Diferenciación Celular y Biosíntesis de Metabolitos Secundarios
Modelos de diferenciación celular
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Modelos de Diferenciación Celular Conocen que durante el desarrollo se establece primero un esquema que define las principales regiones del cuerpo (cabeza, tronco, cola) y luego se produce una diferenciación en las células del embrión, generándose una gran variedad de fenotipos celulares con formas y estructuras especializadas en distintas funciones. La definición del plan corporal y la diferenciación celular ocurre por la expresión de distintos genes como resultado de un complejo programa de desarrollo.
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Modelos de Diferenciación Celular
Conocen que durante el desarrollo se establece primero un esquema que define las principales regiones del cuerpo
(cabeza, tronco, cola) y luego se produce una diferenciación en las células del embrión, generándose una gran variedad de
fenotipos celulares con formas y estructuras especializadas en distintas funciones. La definición del plan corporal y la
diferenciación celular ocurre por la expresión de distintos genes como resultado de un complejo programa de desarrollo.
Las células embrionarias
Son capaces de
transformar
sus
características
Estructurales y funcionales
Estímulos
Bajo la presencia de determinados
Especializadas Para serPotencial
inicial
Perdiendo su
Determinación
Proceso llamado
Los factores determinantes
Diferenciacióncelular
Determinantes Citoplasmáticos
localizados
De la
Moléculas
son
Conocidas como
En el cigotoLos organelos y moléculas Distribuidos
No homegénea
Al dividirse genera
Células
Composición citoplasmática
Con distinta
Lo que contribuye a una
Primera etapa En la generación deCélulas diferentes
están
En forma
Es decir…
• Las células hijas del cigoto no son idénticas entre sí. Las diferencias citoplasmáticas entre ellas (blastómeros), determinan diferentes patrones de expresión génica y cada célula queda entonces confinada a una trayectoria específica del desarrollo.
Así…Los determinantes citoplasmáticos
localizadosPrimera señal Diferenciación
Desarrollo
Constituyen la de
Durante el
Que son complementadas con
Procesos Células vecinas
Relacionados con la interacción de
Por ejemplo
La inducción
Que ocurre cuando
2 células fenotipoDe distinto contactotoman
Inducción
Célula que cambia su fenotipo
influenciada por otra
Célula inductoraCélula respondedora
Célula que causa el cambio para modificar a otra
Que las células vecinas adquieran un
patrón de desarrollo similar y de forma
coordinada
Hay 2 tipo de células
Su interacción permite
Inductores en la formación del ojo en vertebrados
• La capacidad de una célula de modificar su fenotipo, es decir, de responder frente a la presencia de una célula inductora se denomina COMPETENCIA
Por ejemplo, al transplantar células que dan origen al ojo (células del primordio óptico) hacia una región diferente del ectodermo (una de las principales capas embrionarias) se observa la formación del cristalino en la respectiva zona ectodermica.
Comprobando la inducción:
Las células mesenquimáticas
Inducen la
formación de ramificacionesCélulas
Epiteliales delbrote uretral
En las
Que se diferencian en
Túbulos colectores
Los cuales
Inducen aCondensación
celular
Para que formen una
Que deriva en
Células epiteliales
Que formaran
Túbulos proximalesTúbulos distales
Glomérulo
Diferenciación del riñón
• En estos procesos de morfogénesis renal participan un gran número de señales solubles, incluyendo proteínas de la familia del factor de crecimiento transformante beta, y también señales ancladas a la superficie celular (integrinas; se vera más adelante).
• Algunas señales son expresadas por el epitelio mientras otras son producidas por las células del mesénquima.
• También participan receptores específicos de estas señales.
En la inducción…
• Las señales de inducción son moléculas de diferente naturaleza, como:
• Hormonas.• Factores de
crecimiento.• Citoquinas.
• Los efectos pueden ser:
• Cambios en la producción de moléculas de adhesión (célula- matriz) importante en la formación y determinación de las características de los tejidos.
Las citoquinas (o citocinas) son un grupo de proteínas de bajo peso molecular que actúan mediando interacciones complejas entre células de linfoides, células inflamatorias y células hematopoyéticas.
Diferenciación de células troncales
Las células troncales
Se encuentran en los
Organismos pluricelulares
Que se caracterizan por
Autorrenovación Potencialidad
limitada
Capacidad de experimentarnumerosos ciclos de división
Manteniendo su carácter indiferenciado
Capacidad de diferenciarse en otros tipos celulares
Las células troncales
Corresponden a 3 clases de células
derivadas de
blastocistos
células troncales adultas
Del cordón umbilical
Las células troncales
En embriones En adultos
Dan origen a todos los tipos celulares Participan en la
mantención de tejidos en renovación
Piel o tubo digestivo
Reparación de tejidos
A medida que las células se diferencian pierden su potencialidad de transformarse en otros tipos celulares.
1° son totipotentes: capaces de originar cualquier tipo celular.
2° son pluripotentes: capaces de originar un subconjunto de tipos celulares.
3° son multipotentes: capaces de generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen.
4° son unipotentes: capaces de autorrenovarse y originar un solo tipo celular.
Las células troncales pueden ser cultivadas en condiciones de laboratorio y su diferenciación puede ser estimulada in vitro, para producir, por ejemplo, células musculares o nerviosas. También pueden utilizarse con fines médicos.
En tejidos adultos…
La pérdida de células
Se compensa
a través deLa proliferación de células del mismo
tipo celular ya diferenciadas
Por ejemplo
hepatocitos
En la mayoría de los tejidos la
Recuperación de células dañadas
Es efectuada por
Proliferación y diferenciación de células troncales que se encuentran formando parte de dichos tejidos
Células madre unipotentes
Es decir
En el intestino…
• Las células troncales se encuentran en el fondo de las criptas, formando parte del tejido epitelial que recubre al intestino.
Criptas: cavidades ubicadas entre las vellocidades intestinales.
En el intestino…• A medida que las células
del extremo superior de las criptas mueren se desprenden hacia el lumen del intestino.
• Al mismo tiempo , las células que se encuentran más abajo ascienden, remplazando a las perdidas.
• Esto es llevado a cabo por la proliferación y posterior diferenciación de células troncales en células epiteliales diferenciadas.
Criptas: cavidades ubicadas entre las vellocidades intestinales.
