Dr. Martin Velasco Becerra Radio Oncología CICLO CELULAR Servicio de Radio Oncología Dr. Martin Velasco Becerra Radio Oncología

CICLO CELULAR AGENDA 1.- Introducción. 2.- Fases del ciclo celular. 2.1.- Interfase. 2.2.- Mitosis. 3.- Regulación del ciclo celular. 4.- Puntos de control del ciclo celular. 5.- Radiación y ciclo celular. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

Duración media de 24 horas. CICLO CELULAR Introducción Es una secuencia de acontecimientos interconectados que comienza con la formación de una nueva célula y termina cuando dicha célula se divide en otras dos hijas. Duración media de 24 horas.  DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR Introducción Las células que se encuentran en el ciclo celular se llaman células proliferantes y las que se encuentran en fase G0 se llaman células quiescentes. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR FASES DEL CICLO CELULAR G1 S Interfase G2 Profase Metafase Anafase Telofase Citocinesis Mitosis DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR FASES DEL CICLO CELULAR Fase G0 Células quiescentes. Estado pos-mitótico. Se encuentra fuera del ciclo celular. Neuronas Hepatocitos DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR INTERFASE Fase G1 Síntesis de proteínas y ARN. La célula incrementa el material enzimático. Sus organelos se replican. Período de actividad bioquímica intensa. Duración de 6 a 12 horas. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED. Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and Company, 2000.

CICLO CELULAR INTERFASE Fase S Replicación o síntesis del ADN. Síntesis de histonas y duplicación de los centrosomas. Cromosomas con dos cromátidas cada uno. El núcleo contiene el doble de proteínas y ADN. Duración de 6 - 8 horas.  DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED. Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and Company, 2000.

CICLO CELULAR INTERFASE Fase G2 Continúa la síntesis de proteínas y ARN. Célula con doble cantidad de ADN que en G1. Duración de 3 - 4 horas. Finaliza cuando los cromosomas se hacen visibles. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED. Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and Company, 2000.

CICLO CELULAR MITOSIS Profase Centriolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula. Cromosomas condensados son visibles. Envoltura nuclear se rompe y comienza la formación del huso mitótico.  DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR MITOSIS Metafase Cromosomas se disponen lado a lado en una fila en el plano ecuatorial. Cromátidas hermanas se mantienen juntos mediante centrómeros. Cromosomas permanecen unidos con sus centrómeros. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR MITOSIS Anafase Los cromosomas se reparten igual en dos grupos. Los cromosomas duplicados son separados. Alcanzan su máximo nivel de condensación. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR MITOSIS Telofase Envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación cromosómica. Cromosomas se descondensan y adquieren un aspecto difuso. Nucléolos reaparecen. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR MITOSIS Telofase Huso mitótico se desorganiza y la membrana plasmática se invagina en un proceso que hace separar las dos células hijas.  DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR MITOSIS Citocinesis Separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Se produce al final de la telofase. DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.

CICLO CELULAR INTERFASE G1: La célula crece físicamente y produce las proteínas necesarias para la siguiente etapa. S: Síntesis. La célula duplica su material genético, el DNA. G2: La célula termina su crecimiento y se prepara para la mitosis (generación de células idénticas). INTERFASE Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and Company, 2000.

CICLO CELULAR MITOSIS PROFASE Los cromosomas se condensan en el núcleo, desaparece la envoltura nuclear, se forma el huso mitótico. METAFASE Los cromosomas se alinean en el centro de la célula. ANAFASE Los cromosomas se reparten por igual en dos grupos. TELOFASE Se forma nuevamente la envoltura nuclear. CITOCINESIS El citoplasma se divide y surgen las dos células hijas cada una con un juego completo de cromosomas. Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and Company, 2000.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo celular que llevan un orden y supervisión estrictos. Regulación intracelular Controladores dentro de la célula Regulación extracelular Señales provenientes del medio Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Genes que regulan el ciclo celular: Protooncogenes. Genes supresores tumorales. Genes que codifican proteínas para el ciclo. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Protooncogenes Su presencia o activación a oncogenes estimula el desarrollo de cáncer. Activan la proliferación celular. Como resultado células quiescentes pasan a la fase S y entran en división. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Protooncogenes Ciclinas y CDK son sintetizadas a partir de protooncogenes (regulan el ciclo positivamente). Las ciclinas se distinguen según el momento del ciclo en que actúan. Ciclinas G1: Promueven el paso de G1 a S. Ciclinas G1/S. Ciclinas S: Inician la replicación del ADN. Ciclinas M: promueven la mitosis. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Ciclinas Fase G1: Ciclinas G1 se fijan a CDK. Ciclina E-CDK2 permite superar el punto de control G1 a la fase S Quinasa de inicio. Fase G2: Se incrementa la cantidad de ciclinas mitóticas y forman complejos con CDK. Ciclina B-CDK2 permite superar el punto de control G2 y pasar a la mitosis Factor promotor la mitosis. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR Regulación del ciclo celular Ciclinas Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR GENES SUPRESORES DE TUMORES Se encargan de que la mitosis no continúe si se ha producido una alteración. Regulan negativamente el ciclo celular. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR GENES SUPRESORES DE TUMORES Codifican: Productos que evitan mutaciones de genes reguladores del ciclo. Proteínas que inactivan las CDK (quinasa WEE1, fosfatasa CDC25). Proteínas CKI inhibidoras del ciclo (p53 , p21 , p16 ). Proteína Rb (retinoblastoma). Proteínas que inducen la salida del ciclo hacia un estado celular diferenciado o hacia apoptosis (Bad, Bax, Bak, receptor de ligando de Fas ).  Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR PUNTOS DE CONTROL Son vías de señalización que aseguran la estabilidad, la correcta replicación y la distribución adecuada del material genético en las células. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR PUNTOS DE CONTROL Primer punto de control Se encuentra al final de G1. Se encarga de: 1) Revisar las condiciones del medio. 2) Revisar que la célula haya crecido lo suficiente 3) Que el material genético esté intacto. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR PUNTOS DE CONTROL La fase S no tiene como tal un punto de control. Es indispensable la presencia del complejo cdk2-ciclina A para que la síntesis de ADN se lleve a cabo. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR PUNTOS DE CONTROL Segundo punto de control Se encuentra al final de G2. Se encarga de revisar: 1) Que el material genético se haya duplicado completamente. 2) Que el material genético no tenga errores. 3) Que el medio extracelular sea adecuado. En conjunto la actividad de estos dos complejos se denominó Factor Promotor de la Mitosis. Los complejos cdk1- ciclina A y ciclina B permiten el paso a través de este punto. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR PUNTOS DE CONTROL Tercer punto de control Se encuentra entre la metafase y la anafase. Revisa que todos los cromosomas se hayan unido al huso mitótico. Inactiva al conjunto APC - cdc20, lo que inhibe la liberación de separasa, impidiendo que las cromátides hermanas se separen. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR CONCLUSIONES El ciclo celular es un conjunto de procesos ordenados, que lleva a cabo la célula cuando se le ha instruido el dividirse. Está dividido en interfase y mitosis. El control del ciclo celular se presenta a dos niveles, intracelular y extracelular. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.

CICLO CELULAR CONCLUSIONES El control intracelular está a cargo de mediadores proteicos que ejercen un control negativo y positivo sobre el ciclo celular (cdk-ciclinas y CKI). Existen tres puntos de control los cuales son supervisadas por distintas combinaciones de cdks-ciclinas. Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.