1.1. Ciclo celular

La vida de las células se considera al periodo que va desde que nace de otra célula hasta que vuelve a dividirse o muere.

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Imagen 6. Autor: Lourdes Luengo. Licencia Creative Commons

Se llama ciclo celular a la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse.

 

El ciclo celular es como un reloj que marca las distintas fases por las que pasa una célula a lo largo de su vida aunque, como ahora veremos, no todas las células lo realizan.

Podemos dividir el ciclo celular en dos grandes fases:

  • Periodo de interfase, que se subdivide en fase G1, fase S y fase G2 ).
  • Fase M.

Recuerda; para que se produzca cada una de esta etapas hace falta que se complete la anterior.

En esta animación puedes apreciar un ciclo celular con sus diferentes etapas. Observa que el tiempo que dura la interfase es mucho mayor que el que dura la fase M.

De las cuatro fases que aparecen en el ciclo, dos son las más importantes, la fase S, en la que se duplica el ADN, con el fin de crear una copia para cada célula hija, y la fase M,en la que se distribuye de manera equitativa el material genético y el contenido del citoplasma entre las dos células hijas.

Caso de estudio

El tiempo que dura el ciclo celular depende del tipo de célula, pero además existen factores, como el tamaño, la presencia de nutrientes, la temperatura, el pH o lesiones en el material genético, que no permiten que el ciclo celular continúe.

¿Qué ocurre si este ciclo se realiza sin control?
- Tío, ¿y si ese reloj que marca el ciclo celular deja de funcionar correctamente? Mi reloj de pulsera a veces va mal y yo ese día ando de cabeza.
 
- Es necesario que funcione correctamente y que cada fase ocurra en su momento. En el año 2001 se concedió el Premio Nobel en Fisiología o Medicina a tres investigadores por sus estudios sobre la naturaleza del ciclo celular; en ellos se identificaba la naturaleza de las moléculas que regulan este ciclo en organismos eucariotas.
 
- La gran importancia de estos estudios reside en las implicaciones biomédicas, ya que defectos en el control del ciclo celular pueden resultar en el tipo de alteraciones cromosómicas que se observan en células cancerosas. A largo plazo, estos aportes pueden generar nuevas perspectivas para el tratamiento del cáncer.

Actividad

El ciclo celular está cuidadosamente regulado y son las células las que controlan el comienzo de cada una de las cuatro fases para evitar que se den fallos.

Existen, en el reloj del ciclo celular, tres puntos de control (check point) que aseguran la fidelidad del proceso. Estos puntos están regulados por proteínas llamadas ciclinas y proteínas quinasas dependientes de ciclinas (CdK), que permiten el progreso a la siguiente fase siempre que la anterior haya sido completada con precisión.

  

El primer punto se llama Punto R de restricción y es el encargado de regular el paso de la fase G1 a la fase S. En este punto la célula analiza si debe seguir o no en el ciclo celular; se evalúa si el tamaño celular es correcto y si hay daño en el ADN.

 

Si la evaluación es negativa, la célula se para en este momento y entran en un estado de reposo denominado G0. Hay células que permanecen indefinidamente en este estado, mientras que otras, cuando son estimuladas, pueden abandonar la fase G0 y pasar de nuevo a G1, continuando el ciclo.

 

El segundo check point se llama punto de control G2 y controla el paso de la fase G2 a la fase M; así se garantiza que sólo entren en mitosis las células que han pasado por la fase S y en ella hayan duplicado su material genético.

 

El tercero es el punto de control M,y controla que se formen las estructuras necesarias para que la célula se divida con precisión.

 

Si quieres ver una animación interactiva, muy interesante, de los puntos del control del ciclo celular, pincha en este enlace.

 
Imagen 7. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial

Objetivos

No todas las células realizan el ciclo celular a la misma velocidad; entre las células del organismo adulto encontramos algunas que se dividen rápidamente y otras, como las células hepáticas, conservan aunque no la utilizan, su capacidad de división.
 
Algunos tipos celulares están diferenciados de forma terminal y no pueden volver a proliferar a lo largo de toda la vida del individuo: es el caso de las células del músculo esquelético y cardíaco y las neuronas. ¡Pero también tenemos células que no paran de dividirse, por ejemplo las células encargadas de la formación de la sangre y las células del intestino!

Pre-conocimiento

¿Sabes qué ocurriría si se localiza un daño en el ADN?, ¿Crees que se realizará el ciclo celular?

En el momento que se detecta que existe un daño en el ADN, el punto de control envía una señal que detiene el ciclo celular hasta que el ADN es reparado. Si no es posible repararlo, la célula queda marcada para entrar en apoptosis o muerte celular. Como verás en el vídeo, esta capacidad de suicidio celular está perdida en muchas células cancerígenas que tienen dañado el ADN, por lo que continúan, aún presentando daños, dividiéndose.