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La senescencia es, en cierto modo, un proceso opuesto a la carcinogénesis, ya que las células cancerosas son inmorta- les y pueden dividirse indefinidamente. Por ello no es de extrañar que muchos de los genes que controlan la senescen- cia celular normal estén mutados en distintos tipos de cáncer. De hecho, las mutaciones del locus INK4A-ARF son comu- nes en el melanoma, y las del p53 son frecuentes en muchos tumores humanos (véase el Cap. 29). 27.3 CITOQUINAS Las citoquinas son un grupo numeroso de moléculas de seña- lización intercelular, de expresión inducible, que regulan el crecimiento y la diferenciación de muchos tipos celulares. En este sentido, los factores de crecimiento pueden considerar- se un tipo de citoquinas. Las citoquinas suelen ser moléculas pleiotrópicas: tienen una gran variedad de efectos y son capa- ces de actuar, a veces en sentido opuesto, sobre distintos teji- dos o tipos celulares. Por ejemplo, el TGFβ es un inhibidor potente del crecimiento de células epiteliales, pero, sin embargo, activa la proliferación de células de origen mesen- quimal. El carácter pleiotrópico de las citoquinas, su producción por muchos tipos celulares y su capacidad de actuar sobre numerosos tejidos, hacen imposible establecer aquí una rela- ción pormenorizada de sus funciones. Además, la respuesta final a una determinada citoquina depende de varios factores, esencialmente el tipo de célula diana y su estado de prolife- ración y diferenciación, pero, también, la presencia de otras citoquinas. Sin embargo, es posible establecer algunas carac- terísticas comunes, tanto estructurales como funcionales. En general, las citoquinas son proteínas pequeñas con un rango de acción paracrino o autocrino. Su síntesis o secreción, o ambos, por la célula productora es muy baja en condiciones normales, pero se induce en presencia de los estímulos apro- piados, que pueden ser, tanto de naturaleza química, como física. Una vez liberadas, las citoquinas actúan sobre las célu- las diana mediante su unión a receptores específicos de la membrana plasmática. Estos receptores pueden ser de varios tipos. Algunas citoquinas se unen a receptores acoplados a proteínas G. Otras, como los factores de crecimiento del tipo del EGF, son reconocidas por receptores con actividad proteí- na quinasa activados por unión del ligando. Por último, muchas citoquinas poseen receptores sin actividad enzimáti- ca intrínseca, pero capaces de activar quinasas intracelulares. En cualquier caso, las citoquinas disparan cascadas de transducción de señales que pueden culminar en el control de la actividad de factores de transcripción nucleares, con los cambios consiguientes en la expresión génica de la célula diana. Algunos grupos de citoquinas actúan concertadamente en el establecimiento e integración de programas biológicos complejos. Por ejemplo, las interleuquinas (IL) son factores de crecimiento y diferenciación intercambiados por los lin- focitos, en respuesta a la presencia de antígenos. La acción concertada de IL-1 e IL-2, liberadas por los macrófagos tras el procesamiento de un antígeno, y por los linfocitos T tras su unión a los macrófagos activados, promueve la proliferación de poblaciones de linfocitos B y la producción por estas célu- las de anticuerpos específicos contra el antígeno que originó la señal. Además, IL-1 induce inflamación y fiebre, en res- puesta a la presencia de antígenos externos, jugando un papel esencial en la inflamación aguda. La IL-6 es también un mediador importante de la respuesta inflamatoria e inmuni- taria en situaciones de infección o traumatismos. Otro tipo de citoquinas, las quimioquinas, son proteínas pequeñas inducibles, de 8 a 10 kDa de masa molecular, que también participan en los procesos inflamatorios e inmunita- rios a través de su capacidad de inducir la quimiotaxis de algunos tipos de leucocitos. Estos son atraídos hacia la zona de liberación de la quimioquina, y activados. El efecto de las quimioquinas está mediado por receptores de membrana aco- plados a proteínas G. Recientemente, se ha demostrado que uno de los receptores para quimioquinas, el CCR-5, es un correceptor utilizado por el virus VIH para su entrada en los macrófagos. Algunos individuos expresan una forma mutada del receptor CCR-5 que no es reconocida por el virus, de manera que son mucho más resistentes a la infección por VIH que el resto de la población. 27.4 CONTROL GENÉTICO DEL DESARROLLO El desarrollo de un organismo adulto supone, además de la proliferación celular a partir del huevo fecundado, la diferen- ciación de líneas celulares que darán lugar a las distintas estructuras y tejidos corporales. La diferenciación celular puede definirse como el desarrollo a partir de una célula ori- ginal de poblaciones celulares especializadas morfológica y funcionalmente, siguiendo un patrón temporal y espacial per- fectamente definido. Puesto que todas las células somáticas de un organismo poseen la misma información genética, la existencia de tipos celulares distintos depende de diferencias cuantitativas y cualitativas en la expresión de genes determi- nados. La regulación diferencial de la expresión génica en el tiempo y el espacio es la clave de los procesos de desarrollo y diferenciación. Consiguientemente, la mayoría de los genes importantes para estos procesos identificados hasta el presen- te corresponden a factores de transcripción, o a moléculas de señalización que controlan la actividad de éstos. Estos genes actúan de forma jerárquica y regulan la aparición de estructu- 474 | Biología molecular y celular 27 Capitulo 27 8/4/05 11:58 Página 474 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR SECCIÓN VI BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR 27 CRECIMIENTO Y LA DIFERENCIACIÓN CELULAR 27.3 CITOQUINAS 27.4 CONTROL GENÉTICO DEL DESARROLLO
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