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CICLO CELULAR
El ciclo celular es la secuencia ordenada de eventos que controla y vigila el crecimiento y división de las células. Este proceso es esencial porque garantiza que cada célula hija reciba una copia completa del ADN y mantenga la estabilidad genética del organismo. Esta finamente regulado por mecanismos de control que evitan errores en la replicación del ADN y la división celular. El ciclo celular se divide en dos grandes etapas: la interfase , donde la célula crece y replica su material genético, y la fase M , donde ocurre la mitosis y la citocinesis.ˮ
INTERFASE
“La interfase ocupa aproximadamente el 90 % del ciclo celular y se subdivide en tres fases: G1, S y G2. También existe una fase especial llamada G0 , donde la célula entra en reposo temporal o permanente.ˮ
Fase G1 (Gap 1)
“Durante la fase G1, la célula crece, sintetiza ARN y proteínas necesarias para duplicar su ADN más adelante. Aquí se encuentra el primer punto de control del ciclo , llamado punto de control G1/S. Este punto verifica si el ADN está intacto y si las condiciones son adecuadas
para replicarse. Si el ADN presenta daños, la célula activa mecanismos de reparación; si el daño es muy grande, puede detenerse o entrar en un estado de reposo llamado fase G. En G1 actúan las proteínas Ciclina D junto con las quinasas CDK4 y CDK6 , que permiten el avance hacia la siguiente fase. Aquí también interviene la proteína p53 , que detecta daños en el ADN. Si el daño es leve, activa la proteína p21 , que detiene el ciclo para reparar el ADN. Si el daño es grave, p53 induce apoptosis o muerte celular programada.ˮ
Fase S (Síntesis)
“En la fase S ocurre la replicación del ADN , es decir, se duplica el material genético. Cada cromosoma forma dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero. También se duplican los centrosomas , que más adelante formarán el huso mitótico durante la mitosis. Durante esta fase existe otro punto de control que revisa que la replicación sea correcta y que no haya errores ni mutaciones. En esta fase actúan los complejos Ciclina ECDK2 y Ciclina ACDK2 , los cuales coordinan la duplicación del ADN.ˮ
Fase G2 (Gap 2)
“La fase G2 es la etapa de preparación para la mitosis. La célula sigue creciendo, produce proteínas y verifica que el ADN se haya replicado completamente y sin errores. Aquí existe el punto de control G2/M , donde las proteínas sensoras detectan si el ADN está duplicado correctamente. Si hay daño o la duplicación no fue completa, la célula se detiene o puede entrar en apoptosis. Si todo está correcto, se activa la fosfatasa CDC25 , que permite la activación del complejo Ciclina BCDK1 , y así la célula entra en la fase M.
Fase G
“En algunos casos, las células no entran a replicación y se quedan en la fase G0 , donde continúan cumpliendo sus funciones metabólicas normales sin dividirse.
huso mitótico. Este movimiento asegura que cada célula hija reciba la misma cantidad de material genético.ˮ
Telofase
“En la telofase, los cromosomas llegan a los polos, se descondensan y recuperan su forma de cromatina. Se forma nuevamente la envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas, dando origen a dos núcleos hijos. Aquí ocurre también la citocinesis , que es la división del citoplasma.ˮ
Citocinesis
“La citocinesis comienza durante la anafase tardía o la telofase. Consiste en la formación de un anillo contráctil de actina que divide el citoplasma en dos partes iguales, formando dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre. Al finalizar, cada célula entra nuevamente en la fase G1 del ciclo.ˮ
REGULACIÓN Y PUNTOS DE CONTROL
“Los puntos de control del ciclo celular son como ‘semáforosʼ que aseguran que todo ocurra correctamente. Los principales son tres:
Punto G1/S revisa el daño en el ADN y si hay nutrientes suficientes. Punto G2/M verifica que el ADN esté completamente duplicado. Checkpoint metafásico: asegura la correcta unión de los cromosomas al huso. Si alguno falla, pueden aparecer mutaciones, aneuploidías o cáncer. Las proteínas más importantes en esta regulación son las ciclinas y CDKs , la p53 , p21 , CDC25 y el complejo APC/C .ˮ
CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE CONTROL
“Cuando los puntos de control no funcionan adecuadamente, se producen errores en la división celular. Entre las consecuencias están:
Aneuploidía: células con número incorrecto de cromosomas. Hiperplasia: aumento anormal de la cantidad de células.
Mutaciones y pérdida de estabilidad genómica: que pueden conducir al desarrollo de cáncer .ˮ
FÁRMACOS RELACIONADOS CON EL CICLO CELULAR
“Existen medicamentos que actúan directamente sobre el ciclo celular, utilizados principalmente en quimioterapia. Algunos de los más importantes son:
Vincristina: bloquea la formación del huso mitótico, impidiendo que las células se dividan. Paclitaxel: estabiliza los microtúbulos e impide su desensamblaje, deteniendo la mitosis. Cisplatino: forma enlaces cruzados en el ADN, dañándolo e impidiendo su replicación. Estos fármacos son útiles para tratar distintos tipos de cáncer porque actúan sobre células que se dividen rápidamente.ˮ
RESUMIDO
El ciclo celular es el proceso mediante el cual una célula crece, duplica su material genético y se divide en dos células hijas idénticas.
Objetivo: mantener el material genético estable. Duración promedio: en células de mamíferos suele ser de 24 horas, aunque varía según el tipo celular (ejemplo: hepatocitos 1 año, epiteliales 24 h). Dos fases principales: Interfase G1, S, G2 crecimiento y duplicación del ADN. Fase M → mitosis (división del núcleo) + citocinesis (división del citoplasma).
Regulación del ciclo celular
Este es el núcleo de la regulación , y a veces no viene detallado en los diagramas:
Ciclinas y CDKs
Proteína / gen Función Qué pasa si falla APC/C (Cdc20
Complejo que degrada securina y ciclinas → permite anafase. Si falla → aneuploidías.
Punto de restricción (R point)
En G1 tardía , la célula decide si entra en S o no. Depende de señales externas: factores de crecimiento EGF, PDGF, nutrientes y tamaño celular. Una vez pasa este punto, ya no depende de señales externas hasta que termine la mitosis.
Mecanismos de reparación de ADN
Si hay daño, pueden activarse tres sistemas:
Reparación por escisión de bases BER. Reparación por escisión de nucleótidos NER. Recombinación homóloga y no homóloga (en fase S/G2. Cuando estos fallan → mutaciones → cáncer (p. ej., xeroderma pigmentoso, BRCA1/2.
Diferencia entre mitosis y meiosis
Mitosis: 1 división 2 células hijas diploides (idénticas). Meiosis: 2 divisiones 4 células haploides (distintas). Para examen teórico a veces preguntan: “¿Qué proceso asegura la variabilidad genética?ˮ → la meiosis , no la mitosis.
Fase M
Fase Qué ocurre Elementos claves
Profase Condensa el ADN, desaparece elnucléolo.^ Ciclina Bcondensinas.CDK1 activa
Prometafase Se rompe la envoltura nuclear; microtúbulos se unen al cinetocoro.
Proteína Mad2 controla unión correcta.
Metafase Cromosomas alineados en elecuador.^ Checkpoint del huso APC/C.
Fase Qué ocurre Elementos claves
Anafase Separación de cromátidas. Degradación de securina yactivación de separasa.
Telofase y citocinesis
Se forma envoltura nuclear, anillo de actina divide la célula.
Filamentos de actina y miosina II.
Fase G0 y tipos de células según capacidad de
división
Tipo de célula Ejemplo Característica Lábiles Piel, mucosa, médula ósea Se dividen continuamente. Estables Hepatocitos, fibroblastos En G0 pero pueden reingresar. Permanentes Neuronas, músculo cardiaco No se dividen.
Control externo del ciclo (señales extracelulares)
Factores de crecimiento (como EGF, FGF, PDGF activan receptores tirosina quinasa → vía RASRAFMAPK → aumento de ciclinas D y E. Inhibidores de crecimiento (como TGFβ) bloquean la progresión G1S al inducir p15/p. Esto relaciona el ciclo celular con procesos patológicos y cáncer.
Muerte celular y senescencia
Si el daño no se repara, se activa la apoptosis. Si la célula sobrevive pero no se divide, entra en senescencia celular , un estado irreversible asociado al envejecimiento. Ambas son estrategias de defensa frente a mutaciones.
Relevancia clínica
Cáncer = pérdida del control del ciclo. Muchos tratamientos (quimioterapia, radioterapia) actúan sobre células que se dividen rápidamente , bloqueando mitosis o dañando ADN. Ejemplo:
