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DIFERENCIACIÓN CELULAR NORMAL
ALTERACIONES DE LA
DIFERENCIACIÓN NORMAL
ASIGNATURA: “CITOMETRÍA Y CITOPATOLOGÍA”
DPTO. MEDICINA
Concepto de diferenciación celular
Célula originaria
(HUEVO o ZIGOTO)
= dotación genética
proliferación
diferenciación
Organismo pluricelular
Concepto de diferenciación celular
Las células diferenciadas de los
seres pluricelulares están organizadas en tejidos:
tejidos
células especializadas en
realizar una función concreta
Las distintas variedades de tejidos se
asocian para realizar funciones aún más
especializadas y complejas: los órganos
La diferenciación celular lleva a la generación y desarrollo de
células fenotípicamente distintas a su progenitor, pese a que, en
general, llevan la misma información genética.
Tejidos biológicos:
Componentes básicos
1.- Soporte físico:
Tejido conectivo (origen: fibroblastos)
Células del estroma:
fibroblastos, adipocitos,
SMM, células endoteliales vasculares, etc
2.- Células “nobles”:
Células parenquimatosas:
Especializadas en una función concreta
Cada tejido es una mezcla de muchos tipos celulares distintos,
que comparten el mismo micromedioambiente
Muerte
Renovación
celular
celular
ORGANIZACIÓN
TISULAR
Cada tejido es una mezcla de muchos tipos celulares distintos,
que comparten el mismo micromedioambiente
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
1.- Señales endógenas
2.- Señales exógenas
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
1.- Señales endógenas
a.- Información genética: memoria celular
b.- “Relojes internos”:
número de veces que debe dividirse
una célula hasta su diferenciación completa
.- Proteínas promotoras e inhibidoras del ciclo celular
.- Longitud de sus telómeros:
conforme la célula se especializa va
cortando sus telómeros, hasta la senescencia
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
2.- Señales exógenas
Micromedioambiente (nicho o hábitat)
1.- Comunicación intercelular a través de la secreción
de moléculas solubles: p.e. factores de crecimiento,
hormonas, citocinas
2.- Adhesión selectiva célula- célula
Factores de crecimiento
hematopoyético
Médula ósea
Célula
Madre
totipotencial
Precursor linfoide
T/NK
Sangre - tejidos
Precursor linfoide B
Célula madre
linfoide
Gr. neutrófilo
CFU-G
CFU-GM
CFU-Eo
CFU-M
Monocitomacrófago
Gr. eosinófilo
CFU-Bs
Célula madre
mieloide
Gr. basófilo
BFU-E
CFU-Mk
Hematíes
Plaquetas
Factores de crecimiento
hematopoyético
Médula ósea
Precursor linfoide
T/NK
Célula
Madre
totipotencial
Sangre - tejidos
Precursor linfoide B
IL7
Célula madre
linfoide
Gr. neutrófilo
G-CSF
CFU-G
GM-CSF
CFU-GM
M-CSF
SCF
CFU-Eo
IL3
CFU-Bs
CFU-M
Monocitomacrófago
Gr. eosinófilo
Célula madre
mieloide
IL9
EPO
Gr. basófilo
BFU-E
IL11
CFU-Mk
trombopoyetina
Hematíes
Plaquetas
Contacto directo célula – célula
Moléculas de adhesión
.- Selectinas (CD62L, P y E):
.- Integrinas:
uniones débiles
uniones fuertes
.- Superfamilia de las Igs
(ligandos celulares de las integrinas)
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
2.- Señales exógenas
Micromedioambiente (nicho o hábitat)
Célula diana
Gen citocina
Act. gen
Estímulo inductor
Célula productora
de citocina
Citocina
Receptor
de citocina
EFECTOS
BIOLÓGICOS
Generación de segundos mensajeros y activación de
FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN
Citocinas
inflamatorias
Linfocito T
CD4+
CPA
CD40
Receptores
de IL
CD154
Transducción de señales
(fosforilación y defosforilación)
TCR/CD3
Cascada bioquímica
de segundos mensajeros
CD28
Moléculas
coestimuladoras
RESPUESTA
CD80/86
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
La célula cambia su patrón de expresión de
genes dependiendo de las señales que reciba,
DIFERENCIACIÓN
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
La célula cambia su patrón de expresión de
genes dependiendo de las señales que reciba,
PROLIFERACIÓN
Proliferación y diferenciación celular:
Factores reguladores
La célula cambia su patrón de expresión de
genes dependiendo de las señales que reciba,
MUERTE
CELULAR
Proliferación y diferenciación celular:
Renovación tisular
Células del
intestino
Hueso
RENOVACIÓN
Células nerviosas
Hematíes
Epidermis
¿Cómo se renuevan las
células diferenciadas de un tejido?
1.- DUPLICACIÓN SIMPLE
Célula madura
Factores inductores: HGF
Hepatocito
División simétrica
¿Cómo se renuevan las
células diferenciadas de un tejido?
2.- FUSIÓN CELULAR
Miocitos
Mioblastos
Diferenciación
Los miocitos ya no se dividen más: crecen por fusión de unas células con otras
¿Cómo se renuevan las
células diferenciadas de un tejido?
3.- A PARTIR DE CÉLULAS PRECURSORAS
Células “stem” o células madre
Responsables de la generación, regeneración y
mantenimineto de la producción celular a lo largo de
toda la vida del individuo
¿Qué características debe tener
una célula para
ser considerada célula madre?
Célula
Madre
totipotencial
Células madres
comprometidas
Células madres
comprometidas
Células terminalmente
diferenciadas
¿Qué características debe tener
una célula para
ser considerada célula madre?
Célula
Madre
totipotencial
CAPACIDAD DE
AUTORRENOVACIÓN
Células madres
comprometidas
Células madres
comprometidas
Células terminalmente
diferenciadas
¿Qué características debe tener
una célula para
ser considerada célula madre?
CAPACIDAD DE AUTORRENOVACIÓN
División simétrica
División asimétrica
¿Qué características debe tener
una célula para
ser considerada célula madre?
Célula
Madre
totipotencial
CAPACIDAD DE
AUTORRENOVACIÓN
Células madres
comprometidas
Células madres
comprometidas
PLURIPOTENCIALIDAD
Células terminalmente
diferenciadas
Tipos de células madre
Células madre embrionarias
Se obtienen de pre-embriones en fase de blastocisto
Huevo o zigoto
(óvulo fecundado)
Embrión
Blastocisto
Célula pluripotente
Célula totipotente
Generación de todos los
tipos celulares del organismo
Tipos de células madre
Células madre del adulto
Célula
madre
hematopoyética
pluripotencial
Precursor linfoide
T/NK
Célula madre
linfoide
Sangre - tejidos
Precursor linfoide
B
Gr. neutrófilo
CFU-G
CFU-GM
CFU-Eo
Célula madre
mieloide
CFU-Bs
CFU-M
Monocitomacrófago
Gr. eosinófilo
Gr. basófilo
BFU-E
CFU-Mk
Hematíes
Plaquetas
Tipos de células madre
Células madre del adulto
- Sistema hematopoyético
- Intestino
- Epidermis
- Cerebro
- Mesenquimales
Características de las células madre
Plasticidad o “flexibilidad”
Célula
madre
pluripotencial
Células madres
comprometidas
Células terminalmente
diferenciadas
TRANSDIFERENCIACIÓN
Características de las células madre
Plasticidad o “flexibilidad”
TRANSDIFERENCIACIÓN
-Células cerebrales que dan origen a células hematopoyéticas
-Células de MO que originan células de la microglía y astroglía
-Células de MO que dan lugar a hepatocitos
-Células de MO que generan células musculares
-Células neurales que originan células del músculo esquelético
-MSC del estroma de MO que dan lugar a células no mesenquimales
Células de origen ectodérmico puede dar lugar a otra de origen
mesodérmico, o células de mesodermo en endodermo
Características de las células madre
Plasticidad o “flexibilidad”
Célula
Madre
totipotencial
Células madres
comprometidas
DESDIFERENCIACIÓN
Células terminalmente
diferenciadas
Células madre
Preguntas sin respuesta
.- ¿Existe una célula madre universal capaz de circular y situarse
en un ambiente determinado para generar células de ese tejido?
.- ¿Cuáles son los factores responsables de la permanencia de las
células madre en un tejido?
.- ¿Cuáles son los factores que dirigen un camino de diferenciación
u otro?
.- En el adulto: ¿fuentes? ¿Cómo permanecen indiferenciadas en un
entorno “diferenciado”?. ¿Manipulación?. ¿Estado de diferenciación
más adecuado para el trasplante?
Alteraciones de la
diferenciación celular normal
1.- Metaplasia
(“cambio de forma”)
Metaplasia escamosa del epitelio respiratorio
Metaplasia gástrica del esófago
Dif → Dif
2.- Displasia (“cambio anormal”)
Dif → Indif
3.- Neoplasia (“nueva formación”)
www.usal.es/~dermed/asignaturas.htm
Citometría y Citopatología
TEMA: Diferenciación celular