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FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
"AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE
UNIVERSIDAD PRIVADA^ INDEPENDENCIA"
SAN JUAN BAUTISTA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA DE MEDICINA HUMANA CICLO III
TEMA
MATRIZ
EXTRACELULAR Y
BIOQUÍMICA DEL
CANCER
BASES MOLECULARES Y CELULARES III
Dr. Luis Alberto
Diaz Sanchez
ICA - PERÚ
AULA - MB o ALVIAR ESPINO, KAREN LAURA. o NEYRA GOMEZ, MARY ANN. o ÑAHUI YANQUI, LEONELA DEL CIELO. o RAMOS DELGADO, MAURA ALEJANDRA. o ROSALES HUAMAN, ENNY MARY. o TIPISMANA PAREDES, CRISTY NAYELI. o VALENCIA MANYA, KEYLA DANNITZA. o VILLAFRANCA VEGA, DANIEL AMAURY. INTEGRANTES:
Bautista” ÍNDICE 03
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
I. MATRIZ EXTRACELULAR
ESTRUCTURA DE LA MEC
IMPORTANCIA DE LA MEC
COMPONENTES EN LA SALUD Y LA ENFERMEDAD
SÍNTESIS DE PROTEOGLUCANOS.
II. BIOQUÍMICA DEL CANCER
CONCEPTO DE LA BIOQUÍMICA DEL CANCER
PROPIEDADES IMPORTANTES DE LOS ONCOGENES
EL PAPEL DE LOS ONCOGENES EN LA CARCINOGÉNESIS
CONCLUSIONES
BIBIOGRAFÍA
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Bautista” I. MATRIZ EXTRACELULAR MEC o EMC es la forma en como se le conoce a la matriz extracelular de acuerdo a sus siglas. Dentro de las estructuras que la constituyen se encuentran 3 clases principales de biomoléculas: I. Proteínas estructurales como lo son el colágeno, elastina y fibrilina. II. Proteínas especializadas como la fibronectina y laminina que forman una malla de fibras incrustadas en la tercera clase. III. Proteoglicanos, que son glicoproteínas que se encargan principalmente de mejorar la formación de colágeno, entre otros. A. Proteínas estructurales: o Colágeno: principal componente en casi todos los tejidos conjuntivos, al proporcionar un armazón extracelular para la mayoría de animales. Hasta la fecha se han descubierto al menos 28 tipos constituidos por más de 30 cadenas polipeptídicas distintas.^1 o Elastina: otorga las propiedades de extensibilidad y retroceso elástico en los tejidos. Si bien no está tan difundida como el colágeno, la elastina se encuentra en grandes cantidades, especialmente en tejidos que necesitan estas propiedades físicas. (^1) Victor, R. (2019). HARPER BIOQUIMICA ILUSTRADA (31.a ed.). McGraw-Hill. ESTRUCTURA DE LA “MEC”
Bautista” B. Proteinas especializadas: en el caso de las láminas basales, son un componente proteico que actuan como son áreas especializadas de la ECM que rodean células epiteliales. C. Proteoglicanos: Se conocen al menos 30 y varían en su distribución en los tejidos, la naturaleza de la proteína central, los glucosaminoglucanos fijos, y la función. En primer lugar, lo conoceremos por varios nombres: abreviadamente (MEC), matriz intercelular y matriz intersticial. Básicamente, es una red grande de IMPORTANCIA DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
Bautista” Varias enfermedades genéticas se producen por anormalidades de las síntesis de colágeno Alrededor de 30 genes codifican para los colágenos, y su vía de biosíntesis es compleja; comprende por lo menos ocho pasos postraduccionales catalizados por enzima. Así, no sorprende que varias enfermedades (cuadro 48-4) se deban a mutacionesen genes que codifican para colágeno o en genes que codifi-can para algunas de las enzimas involucradas en estas modificaciones postraduccionales. Las enfermedade que afectan el hueso (p. Ej., osteogénesis imperfecta) y cartílago (p. Ej., las con-drodisplasias) se comentarán más adelante en este capítulo.el síndrome de ehlers-danlos incluye un grupo de tras-tornos hereditarios cuyas principales características clínicas son Hiperextensibilidad de la piel, fragilidad hística anormal y movi-lidad articular incrementada. El cuadro clínico es variable, y re-fleja la extensa heterogeneidad genética subyacente. Se han reconocido al menos 10 tipos, casi todos los cuales reflejan di-versas lesiones en la síntesis de colágeno. El tipo iv es el más serio debido a su tendencia a rotura espontánea de arterias o del intestino, lo que refleja anormalidades del colágeno tipo iii. Los pacientes con el tipo vi, que se debe a una deficiencia de lisil hidroxilasa, muestran notoria hipermovilidad de las articulacio-nes, y tendencia a rotura ocular. Una deficiencia de la procoláge-no n-proteinasa, que causa formación de fibrillas de colágeno delgadas e irregulares, anormales, suscita el tipo viic, que se manifiesta por notoria hipermovilidad articular y piel suave.el síndrome de alport es la designación que se aplica a di-versos trastornos genéticos (tanto ligados a x como autosómi-cos) que afectan la estructura de fibras de colágeno tipo iv, el principal colágeno que se encuentra en las membranas basales de los glomérulos renales (véase la exposición sobre laminina, más adelante). Se han demostrado mutaciones en varios genes que codifican para fibras de colágeno tipo iv. El signo de pre-sentación es hematuria, y finalmente puede sobrevenir enferme-dad renal en etapa terminal. La microscopia electrónica reveanormalidades características de la estructura de la membrana basal y la lámina densa.en la epidermólisis ampollar, la piel se rompe y muestra formación de vesículas como resultado de traumatismo menor. La forma distrófica se debe a mutaciones en col7a1, que afec-tan la estructura del colágeno tipo vii. Este colágeno forma fi-bras delicadas que fijan la lámina basal a fibrillas de colágeno en la dermis. Se ha mostrado que estas fibrillas de fijación están notoriamente disminuidas en esta forma de la enfermedad, lo que quizá produce la formación de vesículas. La epidermólisis ampollar simple, otra variante, se debe a mutaciones de la que-ratina 5 (cap. 49). el escorbuto afecta la estructura del colágeno; sin embargo, se debe a una deficiencia de ácido ascórbico (cap. 44) y no es una enfermedad genética. Sus principales signos son encías san-grantes, hemorragias subcutáneas, y cicatrización inadecuada de heridas. Estos signos reflejan la síntesis alterada de colágeno debida a
Bautista” deficiencias de prolil y lisil hidroxilasas, de las cuales ambas requieren ácido ascórbico como un cofactor.en la enfermedad de menkes (cap. 50) la deficiencia de co-bre ocasiona entrecruzamiento defectuoso de colágeno y elasti-na por la enzima dependiente de cobre lisil oxidasa. SÍNTESIS DE PROTEOGLUCANOS
Bautista” Molecular Biology of the Cell (3rd Edition). Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Garland II. BIOQUÍMICA DEL CANCER A nivel mundial 9 millones de personas se mueren de cáncer, su incidencia incrementa con la edad y los factores hereditarios son fundamentales en ciertos tipos de tumores. La terminología “cáncer” está en relación a tumores malignos, cuyo daño dependen de la ubicación de su crecimiento en el organismo. La neoplasia se define como un crecimiento nuevo anormal de un tejido, el cual se presenta de naturaleza benigna o maligna. Respecto a las propiedades de las células cancerígenas o células de tumores malignos^3 , son las siguientes:
- proliferan rápidamente
- muestran un control de crecimiento disminuido
- muestran mutaciones genómicas aumentadas a nivel de nucleótido, inserciones y supresiones; y reordenamientos cromosómicos totales, duplicaciones y pérdida
- muestran pérdida de inhibición de contacto en el cultivo in vitro
- invaden los tejidos locales y se diseminan, o hacen metástasis, a otras partes del cuerpo
- autosuficientes en señales de crecimiento e insensibles a las señales de anticrecimiento
- estimulan la angiogénesis local
- a menudo son capaces de evadir la apoptosis. (^3) Murray R. y col.. (2018). Bioquímica de Harper Ilustrada, Manual Moderno. México: McGraw- Hill Global Education Holdings, LLC. All Rights Reserved, 31°edición. CONCEPTO BIOQUÍMICA DEL CÁNCER
Bautista” La metástasis suele ser la causa de muerte de pacientes que tienen cáncer, mientras que las células de tumores benignos muestran un control disminuido del crecimiento, sin invadir el tejido local o diseminarse a otras partes del cuerpo. En cuanto a la oncología incluyen la aclaración de los mecanismos bioquímicos y genéticos que subyacen al crecimiento descontrolado de las células cancerígenas, su capacidad para invadir y hacer metástasis; también se da énfasis al desarrollo de tratamientos exitosos que destruyan las células cancerígenas generando mínimos daños a las células normales. De acuerdo a estudios, el microambiente de las células tumorales y del huésped, y sus interacciones, contribuyen a la patogénesis de los cánceres malignos; sin embargo, existen muchas preguntas sin respuestas, como el comportamiento de las células cancerígenas y el tratamiento adecuado para cada tipo de cáncer. Por otra parte, las causas del daño genético pueden ser a raíz de mutaciones adquiridas, que ocurren por mutaciones de replicación o mutaciones ambientales (radiación, productos químicos y virus). Al igual que las mutaciones hereditarias, que corresponde a la tercera clase principal de mutación oncogénica, aquellas se derivan de uno o ambos padres y se encuentran en genes específicos como, genes supresores de tumores, genes de reparación del DNA, genes de control del ciclo celular, entre otros. PROPIEDADES IMPORTANTES DE LOS ONCOGENES
Bautista” Se sabe que los Genes Supresores de Tumores (GST), en su estado normal contribuyen de manera negativa en la progresión del cáncer, frenando y controlando la proliferación celular, función que se encuentra ausente cuando se desarrolla la enfermedad. Los mecanismos por los cuales la expresión genética de los GST puede alterarse son similares a los de activación de oncogenes. La mayoría de los cánceres en humanos parece acompañarse de la pérdida o mutación de uno o más GST. Debido a la naturaleza diploide de células somáticas en mamíferos, es necesario que se inactiven ambos alelos para perder la función oncosupresora de los GST, determinando así un mecanismo de carácter recesivo. Por otro lado, se sabe que la alteración puede ser heredada en línea germinal. Esto explicaría en gran parte el carácter hereditario de algunos cánceres cuya frecuencia es alta en determinadas familias y que se presentan raras veces en población general de manera esporádica o como casos novo. Afirmamos así que las formas hereditarias inicialmente uno de los alelos está dañado desde la línea germinal y el restante puede sufrir una mutación por cualquiera de las causas antes descriptas y expresarse la alteración. FUNCIONES BIOLÓGICAS NORMALES DE LOS GST 5 Factores inhibidores del crecimiento celular: la mutación del gen oncosupresor anula la funcionalidad de la proteína sintetizada. Ej: el GST dcc que codifica para una proteína de adhesión celular, ausente en el carcinoma de colon. Receptor de factores inhibidores o de hormonas que frenan el crecimiento celular: la forma mutada del gen oncosupresor codifica un receptor de membrana para el factor β transformante del crecimiento (TGF-β). Proteínas citoplasmáticas que intervienen en los sistemas de transducción de señales: acopladas a los receptores anteriores. Ej: el gen nf1 en la enfermedad de Recklinghausen. Factores de Transcripción: dirigen la expresión de genes cuyos productos proteicos frenan el ciclo celular o producen apoptosis. La forma mutada del GST expresa una proteína no funcional. Ej: los GST Rb (Retinoblastoma) y p53. Proteínas que frenan el ciclo celular o producen apoptosis: el gen mutado no expresa la proteína o da lugar a una forma no funcional. (^5) Dra. Brandam. Dra. Aguirre. et al. “Genética del Cáncer, Protooncogenes y Genes Supresores de Tumores” https://obgin.net/wp-content/uploads/2020/06/Oncogenes-y-Genes-Supresores-de- Tumores.pdf Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Medicina – Cátedra de Bioquímica.
Bautista” Dentro de cada célula de nuestro cuerpo hay una clase de genes conocidos como proto-oncogenes. Los Proto-oncogenes desempeñan un papel importante en el control de la división celular y la muerte celular durante nuestro crecimiento y desarrollo. Sin embargo, si un proto-oncogén se muta, o la célula hace copias adicionales de ese proto-oncogén, puede super-activarse y producir una división celular descontrolada. De esta manera un proto- oncogén contribuye al desarrollo de una célula de cáncer partiendo de una célula normal. Una vez que un proto-oncogén es activado por una mutación, se le demonima oncogén. Por ello la activación de oncogenes, que es un tipo de lesión genética, contribuye al desarrollo de un tumor. Estos genes celulares o virales responsables de inducir o mantener el fenotipo maligno se conocen como oncogenes, mientras que sus formas normales o no alteradas son conocidas como proto–oncogenes. 6 Los tumores humanos se desarrollan como resultado de la transmisión viral de tales genes o de la activación de genes funcionalmente similares que se encuentran en el genoma vertebrado humano. Las mutaciones no son el único mecanismo para activar a los oncogenes, en algunos casos como el proto–oncogén viral gag, la proteína de fusión es activada. En la mayoría de los casos, la transformación es dependiente de la yuxtaposición del proto–oncogén hacia la porción terminal viral (LTR). El resultado de esta yuxtaposición es la sobrexpresión o la pérdida de la regulación trascripcional de la proteína, lo cual incrementa el producto proteínico del gen, ocasionando cambios en su estructura o expresión, con niveles altos o en tiempos inapropiados, lo que implica la oncogenicidad. Los retrovirus pueden inducir algunos tumores con una larga latencia (meses) y con pocos tumores; lo contrario sucede con los virus transformantes que tienen latencias cortas (semanas) y pueden inducir múltiples tumores. (^6) Oncogén | NHGRI. (s. f.). Genome.gov. Recuperado 23 de junio de 2021, de https://www.genome.gov/ es/genetics-glossary/Oncogen EL PAPEL DE LOS ONCOGENES EN LA CARCINOGÉNESIS
Bautista” BIBLIOGRAFÍA o Victor, R. (2019). HARPER BIOQUIMICA ILUSTRADA (31.a ed.). McGraw-Hill. o https://www.academia.edu/40026355/LIBRO_BIOQU %C3%8DMICA_ILUSTRADA_de_HARPER o http://www.patologia.es/volumen42/vol42-num4/42-4n02.htm o https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/ S o Molecular Biology of the Cell (3rd Edition). Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Garland o Molecular Biology of the Cell (3rd Edition). Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Garland o Murray R. y col.. (2018). Bioquímica de Harper Ilustrada, Manual Moderno. México: McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC. All Rights Reserved, 31°edición. o Judith Meza-Junco, Aldo Montaño-Loza, Álvaro Aguayo-González “Bases Moleculares del Cáncer” http://www.scielo.org.mx/pdf/ric/v58n1/v58n1a8.pdf Revista de Investigación Clínica, Vol. 58, Num. 1 Enero-Febrero, 2006. o Dra. Brandam. Dra. Aguirre. et al. “Genética del Cáncer, Protooncogenes y Genes Supresores de Tumores” https://obgin.net/wp- content/uploads/2020/06/Oncogenes-y-Genes-Supresores-de- Tumores.pdf Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Medicina – Cátedra de Bioquímica. o Meza-Junco, J. (s. f.). Bases moleculares del cáncer. Scielo. Recuperado 23 de junio de 2021, de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034- 83762006000100008 o Oncogén | NHGRI. (s. f.). Genome.gov. Recuperado 23 de junio de 2021, de https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Oncogen
