Resumen Capítulo 20: Comunidades Celulares: Tejidos, Células Madre y Cáncer | Apuntes de Biología Celular

Resumen capítulo 20

Comunidades celulares: tejidos, células madre y cáncer

(Alberts, 2011)

Las células son elementos estructurales que componen los organismos multicelulares. La

mayoría de las células de los organismos multicelulares se organizan en estructuras

cooperativas denominadas tejidos. Los tejidos no están compuestos sólo por células con sus

citoesqueletos internos de filamentos, sino que además posee una matriz extracelular que las

células secretan y que se depositan alrededor de ellas es la matriz es la que otorga resistencia

los tejidos de sostén, además mantienen unidas a las células, aunque estas también pueden

adherirse directamente entre sí.

MATRIZ EXTRACELULAR Y TEJIDOS CONECTIVOS

Las células vegetales y animales son diferentes, pues los vegetales son sediméntales, mientras

los animales es un constante movimiento.

La resistencia del tejido vegetal depende de las paredes celulares, que son estructuras

similares a cajas que encierran, protegen y limitan la forma de todas las células. La pared

celular es un tipo de matriz extracelular que secreta la célula vegetal y la deposita su alrededor.

La célula controla la composición de este material: grueso y duro o delgado y flexible.

Los tejidos animales son más diversos. Están compuestos por células y matriz extracelular

también, en los tejidos como el hueso o los tendones, la matriz extracelular es abundante, en

otros tejidos, como el músculo o la epidermis, la matriz extracelular es escasa y el citoesqueleto

de la célula soporta la carga mecánica.

Microfibrillas

Las paredes de las células vegetales deben su resistencia la presencia de fibras largas

orientadas en forma paralela a sus líneas de tensión. En los vegetales superiores las fibras

largas suelen estar compuestas por el polisacárido celulosa. estás microfibrillas de celulosa

están entremezcladas con otros polisacáridos y con algunas proteínas estructurales que están

unidas forman una estructura compleja que resiste la comprensión y la tensión.

La celulosa se produce dentro de la célula y a continuación exportarse por éxitos y la celulosa

se sintetiza sobre la superficie externa de la célula por la acción de complejos enzimáticos

incluidos en la membrana plasmática.

Tejidos conectivos

Los tejidos conectivos de los animales son muy variados. desde ser duros y flexibles como los

tendones o la dermis inclusive los huesos, hasta flexibles y capaces de absorber las tensiones

como el cartílago, o blandos y transparentes como el gel que ocupa el interior del globo ocular.

En estos tejidos la resistencia a la tensión se ha elevado bajar no dependen polisacárido, sino

de una proteína fibrosa, el colágeno. Los diversos tipos de tejidos conectivos deben sus

características al tipo de colágeno que contienen, cantidad y a las otras moléculas que se

entremezclan con el colágeno en proporciones variables.

El colágeno

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Resumen capítulo 20 Comunidades celulares: tejidos, células madre y cáncer (Alberts, 2011) Las células son elementos estructurales que componen los organismos multicelulares. La mayoría de las células de los organismos multicelulares se organizan en estructuras cooperativas denominadas tejidos. Los tejidos no están compuestos sólo por células con sus citoesqueletos internos de filamentos, sino que además posee una matriz extracelular que las células secretan y que se depositan alrededor de ellas es la matriz es la que otorga resistencia los tejidos de sostén, además mantienen unidas a las células, aunque estas también pueden adherirse directamente entre sí. MATRIZ EXTRACELULAR Y TEJIDOS CONECTIVOS Las células vegetales y animales son diferentes, pues los vegetales son sediméntales, mientras los animales es un constante movimiento. La resistencia del tejido vegetal depende de las paredes celulares, que son estructuras similares a cajas que encierran, protegen y limitan la forma de todas las células. La pared celular es un tipo de matriz extracelular que secreta la célula vegetal y la deposita su alrededor. La célula controla la composición de este material: grueso y duro o delgado y flexible. Los tejidos animales son más diversos. Están compuestos por células y matriz extracelular también, en los tejidos como el hueso o los tendones, la matriz extracelular es abundante, en otros tejidos, como el músculo o la epidermis, la matriz extracelular es escasa y el citoesqueleto de la célula soporta la carga mecánica. Microfibrillas Las paredes de las células vegetales deben su resistencia la presencia de fibras largas orientadas en forma paralela a sus líneas de tensión. En los vegetales superiores las fibras largas suelen estar compuestas por el polisacárido celulosa. estás microfibrillas de celulosa están entremezcladas con otros polisacáridos y con algunas proteínas estructurales que están unidas forman una estructura compleja que resiste la comprensión y la tensión. La celulosa se produce dentro de la célula y a continuación exportarse por éxitos y la celulosa se sintetiza sobre la superficie externa de la célula por la acción de complejos enzimáticos incluidos en la membrana plasmática. Tejidos conectivos Los tejidos conectivos de los animales son muy variados. desde ser duros y flexibles como los tendones o la dermis inclusive los huesos, hasta flexibles y capaces de absorber las tensiones como el cartílago, o blandos y transparentes como el gel que ocupa el interior del globo ocular. En estos tejidos la resistencia a la tensión se ha elevado bajar no dependen polisacárido, sino de una proteína fibrosa, el colágeno. Los diversos tipos de tejidos conectivos deben sus características al tipo de colágeno que contienen, cantidad y a las otras moléculas que se entremezclan con el colágeno en proporciones variables. El colágeno

Los colágenos son las proteínas principales de los huesos, los tendones y la piel y constituye el 25% del total de la masa proteica presente los mamíferos, un porcentaje mayor que el de cualquier otro tipo de proteína. las células del tejido conectivo que sintetiza en la matriz y se alojan en ella reciben varios nombres de acuerdo con el tejido de que se trate, piel, tendones y muchos otros tejidos conectivos se denominan fibroblastos y en el hueso se denominan osteoblastos. Las células de los tejidos deben ser capaces de sintetizar la matriz, así como degradarla. Las células organizan en colágeno que secretan. las fibrillas de colágeno cumplen adecuadamente su función cuando se alinean en forma correcta. Durante el desarrollo del tejido, los fibroblastos moldean el colágeno que secretan desplazándose sobre él traccionando a sus fibras, contribuyen a compactar lo en láminas y a formar estructuras similares a cables. Los fibroblastos emigran de fragmentos a lo largo de las fibras de colágeno alineadas. es probable que los fibroblastos cumplen una función similar en la producción de un orden superior en la matriz extracelular del organismo, como la síntesis de tendones y de las capas de tejido conectivo rígidas y densas que rodean y conectan la mayoría de los órganos. Las integrinas Las células no se unen en forma apropiada al colágeno desnudo. Otra proteína de la matriz extracelular, la fibronectina, permite la conexión, se une al colágeno mientras que otra parte forma un sitio de intercesión en la célula. La célula se adhiere al sitio específico en la fibronectina a través de una proteína receptora, denominada integrina, que atraviesa la membrana plasmática de la célula. Cuando se desarrolla tensión entre la célula y la matriz, la molécula de integrina transmite la atención desde la matriz hacia el citoesqueleto más sólido y resistente. Las integrinas forman y rompen adherencias a medida que la célula avanza lentamente a través del tejido. la unión a una estructura externa activa las cascadas de señalización intracelular es a través de proteincinasas que se asocian con el extremo intracelular de la molécula de integrina. Las adherencias externas que establecen una célula ayudan a regular si vive o muere y, si sobrevive, si crece, se divide o se diferencia. Los geles de polisacáridos Mientras que el colágeno aporta la resistencia a la tensión soportando el estiramiento, grupo completamente diferente de macromoléculas presentes en la matriz extracelular de los tejidos animales cumplen la función complementaria qué consiste en resistir la compresión y ocupar los espacios libres. Estás moléculas son los proteoglucanos, que corresponden a proteínas extracelulares ligadas con una clase especial de polisacáridos complejos con carga negativa denominados glucosaminoglucanos (GAG). En los tejidos conectivos, cómo los tendones y los huesos, la proporción de GAG es baja y la matriz está compuesta casi en forma exclusiva por colágeno. Estas moléculas forman geles incluso cuando se encuentran en concentraciones muy bajas y sus múltiples cargas negativas Adriana nube de cationes. Los proteoglucanos actúan como filtros que regulan el pasaje de las moléculas a través del medio extracelular, además, pueden bloquear, estimular o guiar la migración de la célula a través de la matriz.

MANTENIMIENTO Y RENOVACIÓN DE LOS TEJIDOS

Las células crecen, se dividen y mueren. Las células se diferencian mediante la activación o la inactivación de la producción de grupos específicos de proteínas, recuerdan los efectos de las señales recibidas con anterioridad y se especializan en forma progresiva de acuerdo con las características que adoptan. Tejidos Todos los tejidos necesitan resistencia mecánica. casi todos los tejidos constituyen una combinación compleja de muchos tipos celulares que deben conservar sus diferencias mientras coexisten en el mismo ambiente. Hay tres factores principales que contribuyen a posibilitar esta estabilidad estructural: 1.- Comunicación celular: Estas comunicaciones aseguran la producción y la supervivencia de células nuevas sólo cuando son necesarias. 2.- Adhesión intercelular selectiva: La selectividad de la adhesión impide la combinación caótica de los diferentes tipos celulares que componen un tejido. 3.- Memoria celular: Este principio, preservar la diversidad de tipos celulares en los tejidos. La célula madre produce en un aporte continuo de células con diferenciación terminal Muchas de las células diferenciadas que necesitan reposición continua son incapaces de dividirse. Los eritrocitos, las células epidérmicas superficiales y los enterocitos y las células calciformes de revestimiento intestinal pertenecen a esta clase. Estas células se denominan células con diferenciación terminal: Llegaron al punto final de su vía de desarrollo. la reposición de células con diferenciación terminal se genera a partir de un depósito de células proliferativas que suelen provenir de pequeñas concentraciones de células madre que se dividen. Señales específicas mantienen las poblaciones de células madre Cada sistema de células madre requiere mecanismos de control que asegura que las células nuevas se generan en los lugares apropiados y las cantidades correctas. Casi todas estas familias de mecanismos de señalización contribuyen a la tarea de mantener la compleja organización de un sistema de células madre, una clase de moléculas señal conocidas como proteínas Wnt mantienen las células madre y las células precursoras en la base de cada cripta intestinal en un estado proliferativo: las células en estas regiones secretan proteínas Wnt y se expresan con los receptores de esas proteínas y en apariencia por un mecanismo de retroalimentación positiva, se auto estimula continuando con la división celular. Las células dentro de la cripta intercambian incluso otras señales que controlan la diversificación, de modo que algunas se diferencian células secretoras mientras que otras se convierten en enterocitos. Las células madre pueden reparar los tejidos dañados.

Como las células madre pueden proliferar en forma ilimitada y producir una progenie diferenciada, permiten la renovación continua del tejido normal, así como la reparación del tejido perdido debido a una lesión. La clonación Un clon es un conjunto de individuos idénticos desde el punto de vista genético debido a que provienen de un mismo progenitor. El tipo de clonación más siempre es la clonación de células, implica tomar una sola célula madre epidérmica de la piel y dejarla crecer y dividirse en cultivo para obtener un gran clon de células epidérmicas genéticamente idénticas y después usarlas. este tipo de clonación no es más que una extensión de los procesos de proliferación y reparación celular que se producen en un cuerpo humano normal por métodos artificiales. CÁNCER El cáncer se origina en perturbaciones de las reglas básicas del comportamiento social de las células. Las células cancerosas proliferan, invaden y generan metástasis Las células cancerosas (y su progenie) se definen por dos propiedades heredables: 1) proliferan en contra de las limitaciones normales y 2) invaden y colonizan territorios que en condiciones normales están reservados para otras células. El cáncer se desarrolla debido a una acumulación de mutaciones. El cáncer es básicamente una enfermedad genética: se produce como consecuencia de cambios patológicos en la información que aporta el DNA. La mayoría de los agentes identificados que se sabe que contribuyen a la etiología del cáncer son la radiación ionizante y casi todas las sustancias químicas carcinógenas pues producen mutaciones, es decir, ocasionan cambios en la secuencia de nucleótidos del DNA. La inestabilidad genética es el resultado de mutaciones que interfieren sobre la replicación precisa y el mantenimiento del genoma y, en consecuencia, aumenta la tasa de mutaciones en sí. Otras veces, puede haber un defecto de la maquinaria de la mitosis. Los distintos cánceres requieren diferentes combinaciones de propiedades. Conductas clave que poseen las células cancerosas en contraposición con las células normales:

Dependen menos de las señales provenientes de otras células para crecer, sobrevivir y dividirse
Tienen menos probabilidades de autodestruirse por apoptosis.
Proliferan de manera ilimitada.
Son genéticamente inestables.
Son anormalmente invasoras y esto suele deberse en parte que carecen de las moléculas de adhesión celular específicas.

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MANTENIMIENTO Y RENOVACIÓN DE LOS TEJIDOS