Diferenciacion Celular

ASIGNATURA: “CITOMETRÍA Y CITOPATOLOGÍA”ASIGNATURA: “CITOMETRÍA Y CITOPATOLOGÍA”DPTO. MEDICINADPTO. MEDICINA

DIFERENCIACIÓN CELULAR NORMALDIFERENCIACIÓN CELULAR NORMAL

ALTERACIONES DE LA ALTERACIONES DE LA

DIFERENCIACIÓN NORMALDIFERENCIACIÓN NORMAL

Concepto de diferenciación celular

Organismo pluricelular

Célula originaria(HUEVO o ZIGOTO)

proliferacióndiferenciacióndiferenciación

= dotación genética

Las células diferenciadas de los seres pluricelulares están organizadas en tejidostejidos:

células especializadas en realizar una función concreta

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.

Las distintas variedades de tejidos se asocian para realizar funciones aún más especializadas y complejas: los órganoslos órganos

Concepto de diferenciación celular

Tejidos biológicos:Componentes básicos

1.- Soporte físico: Tejido conectivoTejido conectivo (origen: fibroblastos)Células del estroma: fibroblastos, adipocitos, SMM, células endoteliales vasculares, etc

2.- Células “nobles”: Células parenquimatosas: Células parenquimatosas: Especializadas en una función concreta Especializadas en una función concreta

Cada tejido es una mezcla de muchos tipos celulares distintos, que comparten el mismo micromedioambientemicromedioambiente

Muerte Muerte celular celular

Renovación Renovación celular celular

ORGANIZACIÓN ORGANIZACIÓN TISULAR TISULAR

Cada tejido es una mezcla de muchos tipos celulares distintos, que comparten el mismo micromedioambientemicromedioambiente

Proliferación y diferenciación celular:Factores reguladores

1.1.-- Señales endógenasSeñales endógenas

2.2.-- Señales Señales exógenasexógenas


1.1.-- Señales endógenasSeñales endógenas

a.a.-- Información genética: Información genética: memoria celularmemoria celular

b.b.-- “Relojes internos”: “Relojes internos”: número de veces que debe dividirse número de veces que debe dividirse

una célula hasta su diferenciación completauna célula hasta su diferenciación completa

..-- Proteínas promotoras e inhibidoras del Proteínas promotoras e inhibidoras del ciclo celularciclo celular

..-- Longitud de sus Longitud de sus telómerostelómeros: : conforme la célula se especializa va conforme la célula se especializa va

cortando sus cortando sus telómerostelómeros, hasta la senescencia, hasta la senescencia



1.1.-- Comunicación intercelular a través de la secreción Comunicación intercelular a través de la secreción

de moléculas solubles: de moléculas solubles: p.ep.e. factores de crecimiento, . factores de crecimiento,

hormonas, hormonas, citocinascitocinas

2.2.-- Adhesión selectiva célulaAdhesión selectiva célula-- célulacélula

MicromedioambienteMicromedioambiente (nicho o hábitat)(nicho o hábitat)

Célula Madretotipotencial

Célula madre linfoide

CFU-GMCFU-G

CFU-MCFU-Eo

CFU-Bs

Médula ósea Sangre - tejidos

Célula madre mieloide

Gr. neutrófilo

Monocito-macrófago

Gr. eosinófilo

Gr. basófilo

Factores de crecimiento Factores de crecimiento hematopoyéticohematopoyético

Precursor linfoide T/NK

Precursor linfoide B

Hematíes

Plaquetas

BFU-E

CFU-Mk

SCF

IL3

IL7

IL9 EPO

IL11 trombopoyetina

M-CSF

G-CSF

GM-CSF

Célula Madretotipotencial

Célula madre linfoide

CFU-GMCFU-G

CFU-MCFU-Eo

CFU-Bs

Médula ósea Sangre - tejidos


Gr. neutrófilo

Monocito-macrófago

Gr. eosinófilo

Gr. basófilo

Factores de crecimiento Factores de crecimiento hematopoyéticohematopoyético



Hematíes

Plaquetas

BFU-E

CFU-Mk

.- Selectinas (CD62L, P y E): uniones débiles

.- Integrinas: uniones fuertes

.- Superfamilia de las Igs (ligandos celulares de las integrinas)

Contacto directo célula Contacto directo célula –– célulacélulaMoléculas de adhesiónMoléculas de adhesión



MicromedioambienteMicromedioambiente (nicho o hábitat)(nicho o hábitat)

Citocina

Estímulo inductor

Célula productora de citocina

Célula diana

Act. genEFECTOSEFECTOS

BIOLÓGICOSBIOLÓGICOSGen citocina

Receptor de citocina

Linfocito T Linfocito T CD4+CD4+

Generación de segundos mensajeros y activación de FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN

CPACPA

CD40CD40

CD80/86CD80/86CD154CD154

CD28CD28

Citocinasinflamatorias

Receptores de IL

TCR/CD3

Moléculas coestimuladoras

Cascada bioquímica de segundos mensajeros

RESPUESTARESPUESTA

Transducción de señales(fosforilación y defosforilación)


La célula cambia su patrón de expresión de su patrón de expresión de genesgenes dependiendo de las señales que reciba,

DIFERENCIACIÓN



PROLIFERACIÓN



MUERTE CELULAR

Proliferación y diferenciación celular:Renovación tisular

RENOVACIÓN

Células nerviosas

Células del intestinoHueso

Hematíes Epidermis

¿Cómo se renuevan las células diferenciadas de un tejido?

1.- DUPLICACIÓN SIMPLE

Célula madura

División simétrica

Hepatocito

Factores inductores: HGF


2.- FUSIÓN CELULAR

MiocitosMioblastos

Diferenciación

Los miocitos ya no se dividen más: crecen por fusión de unas células con otras


3.- A PARTIR DE CÉLULAS PRECURSORAS

Células “stem” o células madreCélulas “stem” o células madre

Responsables de la generación, regeneración y Responsables de la generación, regeneración y mantenimineto de la producción celular a lo largo de mantenimineto de la producción celular a lo largo de

toda la vida del individuotoda la vida del individuo

¿Qué características debe tener una célula para

ser considerada célula madre?

Célula Madre

totipotencialCélulas madrescomprometidas

Células madrescomprometidas

Células terminalmente diferenciadas



Célula Madre




CAPACIDAD DE CAPACIDAD DE AUTORRENOVACIÓNAUTORRENOVACIÓN



CAPACIDAD DE AUTORRENOVACIÓNCAPACIDAD DE AUTORRENOVACIÓN

División asimétrica

División simétrica



Célula Madre




CAPACIDAD DE CAPACIDAD DE AUTORRENOVACIÓNAUTORRENOVACIÓN

PLURIPOTENCIALIDADPLURIPOTENCIALIDAD

Tipos de células madre

Células madre embrionariasCélulas madre embrionariasSe obtienen de pre-embriones en fase de blastocisto

Huevo o zigoto(óvulo fecundado) Blastocisto

Embrión

Célula totipotenteCélula totipotente Generación de todos los Generación de todos los tipos celulares del organismotipos celulares del organismo

Célula pluripotenteCélula pluripotente


Células madre del adultoCélulas madre del adulto

Célula madre hematopoyéticapluripotencial Célula madre

linfoide

CFU-GMCFU-G

CFU-MCFU-Eo

CFU-Bs

Sangre - tejidos


Gr. neutrófilo

Monocito-macrófago

Gr. eosinófilo

Gr. basófilo



Hematíes

Plaquetas

BFU-E

CFU-Mk


Células madre del adultoCélulas madre del adulto

-- Sistema hematopoyéticoSistema hematopoyético-- IntestinoIntestino-- EpidermisEpidermis-- CerebroCerebro-- MesenquimalesMesenquimales

Características de las células madre

Célula madre

pluripotencialCélulas madrescomprometidas Células terminalmente

diferenciadas

Plasticidad o “flexibilidad”Plasticidad o “flexibilidad”

TRANSDIFERENCIACIÓNTRANSDIFERENCIACIÓN



TRANSDIFERENCIACIÓNTRANSDIFERENCIACIÓN

--Células cerebrales que dan origen a células hematopoyéticasCélulas cerebrales que dan origen a células hematopoyéticas--Células de MO que originan células de la microglía y astroglíaCélulas de MO que originan células de la microglía y astroglía--Células de MO que dan lugar a hepatocitos Células de MO que dan lugar a hepatocitos --Células de MO que generan células muscularesCélulas de MO que generan células musculares--Células neurales que originan células del músculo esqueléticoCélulas neurales que originan células del músculo esquelético--MSC del estroma de MO que dan lugar a células no mesenquimalesMSC del estroma de MO que dan lugar a células no mesenquimales

Células de origen ectodérmico puede dar lugar a otra de origen Células de origen ectodérmico puede dar lugar a otra de origen mesodérmico, o células de mesodermo en endodermomesodérmico, o células de mesodermo en endodermo



DESDIFERENCIACIÓNDESDIFERENCIACIÓN

Célula Madre

totipotencial



Células madre

Preguntas sin respuestaPreguntas sin respuesta

..-- ¿Existe una célula madre universal capaz de circular y situarse¿Existe una célula madre universal capaz de circular y situarseen un ambiente determinado para generar células de ese tejido?en un ambiente determinado para generar células de ese tejido?..-- ¿Cuáles son los factores responsables de la permanencia de las ¿Cuáles son los factores responsables de la permanencia de las células madre en un tejido?células madre en un tejido?..-- ¿Cuáles son los factores que dirigen un camino de diferenciació¿Cuáles son los factores que dirigen un camino de diferenciación n u otro?u otro?..-- En el adulto: ¿fuentes? ¿Cómo permanecen indiferenciadas en un En el adulto: ¿fuentes? ¿Cómo permanecen indiferenciadas en un entorno “diferenciado”?. ¿Manipulación?. ¿Estado de diferenciacientorno “diferenciado”?. ¿Manipulación?. ¿Estado de diferenciación ón más adecuado para el trasplante?más adecuado para el trasplante?

Alteraciones de la diferenciación celular normal

1.- Metaplasia (“cambio de forma”)

Metaplasia escamosa del epitelio respiratorioMetaplasia gástrica del esófago

Dif → Dif

2.- Displasia (“cambio anormal”)

Dif → Indif

3.- Neoplasia (“nueva formación”)

www.usal.es/www.usal.es/~dermed/asignaturas.htm~dermed/asignaturas.htm

Citometría y CitopatologíaCitometría y Citopatología

TEMA: Diferenciación celularTEMA: Diferenciación celular

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