El Ciclo Celular, Mitosis y la Estructura de los Tejidos Fundamentales

Ciclo Celular: Control y Fases

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (CDK) son cruciales para el control del ciclo.

Interfase

Periodo de preparación para la división celular. Incluye:

• Replicación del ADN.
• Activación celular general.
• Preparación para la mitosis.

Fases de la Interfase:

• G1: Fase previa a la replicación del ADN. El punto de control G1, con la proteína p53, reconoce el daño en el ADN e impide que sea replicado.
• G0: Estado de reposo o quiescencia celular, donde la célula sale del ciclo activo.
• S: Fase de síntesis, donde ocurre la duplicación del ADN (dup DNA).
• G2: Fase posterior a la replicación. Se revisa y corrige el ADN replicado. Preparación final para la mitosis.

Fase M (Mitosis y Citoquinesis)

División celular que resulta en la distribución del material genético duplicado a las células hijas, esencial para la renovación de tejidos.

• Mitosis: División del núcleo.
• Citoquinesis: División del citoplasma.

Se forma el complejo CDK-M (Factor Promotor de la Mitosis) que desencadena la entrada en mitosis.

Mitosis: Fases Detalladas

Proceso de división nuclear que asegura la distribución equitativa de los cromosomas.

1. Profase: Separación de los centrosomas. Condensación de los cromosomas. Formación del huso mitótico.
2. Prometafase: Desintegración de la envoltura nuclear. Unión de los microtúbulos del huso a los cromosomas a través de los cinetocoros.
3. Metafase: Alineamiento de los cromosomas en la placa ecuatorial de la célula.
4. Anafase: Separación de las cromátidas hermanas, que migran hacia polos opuestos de la célula.
5. Telofase: Reestructuración de la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas en cada polo. Descondensación de los cromosomas. Separación de los microtúbulos de las cromátidas.

Citoquinesis

Separación física del citoplasma mediante un anillo contráctil de actina y miosina, formando dos células hijas independientes.

Matriz Extracelular (MEC)

Red compleja de macromoléculas que rodea las células en los tejidos, proporcionando soporte estructural y regulando el comportamiento celular.

Componentes Principales de la MEC:

• Proteínas Adhesivas: Como las integrinas, median la adhesión celular a la MEC. Participan en la organización del citoesqueleto, migración y división celular.
• Glicosaminoglicanos (GAGs): Polisacáridos largos y no ramificados que atraen agua, confiriendo al tejido la capacidad de resistir fuerzas de compresión.
• Proteínas Fibrilares:
  • Colágeno: Principal proteína estructural, proporciona resistencia a la tracción. Defectos pueden causar enfermedades como la osteogénesis imperfecta. Abundante en tejido conectivo.
  • Elastina: Proporciona elasticidad a los tejidos.
• Proteoglicanos: Compuestos por una proteína central unida a GAGs (ej. ácido hialurónico). Mantienen hidratada la matriz extracelular y rellenan los espacios intercelulares.

Funciones de la MEC:

• Soporte estructural para tejidos y órganos.
• Regulación del comportamiento celular (adhesión, migración, proliferación, diferenciación).
• Reparación de tejidos.
• Filtración (ej. lámina basal).

La lámina basal es una capa especializada de la MEC en contacto directo con las células epiteliales y otras.

Tejido Cartilaginoso

Tejido conectivo especializado, avascular, que proporciona soporte, flexibilidad y resistencia. Compuesto por células (condrocitos y condroblastos) inmersas en una abundante MEC rica en colágeno (principalmente tipo II, pero también tipo I en fibrocartílago) y proteoglicanos (sustancia fundamental).

Se nutre por difusión desde el pericondrio o el líquido sinovial. Su capacidad de regeneración es limitada y se degenera con la edad debido a la disminución de agua en la matriz, peor nutrición y muerte de condrocitos.

Tipos de Cartílago:

1. Cartílago Hialino

• Características: El más abundante. Aspecto vítreo.
• Composición MEC: Fibras de colágeno tipo II, proteoglicanos (agrecano), glicoproteínas.
• Células: Condrocitos (a menudo en grupos isogénicos), condroblastos.
• Ubicación: Esqueleto fetal inicial, cartílagos costales, nasales, anillos traqueales, laringe, bronquios, superficies articulares.
• Función: Flexibilidad, resistencia a la compresión, soporte.
• Pericondrio: Presente (excepto en cartílago articular y epifisario).

2. Cartílago Elástico

• Características: Similar al hialino pero con abundantes fibras elásticas.
• Composición MEC: Fibras de colágeno tipo II y fibras elásticas, proteoglicanos, glicoproteínas.
• Células: Condrocitos (más grandes y numerosos que en hialino), condroblastos.
• Ubicación: Pabellón auricular (oreja), conducto auditivo externo, trompa de Eustaquio, epiglotis.
• Función: Elasticidad, soporte flexible.
• Pericondrio: Presente.

3. Cartílago Fibroso (Fibrocartílago)

• Características: Combinación de tejido conectivo denso y cartílago hialino.
• Composición MEC: Abundantes fibras de colágeno tipo I (organizadas), menor cantidad de proteoglicanos que el hialino.
• Células: Condrocitos (a menudo alineados), fibroblastos.
• Ubicación: Discos intervertebrales, sínfisis del pubis, meniscos de la rodilla, inserción de tendones y ligamentos.
• Función: Resistencia a la tracción y a la compresión, soporte robusto.
• Pericondrio: Ausente.

Tejido Muscular

Tejido especializado en la contracción, responsable del movimiento del cuerpo y de órganos internos.

• Músculo Esquelético: Células largas, multinucleadas (fibras musculares). Contracción voluntaria. Unido a los huesos. Responsable del movimiento de extremidades y cuerpo. Organizado en capas de tejido conectivo: endomisio, perimisio, epimisio.
• Músculo Liso: Células fusiformes, uninucleadas. Contracción involuntaria. Se encuentra en las paredes de órganos internos (vísceras, vasos sanguíneos).
• Músculo Cardíaco: Células ramificadas, uninucleadas (cardiocitos o células musculares cardíacas), unidas por discos intercalares. Contracción involuntaria, rítmica y automática. Exclusivo del corazón.

Tejido Óseo

Tejido conectivo mineralizado que forma los huesos del esqueleto. Proporciona soporte estructural, protege órganos vitales, permite la locomoción (junto con los músculos), participa en la homeostasis mineral (calcio y fósforo) y alberga la médula ósea.

• Tipos: Hueso compacto (denso, forma la capa externa) y hueso esponjoso (trabecular, forma el interior).
• Composición Celular:
  • Células Osteoprogenitoras: Células madre que se diferencian en osteoblastos.
  • Osteoblastos: Forman la matriz ósea (osteoide).
  • Osteocitos: Osteoblastos maduros atrapados en la matriz ósea, mantienen el tejido.
  • Osteoclastos: Células multinucleadas grandes, responsables de la resorción ósea (osteólisis), degradan y renuevan la matriz ósea. Se encuentran en la superficie ósea, derivados de precursores de la médula ósea.
• Composición Matriz: Componente orgánico (principalmente colágeno tipo I y proteoglicanos) y componente inorgánico (sales minerales, principalmente hidroxiapatita).

Estructuras Asociadas:

• Tendones: Unen músculo a hueso (tejido conectivo denso regular).
• Ligamentos: Unen hueso con hueso (tejido conectivo denso regular).

Tejido Neuromuscular

Se refiere a la interacción funcional entre el sistema nervioso y el sistema muscular. La unión neuromuscular es la sinapsis especializada donde una neurona motora transmite el estímulo nervioso a una fibra muscular para generar contracción y, por ende, movimiento.