DIFERENCIACIÓN CELULAR Integrantes Valery Ramos Puche Gabriela María Fabra Agamez Lidis Darieth Bohorquez Mercado Valeria Andrea Genes Paternina ¿Qué es la diferenciación celular? Es el proceso mediante el cual las células de un futuro organismo se desarrollan al punto de diferenciarse morfológica y funcionalmente, a partir de un sólo óvulo fertilizado, siendo genéticamene iguales, pero fenotípicamente diferentes. Características principales Unidireccionalidad Especificidad funcional Pérdida de la capacidad de división progresivamente EMBRIOGÉNESIS Fecundación El espermatozoide y el óvulo se unen para formar un cigoto Segmentación El cigoto se divide varias veces para formar una mórula Blastulación La mórula se transforma en un blastocisto con dos capas germinales: el trofoblasto y la masa celular interna Gastrulación Organogénesis La masa celular interna se transforma en una estructura con tres capas germinales: el endodermo, el mesodermo y el ectodermo Las células de las tres capas germinales se especializan para formar los distintos tejidos y órganos del cuerpo Tipos de células multipotentes importantes Células madre hematopoyéticas Células madre epiteliales Células madre mesenquimales Células madre neurales Células madre musculares Mecanismos de diferenciación celular Regulación genética La regulación de la expresión génica, o regulación genética, incluye una amplia gama de mecanismos que utilizan las células para aumentar o disminuir la producción de productos génicos específicos (proteína o ARN). Factores externos Señales químicas Proceso que se da hasta llegar a los osteoblastos: 1. Células madre mesenquimatosas reciben señales químicas (como BMPs) y se convierten en preosteoblastos. 2. Los preosteoblastos maduran y se convierten en osteoblastos, que comienzan a producir la matriz ósea. 3. Los osteoblastos maduros mineralizan la matriz, formando hueso. 4. Algunos osteoblastos se convierten en osteocitos o quedan en reposo, mientras que el proceso de remodelado óseo continúa Osteoblastos Interacciones Célula-Célula 1. Señales de la vía de Wnt/ß-catenina: Las cadherinas, al unirse a la B-catenina (una proteína asociada a la adhesión celular), pueden activar la vía de señalización Wnt, que es crucial en la regulación de la diferenciación y proliferación celular. Esta vía tiene un papel importante en muchos procesos, como el desarrollo embrionario, la regeneración y la formación de tejidos. Ambiente celular Miocitos Fibroblastos Adipocitos Regeneración Regeneración de de tejidos tejidos La diferenciación celular es esencial en la regeneración de tejidos, ya que permite que células madre o progenitoras se transformen en células especializadas que restauran la estructura y función del tejido dañado. Este proceso ocurre en respuesta a señales moleculares y es fundamental para reparar órganos como la piel, músculos y tejidos internos. sistema inmune La diferenciación celular en el sistema inmune es esencial para generar células especializadas que desempeñan funciones específicas en la defensa del organismo. Regulación de la diferenciación celular Epigenética La epigenética es el estudio de los cambios en la función de los genes que son hereditarios y que no se pueden atribuir a alteraciones de la secuencia de ADN. Factores de transcripción Los factores de transcripción son uno de los grupos de proteínas que leen e interpretan los "planos" genéticos del ADN. Se unen al ADN y ayudan a iniciar un programa de transcripción genética aumentado o disminuido. Como tal, son vitales para muchos procesos celulares. Señalización celular La señalización celular es un proceso mediante el cual las células se comunican entre sí para coordinar sus actividades y regular la diferenciación celular. Durante la diferenciación celular, las células reciben señales de su entorno que las inducen a especializarse en un tipo celular específico VÍAS DE SEÑALIZACIÓN Vías Wnt Vías Hedgehog Vías Notch Relevancia Biológica en Medicina Regenerativa 1. Regeneración de Tejidos: Las células madre tienen la capacidad de diferenciarse en distintos tipos celulares. Esto las convierte en una herramienta poderosa para regenerar tejidos dañados por enfermedades o lesiones, como en el caso del daño neuronal en la enfermedad de Parkinson o la pérdida de función en la diabetes tipo 1. 2. Tratamiento de Enfermedades Degenerativas: Al utilizar células madre para reemplazar o regenerar células dañadas, se puede restaurar parcialmente la función de órganos o tejidos afectados. Aplicaciones Enfermedad de Parkinson: La diferenciación de células madre en neuronas dopaminérgicas podría ofrecer una vía para tratar la pérdida de células cerebrales en esta enfermedad neurodegenerativa. • Diabetes Tipo 1: La diferenciación de células madre en células beta productoras de insulina ofrece una posible solución para restaurar la función pancreática en pacientes con diabetes tipo 1. Bioimpresión 3D La impresión 3D capa por capa consiste en dar un posicionamiento preciso de materiales biológicos, bioquímicos y células vivas, con el control espacial de la colocación de estos componentes funcionales puede obtenerse una copia fiel del tejido original.
