Ciclo celular

Como Ciclo celular uno describe una secuencia que ocurre regularmente de diferentes fases en una célula del cuerpo. El ciclo celular siempre comienza después de que la célula se divide y termina cuando se completa la siguiente división celular.

¿Qué es el ciclo celular?

El ciclo celular comienza inmediatamente después de la división celular con la interfase. La interfase también se conoce como fase G. Está compuesto por las fases G1, G2, S y 0.

En la fase G1, también conocida como fase de brecha, la atención se centra en el crecimiento celular. La célula se expande mediante varios componentes celulares, como el citoplasma y algunos orgánulos celulares. Varias proteínas y el ARN, ácido ribonucleico, se producen en la célula. El ARN juega un papel en la célula como portador de información genética.

En la fase G, los llamados centriolos se dividen. Los centríolos son orgánulos de células animales que se encuentran cerca del núcleo celular. El núcleo ahora es claramente visible. En la fase G1, cada cromosoma consta de una sola cromátida. La fase G1 suele durar de 1 a 12 horas. En el caso de células degeneradas, esta fase puede acortarse mucho.

La fase G1 es seguida por la fase S. En esta fase se produce la replicación del ADN en el núcleo celular, por lo que al final de esta fase de síntesis el ADN se duplica y cada cromosoma se forma a partir de dos cromátidas. La fase S dura entre 7 y 8 horas.

La fase G2 representa la transición a la mitosis, la división del núcleo celular, esta fase también se conoce como intervalo postsintético o premitótico. Los contactos de las células con las células vecinas se disuelven, la célula adquiere una forma redondeada y se agranda debido a una mayor afluencia de líquido. Además, se sintetizan cada vez más moléculas de ARN y proteínas para la división celular. Este proceso dura unas cuatro horas.

El llamado factor estimulante de la fase M (MPF) conduce a una transición a la fase M, la fase mitótica. En las células germinales, la fase mitótica también se llama meiosis. La división celular real tiene lugar en la fase M. Los cromosomas se dividen al igual que el núcleo celular y la propia célula, la fase mitótica se divide en profase, metafase, anafase y telofase.

Algunas células pasan a la fase G0 después de haberse dividido. No se forman más células en la fase G0. Las células nerviosas o células epiteliales se encuentran a menudo en la fase G0. Las células de la fase G0 también pueden reactivarse mediante factores de crecimiento especiales, de modo que el ciclo celular vuelva a comenzar en estas células en la fase G1.

Función y tarea

El ciclo celular periódico permite al cuerpo reemplazar las células muertas y usadas con células nuevas. La vida útil de las células humanas varía enormemente. Si bien las células nerviosas del cerebro nunca se reemplazan, algunas células del cuerpo solo viven unas pocas horas. Los científicos estiman que alrededor de 50 millones de células mueren cada segundo. Al mismo tiempo, el ciclo celular regenera el mismo número de células y, por lo tanto, reemplazan directamente las células perdidas. El cuerpo compensa la pérdida de células moribundas a través del ciclo celular constante.

El ciclo celular también juega un papel importante en el desarrollo físico. Las células solo pueden crecer hasta cierto tamaño. Para que la gente pueda crecer, es necesario formar nuevas células. El ciclo celular también es necesario para la regeneración de partes o tejidos corporales dañados. La división celular sirve para reemplazar las células dañadas por lesiones. Por ejemplo, las heridas solo pueden cerrarse cuando se forman nuevas células. En el curso de la cicatrización de heridas, la tasa de división celular en el área de la herida aumenta significativamente.

Enfermedades y dolencias

Desde un punto de vista patológico, el ciclo celular juega un papel importante en el desarrollo del cáncer. En personas sanas, el ciclo celular está controlado por los llamados puntos de control del ciclo celular. Sirven para proteger el ADN y el genoma y deberían prevenir la degeneración celular. También inhiben la división celular en células con daño en el ADN. Las células afectadas tienen entonces la opción de reparar el daño o, en caso de daño irreparable, iniciar la muerte celular programada. Las células neoplásicas, es decir, las células cancerosas, actúan de forma autónoma y ya no están sujetas a estos mecanismos de control.

Dos factores contribuyen ahora al crecimiento celular descontrolado. Por un lado, los llamados protooncogenes mutan en oncogenes. Estos desencadenan un crecimiento excesivo en la célula afectada. Además, los genes supresores de tumores mutan. En su estado normal, estos inhiben el crecimiento. Sin embargo, después de la mutación, sus funciones se alteran y ya no se desencadena la apoptosis, es decir, la muerte celular programada de las células dañadas. De este modo, las células cancerosas pueden multiplicarse sin obstáculos.

Las alteraciones en las fases de la meiosis, es decir, la división de las células germinales, pueden provocar una mala distribución de los cromosomas. Luego, el número de cromosomas en las células hijas cambia patológicamente. En este caso se habla de una aberración cromosómica. La aberración cromosómica más conocida es sin duda el síndrome de Down, también la trisomía 21. Aquí, el cromosoma 21 está presente tres veces en lugar de dos. En lugar de 46 cromosomas, hay 47 cromosomas. Las características de la trisomía 21 son ejes palpebrales que se extienden hacia arriba, hipotonía muscular y un surco de cuatro dedos. En la mayoría de los casos, la enfermedad conduce a una discapacidad intelectual. Aproximadamente la mitad de todos los afectados también padecen un defecto cardíaco.

Otras aberraciones cromosómicas causadas por un ciclo celular defectuoso son el síndrome de Turner o el síndrome de Klinefelter. Aquí los cromosomas sexuales se ven afectados. Las aberraciones cromosómicas también suelen ser responsables de abortos espontáneos tempranos.