División de la Célula

Durante una vida, muchas de las células que componen nuestro cuerpo envejecen y mueren. Estas células deben ser remplazadas para que el cuerpo pueda seguir funcionando de forma óptima. Las razones por las que las células mueren y deben ser remplazadas son las siguientes:
  • El desprendimiento de las células epitales tales como las que rodean la piel y los intestinos. Las células viejas y gastadas que están en la superficie de los tejidos se reemplazan constantemente. Un caso especial es el reemplazamiento mensual de las células que se encuentran en el útero en mujeres pre-menopáusicas.
  • Para curar las heridas se requiere que las en el área dañada se multipliquen para reemplazar a las que se perdieron para que ésta pueda cicatrizar. También las enfermedades virales, como la hepatitis, causan daños en los órganos que después tienen que reemplazar sus células dañadas.
  • La reposición en las células que componen la sangre. Los glóbulos rojos llevan oxígeno a los tejidos del cuerpo. Los glóbulos blancos como los linfocitos B y T son parte del sistema inmune y ayudan a combatir a las infecciones. La mayor parte de estas células tiene periodos de vida muy cortos y deben ser reemplazadas constantemente. Los precursores de estas células se encuentran en la médula ósea. Estos precursores, o células madre, se deben de reproducir en grandes cantidades para mantener el número adecuado de células sanguíneas.

El proceso por el cual la célula se reproduce para crear dos copias idénticas de si misma se llama mitosis. El punto de la mitosis es la formación de dos células idénticas a partir de una sola célula parental. A las células formadas se les llama células hijas. Para que esto ocurra, primero deben de llevarse a cabo los siguiente pasos:

  • El material genético, el ADN en cromosomas, debe de copiarse fielmente. Esto ocurre por un proceso llamado replicación.
  • Los organelos, como la mitocondria, deben de distribuirse para que cada célula hija reciba la cantidad adecuada para poder funcionar.
  • El citoplasma de la célula debe de separase físicamente en dos células diferentes.

Como veremos muchas de las características que tienen las células con cáncerse deben a defectos en los genes que controlan la división celular.El proceso de división celular ocurre como una progresión ordenada a través de cuatro fases diferentes. A estas cuatro fases se les conoce colectivamente como el ciclo celular. Las siguientes páginas describen el ciclo celular a detalle.

Las secciones incluidas:

 

División Celular Normal

 

Durante la división celular podemos encontrar varias "salvaguardias" que aseguran que las células no se dividan a menos que hayan completado el proceso de replicación correctamente y que las condiciones ambientales en las cuales está la célula sean favorables para la división. Entre otros, hay sistemas que determinan los siguiente:

  • ¿El ADN está completamente replicado?
  • ¿Está dañado el ADN?
  • ¿Hay suficientes nutrientes para todo el crecimiento celular?

Si estos puntos de chequeo fallan, las células normales dejarán de dividirse hasta que las condiciones se corrijan. Las células con cáncer no obedecen estas reglas y continuarán creciendo y dividiendose.

 

Ahora que ya discutimos el ciclo celular, abordaremos las formas en las que las células reciben las señales para dividirse.

La mayor parte de las células en el cuerpo no están dividiéndose en todo momento. Éstas llevan a cabo sus funciones, como la producción de enzimas para digerir la comida o ayudándonos a mover los brazos o piernas. Sólo un pequeño porcentaje de células está pasando por el proceso ya antes descrito.

Las células se dividen en respuesta a señales externas que les "dicen" en que momento entrar al ciclo celular. Estas señales pueden tomar la forma de estrógeno o proteínas como plaquetas provenientes de un factor de crecimiento (PDGF). Estas moléculas que señalan, que se pueden observar como una forma en X en la animación debajo, se unen a las células blanco y mandan señales al núcleo. El resultado es que los genes responsables de la división celular se "prenden" y la célula se divide. Por ejemplo, una cortada en la piel lleva ciertas células de la sangre, plaquetas, a producir un factor de crecimiento que causa que las células de la piel se reproduzcan y se llene la herida. La división celular es un proceso normal que permite el reemplazo de las células muertas.

 

 

División Celular Normal II

¿Cuáles son las señales que hacen que la célula deje de dividirse?

La falta de señales externas positivas causan que la célula dee de dividirse.

Inhibición por contacto
Las células también son capaces de sentir su entorno y responder a cambios en él. Por ejemplo, si una célula siente que está rodeada por otras células, dejará de dividirse. Es así como las células crecen cuando es necesario pero van a parar cuando hayan logrado su cometido. Para regresar a nuestro ejemplo de la herida, las células llenan el hueco que fue creado por la herida pero después dejan de dividirse cuando la herida ha sido cerrada. Las células con cáncer no paran cuando hay contacto con otras células. Dichas células crecen aún cuando están rodeadas lo que causa que se forme una masa de células. El comportamiento de una célula sana (animación de arriba) y las células con cáncer (animación de abajo) con respecto a la inhibición por contacto se ilustran abajo.

 

 

Los contenedores redondos en los cuales las células se muestran en las animaciones se llaman cajas petri. En el laboratorio las células suelen crecer en estas cajas, cubiertas en un líquido rico en nutrientes.

Senescencia celular
La mayoría de las células tienen, al parecer, un número pre-programado de cuántas veces se puede dividir. Lo interesante es que este límite parece estar basado, en gran parte, en la habilidad de las células para mantener la integridad de su ADN. Una enzima, la telomerasa, es la responsable de mantener las puntas de los cromosomas. En los adultos, la mayoría de las células no utilizan la telomerasa así que eventualmente mueren. En las células con cáncer la telomerasa se activa muy seguido lo que permite que la célula se siga dividiéndo infinitamente. Para más información en la telomerasa, vaya a la sección de Genes de cáncer.

División en las Céulas Cancerígenas

¡Cuando se trata de división celular, las células cancerígenas suelen romper todas las reglas!

Las células cancerígenas pueden dividirse sin las señales externas apropiadas
Esto es análogo a un coche que se mueve sin aplicar presión al pedal. Un ejemplo sería el desarrollo de una célula cancerígena de pecho que no tiene estrógeno, que es un factor de crecimiento normal. Algunas células de cancer de mama pierden la habilidad de responder al estrógeno al apagar la expresión del receptor de estrógeno dentro de la célula. Estas células aún se pueden reproducir al pasar por alto la necesidad de recibir estas señales externas de crecimiento.

Las células cancerígenas no exhiben inhibición por contacto
Mientras la mayoría de las células pueden darse cuenta si están rodeadas por otras células, las células cancerígenas ya no responden a la señal de alto. El continuo crecimiento lleva al apilamiento de células y de ahí viene la formación de tumores.

Las células cancerígenas se pueden dividir sin recibir la señal adecuada
Mientras las células sanas dejan de dividirse cuando hay un daño genético (ADN), las células cancerígenas siguen dividiéndose. El resultado es que la célula "hija" tiene el ADN anormal, o con un número de cromosomas erróneo. Estas células mutantes son incluso más anormales que la célula "padre". De esta forma las células cancerígenas pueden evolucionar para volverse más anormales progresivamente

La continua división celular es lo que forma tumores. La inestabilidad genética que resulta de la aberrante división contribuye a la resistencia a medicinas, como es visto en varios tipos de cáncer. La mutación en genes específicos puede alterar el comportamiento de las celulas de una forma que lleva a un incremento en el crecimiento de tumores o a su desarrollo. En el siguiente capítulo examinaremos algunos de los ejemplos mejor estudiados de este tipo de genes.

Más información en este tema puede ser encontrado en el capítulo 8 de La Biología del Cáncer Robert A. Weinberg

Sección de Resumen: División Celular

Introducción al Control de la División Celular

  • La división celular es un proceso normal.
  • Existen mecanismos para asegurar que la replicación del ADN ocurra correctamente y que las condiciones ambientales sean favorables para la división celular. Los errores de replicación también pueden ser corregidos después de que ocurrieron.
  • Las células normales dejan de dividirse cuando hay un error genético o cuando las condiciones no son favorables. Las células de cáncer siguen dividiéndose aún cuando las condiciones no son las adecuadas.

Señalización para la División Celular

  • La mayoría de las células en nuestro cuerpo no están dividiéndose todo el tiempo, pero sí llevan a cabo sus funciones normales.
  • Las células se dividen en respuesta a señales externas en forma de proteínas o factores de crecimiento como los esteroídes.
  • Las células se dejan de dividir por varias razones, entre ellas:
  1. La falta de señales externas positivas
  2. La célula se siente rodeada por todos lados de otras células
  3. La mayoría de las células están pre-programadas a un número límite de las veces que esta se puede dividir.

División Celular en Células Cancerígenas

  • Las células con cáncer pueden dividirse aún si no tienen las señales externas adecuadas.
  • Las células con cáncer no se inhiben con el contacto de otras células.
  • Las células cancerígenas se siguen dividiendo aún cuando tienen errores genéticos.
  • La continua división de células genéticamente dañadas puede llevar a la formación de un tumor.

 

 

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