceptibles a la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad que sus contrapartes normales.

La relación entre la tendencia de las células cancerosas a crecer a altas densidades de población en cultivo y su capacidad para formar tumores se ha investigado utilizando células cancerosas que difieren en su susceptibilidad a la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad.

Las células que son muy sensibles a la inhibición dependiente de la densidad se pueden producir cultivando células en condiciones de no hacinamiento cada vez que la densidad de población aumenta y el hacinamiento es inminente, las células simplemente se diluyen y se transfieren a un nuevo matraz de cultivo.

Las células obtenidas de esta manera no crecerán hasta densidades elevadas de población y tilación en cultivo. Alternativamente, las poblaciones de células que son insensibles a la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad pueden producirse mediante el crecimiento constante de células en condiciones de hacinamiento. Tales poblaciones de células se vuelven menos susceptibles a la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad, alcanzando densidades de población mucho más altas antes de que se detenga la división celular.

Cuando estas diferentes poblaciones de células se prueban para determinar su capacidad para producir tumores en ratones, se descubre que la capacidad de formación de tumores está directamente relacionada con la pérdida del control del crecimiento dependiente de la densidad, en otras palabras, células capaces de crecer hasta las densidades de población más altas en cultivo. son más eficaces en la formación de tumores en animales (Figura 2).

iii. La proliferación de células cancerosas es anclaje-Independiente:

Otra forma en que la proliferación de células cancerosas difiere de la de las células normales implica el requisito de anclaje. La mayoría de las células normales no proliferarán si se colocan en un medio de crecimiento líquido y se agitan o agitan para mantenerlas en suspensión, ni proliferarán si se colocan en un medio semisólido como el agar blando. Sin embargo, cuando se les proporciona una superficie sólida adecuada a la que pueden adherirse, las células se adhieren a la superficie, se extienden y comienzan a proliferar (Figura 3).

Por tanto, se dice que el crecimiento de las células normales depende del anclaje. Por el contrario, la mayoría de las células cancerosas crecen bien no solo cuando están ancladas a una superficie sólida, sino también cuando están suspendidas en un medio líquido o semisólido. Por tanto, se dice que el crecimiento de las células cancerosas es independiente del anclaje.

En los organismos intactos, el requisito de que las células estén ancladas antes de que puedan reproducirse se cumple mediante la unión de las células a la matriz extracelular, una red insoluble de proteínas y fibras de polisacáridos que llena los espacios entre las células vecinas. Las células se adhieren a la matriz extracelular a través de proteínas de la superficie celular llamadas integrinas, que se unen a las moléculas presentes en la matriz.

La muerte celular apoptótica provocada por la falta de contacto con la matriz extracelular se llama anoikis (de la palabra griega para & # 8220homelessness & # 8221). Anoikis es una salvaguarda importante para mantener la integridad del tejido porque evita que las células normales floten y establezcan la limpieza en otro tejido.

La falta de anclaje simplemente hace que las células se suiciden en el camino. Las células cancerosas no están sujetas a esta protección normal porque son independientes del anclaje y, por lo tanto, pueden extenderse a sitios distantes sin autodestruirse.

Una evidencia considerable sugiere que el crecimiento independiente del anclaje exhibido por las células cultivadas en cultivo está relacionado con su capacidad para formar tumores. Un conjunto de estudios involucró células con muchas de las características de las células cancerosas, incluida la disminución de la inhibición del crecimiento dependiente de la densidad, los bajos requisitos de factores de crecimiento externos y el crecimiento independiente del anclaje.

Se aislaron células individuales de la población original y se les permitió proliferar por separado, creando así una serie de clones, que son poblaciones de células individuales, cada una derivada de la proliferación de una sola célula.

Un análisis cuidadoso de los clones reveló que algunos de ellos habían perdido una o más de las propiedades iniciales. Cuando se comparó la capacidad de estos clones para producir tumores en animales, el crecimiento independiente del anclaje fue la única propiedad retenida consistentemente por todos los clones que podían producir tumores. En otras palabras, la capacidad para formar tumores parecía requerir células cuyo crecimiento en cultivo es independiente del anclaje.

Sin embargo, esta conexión entre el crecimiento independiente del anclaje y la formación de tumores no está exenta de excepciones. Se ha descubierto que algunas células expuestas a sustancias químicas cancerígenas exhiben un crecimiento independiente del anclaje en cultivo, pero no forman tumores cuando se inyectan en animales.

Además, estudios que involucraron un cultivo a largo plazo de células de ratón, que eran dependientes del anclaje e incapaces de formar tumores en animales, mostraron que las células podrían adquirir la capacidad de formar tumores si se unieran a perlas de vidrio antes de ser implantadas en ratones. Tales observaciones indican que a pesar de su asociación general con la capacidad de formar tumores, el crecimiento independiente del anclaje en cultivo no es un requisito previo absoluto para la formación de tumores.

iv. Los mecanismos para reponer los telómeros hacen que las células cancerosas sean inmortales:

Una de las diferencias más llamativas entre las células normales y las cancerosas tiene que ver con su esperanza de vida reproductiva. Cuando las células normales se cultivan, generalmente se dividen solo un número limitado de veces. Por ejemplo, los fibroblastos humanos, un tipo de célula cuyo comportamiento ha sido ampliamente estudiado, se dividen entre 50 y 60 veces cuando se colocan en cultivo y luego dejan de dividirse, sufren una variedad de cambios degenerativos e incluso pueden morir (Figura 4).

Las células cancerosas no presentan tal límite y continúan dividiéndose indefinidamente, comportándose como si fueran inmortales. Un ejemplo sorprendente es el de las células HeLa, que se obtuvieron de un tumor maligno del útero que surge en una mujer llamada Henrietta Lacks (de ahí el nombre de células & # 8220HeLa & # 8221).

Después de extirpar el tumor en una operación de cáncer realizada en 1951, los médicos colocaron algunas de sus células en cultivo. Las células cultivadas comenzaron a crecer y dividirse y han continuado haciéndolo durante más de 50 años, dividiéndose más de 18.000 veces sin signos de detenerse.

¿Por qué las células cancerosas son capaces de reproducirse indefinidamente en cultivo, mientras que la mayoría de las células humanas normales no se dividen más de 50 o 60 veces? La respuesta está relacionada con el mecanismo por el cual las células replican su ADN. Cada vez que una célula se divide, sus moléculas de ADN cromosómico deben duplicarse para que se pueda distribuir un conjunto completo de instrucciones genéticas a cada una de las dos células producidas por la división celular.

Sin embargo, el mecanismo bioquímico responsable de la replicación del ADN tiene una limitación inherente: las enzimas que replican el ADN son incapaces de copiar el final de una molécula de ADN lineal, quizás los 50 a 100 nucleótidos finales más o menos.

Como resultado, cada vez que se replica una molécula de ADN, corre el riesgo de perder una pequeña cantidad de ADN en cada uno de sus dos extremos. Si esta tendencia continuara indefinidamente, las moléculas de ADN se volverían cada vez más cortas hasta que no quedara nada, ¡y no estaríamos aquí hoy!

Para resolver este llamado problema de replicación final, las células colocan un tipo especial de secuencia de ADN en los dos extremos, o telómeros, de cada molécula de ADN cromosómico. El ADN especial consta de múltiples copias de una secuencia de bases corta que se repite una y otra vez. Por ejemplo, en los seres humanos, la secuencia de seis bases TTAGGG se repite unas 2500 veces seguidas en los extremos de cada molécula de ADN cromosómico al nacer.

Estas secuencias de telómeros son protegidas por las proteínas que recubren los telómeros, y el ADN también vuelve sobre sí mismo para proteger aún más el extremo del cromo y shysome (Figura 5). A diferencia de los genes, cuyas secuencias de bases de ADN codifican productos útiles, el ADN telomérico no codifica nada, sino que consiste simplemente en la misma secuencia de seis bases repetida una y otra vez.

La colocación de tal ADN de telómero no codificante en los extremos de cada cromo y shysome asegura que una célula no perderá ninguna información genética importante cuando las moléculas de ADN se acorten ligeramente durante la replicación.

Dado que los telómeros se acortan con cada división celular, proporcionan un dispositivo de conteo para rastrear cuántas veces se ha dividido una célula. Si una célula se divide demasiadas veces, los telómeros se vuelven extremadamente cortos y corren el riesgo de desaparecer por completo. Cuando esto sucede, el ADN telomérico y tímido se vuelve demasiado corto para unirse a las proteínas de recubrimiento telomérico o generar un bucle, exponiendo un extremo desnudo del ADN de doble hebra.

Tales extremos de ADN desprotegidos son muy inestables y, a menudo, se fusionan entre sí, creando cromosomas unidos que tienden a fragmentarse y separarse de manera incorrecta en el momento de la división celular.

En las células normales, un resultado tan peligroso se evita mediante un mecanismo en el que el ADN desprotegido al final de un cromosoma desencadena una vía que detiene la división celular o desencadena la muerte celular. Esta vía ayuda a proteger a los organismos de cualquier proliferación excesiva e inapropiada de células adultas.

Pero, ¿qué sucede con las células que deben dividirse durante períodos prolongados de tiempo, como las células germinales que dan lugar a los espermatozoides y los óvulos o las células de la médula ósea que producen continuamente nuevas células sanguíneas? Estas células previenen el acortamiento excesivo de los telómeros al producir una enzima llamada telomerasa, que agrega nuevas copias de la secuencia de repetición telomérica a los extremos de las moléculas de ADN existentes.

La adición catalizada por telomerasa de nuevas secuencias de repetición de telómeros previene la disminución gradual de la longitud de los telómeros que de otro modo ocurriría en ambos extremos de un cromosoma durante la replicación del ADN. Por tanto, la presencia de telomerasa permite que las células se dividan indefinidamente sin que los telómeros se acorten.

¿Cómo se aplican las consideraciones anteriores a las células cancerosas? Si las células cancerosas se comportaran como la mayoría de las células normales, que no producen telomerasa, las divisiones celulares repetidas harían que los telómeros se volvieran inusualmente cortos y las células eventualmente serían destruidas. La mayoría de las células cancerosas evitan este problema activando el gen que produce la telomerasa, lo que provoca que se agreguen continuamente nuevas copias de la secuencia de repetición telomérica a los extremos de sus moléculas de ADN.

Algunas células cancerosas activan un mecanismo alternativo para mantener las secuencias de los telómeros que implica el intercambio de información de secuencia entre cromo y shysomes. Por un mecanismo u otro, las células cancerosas mantienen la longitud de los telómeros por encima de un umbral crítico y, por lo tanto, pueden dividirse indefinidamente.

3. Ensayo sobre los factores de crecimiento y el ciclo de las células cancerosas:

Ahora hemos visto que las células cancerosas se diferencian de la mayoría de las células normales en que crecen hasta altas densidades de población en cultivo, exhiben una proliferación independiente del anclaje y se dividen indefinidamente porque poseen mecanismos para mantener la longitud de los telómeros.

Estos rasgos juegan un papel permisivo importante al permitir que las células cancerosas continúen dividiéndose, pero en realidad no hacen que las células se dividan. La fuerza impulsora de la proliferación en curso se remonta a anomalías en los sistemas de señalización que controlan la división celular, el tema al que nos referiremos ahora.

I. Las células cancerosas muestran una menor dependencia de los factores de crecimiento externos:

Las células de animales multicelulares normalmente no se dividen a menos que sean estimuladas por una proteína de señalización apropiada conocida como factor de crecimiento. Por ejemplo, si las células se aíslan de un organismo y se colocan en un medio de cultivo que contiene nutrientes y vitaminas, no proliferarán a menos que también se proporcione un factor de crecimiento apropiado.

Por lo tanto, los medios de crecimiento se complementan comúnmente con suero sanguíneo, que contiene varios factores de crecimiento que estimulan la proliferación celular. Uno es el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), una proteína producida por las plaquetas sanguíneas que estimula la proliferación de células del tejido conectivo y células del músculo liso. Otro factor de crecimiento en el suero sanguíneo, llamado factor de crecimiento epidérmico (EGF), también se distribuye ampliamente en los tejidos.

Algunos factores de crecimiento, como el EGF, estimulan el crecimiento de una amplia variedad de tipos de células, mientras que otros actúan de forma más selectiva en determinadas células diana. Los factores de crecimiento juegan un papel importante en la estimulación del crecimiento tisular durante el desarrollo embrionario y en la primera infancia, y durante la reparación de heridas y el reemplazo celular en adultos.

Por ejemplo, la liberación del factor de crecimiento PDGF de las plaquetas sanguíneas en los sitios de las heridas es fundamental para estimular el crecimiento de tejido necesario para la cicatrización de heridas.

Los factores de crecimiento ejercen sus efectos al unirse a proteínas receptoras ubicadas en la membrana plasmática que forma el límite externo de todas las células. Los diferentes tipos de células tienen diferentes receptores de la membrana plasmática y, por lo tanto, difieren en los factores de crecimiento a los que responden (Figura 6).

La unión de un factor de crecimiento a su receptor correspondiente desencadena una cascada de varios pasos en la que una serie de proteínas de transducción de señales transmiten la señal por toda la célula, lo que desencadena cambios moleculares que estimulan (u ocasionalmente inhiben) el crecimiento y la división celular.

Normalmente, las células no se dividen a menos que sean estimuladas por un factor de crecimiento apropiado, pero esta restricción se elude en las células cancerosas mediante varios mecanismos y shyanismos que crean una señal constante para dividirse, incluso en ausencia de factores de crecimiento.

Algunas células cancerosas logran esta autonomía al promover sus propios factores de crecimiento, lo que provoca que se estimule la proliferación celular sin la necesidad de factores de crecimiento producidos por otras células. De manera similar, otras células cancerosas poseen receptores anormales que se activan de manera permanente y tímida, lo que hace que se produzca la división celular, estén o no presentes factores de crecimiento.

Las células cancerosas también pueden producir cantidades excesivas o versiones hiperactivas de otras proteínas involucradas en la transmisión de señales de los receptores de la superficie celular a la maquinaria de división celular en el interior de la célula. El efecto neto de los tipos anteriores de alteraciones es hacer que las vías que señalan la proliferación celular se vuelvan hiperactivas o incluso autónomas, funcionando en ausencia de factores de crecimiento.

ii. El ciclo celular se compone de las fases G1, S, G2 y M:

Para comprender cómo las vías activadas por los factores de crecimiento finalmente hacen que una célula se divida, primero es necesario revisar los eventos asociados con la división celular. En las células que se están dividiendo, las moléculas de ADN nuclear deben duplicarse y luego distribuirse de manera que se asegure que las dos nuevas células reciban cada una un conjunto completo de instrucciones genéticas. Al prepararse y realizar estas tareas, las células pasan por una serie de etapas discretas llamadas fase G1, fase S, fase G2 y fase M.

Las cuatro fases se denominan colectivamente ciclo celular (Figura 7).

G1, la primera fase que ocurre después de que una celda se acaba de dividir, las paletas son las de mayor longitud. Una fase G1 típica dura alrededor de 8 a 10 horas en las células humanas, pero las células que se dividen rápidamente pueden pasar solo unos minutos u horas en Gl. Por el contrario, las células que se dividen muy lentamente pueden detenerse en G1 y pasar semanas, meses o incluso años en la rama de G1 llamada fase G0 (G cero). Después de completar G1, la célula entra en la fase S, un período de aproximadamente 6 a 8 horas en el que se replican las moléculas de ADN cromosómico.

Luego viene la fase G2, donde se pasan de 3 a 4 horas haciendo los preparativos finales para la división celular. Luego, la celda entra en la fase M, que tarda aproximadamente una hora en dividir físicamente la celda original en dos nuevas celdas. Los principales eventos de la fase M incluyen la división del núcleo o mitosis, seguida de la división del citoplasma o citocinesis. Las dos células recién formadas entran nuevamente en la fase G1 y comienzan los preparativos para otra ronda de división celular.

En conjunto, las fases G1, S y G2 se denominan tímidamente interfase. Además de proporcionar el tiempo necesario para que una célula haga copias de sus moléculas de ADN, la interfase también es un período de crecimiento celular. La interfase ocupa aproximadamente el 95% de un ciclo celular típico, mientras que el proceso real de división celular (fase M) solo toma alrededor del 5%.

En general, el tiempo que ocupan las distintas etapas del ciclo permite que una célula humana típica se divida hasta una vez cada 18 a 24 horas. Sin embargo, los diversos tipos de células que componen el cuerpo difieren mucho en el tiempo de ciclo, desde células que se dividen muy rápida y continuamente hasta células diferenciadas que no se dividen en absoluto.

La variabilidad observada en las tasas de división celular significa que deben existir mecanismos para regular la progresión a través del ciclo celular. Se ha identificado un punto de control clave durante el G1 tardío, donde el ciclo celular generalmente se detiene en las células que dejan de dividirse. Por ejemplo, la división de células cultivadas puede ralentizarse o detenerse permitiendo que las células se queden sin nutrientes o factores de crecimiento, o añadiendo inhibidores de procesos vitales como la síntesis de proteínas.

En tales casos, el ciclo celular se detiene en GI tardío en un punto denominado punto de restricción. En condiciones normales, la capacidad de atravesar el punto de restricción se rige principalmente por la presencia de factores de crecimiento.

Las células que se mueven con éxito a través del punto de restricción están comprometidas con la fase S y el resto del ciclo celular, mientras que las que no pasan el punto de restricción entran en GO y residen allí por períodos de tiempo variables, esperando una señal que les permita hacerlo. Vuelva a entrar en G1 y pase por el punto de restricción.

iii. La progresión a través del ciclo celular está impulsada por quinasas dependientes de ciclina:

A nivel molecular, el paso a través del punto de restricción y otros puntos clave en el ciclo celular está controlado por proteínas conocidas como quinasas dependientes de ciclina (Cdks). Las CDK son proteína quinasas, un término que se refiere a una clase de enzimas que regulan la actividad de las proteínas mol y shyecules dirigidas catalizando su fosforilación (unión de grupos fosfato a las proteínas diana).

Durante las reacciones de fosforilación de proteínas, el grupo fosfato es donado a la proteína objetivo por el compuesto de alta energía ATP (trifosfato de adenosina), que se convierte en ADP (difosfato de adenosina) durante la reacción. Las células contienen docenas de proteínas quinasas diferentes, cada una diseñada para regular la actividad de un grupo específico de proteínas catalizando su fosforilación.

Como su nombre lo indica, una quinasa dependiente de ciclina (Cdk) solo exhibe actividad de proteína quinasa cuando está unida a otro tipo de proteína llamada ciclina. La progresión a través del ciclo celular está controlada por varias Cdk que se unen a diferentes ciclinas, creando así una variedad de complejos Cdk-ciclina.

Las ciclinas que participan en la regulación de la progresión de la fase G1 a la S se denominan ciclinas G1, y las moléculas de Cdk a las que se unen se conocen como G1 Cdks. Asimismo, las ciclinas implicadas en la regulación del paso de G2 a la fase M se denominan ciclinas mitóticas, y las moléculas de Cdk a las que se unen se conocen como Cdk mitóticas. Los complejos de Cdk-ciclina actúan fosforilando proteínas diana específicas cuyas acciones son necesarias para diversas etapas del ciclo celular.

¿Cómo aseguran los complejos Cdk-ciclina que el paso a través de puntos clave en el ciclo celular solo ocurra en el momento apropiado? Al abordar esta cuestión, consideraremos brevemente el comportamiento del complejo mitótico Cdk-ciclina (Cdk mitótico unido a ciclina mitótica), que regula el paso de la fase G2 a la fase M.

La ciclina mitótica se sintetiza continuamente a lo largo de la interfase y gradualmente aumenta tímidamente en concentración durante G1, S y G2, alcanzando finalmente una concentración que es lo suficientemente alta como para unirse a la Cdk mitótica (Figura 8).

La Cdk-ciclina mitótica resultante desencadena el paso de la fase G2 a la fase M mediante la fosforilación de proteínas clave implicadas en las primeras etapas de la mitosis. Por ejemplo, las proteínas fosforiladas por la Cdk-ciclina mitótica desencadenan la ruptura de la envoltura nuclear, la condensación cromo y shysome y la formación del huso mitótico.

Poco después, la ciclina mitótica es objeto de degradación y timidez por una enzima llamada complejo promotor de la anafase y la Cdk mitótica se vuelve inactiva, lo que desencadena la salida de la mitosis. Durante el siguiente ciclo celular, la mitosis no se puede desencadenar hasta que la concentración de ciclina mitótica se acumule nuevamente.

Además de estar regulada por la disponibilidad de ciclinas, la actividad de los diversos complejos Cdk-ciclina está controlada por reacciones en las que las moléculas de Cdk se alteran por fosforilación (adición de grupos fosfato) y desfosforilación (eliminación de grupos fosfato).

La Figura 9 ilustra cómo el complejo mitótico Cdk-ciclina se regula de esta manera:

En el paso ①, la unión de la ciclina mitótica a la Cdk mitótica crea un complejo que inicialmente está inactivo. Antes de que pueda desencadenar el paso de la fase G2 a la fase M, el complejo requiere la adición de un grupo fosfato activador a un aminoácido particular de la molécula de Cdk. Sin embargo, antes de agregar este fosfato, los grupos inhibidores de fosfato se unen primero a la molécula de Cdk en otras dos ubicaciones, lo que evita que la Cdk funcione (paso ②). A continuación, se añade el grupo fosfato de activación, resaltado en amarillo en el paso ③. El último paso en la secuencia de activación es la eliminación de los fosfatos inhibidores por una enzima específica llamada proteína fosfatasa (paso ④).

Una vez que la fosfatasa comienza a eliminar los fosfatos inhibidores, se establece un circuito de retroalimentación positiva: el complejo Cdk-ciclina activado generado por esta reacción estimula la fosfatasa, lo que hace que el proceso de activación se desarrolle más rápidamente. Después de ser activado, el complejo mitótico Cdk-ciclina desencadena el paso de la fase G2 a la fase M al catalizar la fosforilación de proteínas necesarias para la aparición de la mitosis.

Las vías de señalización del factor de crecimiento actúan sobre el punto de restricción estimulando la fosforilación de la proteína Rb:

Ahora que se han introducido las Cdk-ciclinas, podemos explicar cómo los factores de crecimiento ejercen su control sobre la proliferación celular. Si las células normales se colocan en un medio de cultivo que contiene nutrientes y vitaminas pero no factores de crecimiento, las células se detienen en el punto de restricción. La adición posterior de factores de crecimiento es suficiente para que las células comiencen a dividirse nuevamente.

¿Cómo provocan los factores de crecimiento que las células detenidas en G1 reanuden la progresión a lo largo del ciclo celular? La unión de un factor de crecimiento a su correspondiente receptor de la superficie celular hace que el receptor se active, y el receptor activado desencadena una vía compleja de reacciones que involucran docenas de diferentes moléculas citoplasmáticas y nucleares que transmiten la señal por toda la célula. Aquí solo nos interesa la pregunta: ¿cómo inciden estas vías en el ciclo celular y hacen que las células pasen por el punto de restricción y pasen a la fase S?

La respuesta a esta pregunta es que las vías de señalización del factor de crecimiento desencadenan la producción de ciclinas Cdk que, a su vez, catalizan la fosforilación de las proytimiteínas diana necesarias para la transición a la fase S.

Un objetivo clave es la proteína Rb, una molécula que normalmente restringe la proliferación celular al evitar el paso a través del punto de restricción (Figura 10). Después de que la Cdk-ciclina fosforila a Rb, ya no puede ejercer esta influencia inhibidora y las células tienen libertad para pasar a través del punto de restricción y entrar en la fase S.

Monitor de vías de control para la replicación del ADN, cromosoma a huso Adjuntos y daños en el ADN:

La capacidad de los factores de crecimiento para promover el paso a través del punto de restricción al estimular la producción de ciclinas Cdk que fosforilan Rb es solo un ejemplo de cómo el ciclo celular está controlado por factores externos e internos que determinan si una célula debe dividirse o no.

Otro tipo de control del ciclo celular implica una serie de rutas de puntos de control que evitan que las células pasen de una fase a la siguiente antes de que la fase anterior se haya completado correctamente. Estas vías de puntos de control monitorean las condiciones dentro de la célula y detienen transitoriamente el ciclo celular en varios puntos si las condiciones no son adecuadas para continuar (Figura 11).

Uno de esos mecanismos, llamado punto de control de la replicación del ADN, monitorea el estado de la replicación del ADN para garantizar que la síntesis del ADN se haya completado antes de continuar con la división celular. Si la replicación del ADN no se completa, el ciclo celular se detiene para permitir que finalice la replicación del ADN antes de entrar en la fase M. La existencia del punto de control de la replicación del ADN se ha demostrado mediante el tratamiento de células con inhibidores de la síntesis de ADN.

En tales condiciones, el paso final de desfosforilación implicado en la activación de la Cdk-ciclina mitótica (paso 4 en la Figura 9) se bloquea a través de una serie de eventos desencadenados por proteínas asociadas con la replicación del ADN. La falta resultante de Cdk-ciclina mitótica activa detiene el ciclo celular al final de G2 hasta que se completa la replicación del ADN.

Un segundo mecanismo de punto de control, llamado punto de control del huso, actúa entre las etapas de metafase y anafase de la mitosis, el punto donde los dos conjuntos duplicados de cromosomas están a punto de dividirse en las dos nuevas células que se forman mediante el proceso de división celular.

Al final de la metafase, los dos conjuntos de cromosomas no se alinean tímidamente en el centro del huso mitótico, una estructura compuesta de microtúbulos que se adhieren a los cromosomas y finalmente los atraen hacia las dos células recién formadas. Antes de que comience el movimiento cromosómico (el evento que marca el comienzo de la anafase), se invoca el mecanismo del punto de control del huso para asegurarse de que todos los cromosomas estén correctamente unidos al huso.

Si los cromosomas no están completamente unidos, el ciclo celular se detiene temporalmente en este punto para permitir que se complete el proceso. En ausencia de tal mecanismo de control para monitorear las uniones cromosoma-huso, no habría garantía de que cada una de las células recién formadas reciba un juego completo de cromosomas.

Un tercer tipo de punto de control se utiliza para evitar que las células con ADN dañado avancen a través del ciclo celular. En este caso, una serie de puntos de control de daños en el ADN controlan el daño del ADN y detienen el ciclo celular en varios puntos, incluidos G1 tardío, S y G2 tardío, inhibiendo diferentes complejos Cdk-ciclina. Una molécula llamada proteína p53 juega un papel central en estas vías de control y timidez.

En presencia de ADN dañado, la proteína p53 se acumula y desencadena la detención del ciclo celular para dar tiempo a que se repare el daño del ADN. Si el daño no se puede reparar, p53 también puede desencadenar la muerte celular por apoptosis. La capacidad de p53 para desencadenar la detención del ciclo celular o la muerte celular evita que las células con ADN dañado proliferen y transmitan el daño a las generaciones sucesivas de células.

iv. Los mecanismos de control del ciclo celular son defectuosos en las células cancerosas:

La discusión anterior sobre los mecanismos de control del ciclo celular se ha centrado principalmente en el comportamiento de las células normales. ¿Cómo se aplican estos principios al comportamiento de las células cancerosas, que crecen y se dividen de forma descontrolada? Ya hemos visto que las células cancerosas a menudo producen cantidades excesivas (o versiones hiperactivas) de factores de crecimiento, receptores u otros componentes de las vías de señalización del factor de crecimiento.

Tales alteraciones provocan una producción excesiva de las ciclinas Cdk que fosforilan la proteína Rb, lo que proporciona un estímulo continuo para que las células pasen por el punto de restricción y se dividan.

La situación empeora aún más por el hecho de que el punto de restricción a menudo no funciona correctamente en las células cancerosas. Cuando las células cancerosas se cultivan en condiciones subóptimas, por ejemplo, factores de crecimiento insuficientes, alta densidad celular, falta de anclaje o nutrientes inadecuados, que harían que las células normales se detuvieran en el punto de restricción, las células cancerosas continúan creciendo y dividiéndose sin detenerse. en el punto de restricción.

En otras palabras, las células cancerosas exhiben una pérdida de control del punto de restricción. En condiciones extremadamente adversas, como una privación nutricional grave, las células cancerosas mueren en puntos aleatorios del ciclo celular en lugar de detenerse en el punto de restricción.

Además de la pérdida del control del punto de restricción, las células cancerosas exhiben con frecuencia defectos en las vías de los puntos de control que de otra manera responderían a problemas internos, como el daño del ADN, deteniendo el ciclo celular. Las fallas en las vías de los puntos de control, junto con la pérdida del control del punto de restricción, permiten que las células cancerosas continúen proliferando en condiciones en las que el ciclo celular de las células normales se detendría.

La diferencia entre la regulación del ciclo celular en las células cancerosas y las células normales puede explotarse experimentalmente utilizando fármacos que actúan en diferentes puntos del ciclo. Por ejemplo, la estaurosporina es un fármaco que detiene el ciclo celular en el punto de restricción y la camptotecina es un fármaco que mata las células en la fase S al interrumpir la síntesis de ADN.

Como se muestra en la Figura 12, cuando los cultivos de células normales se exponen a estaurosporina seguida de camptotecina, la estauro y shysporina detiene las células en el punto de restricción y así evita que entren en la fase S y sean destruidas por la camptotecina. Si los dos medicamentos se eliminan más tarde, las células vuelven a pasar por el punto de restricción y vuelven a dividirse.

Con las células cancerosas, los resultados son bastante diferentes. La estaurosporina no detiene las células cancerosas en G1 debido a la pérdida del control del punto de restricción, por lo que las células pasan a la fase S y son destruidas por la camptotecina. Este descubrimiento de que las células cancerosas pueden ser destruidas por combinaciones de fármacos que no dañan las células normales plantea la posibilidad de que eventualmente se diseñen estrategias similares para el tratamiento de pacientes con cáncer.

4. Ensayo sobre los rasgos que afectan la proliferación de células cancerosas:

Sin embargo, un ciclo celular desenfrenado no es el único factor que contribuye a la producción descontrolada de células tumorales. La cantidad de células que se acumulan en un tumor en crecimiento está determinada no solo por la velocidad a la que las células se dividen, sino también por la velocidad a la que mueren. Como en el caso del ciclo celular, la muerte celular está controlada por vías que no funcionan correctamente en las células cancerosas, lo que permite la supervivencia de células que de otro modo serían destruidas.

Rasgos que afectan la proliferación de células cancerosas al afectar el ciclo celular y la división celular:

I. La apoptosis es un mecanismo para eliminar células defectuosas o innecesarias:

La muerte celular parece ser un evento aleatorio, incontrolado e indeseable. En realidad, los organismos poseen un programa genético regulado con precisión para inducir a las células individuales a suicidarse cuando sea apropiado. Este programa de suicidio, llamado apoptosis, está diseñado para prevenir la acumulación de células defectuosas o innecesarias que surgen durante el desarrollo embrionario y más adelante en la vida.

Por ejemplo, podría pensar que los embriones producirían solo el número exacto de células que necesitan, pero ese no es el caso. Los embriones producen muchas células adicionales que no formarán parte del órgano o tejido final en el que surgen. Un ejemplo es la mano humana, que comienza como una masa sólida de tejido.

Luego, los dedos se extraen del tejido mediante un proceso en el que se invoca la apoptosis para destruir las células que de otro modo formarían una red entre los dedos. La apoptosis también es importante en el cerebro recién formado, donde las células nerviosas adicionales creadas durante el desarrollo y desarrollo embrionario son destruidas por la apoptosis durante la primera infancia a medida que se establece la red final de conexiones nerviosas.

Otra función de la apoptosis es eliminar las células defectuosas del cuerpo. Por ejemplo, las células infectadas con virus a menudo invocan la apoptosis para desencadenar su propia destrucción, lo que limita la reproducción y propagación del virus. Las células con ADN dañado también pueden desencadenar apoptosis, especialmente con timidez si el daño no se puede reparar. Esta capacidad para destruir células dañadas genéticamente es especialmente útil para ayudar a prevenir el desarrollo del cáncer.

ii. La apoptosis se lleva a cabo mediante una cascada de caspasas:

La apoptosis es un tipo único de muerte celular, muy diferente de lo que sucede cuando las células se destruyen por una lesión física o la exposición a ciertos venenos. En respuesta a tal daño inespecífico, las células experimentan necrosis, un tipo de muerte lenta en la que las células se hinchan y finalmente explotan, arrojando su contenido al tejido circundante. La necrosis a menudo resulta en una reacción inflamatoria que puede causar una mayor destrucción celular, lo que la hace potencialmente peligrosa.

Por el contrario, la apoptosis mata las células de forma rápida y ordenada sin dañar el tejido circundante. El proceso involucra una secuencia cuidadosamente orquestada de eventos intracelulares que desmantelan sistemáticamente la célula (Figura 13). El primer cambio observable en una célula que sufre una apoptosis tímida es la contracción celular. A continuación, comienzan a formarse pequeñas protuberancias de citoplasma en forma de burbujas (& # 8220blebs & # 8221) en la superficie celular a medida que el núcleo y otras estructuras celulares comienzan a desintegrarse.

Luego, el ADN cromosómico se degrada en pequeños trozos y toda la célula se rompe, formando pequeños fragmentos conocidos como cuerpos apoptóticos. Finalmente, los cuerpos apoptóticos son tragados por células vecinas llamadas fagocitos, que están especializadas en ingerir materias extrañas y descomponerlas en moléculas que pueden reciclarse para otros propósitos.

La apoptosis se lleva a cabo mediante una serie de enzimas degradantes de proteínas conocidas como caspasas. Normalmente, las caspasas residen en las células en forma de precursores inactivos llamados procaspasas. Cuando una célula recibe una señal para suicidarse, un miembro iniciador de la familia de la procaspasa se convierte en una caspasa activa.

La caspasa activada cataliza la conversión de otra procaspasa en una caspasa activa, que activa aún otra procaspasa, y así sucesivamente. Algunos miembros de esta cascada de caspasas destruyen proteínas celulares clave.

Por ejemplo, una caspasa degrada una proteína involucrada en el mantenimiento de la integridad estructural del núcleo, y otra caspasa degrada una proteína cuya destrucción libera una enzima que causa fragmentación del ADN cromosómico. Por lo tanto, el efecto neto de la cascada de caspasas es la activación de una serie de enzimas que degradan los componentes principales de la célula, lo que conduce a un desmontaje ordenado de la célula moribunda.

iii. Las células cancerosas pueden evadir la apoptosis:

La presencia de procaspasas dentro de una célula significa que la célula está programada con las semillas de su propia destrucción, lista para suicidarse rápidamente si es necesario. Por lo tanto, es crucial que los mecanismos empleados para controlar la activación de caspasas estén regulados de manera precisa y cuidadosa y se pongan en juego solo cuando existe una necesidad legítima de destruir una célula innecesaria o defectuosa. Hay dos rutas principales para activar la cascada de caspasas, una vía externa y una vía interna (ver Figura 13, abajo).

La vía externa se emplea cuando una célula ha sido objeto de destrucción por otras células del tejido circundante. En tales casos, las células vecinas producen moléculas que transmiten una & # 8220 señal de muerte & # 8221 al unirse a los receptores de muerte presentes en la superficie exterior de la célula objetivo.

Los receptores de muerte activados luego interactúan y desencadenan la activación de las moléculas iniciadoras de procaspasa ubicadas dentro de la célula, iniciando así la cascada de caspasa.

La vía interna, una vía que es particularmente relevante en el campo de la biología del cáncer, funciona principalmente en la destrucción de células que han sufrido daños extensos en el ADN. Aunque las células poseen varios mecanismos para reparar el daño del ADN, en muchos casos es más seguro destruir células en las que existe alguna duda sobre la integridad de su ADN.

De esta manera, se minimiza el peligro potencial que representa la proliferación de células mutantes. La proteína juega un papel fundamental en el mecanismo por el cual se induce la apoptosis en células que han sufrido daños extensos en el ADN. La presencia de ADN dañado desencadena la acumulación de la proteína p53, que a su vez estimula la producción de proytimiteínas que alteran la permeabilidad de las membranas mitocondriales. Las mitocondrias alteradas luego liberan un grupo de proteínas, especialmente el citocromo c, que activan la cascada de caspasas y, por lo tanto, hacen que la célula sea destruida por apoptosis.

Dado que matar las células defectuosas es una de las principales funciones de la apoptosis, ¿por qué no se destruyen las células cancerosas?

Después de todo, las células cancerosas se ajustan a la definición de células defectuosas: crecen de manera descontrolada y, como aprenderá en breve, poseen mutaciones en el ADN y otras anomalías cromo y sisomales. La razón por la que las células cancerosas aún pueden sobrevivir es que han desarrollado formas de evitar la apoptosis. Un mecanismo común es que muchas células cancerosas tienen mutaciones que inhabilitan la codificación del gen y, por lo tanto, interrumpen la principal vía interna para desencadenar y reducir la apoptosis.

Las mutaciones del gen son el defecto genético más común observado en los cánceres humanos.Otros genes implicados en la apoptosis también pueden estar alterados en las células cancerosas. Por ejemplo, el gen que codifica la proteína Bcl2, un inhibidor natural de la apoptosis, está alterado en algunos cánceres de una manera que hace que se produzca demasiada Bcl2, bloqueando así la apoptosis.

5. Ensayo sobre el papel del ADN en la proliferación de células cancerosas:

I. Las células cancerosas son genéticamente inestables y, a menudo, presentan anomalías cromosómicas graves:

El número de mutaciones acumuladas por las células cancerosas es generalmente mayor de lo que cabría esperar en poblaciones comparables de células normales. Esta tendencia a acumular un número excesivo de mutaciones y otros tipos de daños en el ADN se denomina inestabilidad genética.

Como acabamos de ver, una de las razones de la inestabilidad genética es que las células cancerosas pueden presentar defectos en la reparación del ADN que disminuyen su capacidad para corregir mutaciones del ADN. El resultado neto son tasas de mutación elevadas que pueden ser cientos o incluso miles de veces más altas de lo normal.

Otro factor es que las células cancerosas a menudo presentan defectos en las vías que desencadenan la apoptosis en respuesta al daño del ADN. Como resultado, las células que han sufrido un daño extenso en el ADN que está más allá de la reparación no se autodestruyen por apoptosis como normalmente se esperaría.

Los errores en el manejo de los cromosomas durante la división celular también contribuyen a la inestabilidad genética al crear anomalías graves en la estructura y el número de cromosomas. Normalmente, las células humanas distintas de los espermatozoides y los óvulos poseen 23 pares de cromosomas, o un total de 46 cromosomas por célula.

Se dice que estas células son diploides (de la palabra griega diplous, que significa & # 8220double & # 8221) porque hay dos copias de cada tipo de cromosoma, una derivada de cada padre. Por el contrario, las células cancerosas suelen ser aneuploides, lo que significa que poseen una cantidad anormal de cromosomas. La aneuploidía generalmente implica tanto la pérdida de algunos cromosomas como copias adicionales de otros.

Además de un número anormal de cromosomas, las células cancerosas a menudo poseen cromosomas cuya estructura ha sido alterada por deleciones (pérdida de tramos largos de ADN) y translocaciones (intercambio de tramos largos de ADN entre diferentes cromosomas).

Una de las primeras anomalías cromosómicas que se observó de manera constante en cualquier tipo de cáncer fue el cromosoma Filadelfia, un cromosoma de forma extraña presente en las células cancerosas de casi el 90% de todos los individuos con leucemia mielógena crónica (Figura 19).

El cromosoma Filadelfia se produce por la rotura del ADN cerca de los extremos de los cromosomas 9 y 22, seguida de un intercambio recíproco de ADN entre los dos cromosomas. Se observa un fenómeno similar en el linfoma de Burkitt, un cáncer de linfocitos humanos, en el que se intercambian segmentos derivados de los cromosomas 8 y 14. En ambas situaciones, los científicos han identificado el gen específico cuya alteración por translocación cromosómica conduce al cáncer.

Las anomalías en el número y la estructura de los cromosomas contribuyen al desarrollo del cáncer de diversas formas. Algunos genes cruciales pueden perderse, otros genes pueden volverse hiperactivos y, sin embargo, otros genes pueden alterarse estructuralmente y producir productos anormales. A diferencia de las mutaciones que involucran tramos cortos de ADN, los defectos cromosómicos graves son extremadamente difíciles, si no imposibles, de reparar.

La mejor solución para las células que presentan tales problemas cromosómicos es el suicidio por apoptosis. Sin embargo, si las células tienen defectos genéticos que interrumpen las vías responsables de llevar a cabo la apoptosis, el suicidio autoinfligido no es una opción y las células dañadas genéticamente seguirán proliferando.

ii. Las mutaciones del ADN pueden provocar cáncer:

La presencia de defectos cromosómicos graves en las células cancerosas se informó por primera vez hace casi cien años, y los cambios más pequeños en la secuencia de bases que ocurren en el ADN de las células cancerosas también se han reconocido durante muchos años.

Durante mucho tiempo, fue difícil distinguir si tales anomalías del ADN son responsables de causar cáncer o si simplemente representan cambios secundarios que surgen porque las células cancerosas se dividen de manera rápida y descontrolada. En otras palabras, la pregunta era muy parecida al problema clásico de & # 8220 ¿qué fue primero, el huevo o la gallina? & # 8221 ¿Las anomalías del ADN provocan la aparición de cáncer o el cáncer provoca la aparición de anomalías en el ADN?

Este problema se resolvió finalmente a principios de la década de 1980, cuando se demostró que los ADN aislados de varios cánceres humanos diferentes causaban cáncer en condiciones de laboratorio. En los primeros estudios de este tipo (Figura 20), se extrajo ADN de tejido de cáncer de vejiga humano y se aplicó a un cultivo de células normales de ratón en condiciones experimentales que favorecen la incorporación del ADN extraño en las células & # 8217 cromosomas.

La captación de ADN extraño por las células en tales condiciones artificiales de laboratorio se denomina transfección. En respuesta, algunas de las células de ratón cultivadas comenzaron a proliferar excesivamente. Cuando estas células en proliferación se inyectaron nuevamente en ratones, los animales desarrollaron cáncer.

Experimentos similares utilizando ADN extraído de tejidos humanos normales no produjeron células de ratón capaces de formar tumores. Por tanto, se concluyó que el ADN obtenido de cáncer de vejiga humano contiene secuencias de genes, no presentes en el ADN normal, que son capaces de causar cáncer.

Posteriormente se obtuvieron resultados similares utilizando ADN aislado de otros cánceres humanos. Estos estudios han facilitado la identificación de varios genes específicos que contribuyen al desarrollo del cáncer.

6. Ensayo sobre el sistema inmunológico y la proliferación de células cancerosas:

La capacidad de las células cancerosas para proliferar de manera descontrolada, combinada con su capacidad para diseminarse por el cuerpo, las convierte en un peligro potencialmente letal. ¿Alguno de los mecanismos de defensa normales del cuerpo es capaz de proteger contra tal amenaza? El sistema inmunológico está diseñado para defenderse de la infección por agentes potencialmente dañinos, como bacterias, virus, hongos, parásitos, y también ataca células y tejidos extraños.

¿El sistema inmunológico también es capaz de reconocer las células cancerosas y, de ser así, cómo las células cancerosas logran prosperar con frecuencia a pesar del sistema inmunológico? Al abordar estas preguntas, comencemos por revisar los mecanismos básicos involucrados en una respuesta inmune.

I. Las respuestas inmunitarias son realizadas por linfocitos B, linfocitos T y células NK:

Las moléculas capaces de provocar una respuesta inmune se denominan antígenos. Para funcionar como un antígeno, una sustancia debe reconocerse como & # 8220 extranjera & # 8221, es decir, diferente de las moléculas que normalmente se encuentran en el cuerpo de una persona. Cuanto más difiere una molécula en estructura de los constituyentes del tejido normal, mayor es la intensidad de la respuesta inmune montada contra esa sustancia.

Los antígenos también deben ser susceptibles de degradación y procesamiento por parte de las células. Este requisito explica por qué los materiales extraños no degradables, como los pasadores de acero inoxidable y las válvulas de plástico, pueden implantarse quirúrgicamente en humanos sin provocar una respuesta inmunitaria. Para desencadenar una respuesta inmune eficiente, un antígeno debe ser degradado y procesado por células presentadoras de antígeno especializadas que & # 8220presentan & # 8221 antígenos a las células del sistema inmune de una manera diseñada para activar una respuesta inmune.

Los macrófagos y las células dendríticas se encuentran entre las células presentadoras de antígenos más comunes. Como se muestra en la Figura 21, los antígenos engullidos por estas células se degradan en pequeños fragmentos que eventualmente se unen a proteínas de la superficie celular llamadas moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Cuando un fragmento de antígeno unido a una molécula de MHC está presente en la superficie de una célula presentadora de antígeno, el complejo MHC-antígeno estimula a las células llamadas linfocitos a montar un ataque contra ese antígeno particular.

Los linfocitos estimulados atacan a los antígenos extraños de dos formas diferentes. Un grupo de linfocitos, llamados linfocitos B, produce proteínas llamadas anticuerpos, que circulan en el torrente sanguíneo y penetran en los fluidos extracelulares, donde se unen al antígeno extraño que induce la respuesta inmune. Otro grupo de linfocitos, llamados linfocitos T citotóxicos (CTL), se unen a las células que exhiben antígenos extraños en su superficie y matan a las células objetivo haciendo que estallen.

Además de los linfocitos B y T, una pequeña fracción de la población total de linfocitos consta de células asesinas naturales (NK) que poseen la capacidad intrínseca de reconocer y destruir ciertos tipos de células tumorales (así como células infectadas por virus).

En contraste con una respuesta inmune típica que implica la formación de anticuerpos o linfocitos T citotóxicos, las células NK no necesitan reconocer un antígeno específico antes de atacar una célula diana. En cambio, están programados para atacar un amplio espectro de células anormales de una manera relativamente indiscriminada y tímida, dejando ilesas a las células normales.

ii. Algunas células cancerosas poseen antígenos que desencadenan una respuesta inmunitaria:

Debido a que tantas personas desarrollan cáncer, está claro que la capacidad de las células NK para atacar tumores a menudo se ve abrumada.

Una respuesta inmune más potente y eficaz requiere la participación de linfocitos T citotóxicos, cuya actividad destructora se dirige selectivamente a las células que contienen un antígeno específico. Sin embargo, para que los linfocitos T citotóxicos se vean afectados, necesitan reconocer un antígeno como extraño o anormal.

La cuestión de si las células cancerosas exhiben antígenos únicos que pueden provocar tal respuesta inmune ha tenido una larga y controvertida historia. Parte de la dificultad para llegar a un consenso surge porque los cánceres exhiben una variedad de cambios antigénicos. En los melanomas humanos, por ejemplo, se han detectado al menos tres clases de antígenos.

Los antígenos del primer tipo son específicos tanto para los melanomas como para la persona de la que se obtiene un melanoma en particular. Los antígenos del segundo tipo son específicos para los melanomas, pero no para la persona en particular que tiene el melanoma. Los antígenos de los dos tipos anteriores no pueden detectarse en células normales y, por lo tanto, son ejemplos de antígenos específicos de tumores.

Los antígenos del tercer tipo están presentes tanto en las células normales como en las de melanoma, aunque su concentración en las células de melanoma es mayor. Dichos antígenos que están presentes en una concentración más alta en un tumor pero que no son exclusivos de los tumores se denominan de forma más precisa antígenos asociados a tumores.

La distinción entre antígenos específicos de tumores y antígenos asociados a tumores a veces es difícil de establecer. Por ejemplo, un grupo de moléculas llamadas antígenos MAGE se expresan en melanomas y varios otros cánceres, pero no en la mayoría de los tejidos normales. Por tanto, los antígenos MAGE están cerca de ser & # 8220 específico de tumor & # 8221, y se esperaría que una respuesta inmune dirigida contra ellos fuera razonablemente selectiva, causando un daño mínimo a los tejidos normales.

Otros antígenos asociados a tumores, como el antígeno prostático específico (PSA) producido por las células del cáncer de próstata, son exclusivos de un tejido específico. Aunque las células normales también producen antígenos de este tipo, una respuesta inmune dirigida contra ellos sería relativamente selectiva en el sentido de que solo se dirige contra un único tejido.

Los antígenos que son genuinamente específicos del tumor se encuentran en cánceres que producen proteínas estructuralmente anormales. Estas proteínas no aparecen en las células normales y, por lo tanto, el sistema inmunológico las puede reconocer como & # 8220 & # 8221. Hay varios ejemplos de genes de células cancerosas mutantes que producen proteínas anormales.

Estas moléculas pueden actuar como antígenos que provocan una respuesta de células T citotóxicas altamente selectiva contra las células tumorales en las que se encuentran, siempre que las proteínas mutantes se procesen y presenten al sistema inmunológico de la forma adecuada.

iii. La teoría de la vigilancia inmunológica postula que el sistema inmunológico es capaz de proteger contra el cáncer:

La existencia de antígenos específicos de tumores plantea una pregunta intermitente: ¿por qué las personas con cáncer no rechazan sus propios tumores? La teoría de la vigilancia inmunológica postula que la destrucción inmunológica de las células cancerosas recién formadas es de hecho un evento de rutina en individuos sanos, y el cáncer simplemente refleja la falla ocasional de una respuesta inmune adecuada que se monta contra las células aberrantes.

La validez de esta teoría se ha debatido durante muchos años, y se han citado varios tipos de evidencia tanto a favor como en contra.

Parte de la evidencia involucra a pacientes de trasplantes de órganos que toman medicamentos inmunosupresores, que deprimen la función inmunológica y, por lo tanto, disminuyen el riesgo de rechazo inmunológico del órgano trasplantado. Como prevería la teoría de la vigilancia inmunitaria, los individuos tratados con fármacos inmunosupresores desarrollan muchos cánceres a tasas más altas de lo normal (Figura 22).

Aunque este hallazgo parece respaldar la idea de que el sistema inmunológico normalmente ayuda a prevenir el desarrollo de cánceres, también es posible que los fármacos inmunosupresores actúen directamente para desencadenar el desarrollo del cáncer. Por ejemplo, se ha demostrado que la ciclosporina, uno de los fármacos inmunosupresores más eficaces y de uso común, estimula la proliferación y la motilidad de las células cancerosas aisladas que crecen en cultivo.

Estos resultados indican que los efectos directos de los fármacos inmunosupresores sobre las células cancerosas recién formadas pueden contribuir al aumento del crecimiento tumoral observado en los individuos que toman dichos fármacos.

Un enfoque más directo para evaluar la teoría de la vigilancia inmunológica implica el uso de animales que han sido alterados genéticamente para introducir defectos específicos en el sistema inmunológico. Un estudio de este tipo empleó ratones mutantes que contenían alteraciones en Rag2, un gen expresado solo en linfocitos.

Se descubrió que los ratones mutantes, que no producen linfocitos funcionales, desarrollan cáncer con más frecuencia que los ratones normales. Se observó un mayor riesgo de cáncer tanto para los cánceres que surgen de forma espontánea y tímida como para los cánceres que fueron inducidos inyectando a los animales una sustancia química que causa cáncer. Estos resultados indican que un sistema inmunológico que funciona normalmente ayuda a proteger a los ratones contra el desarrollo del cáncer.

No obstante, todavía existe la duda sobre la relevancia de estos hallazgos para los cánceres humanos. Si el sistema inmunológico desempeña un papel importante en la protección de los seres humanos contra los cánceres comunes, es de esperar un aumento espectacular de las tasas de cáncer en general en los pacientes con SIDA con una función inmunológica gravemente deprimida.

Si bien las personas con SIDA presentan tasas más altas para algunos tipos de cáncer, especialmente el sarcoma de Kaposi y los linfomas, no se han observado tasas más altas para las formas más comunes de cáncer. Se sabe que la mayoría de los cánceres que ocurren en tasas más altas en pacientes con SIDA son causados ​​por virus.

Tales observaciones sugieren que la vigilancia inmunológica puede desempeñar un papel importante en la protección de los seres humanos contra los cánceres inducidos por virus, pero que es menos eficaz para prevenir las formas más comunes de cáncer.

iv. Las células cancerosas tienen varias formas de evadir el sistema inmunológico:

Con base en la gran cantidad de personas que desarrollan cáncer cada año, está claro que los tumores encuentran rutinariamente formas de evadir la destrucción por parte del sistema inmunológico. Un meca y shinismo se basa en la progresión tumoral, que se refiere a los cambios graduales en la composición de las poblaciones de células cancerosas que ocurren con el tiempo a medida que la selección natural favorece la supervivencia de las células que son más agresivas y aberrantes.

Durante la progresión del tumor, las células que contienen antígenos que provocan una fuerte respuesta inmunitaria tienen más probabilidades de ser atacadas y destruidas. Por el contrario, las células que carecen o producen cantidades más pequeñas de antígenos que las marcan para su destrucción tienen más probabilidades de sobrevivir y proliferar. Entonces, a medida que avanza la progresión del tumor, hay una selección continua de células que invocan menos respuesta inmune.

Las células cancerosas también han ideado formas de enfrentar y superar activamente el sistema inmunológico. Por ejemplo, algunas células cancerosas producen moléculas que matan a los linfocitos T o alteran su capacidad para funcionar.

Los tumores también pueden rodearse de una densa capa de tejido de soporte que los protege del ataque inmunológico. Y algunas células cancerosas simplemente se dividen tan rápido que el sistema inmunológico no puede destruirlas lo suficientemente rápido como para mantener bajo control el crecimiento del tumor. En consecuencia, cuanto más grande crece un tumor, más fácil se vuelve abrumar al sistema inmunológico.

Aunque los tumores a menudo tienen éxito en evadir el ataque inmunológico, el rechazo inmunológico no es necesariamente un objetivo inalcanzable. Los experimentos en ratones han demostrado que la inmunización de un animal con antígenos tumorales puede desencadenar una respuesta inmune eficaz en condiciones en las que el tumor que crece en el animal no ha provocado ninguna respuesta por sí solo. Observaciones como ésta sugieren que es posible detener o incluso prevenir el desarrollo del cáncer estimulando el sistema inmunológico de una persona para que ataque las células cancerosas.

7. Ensayo sobre los cambios moleculares en la proliferación de células cancerosas:

Algunas de estas alteraciones involucran proteínas únicas o anormales que normalmente no se encuentran en tejidos adultos, pero la mayoría de los cambios moleculares observados en la proliferación de células cancerosas son aumentos o disminuciones en la cantidad o actividad de proteínas normales. Examinaremos algunos de estos cambios que son especialmente notables.

I. Las células cancerosas exhiben alteraciones en la superficie celular que afectan la adhesividad y la comunicación célula-célula:

Las alteraciones en la composición de la membrana celular externa (membrana plasmática) se observan casi universalmente en las células cancerosas, sin embargo, a menudo es difícil evaluar la importancia de tales cambios porque ocurren alteraciones similares en las células normales cuando comienzan a proliferar.

Por ejemplo, las proteínas de transporte de membrana responsables de la absorción de azúcares, aminoácidos y otros nutrientes se activan con frecuencia en las células tumorales, pero se observan aumentos similares en células normales que han sido estimuladas para dividirse mediante la adición de nutrientes o factores de crecimiento. Por tanto, es importante distinguir entre los cambios de membrana que desempeñan funciones únicas en las células cancerosas y los cambios de membrana que son característicos de las células en división en general.

Entre los cambios de la superficie celular que son particularmente distintivos e importantes para el comportamiento de las células cancerosas se encuentran los que influyen en la adhesividad. En los tejidos normales, la adhesión célula-célula ayuda a mantener las células en su lugar en los cánceres; esta adhesividad está disminuida o falta por completo. La adhesividad reducida de las células cancerosas a menudo se puede atribuir a defectos en la E-cadherina, una proteína de adhesión célula-célula que se encuentra en la superficie celular.

Una segunda propiedad de la superficie celular alterada en las células cancerosas es su mayor tendencia a agruparse cuando se exponen en el laboratorio a proteínas llamadas lectinas. Una lectina es una proteína que se une a los carbohidratos que posee dos o más sitios de unión a los carbohidratos, lo que significa que una sola molécula de lectina puede unir dos células al unirse a los grupos de carbohidratos expuestos en la superficie de cada célula.

Como resultado, cuando se agregan lectinas a una suspensión de células aisladas, las moléculas de lectina unen las células para formar grandes grupos (Figura 23).Inicialmente se pensó que la mayor susceptibilidad a la aglutinación inducida por lectinas significaba que las células cancerosas poseen más grupos de carbohidratos en la superficie celular a los que se pueden unir las lectinas.

Sin embargo, medidas cuidadosas y timidez han llevado a la conclusión de que el número total de estos grupos de carbohidratos tiende a ser similar en las células normales y cancerosas. Lo que sí parece diferir es la movilidad de los grupos de carbohidratos dentro de la membrana plasmática, que tiende a ser mayor en las células cancerosas que en las células normales. Esta capacidad de los grupos de carbohidratos de la superficie celular para moverse más fácilmente en las células cancerosas aparentemente aumenta la velocidad a la que pueden unirse a las lectinas añadidas.

Otra alteración de la superficie celular que se observa comúnmente en las células cancerosas es una disminución en el número de uniones gap, que son estructuras de la superficie celular especializadas compuestas por una proteína llamada conexina. Las uniones gap juegan un papel en la comunicación célula-célula al unir células adyacentes de una manera que permite que las moléculas pequeñas pasen directamente de una célula a otra.

La idea de que las uniones gap son deficientes en las células cancerosas proviene de experimentos que muestran que pequeñas moléculas fluorescentes inyectadas en células normales se mueven rápidamente hacia las células circundantes que son normales pero no hacia las células malignas (Figura 24). Para investigar si esta deficiencia juega algún papel en la pérdida del control del crecimiento, se han realizado estudios en los que las células normales se fusionaron con células cancerosas que habían perdido la capacidad de formar uniones gap.

Inicialmente, las células híbridas resultantes produjeron uniones gap y exhibieron un control de crecimiento normal, pero las uniones gap finalmente desaparecieron de algunas de las células híbridas. En ese punto, las células volvieron a un crecimiento descontrolado, lo que plantea la interesante posibilidad de que el control del crecimiento normal esté influenciado por la capacidad de las células para comunicarse a través de uniones gap.

ii. Las células cancerosas producen proteínas embrionarias, proteasas y estimuladores del crecimiento de los vasos sanguíneos:

Se ha realizado un gran esfuerzo en la búsqueda de moléculas que son producidas únicamente por células cancerosas y que, por lo tanto, podrían servir como & # 8220marcadores & # 8221 para detectar la presencia del cáncer. Desafortunadamente, pocas de las moléculas identificadas hasta ahora son ampliamente útiles como identificadores únicos de células cancerosas, aunque algunas de ellas pueden emplearse para detectar la presencia de tipos específicos de cáncer. Por ejemplo, algunas células cancerosas fabrican y secretan proteínas que generalmente se encuentran solo en los embriones.

Una de esas proteínas, la alfa-fetoproteína, es producida por las células hepáticas embrionarias, pero solo es detectable en pequeñas cantidades en adultos normales. En personas con cáncer de hígado, la concentración de alfa-fetoproteína en la sangre aumenta drásticamente. El antígeno carcinoembrionario (CEA), una proteína producida en el tracto digestivo embrionario, y hormonas fetales como la gonadotropina coriónica y el lactógeno placentario, también son secretadas por algunos cánceres.

Por lo tanto, los análisis de sangre para marcadores embrionarios, como la alfafetoproteína y el antígeno carcinoembrionario, se pueden usar para controlar la presencia de ciertos tipos de cáncer, pero el hecho de que estas sustancias sean producidas por solo unos pocos tipos de tumores limita la aplicabilidad de este enfoque.

Otras proteínas producidas por las células cancerosas no son exclusivas de dichas células, pero han proporcionado información importante sobre el comportamiento de los tumores malignos. Por ejemplo, las células cancerosas tienden a producir proteasas (enzimas que degradan proteínas) que facilitan la ruptura de estructuras que de otro modo representarían barreras para el movimiento y la invasión de las células cancerosas.

Aunque las proteasas también son secretadas por ciertos tipos de células normales, su producción mejorada por las células cancerosas facilita la capacidad de los tumores malignos para invadir los tejidos circundantes y entrar en el sistema circulatorio. Las células cancerosas también producen proteínas que estimulan el crecimiento de los vasos sanguíneos, lo que ayuda a garantizar que los tumores tengan suficiente suministro de sangre.


El ciclo celular y el cáncer

Los conocimientos recientes en los campos de la regulación del ciclo celular y el cáncer habrían proporcionado, por sí solos, excelentes ejemplos de investigación en las "Fronteras de la ciencia". Sin embargo, parte de la información más reveladora sobre ambos temas se ha derivado de la intersección de los dos campos. La intención de este resumen es presentar los conceptos básicos del ciclo celular, el cáncer y su superposición, y luego describir la investigación de dos laboratorios que se presentó en la sesión. Varias reseñas contienen un tratamiento más completo de estos temas, más allá de esta descripción para una audiencia general (1-5).

El proceso de replicar el ADN y dividir una célula puede describirse como una serie de eventos coordinados que componen un "ciclo de división celular", ilustrado para las células de mamíferos en la Fig. 1 (consulte la leyenda para obtener más detalles). Se reconocen al menos dos tipos de mecanismos de control del ciclo celular: una cascada de fosforilaciones de proteínas que transmiten una célula de una etapa a la siguiente y un conjunto de puntos de control que monitorean la finalización de eventos críticos y retrasan la progresión a la siguiente etapa si es necesario. El primer tipo de control involucra una familia de quinasas altamente regulada (2). La activación de la quinasa generalmente requiere la asociación con una segunda subunidad que se expresa transitoriamente en el período apropiado del ciclo celular, la subunidad periódica de "ciclina" se asocia con su pareja "quinasa dependiente de ciclina" (CDK) para crear un complejo activo con una especificidad de sustrato única. La fosforilación reguladora y la desfosforilación ajustan la actividad de los complejos CDK-ciclina, asegurando transiciones bien delineadas entre las etapas del ciclo celular. En el futuro, una definición molecular adicional del ciclo celular puede conducir a una progresión más intrincada que la indicada en la Fig.1.

Una representación esquemática del ciclo celular de los mamíferos. En cada ciclo de división celular, los cromosomas se replican una vez (síntesis de ADN o fase S) y se segregan para crear dos células hijas genéticamente idénticas (mitosis o fase M). Estos eventos están espaciados por intervalos de crecimiento y reorganización (fases de brecha G1 y G2). Las células pueden dejar de ciclar después de la división, entrando en un estado de inactividad (G0). El compromiso de atravesar un ciclo completo se hace a finales de G1. El progreso a través del ciclo se logra en parte por la actividad regulada de numerosos complejos CDK-ciclina, indicados aquí y descritos en el texto.

Un segundo tipo de regulación del ciclo celular, el control de puntos de control, es más de supervisión. No es una parte esencial de la maquinaria de progresión del ciclo. Los puntos de control del ciclo celular detectan fallas en eventos críticos como la replicación del ADN y la segregación cromosómica (4). Cuando se activan los puntos de control, por ejemplo, por ADN dañado o poco replicado, las señales se transmiten a la maquinaria de progresión del ciclo celular. Estas señales provocan un retraso en la progresión del ciclo, hasta que se haya evitado el peligro de mutación. Debido a que la función del punto de control no es necesaria en todos los ciclos celulares, el alcance de la función del punto de control no es tan obvio como el de los componentes integrales del proceso, como los CDK.

Superficialmente, la conexión entre el ciclo celular y el cáncer es obvia: la maquinaria del ciclo celular controla la proliferación celular y el cáncer es una enfermedad de proliferación celular inapropiada. Básicamente, todos los cánceres permiten la existencia de demasiadas células. Sin embargo, este exceso de número de células está vinculado en un círculo vicioso con una reducción en la sensibilidad a las señales que normalmente le dicen a una célula que se adhiera, se diferencie o muera. Esta combinación de propiedades alteradas aumenta la dificultad de descifrar qué cambios son los principales responsables de causar cáncer.

Las primeras alteraciones genéticas que se demostró que contribuyeron al desarrollo del cáncer fueron las mutaciones de ganancia de función (6). Estas mutaciones definen un conjunto de "oncogenes" que son versiones mutantes de "protooncogenes" celulares normales. Los productos de los protooncogenes funcionan en las vías de transducción de señales que promueven la proliferación celular. Sin embargo, la transformación por oncogenes individuales puede ser redundante (la mutación de uno de varios genes conducirá a la transformación) o puede ser específica del tipo de célula (las mutaciones transformarán algunas células pero no tendrán efecto en otras). Esto sugiere que múltiples y distintas vías de alteración genética conducen al cáncer, pero que no todas las vías tienen el mismo papel en cada tipo de célula.

Más recientemente, la importancia de las mutaciones con pérdida de función en la carcinogénesis se ha vuelto cada vez más evidente (7). Inicialmente se reconoció que las mutaciones en estos genes denominados "supresores de tumores" tenían un papel importante en la susceptibilidad hereditaria al cáncer. Debido a que se requiere la inactivación de ambas copias de un gen supresor de tumores para la pérdida de función, los individuos heterocigotos para mutaciones en el locus son fenotípicamente normales. Por tanto, a diferencia de las mutaciones con ganancia de función, las mutaciones supresoras de tumores con pérdida de función pueden transportarse en el acervo genético sin consecuencias deletéreas directas. Sin embargo, los individuos heterocigotos para mutaciones supresoras de tumores tienen más probabilidades de desarrollar cáncer, porque solo se requiere un evento mutacional para prevenir la síntesis de cualquier producto génico funcional.

Ahora parece que es muy probable que las mutaciones del gen supresor de tumores promuevan, e incluso sean necesarias para, un gran número de formas de cáncer tanto espontáneas como hereditarias (5). Pero, ¿cuáles son las funciones de los productos génicos supresores de tumores en una célula normal? Aunque este es un tema de investigación futura, existe evidencia sugestiva de que varios genes supresores de tumores codifican proteínas que regulan negativamente la progresión del ciclo celular. Se predeciría que la pérdida de función del producto del gen supresor de tumores pRb, por ejemplo, liberaría activadores transcripcionales de E2F sin requerir fosforilación y, por lo tanto, evita una regulación negativa normal que controla la entrada en el ciclo (Fig. 1). La pérdida del producto del gen supresor de tumores p16 tendría una consecuencia similar, liberando E2F aumentando la fosforilación de pRb (Fig. 1). Además, la progresión del ciclo celular se puede detener en varios puntos por el producto del gen supresor de tumores p53, activado en respuesta a los puntos de control que detectan el ADN y posiblemente también la pérdida de daño cromosómico de p53 eliminaría este freno al ciclo (8).

¿Por qué vía molecular la pérdida de la regulación del ciclo celular en un organismo conduce al cáncer? ¿Qué cambios genéticos pueden cooperar para lograr que las células cancerosas escapen del equilibrio normal del crecimiento celular? Tyler Jacks describió los resultados de su laboratorio que abordaron estas preguntas, utilizando ratones y líneas celulares derivadas de ratones que han sido diseñados para carecer de productos genéticos supresores de tumores individuales. Para crear ratones "knock-out", las células madre embrionarias que luego pueden volver a introducirse en un animal en desarrollo se someten a mutagénesis dirigida del gen de interés. Las células con una copia del gen mutante se inyectan en embriones tempranos, y los ratones que usan las células inyectadas para formar tejido de la línea germinal se seleccionan para la reproducción. Alguna progenie será completamente heterocigótica para el gen mutante, estos ratones se pueden criar para obtener animales mutantes homocigotos.

Una idea importante de los estudios de ratones que carecen de genes supresores de tumores es la dependencia del número equilibrado de células no solo en la regulación de la proliferación celular sino también en la regulación de la muerte celular. En el pasado, la muerte celular se consideraba un fallo accidental de la función celular normal. Sin embargo, a menudo ocurre lo contrario: los estudios genéticos de la muerte celular indican un requisito de señales de muerte activa y ejecución dirigida (para una revisión de las proteínas implicadas en la muerte celular, véase la ref. 9). Una colección de experimentos ilustra la importancia de combinar alteraciones genéticas que desregulan tanto la proliferación celular como la muerte celular (ref. 10, véanse también las refs. 11 y 12). La inactivación de pRb durante la embriogénesis promueve una actividad inapropiada del ciclo celular. Esto se deriva del papel de pRb en ​​la regulación negativa de la entrada en el ciclo celular (Fig. 1). Sin embargo, en contraste con las expectativas, el aumento de la actividad del ciclo celular en ratones sin Rb no da como resultado un aumento neto en el número de células. Esto se debe a un aumento proporcional de la muerte celular que elimina específicamente las células con ciclos anormales. Esta muerte celular a menudo depende de la función de p53, como se demuestra a partir del análisis de embriones mutantes dobles RB / p53.

La función de p53 en la condena a muerte de células en crecimiento inadecuado tiene implicaciones para el desarrollo del cáncer y la quimioterapia. Los tumores murinos con p53 funcional responden a la quimioterapia promoviendo su propia desaparición, pero los que carecen de p53 normalmente no lo hacen (13). Un equilibrio entre la proliferación celular y la muerte funciona durante el desarrollo para crear un mapa corporal finamente modelado. Esta función normal de la vía de muerte celular y la posibilidad de inclinar demasiado la balanza hacia la muerte en algunas enfermedades degenerativas serán temas de investigación emocionantes en el futuro.

Claramente, los productos de los genes reguladores del ciclo celular son determinantes críticos de la progresión del cáncer. Pero, precisamente, ¿cómo afectan las alteraciones de la secuencia genética y los componentes reguladores faltantes al funcionamiento de la maquinaria del ciclo celular? Tener a mano los detalles moleculares de las estructuras de las proteínas abordaría esta cuestión y también sugeriría estrategias para la terapia del cáncer. Nikola Pavletich describió la investigación en su laboratorio que ha producido estructuras de alta resolución de p53 y de estados inactivos y activos de CDK2. Estas estructuras se determinaron a partir de los patrones de difracción de rayos X de proteínas cristalizadas purificadas.

Aunque p53 puede cumplir muchas funciones en la célula, su función mejor caracterizada es la de activador transcripcional. Los residuos de p53 que se mutan con frecuencia en las células cancerosas son fundamentales para la unión del ADN (14). Una estructura cocristalina de p53-ADN reveló que estos residuos mutados con frecuencia se pliegan juntos en una región de la superficie de la proteína (15). Por tanto, las mutaciones que promueven el cáncer que se producen a lo largo de la secuencia primaria de la proteína se agrupan de hecho en un dominio funcional.

Estudios recientes se han centrado en la base estructural para la regulación de las CDK, utilizando CDK2 como un sistema modelo (para una revisión de los mecanismos reguladores de CDK, véase la ref. 2). En células de mamíferos, CDK2 funciona en fase S con ciclina A como pareja (Fig. 1). La asociación de ciclina A modifica la estructura de CDK2 previamente determinada (16) reorientando un ácido glutámico catalíticamente crítico hacia la hendidura catalítica y alejando el bucle regulador que puede bloquear el acceso de un sustrato de proteína para unirse al ATP (17). La unión de ciclina A estimula la actividad de CDK2, pero se requiere la fosforilación de treonina-160 para la activación completa. La estructura cristalina de la CDK2 fosforilada con treonina complejada con ciclina A revela un cambio conformacional en el sitio de unión al sustrato y también un fortalecimiento de la interacción CDK2-ciclina A (18).

Finalmente, se examinó un mecanismo para la inactivación del complejo CDK2-ciclina A: la unión del inhibidor p27 (19). Los cocristales de CDK2-ciclina A con el dominio inhibidor N-terminal de p27 revelan que p27 unido bloquea físicamente el sitio activo, insertándose en la hendidura catalítica. Además, la asociación de p27 modifica la estructura del "techo" del sitio de unión de ATP y bloquea una supuesta región de acoplamiento del sustrato de proteína en la ciclina A. Con estas modificaciones estructurales en mente, es posible diseñar moléculas pequeñas que tengan la misma efecto: bloqueo de la actividad de la CDK, deteniendo así el ciclo de las células cancerosas en seco.


8.3: El cáncer y el ciclo celular - Biología

Animaciones de cáncer (Instituto Médico Howard Hughes)

De las conferencias navideñas de 2003 - Aprendiendo de los pacientes: la ciencia de la medicina

Un tumor canceroso se forma en un lecho de células sanas. La animación continúa mostrando cómo el tumor recluta vasos sanguíneos y cómo se produce la metástasis.

Gleevec (Instituto Médico Howard Hughes)

Gleevec es un fármaco diseñado para interferir con la estimulación del crecimiento de las células leucémicas. Esta animación 3D muestra cómo se logra esto.

Esta animación ilustra cómo se reparan los errores cometidos durante la replicación del ADN.

p53 (Instituto Médico Howard Hughes)

Una animación 3D que muestra la molécula p53 se une al ADN e inicia la transcripción del ARNm.

Esta animación demuestra cómo se pueden destruir las células cancerosas mediante un virus modificado.

VEGF (Instituto Médico Howard Hughes)

Esta animación muestra cómo un tumor en crecimiento puede reclutar vasos sanguíneos cercanos para obtener un suministro de sangre.

Cómo crece el cáncer
Todos los cánceres comienzan con una mutación genética dentro de una célula del cuerpo y avanzan cuando los descendientes de la célula mutan más. Esta característica sigue la progresión de un tumor maligno, comenzando con la primera mutación dentro de una célula y terminando con la metástasis, la colonización de tumores relacionados en todo el cuerpo. Se enfoca en el tipo más común de cáncer, un carcinoma, que puede originarse en un tipo particular de tejido que se encuentra en la piel, la mama, la próstata y otros órganos.

Animación de Rick Groleau y Lexi Krock

Estrategia de vacunación tumoral / GM-CSF

Verano de 2003 Animaciones para profesores de biología del cáncer (HHMI)

Creaciones flash de los guiones gráficos de los maestros participantes de la escuela secundaria de extensión del verano de 2003.

Cáncer y ciclo celular

1-Cáncer y venenos químicos, 2-Cáncer y sus antecedentes familiares, 3-Cáncer y exposición a la radiación, 4-Cáncer y luz ultravioleta.

El cáncer como un proceso de varios pasos - Simulador

Hit Simulator le permite observar cómo la tasa de mutación y el número de mutaciones (hits) necesarios para el desarrollo del cáncer afectan la incidencia de cáncer en una población.

Guerrero cáncer

Este programa de una hora se divide en ocho capítulos. El fármaco experimental, Hambriento de cáncer, Angiogénesis en acción, Prevención de la angiogénesis, Nuevo uso de un fármaco antiguo, Cómo se propaga el cáncer, Búsqueda de nuevos inhibidores, Ensayos clínicos

Cáncer capturado en video

Como se relata en el programa NOVA & quotCancer Warrior & quot; uno de los hallazgos más importantes del Dr. Judah Folkman en una carrera plagada de descubrimientos fue que los tumores cancerosos parecen desencadenar el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, que los tumores necesitan para prosperar. Aquí presentamos una serie de vistas microscópicas notables de varias etapas en el crecimiento del cáncer y la angiogénesis, o el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. Tomadas durante experimentos con embriones de pollo y ratones de laboratorio, los clips siguen una progresión natural de la propagación del cáncer, desde los primeros eventos hasta el punto en que un tumor requiere angiogénesis para seguir creciendo. Las imágenes, algunas en color y otras en blanco y negro, fueron tomadas por la Dra. Ann Chambers y sus colegas de la Universidad de Western Ontario utilizando un microscopio equipado con una cámara de video. En muchos de los clips, notará que el enfoque de la cámara cambia. El Dr. Chambers escribió los subtítulos que acompañan a cada clip.

Documental sobre biología del cáncer

El documental de CancerQuest es un video-animación de 11 minutos que describe los procesos biológicos que están involucrados con el cáncer.

Animación / serie de vídeos sobre biología tumoral

La serie de videos de CancerQuest incluye animaciones que describen los procesos biológicos relacionados con el cáncer. Esta interfaz adopta un enfoque en serie para describir adecuadamente toda la complicada biología del cáncer. Recorra cada tema seleccionable en el lado izquierdo de la interfaz y vea la animación / video asociado.


INTRODUCCIÓN

El compuesto polifenólico resveratrol (3,5,4′-trihidroxi-trans-stilbeno) es un fitoquímico natural y se puede encontrar en aproximadamente 72 especies de plantas, incluidos productos alimenticios como uvas, cacahuetes y diversas hierbas (1). Se desconoce su función fisiológica exacta, pero puede tener funciones en la protección de las plantas contra las infecciones fúngicas y en conferir resistencia a las enfermedades. El vino tinto (1,5 a 3 mg / litro) y las uvas (50 a 100 μg / g de piel de uva) son probablemente sus principales fuentes en las dietas occidentales. Una de sus fuentes más ricas es la hierba. Polygonum cuspidatum, que se ha utilizado en la medicina popular asiática. Investigaciones anteriores han demostrado sus actividades antioxidantes y antiinflamatorias, su capacidad para inducir enzimas metabolizadoras de fármacos de fase II y su capacidad para inhibir la actividad y la transcripción de la ciclooxigenasa, por lo que tiene actividad en la regulación de múltiples eventos celulares asociados con la carcinogénesis (para una revisión, ver Ref. 1). También puede tener en vivo actividad en la modulación de índices de actividad plaquetaria y metabolismo de lípidos, lo que podría explicar la evidencia epidemiológica de que el vino tinto puede disminuir la mortalidad por enfermedad coronaria (para una revisión de sus beneficios potenciales en la enfermedad cardíaca aterosclerótica, consulte la Ref. 2).

Se ha demostrado que el resveratrol tiene actividad inhibidora del crecimiento en varias líneas celulares de cáncer humano y en modelos animales de carcinogénesis. En células de leucemia promielocítica HL60, el tratamiento con resveratrol condujo a inhibición del crecimiento, inducción de apoptosis, S-G2-fase de detención del ciclo celular y diferenciación mielomonocítica (3, 4). El resveratrol también mostró actividad antiproliferativa en líneas celulares de carcinoma epidérmico epidérmico, colorrectal CaCo-2 y A431 de ratón JB6 (5, 6, 7). Sus efectos en las líneas celulares de cáncer de mama son más complicados. Mientras que algunos investigadores han demostrado efectos antiproliferativos en las líneas celulares MCF7, MDA-MB-231, KPL-1, MKL-F y T47D (3, 8, 9), otros han demostrado un aumento del crecimiento en las células T47D y MCF7 (10, 11). El último efecto parece deberse a los posibles efectos estrogénicos del resveratrol (10, 11, 12). El resveratrol inhibió la formación de tumores en varios modelos animales de carcinogénesis, incluido el 7,12-dimetilbenz de ratón (a) antraceno / 12-Ocánceres de piel inducidos por tetradecanoilforbol-13-acetato (1), cánceres de colon inducidos por azoximetano (13) y hepatomas de ascitis de rata Yoshida trasplantados (14). En el modelo de carcinogénesis de piel de ratón, el resveratrol inhibió los tres pasos principales de carcinogénesis, iniciación, promoción y progresión (1). Sin embargo, se desconocen los mecanismos precisos por los que el resveratrol ejerce estos efectos antitumorales.

La evidencia epidemiológica y clínica limitada sugiere que el resveratrol se tolera bien durante el consumo humano y que puede ofrecer beneficios con respecto a la enfermedad cardíaca aterosclerótica. En un pequeño estudio de 24 voluntarios varones sanos, los participantes del ensayo toleraron el consumo de bebidas enriquecidas con resveratrol, pero los efectos de este compuesto sobre el metabolismo de los lípidos y la actividad plaquetaria no fueron impresionantes (15, 16). Aunque el resveratrol está disponible comercialmente como un suplemento dietético, no hay estudios clínicos controlados publicados que demuestren su eficacia o seguridad en el tratamiento o prevención del cáncer o la enfermedad de las arterias coronarias.

En el presente estudio, utilizamos un espectro de seis líneas celulares de cáncer humano para examinar más a fondo el rango de actividad antitumoral del resveratrol. Para obtener información sobre su mecanismo de acción, examinamos los efectos del resveratrol sobre la proliferación celular, la distribución del ciclo celular, la apoptosis y los niveles de expresión de varias proteínas de control del ciclo celular. Nuestros resultados respaldan el uso de resveratrol en ensayos clínicos de quimioprevención y quimioterapia. Además, hemos identificado posibles biomarcadores sustitutos, que pueden servir como puntos finales clínicos intermedios en estos ensayos.


Biología AP

Esta semana estudiaremos el ciclo celular y la mitosis.
¡Este ciclo es importante para nosotros por muchas razones!

Su trabajo esta semana es observar lo que sucede cuando el ciclo celular no proceda como se supone que debe hacerlo. ¿Qué sucede con nuestras células y nuestro cuerpo como resultado?

Tu asignación:
1) Investiga un poco en Internet.
2) Resumir en un párrafo qué sucede cuando el ciclo celular está fuera de control.
3) Además, denos algunos ejemplos / casos específicos que muestren lo que nos está diciendo. Siéntase libre de usar ejemplos de sitios que encuentre O ejemplos personales si algo como esto ha sucedido en su familia / amigos.
4) No olvide responder o responder a los demás. ¡Probablemente leerás algunas cosas interesantes!

¡Esto vence el viernes (10 de noviembre) antes de la medianoche!
¡Feliz Blogging!
Sra. B

26 comentarios:

Ok, obviamente, esta condición es una señal muy probable de que las células son cancerosas. sin embargo, existen señales químicas que controlan todas las etapas de la replicación celular. Así que, si aprendemos a controlar estas señales, probablemente podríamos eliminar el cáncer en teoría, por supuesto.

Por el adiós, Sra. B, el viernes es el noveno. El sábado es el décimo.

Cuando el ciclo celular se sale de control, las células pueden ignorar los inhibidores que hacen que la célula detenga o al menos desacelere la multiplicación, lo que hace que la célula se divida constantemente. Las células cancerosas no funcionan normalmente, todo lo que hacen es dividirse. Pueden formar tumores benignos que no se diseminan o tumores malignos que se diseminan como una plaga. Varios estímulos pueden provocar cáncer: tabaquismo, sobreexposición a la luz solar ultravioleta, alcoholismo, etc.

Mis dos abuelos maternos murieron de cáncer: mi abuela de cáncer de pulmón y mi abuelo de cáncer de cerebro. Mi abuela murió no solo de cáncer de pulmón (sin duda por fumar durante gran parte de su vida) sino también de un caso grave de neumonía. Mi abuelo terminó teniendo más de un tumor en el cerebro, demasiado profundo para extirparlo. Olvidé lo que nos mostraron, solo pude vislumbrar, pero vi algunas manchas de un blanco denso en algo como una radiografía que era el cáncer.

Cuando el ciclo celular comienza a fallar, se pueden formar células cancerosas. Una célula cancerosa es una célula que crece sin control. A diferencia de las células normales, las células cancerosas ignoran las señales de dejar de dividirse, especializarse o morir y ser eliminadas. Crecen de manera incontrolable y son incapaces de reconocer sus propios límites naturales, las células cancerosas pueden incluso extenderse a áreas del cuerpo donde no pertenecen, un proceso llamado metástasis.

Las células cancerosas pueden causar diversos problemas corporales, siendo el más común un tumor. El tumor puede ser benigno (no diseminarse) o maligno (diseminarse por todo el cuerpo. Las células cancerosas se pueden diseminar utilizando los sistemas linfático y vascular del cuerpo, lo que hace posible que se produzca un brote en cualquier parte del cuerpo).

Muchos de los miembros mayores de mi familia han padecido cáncer antes de fallecer. Por ejemplo, el hermano de mi abuelo había desarrollado cáncer de pulmón, y esto junto con su diabetes terminó matándolo. Otro ejemplo podría ser mi madre por parte de la hermana de mi padre. Ella desarrolló un tumor cerebral que, aunque lo suficientemente pequeño como para extirparlo, fue solo una solución temporal. Aproximadamente 2 años después, el cáncer reapareció en otro tumor que no se puede extirpar. ¿Es irónico que la unidad de vida más pequeña de la naturaleza pueda causar algunos de los mayores problemas de salud que existen? eh Ahora seguiré adelante y lo dejaré aquí. Probablemente todos estén listos para que me calle y haga algo útil. y creo que lo haré. tan pronto como encuentre algo. :-PAG

En respuesta a Bobby (masterhuskie), las células ya controlan el ciclo, las células cancerosas simplemente superan estos signos y la célula no puede detenerse una vez que comienza a producir las células malas. Teóricamente, si encontramos una manera de fortalecer las células contra los agentes que causan cáncer o permitirles reconocer la presencia de una célula anormal, entonces quizás podamos hacer algún progreso. Pero seamos realistas, esas soluciones están a décadas de distancia. Hemos estado trabajando en una cura para el sida desde los años 90, y es solo un retrovirus. Imagínese los problemas que encontraremos al tratar de combatir una enfermedad genética.

Cuando las células se dividen sin control, se produce cáncer. Lo aprendí el año pasado en Tecnología Biomédica. El cáncer es muy interesante para mí, así que realmente me gustaría dedicarme a la oncología pediátrica. El cáncer se describe como una mutación celular incontrolada. Las células mutantes se apoderan de las células sanas y, por lo general, está demasiado extendido para curarse si no se detecta durante un período prolongado.

Recientemente, en agosto, perdí a un amigo de la familia por cáncer de cuello uterino. Su miedo al médico hizo que adquiriera la enfermedad y, como resultado, progresó rápidamente. Su cáncer entró en remisión, pero regresó, esta vez en sus ganglios linfáticos. Resultó fatal.

Los agentes que causan cáncer, o carcinógenos, pueden presentarse de muchas formas. El tabaco, la exposición excesiva a los rayos ultravioleta y la genética son carcinógenos comunes. Incluso los rayos ultravioleta artificiales, como las camas de bronceado, pueden causar cáncer si hay demasiada exposición. Sí, las camas solares pueden matarte.

En respuesta al rosenkreuz y al desierto, es muy triste que ambos hayan perdido a familiares mayores por el cáncer, pero el amigo de la familia que perdí tenía, lamentablemente, solo 36 años. El cáncer no tiene conocimiento de la edad, la raza o el sexo, por lo que todos debemos tomar medidas preventivas, como usar bloqueador solar para disminuir las probabilidades.

Si el ciclo celular se saliera de control, las células se dividirían constantemente, principalmente las cancerosas. No tienden a extenderse por el cuerpo, lo que provoca la formación de tumores. No hay ningún inhibidor que les diga cuándo detenerse porque las células cancerosas no funcionan normalmente. Por lo tanto, el ciclo celular no puede completarse como lo haría normalmente.

Mi tía había sufrido un tumor cerebral que la llevó a la muerte. La cantidad anormal de células gliales se acumuló en ella. Además, el tabaco contribuye a esta situación. Provoca el desarrollo de cáncer de pulmón.

Cuando el ciclo celular se sale de control, la célula se vuelve cancerosa. Esto significa que la célula crece y se divide sin prestar atención a las señales de detenerse y / o morir. A veces, el cáncer puede extenderse a otros tejidos, lo que puede matar al organismo que tiene la mala suerte de tenerlo.

A mi abuela le extirparon el cáncer de la cara hace 4 años. Le dejó una cicatriz en la mejilla y tiene que volver de vez en cuando para quemar las piezas nuevas que salen a la superficie (con nitrato de plata, no con fuego). El médico cree que estará allí por el resto de su vida y probablemente lo que la matará.

ok, entonces la respuesta obvia a esto es el cáncer. Las células que no responden a ninguna de las regulaciones habituales se consideran cancerosas. Estas células tienden a multiplicarse incontrolablemente y están ubicadas en varias áreas del cuerpo. Aparecen como tumores y serán malignos o benignos. Eso significa canceroso o no canceroso.
En mi vida, han sucedido muchas cosas relacionadas con el cáncer. La mayor parte de mi familia lo ha tenido en algún momento de su vida. eso es en ambos lados. Mi abuelo murió poco después de una operación para erradicar el cáncer, pero supongo que se puede volver a decir "desperté". Mi abuela tiene mieloma múltiple. Mi bisabuelo murió de lo mismo y eso realmente destrozó a nuestra familia. Era como el cabeza de familia. Mis fauces tienen tumores en los senos y debajo de los brazos. Mi pata tenía lo que pensamos que eran tumores, pero resultó ser como 4 hernias en su estómago. Mi historia familiar está básicamente inundada de cáncer, así que espero superar ese obstáculo. jajaja.

cuando el ciclo celular no avanza como se supone, nos afecta dramáticamente. A veces, puede contraer cáncer, bultos o tumores si el ciclo celular está fuera de control. Las células pueden ignorar los inhibidores que hacen que la célula detenga o al menos desacelere la multiplicación, lo que hace que la célula se divida constantemente. Las células cancerosas no funcionan normalmente, todo lo que hacen es dividirse

A medida que envejece, el ciclo celular se ralentiza. Esto significa que algunas de las células morirán naturalmente, pero no volverán a crecer o volverán a crecer muy lentamente. Esto podría significar que su piel se volverá más delgada o que su columna vertebral puede encogerse.
Mi prima tuvo cáncer de piel hace un par de años y solo tiene 30 y tantos años.
En respuesta a Kara y David, sé cómo se sienten, es muy triste que ambos hayan perdido a familiares mayores a causa del cáncer, el cáncer puede aparecer en cualquier momento inesperado y todos debemos tomar medidas para prevenir y protegernos de estas enfermedades.

Luego, el ciclo celular se sale de control y se forman células cancerosas. Estas células no funcionan excepto para dividirse continuamente y producir más células. Hace 6 o 7 años mi abuelo contrajo cáncer. Sobrevivió, pero estuvo en el hospital un par de semanas y tuvo que someterse a exploraciones continuas después de ser dado de alta para asegurarse de que el cáncer había desaparecido por completo.

Está bien, entonces el ciclo celular "fuera de control" es una señal de cáncer. Cuando ocurre el cáncer, la "célula original" cancerosa se divide y se disemina rápidamente, lo cual es poco común en las células normales. Finalmente, se forma un tumor que es una recopilación de las numerosas copias de la célula cancerosa. La célula cancerosa se divide pero no responde al sistema de señalización normal, por lo que, aunque las células causan daño al cuerpo, continúan reproduciéndose. Además, debido a que las células cancerosas no se adhieren como lo hacen las células normales, se liberan y pueden moverse y dañar otras partes del cuerpo. El cáncer realmente no es hereditario en mi familia, había más diabetes. Sin embargo, perdí a una abuela por parte de mi padre por cáncer de pulmón hace poco menos de dos años.

En respuesta a Kara, tienes toda la razón sobre cómo el cáncer puede afectar a todos. Fui a la escuela secundaria con una niña que desarrolló cáncer en séptimo grado. Sin embargo, a través de la quimioterapia, lo superó y ahora está bien.

Ah, y antes de que lo olvide, estoy totalmente de acuerdo con Kara y Paige sobre su información sobre la interrupción del ciclo celular y los efectos de Caner.

Aquí hay otra pregunta que quiero hacer mientras discuten este tema.

¿Crees que el cáncer siempre ha existido y simplemente no sabemos lo suficiente para diagnosticarlo y tratarlo? tal vez por qué la gente en la historia temprana murió de "vejez". ¿O el cáncer realmente se está volviendo más común?

Qué opinas. ¿Hay alguna investigación sobre esto?

Las células crecen continuamente a un ritmo normal, pero mueren manteniendo el equilibrio. Cuando las células cancerosas crecen, crecen sin parar rápidamente hasta que se forma un tumor. Las células cancerosas se forman cuando los genes son anormales. Estos genes ignorarán las señales que le dicen que deje de replicarse y crecerán hasta matar a la víctima. Afortunadamente, nadie que yo conozca ha muerto de cáncer.

Cuando el ciclo celular funciona, se pueden formar cáncer y tumores.
Si la proteína detecta una mutación en el ADN, intentará repararla. Si esto no tiene éxito, provocará apoptosis. Las células cancerosas surgen cuando no se inicia la apoptosis.
Estas células cancerosas crecen sin control. No responden normalmente a los mecanismos de control del cuerpo, por lo tanto, siguen dividiéndose aunque el cuerpo les diga que no lo hagan. Cuando estas células se dividen a un ritmo más rápido de lo normal, los tumores se crean a partir de la acumulación.

Mi abuela murió de cáncer de hígado. Me alegro de haber podido aprender más sobre el cáncer y cómo se produce. Me ha ayudado a afrontar mejor la situación. =] Es inesperado pero creo que es importante que todos estén informados al respecto.

Cuando el ciclo celular se sale de control, las células se dividen sin detenerse. Esto conduce al crecimiento de tumores y cáncer. Muchas cosas diferentes pueden hacer que el ciclo celular se salga de control, como: fumar, beber demasiado alcohol, los dañinos rayos UV, etc.

Hace tres años, a una de mis tías le diagnosticaron cáncer de mama. Los médicos lo encontraron con bastante rapidez y pudieron extirparlo mediante cirugía. Sin embargo, encontró otro bulto unos ocho meses después y su cáncer había vuelto. Cuando lo encontraron, ya se había extendido a otras partes de su cuerpo (cerebro, pulmones, garganta). Murió tres meses después.

Su hermana también tenía cáncer de mama, pero los médicos se lo extirparon y no ha vuelto afortunadamente.

El cáncer ha existido desde que existieron las células de ADN rebeldes.

Los primeros casos de cáncer registrados se remontan al Antiguo Egipto hace más de 5.000 años. Si bien no sabían qué era, las grabaciones antiguas de síntomas son sinónimos de lo que hoy conocemos como síntomas de cáncer. También utilizaron la cauterización como una forma de reducir los síntomas y mostraron pequeños signos de comprensión de los tumores benignos o malignos.

Es difícil decir si el cáncer es más común o no, ya que los científicos no conocen TODAS las causas del cáncer. Podría ser todos esos extraños conservadores y las cosas que le hacen a nuestra comida hoy en día o podría estar en el agua O podría ser el resultado de que la raza humana arruina el medio ambiente y la naturaleza se está vengando de nosotros.

También es difícil saberlo porque las estadísticas muestran que algunos cánceres, como el de piel, próstata y mama, están aumentando, mientras que otros, como el cáncer de pulmón y colon, están disminuyendo. Estos números cambian cada pocos años, por lo que es difícil decir si se está volviendo más común o no.

Cuando el ciclo celular está fuera de control, el cáncer suele ser el resultado obvio. El cáncer es la división rápida de las células, que no puede detenerse. Las señales de parar y continuar que normalmente controlan el ciclo celular ya no funcionan correctamente y el cáncer invade su cuerpo.

Aunque nunca he perdido a un familiar a causa del cáncer, una vez leí una serie de Lurlene McDaniel titulada "Demasiado joven para morir" que trataba sobre una niña de 13 años llamada Dawn Rochelle a la que le diagnosticaron Lukemia. A lo largo de la serie, tuvo que someterse a muchas operaciones y también conoció a otros adolescentes con Lukemia, aunque la mayoría de ellos no lo lograron. El libro cubrió muchos síntomas de Lukemia y fue muy informativo e interesante al mismo tiempo.

Estoy de acuerdo con lo que dijo Kara, al cáncer no le importa la edad, la raza o el género y tenemos que tomar medidas de protección a partir de ahora.

Un ciclo celular normal es uno sin mutaciones, pero las células cancerosas tienen mutaciones en los genes que controlan el ciclo celular. Las células cancerosas crecen sin control. La célula puede volverse cancerosa en varias etapas del ciclo celular y comenzar como un tumor primario. Una cosa que encontré interesante fue que los cánceres son clones, y no importa cuántas células estén presentes en el cáncer, todas son de una sola célula ancestral.

Ashley, ¡no sabía que tu abuela tenía cáncer! = [No tengo una relación directa con nadie que haya tenido cáncer.

cuando el ciclo celular ayuda a crecer o reemplazar células. Las señales de detenerse y continuar se envían a las células, lo que las hace comenzar a crecer o multiplicarse. a veces se sale de control. A veces, estas señales se envían sin un propósito o no se envían en absoluto. Esto provoca una división celular descontrolada.

entonces, me siento muy repetitivo. pero de todos modos, sigo adelante.
cuando el "ciclo celular" no funciona correctamente, las células se dividen de manera incontrolable, normalmente reapareciendo en células cancerosas. Las células cancerosas se apoderan de las células sanas y también se "adhieren" a los órganos cercanos. Para cuando su cuerpo se da cuenta de que las células no se han dividido correctamente, es demasiado tarde para que su cuerpo pueda luchar.
También aprendí sobre todo esto en biografía. med-tech el semestre pasado.

Los carcinógenos suelen ser cosas en las que ni siquiera pensamos. Por ejemplo, exposición a la luz solar. Y para aquellos de nosotros que nos quemamos con mucha facilidad (tos) es peor, porque somos de piel clara. Si los niños tienen quemaduras solares muy graves cuando eran niños, es mucho más probable que desarrollen cáncer de piel cuando sean mayores. Otros agentes incluyen herencia, fumar, beber, etc.

Y en conjunto, "¿el cáncer siempre ha existido o se está volviendo más común?" -En mi opinión, creo que se está volviendo MUCHO más común. Creo que hace mucho tiempo, la gente no fumaba, bebía ni se bronceaba tanto como nuestra sociedad. Personalmente, creo que la mayoría de las chicas no usan suficiente protector solar porque todo el mundo quiere broncearse. =] Por ejemplo, en el pasado, las mujeres se cubrían el cuerpo y usaban grandes sombreros y llevaban paraguas (¿qué diablos?) Para protegerse del sol. Y ahora a todo el mundo no le importa.

asi que. ¡sorpresa! ¡Danielle ha vuelto a bloguear tarde! sí, lo sé. Son las 1:24 de la mañana, ¡pero al menos lo estoy haciendo!

Entonces, ¡todos básicamente robaron mi idea! así que haré un buen trabajo parafraseando lo que todos dijeron, ya que todos tenemos la misma respuesta. =]

cuando el ciclo celular no funciona según lo planeado, las células se dividen psicóticamente. La sobreproducción / "sobredivisión" de células provoca cáncer.

Definitivamente creo que los casos de cáncer se han vuelto mucho más altos cuando solo observamos los últimos 50 años más o menos. Debido a que nuestro entorno ha cambiado tanto, hay muchos más estímulos para el cáncer que hace años. la gente permanecía cubierta (previniendo el cáncer de piel), no fumaba cigarrillos (y cualquier otra cosa) (previniendo el cáncer de pulmón), etc.

afortunadamente para mí, el cáncer no es hereditario en mi familia.

en la cultura keniana, mi "abuela", que en la cultura estadounidense es mi "tía abuela", creo, murió de cáncer cuando tenía cuarenta o cincuenta años.

Una de mis otras "tías abuelas" fue diagnosticada hace unas semanas y está muy enferma, pero ahora está recibiendo tratamiento.

mi mamá también tuvo cáncer desde mediados del año pasado hasta principios de este año.

Hasta donde yo sé, solo hemos tenido 3 víctimas de cáncer en mi familia.

desafortunadamente, definitivamente se ha convertido en algo familiar para muchas personas.

que se supone que dice, "una de mis otras 'tías abuelas'".

Cáncer. Esto sucede cuando las células crecen y se diseminan muy rápido. Las células normales del cuerpo crecen y se dividen y saben que deben dejar de crecer. Con el tiempo, también mueren. A diferencia de estas células normales, las células cancerosas simplemente continúan creciendo y dividiéndose sin control y no mueren.

Las células cancerosas generalmente se agrupan o se agrupan para formar tumores. Un tumor en crecimiento se convierte en un bulto de células cancerosas que puede destruir las células normales alrededor del tumor y dañar los tejidos sanos del cuerpo.

Mi abuela por parte de mi madre, tenía cáncer de mama pero afortunadamente fue extirpado. Le tomó el pecho izquierdo y le dejó una enorme cicatriz. Visita al médico con frecuencia y, con la ayuda de mis tías, sigue una dieta extremadamente saludable.

En respuesta a la publicación de Kara. Es cierto que Cáncer no es racista ni sexista. Es muy importante que tomemos decisiones importantes para prevenir el cáncer. El tabaquismo, las camas solares, el alcohol, la dieta porr y la falta de ejercicio son algunos de los principales factores de riesgo del cáncer.


4 respuestas 4

Los tumores pueden ser benignos (no le molestan en absoluto, por ejemplo: un lunar que no cambia) y malignos (también llamado cáncer).

La diferencia se basa en: -

  1. Grado de diferenciación: cuánto se parecen las células tumorales a las células normales.
  2. Tasa de crecimiento: en general (sobre generalizados) los tumores benignos crecen lentamente mientras que los tumores malignos crecen rápidamente
  3. Propagación a los tejidos cercanos: el crecimiento benigno no atraviesa los planos tisulares definidos por las membranas basales / fascias, mientras que los tumores malignos invaden los planos tisulares
  4. Metástasis: se disemina a una ubicación remota del cuerpo a través de la sangre, los vasos linfáticos, las vías transcelómicas (peritoneal, pleural, pericárdico): esto SOLO se observa en los tumores malignos.

Viniendo específicamente a la tasa de crecimiento, se deben considerar estos factores:

  1. Lo que se indica arriba en 2 es el caso general:
    • Los tumores malignos, también conocidos como cánceres, crecen rápidamente
    • Los tumores benignos crecen lentamente. Dicho esto, algunos tumores benignos crecen más rápido que los tumores malignos. Por ejemplo: fibroma: crece muy rápido bajo la influencia del estrógeno como en el embarazo
  2. La tasa de crecimiento de los cánceres malignos depende de su grado de diferenciación (consulte el punto 1 anterior).
    • Los cánceres bien diferenciados crecen lentamente: los cánceres que son muy similares a las células normales se consideran bien diferenciados
    • Los cánceres mal diferenciados crecen más rápido en función de la "deficiencia" de la diferenciación, es decir. cuanto peor sea el grado de diferenciación, más rápido será el crecimiento. Los cánceres totalmente indiferenciados (no identificables como cualquier tipo de tejido) se denominan cánceres anaplásicos y crecen más rápido
  3. La tasa de crecimiento de los cánceres puede variar con el tiempo.
    • Debido a la división excesiva, la probabilidad de mutación es alta y un subclon puede emerger con una tasa de división más rápida, por lo que un cáncer de crecimiento lento anteriormente podría comenzar a crecer rápidamente.
    • Debido al mismo proceso, algunos cánceres pueden disminuir repentinamente su tasa de crecimiento y, eventualmente, ¡incluso pueden desaparecer! (se vuelve necrótico y desaparece)

Esto está tomado del libro de texto de Patología de Robbin, edición 8, capítulo 6

Edición 1: para saber los números que necesita, debe averiguar la tasa de aumento de volumen (midiendo el tamaño en dos puntos en el tiempo) y dividirlo por el volumen aproximado de una celda. Esto le dará la cantidad de celdas que se han dividido nuevamente dentro de los dos puntos medidos (crecimiento en el intervalo). Que luego se pueden convertir en divisiones celulares por segundo.

Como se señaló, la tasa variará extremadamente, según el tipo de cáncer.

Los diferentes cánceres se dividen a diferentes velocidades. Una forma de visualizar esto cualitativamente es observar la pérdida de cabello en pacientes que se someten a quimioterapia. Comúnmente, se administrará un fármaco como cisplatino que reticulará el ADN, inhibiendo la división celular activando la apoptosis. Los tejidos que mueren más fácilmente por el cisplatino son los que se dividen más rápidamente: intestinos, cabello, glóbulos rojos y blancos, tumores.

A pesar de la pérdida de cabello en la cabeza, muchos pacientes no pierden el vello que crece más lentamente en sus brazos, cejas, pestañas, etc. Asimismo, aunque la muerte celular en el revestimiento intestinal puede ser dramática con cisplatino, es posible que la piel no muestre lesiones ya que es una población de células que se divide más lentamente.

La tasa de división celular se correlaciona con la tasa de muerte celular mientras se toma el fármaco quimioterápico cisplatino.

Puede hacer un examen visual aproximado de las células del cuerpo que se dividen tan rápidamente que mueren y se dividen tan lentamente que sobreviven en gran medida a la quimioterapia.

La tasa de división celular del cabello de la cabeza y otros vellos corporales abarca la tasa de división celular sobre la cual el cisplatino actúa eficazmente sobre las células tumorales.

Creo que debería comenzar con líneas celulares inmortalizadas y, por lo tanto, tasas de división in vitro en condiciones perfectas. Esto es más fácil de medir que las tasas de división in vivo. P.ej. HeLa tiene un tiempo de división de 23 horas. Los tiempos de división de MDA-MB-231 y A549 son de alrededor de 28 horas.

Así que supongo que hay una barrera física en algún lugar alrededor de una división por día más o menos, y simplemente no puede crecer más rápido. Si bien los tiempos de división bacteriana son mucho más bajos (hasta 20 minutos), también dependen de mecanismos especiales (consulte esta pregunta / respuesta) y son órdenes de magnitud más pequeños que las células de mamíferos, por lo que no cuentan como un argumento en contra de esto.

Si comprueba los tiempos de división del cigoto (10-12h, 14-16h, 22-24h,.), Puede ver que dependen en gran medida del tamaño de la celda. Después de algunas divisiones, el cigoto agotó las reservas necesarias para dividir a tasas más altas, por lo que después de eso está limitado por el

Los mismos datos de 24 horas aquí por células que proliferan rápidamente.

Así que podemos asumir que 1/24 h es la tasa máxima de división celular por cáncer. Leamos más sobre el cáncer in vivo, porque se comporta de manera completamente diferente a las líneas celulares inmortalizadas en pruebas in vitro.

Originalmente se pensaba que los tumores crecían porque consistían en células que se multiplicaban más rápidamente que las células del tejido circundante. De hecho, el ciclo celular promedio de 48 horas para las células tumorales humanas es ligeramente más largo que el ciclo de las células no malignas. .

Cuando una célula normal se divide, lo hace solo para reemplazar una célula que se ha perdido y de esta forma se mantiene una población celular constante. En las células tumorales, el mecanismo de control parece haberse perdido: a medida que la célula se divide, aumenta el número de células existentes y aumenta la población total. .

Una medida de la tasa de crecimiento tumoral es el tiempo que tarda una población determinada de células malignas en duplicar su tamaño (tiempo de duplicación). Si el ciclo celular tarda entre 15 y 120 horas, el tiempo de duplicación puede oscilar entre 96 horas y 500 días, según el tipo histológico del tumor, su edad y si se trata de un crecimiento primario o metastásico. Se puede observar un tiempo de duplicación más corto (menos de 30 días) entre los teratomas, los linfomas no Hodgkin y las leucemias agudas. 70 días. En el paciente, el crecimiento de un cáncer solo es detectable y observable durante los últimos 10-14 de sus 35-40 tiempos de duplicación.

Entonces, según este libro, la tasa de división de las células cancerosas es similar a la de las células sanas.

Según otro libro, esta declaración es de Dougherty & amp Bailey 2001, pero no pude encontrar el artículo científico. :S

Las células tumorales parecen haber perdido los mecanismos de control que impiden que las células crezcan hasta que se requiera su reemplazo. Se cree que las células tumorales humanas tienen un ciclo de duración promedio de 48 horas. Esto no es más rápido que el ciclo de la mayoría de las células normales. La razón por la que los tumores se vuelven más grandes es porque su división celular crea células adicionales en lugar de reemplazos (Dougherty & amp Bailey 2001).


Ver el vídeo: Biologia - Ciclo celular y Cancer (Agosto 2022).