Post on 12-Jul-2015
DIFERENCIACIÓN CELULAR
Norma Cruz Tapia
¿Qué función tiene la
fecundación?
Etapas de la Fecundación
Etapas de la fecundación
1. La reacción del acrosoma, liberaenzimas (hialuronidasa) que permitendisgregar la corona radiada y atravesarla zona pelúcida.
2. Se produce el reconocimientoOvocito – espermatozoide.
3. Fusión: Las membranas celulares sefusionan.
4. Se produce la reaccióncortical, para impedir la poliespermia.
5. Se activa el ovocito, completa laMeiosis II, se libera el segundocorpúsculo polar.
6. Singamia: unión de los pronucleos.
La zona pelúcida contiene 3 tipos de
glucoproteínas de diferentes pesos moleculares
(ZP1, ZP2 y ZP3), siendo la más liviana (ZP3) la que
actúa como molécula receptora para los
espermatozoides.
La ZP 3 (53–60 kD) es una molécula específica de
la especie, por esto un espermatozoide que no sea
humano no será reconocido y no podrá fecundar al
ovocito.
Además, esta molécula es la que inicia la llamada
reacción acrosómica en la cabeza del espermatozoide.
Las consecuencias de la fecundación son:
a) Restablecimiento del número diploide de cromosomas: la fusiónde las dos células germinales haploides (con 23 cromosomas cada una)produce un cigoto diploide con 46 cromosomas, el númerocaracterístico de la especie humana.
b) Variaciones de la especie : debido a que la mitad de loscromosomas proviene de la madre y la otra mitad del padre, el cigotocontiene una nueva combinación de cromosomas. Este mecanismoconstituye la base de la herencia biparental y da por resultadosvariaciones en la especie.
c) Determinación del sexo : el sexo genético del embrión se determinadurante la fecundación, dependiendo del contenido cromosómico delespermatozoide que fecunde al ovocito secundario.
¿Qué
características
tiene el cigoto?
Desarrollo Embrionario
¿Qué es la
segmentación ?
Blastómeros
¿Qué características tiene el
blastómero?
Es la división celular
por mitosis que hace
el cigoto.
Son células
totipotenciales, idénticas
genéticamente entre sí.
Estadio de 2 células
Estadio de 4 células
Estadio de 8 células
¿Qué característica
tienen las células de la
mórula ?
Hasta esta etapa, los blastómeros
conservan su totipotencialidad. De ser
dividida la mórula, cada segmento
reiniciará la segmentación hasta generar
una nueva mórula.
¿Qué diferencia hay entre la
mórula y el blastocisto?
b) Blastulación
1. Embrioblasto
2. Zona Pelúcida
3. Trofoblasto
4. Blastocele
Esquema que muestra el desprendimiento de la zona pelúcida, poco antes de la implantación
1. Zona Pelúcida 4. Blastocele
2. Trofoblasto 5. Parte del embrioblasto
3. Parte del embrioblasto
¿Cómo se lleva a cabo la
implantación? Invadiendo y rompiendo en
endometrio funcional
Implantación
1. Endometrio 4. Citotrofoblasto
2, 5. Embrioblasto 6. Blastocele
3. Sinciciotrofoblasto (originará el corion)
b) Gastrulación
1
1. Inicio de la gastrulación, células del ectoderma (azul) se introducen por el blastoporo, donde estará el ano.
2
3
2. Continua la invaginación, comienza la formación del mesoderma (en rojo).
3. Formación del arquenterón o intestino primitivo, en amarillo el endoderma.
Ectodermo
Endodermo
Mesodermo
¿Cuáles son los eventos principales de las primeras
semanas de desarrollo ?
La formación de las tres capas de tejido del embrión
ectodermo, mesodermo y endodermo es producto de que las
células han comenzado a diferenciar sus funciones.
Tejidos derivados de las capas embrionarias
Ectoderma: Todo el tejido nervioso, epidermis de la
piel, pelo, uñas, hipófisis, medula suprarrenal.
Mesoderma:
Huesos, musculatura, cartílago, sangre, riñones, gón
adas, dermis de la piel.
Endoderma: La mayor parte del epitelio de
recubrimiento de los sistemas digestivo y
respiratorio, hígado y páncreas, glándulas
endocrinas: tiroides paratiroides y timo.
ETAPAS DEL DESARROLLO
Blastogénesis : Ocupa las dos primeras semanas postfecundación :
Preimplantación → Implantación→ Postimplantación → Blástula.
En este período la alta vulnerabilidad conduce a abortos (ley de todo o nada).
Período embrionario : De las semanas 2 a la 10 (8 postfecundación) : desdegástrula hasta la organogénesis.
En este período de embriogénesis, también muy vulnerable, se producen lasmalformaciones.
Período fetal : Desde la semana 11 al nacimiento : Crecimiento y maduración.
El desarrollo embrionario consta de tres etapas:
Diferenciación
Segmentación
Morfogénesis
De cada una de estas se originarán los distintos órganos y sistemas del nuevo ser.
En esta se producen nuevasdivisiones celulares, lo que originatres capas de células biendiferenciadas:
Morfogénesis
Ectoderma
Mesoderma
Endoderma.
Diferenciación
Los distintos órganos del embrión se van formando.
3 meses 6 meses5 meses
3 a 4 semanas 4a 5 semanas 5 a 6 semanas
Las células
embrionarias
Son capaces de
transformarsus
características
Estructurales
y funcionales
Estímulos
Bajo la presencia
de determinados
Especializadas Para serPotencial
inicial
Perdiendo su
Diferenciación
Proceso llamado
Los factores
determinantesDiferenciación
celular
Determinantes
Citoplasmáticos
localizados
De la
Moléculas
son
Conocidas como
En el cigotoLos organelos
y moléculas Distribuidos
No homegénea
Al dividirse
genera
Células
Composición
citoplasmática
Con distinta
Lo que contribuye
a una
Primera etapaEn la generación de
Células diferentes
están
En forma
ES DECIR…
Las células hijas del cigoto noson idénticas entre sí.
Las diferencias citoplasmáticasentre ellas(blastómeros), determinandiferentes patrones deexpresión génica y cada célulaqueda entonces confinada auna trayectoria específica deldesarrollo.
Los determinantes
citoplasmáticos
localizados
Primera señal Diferenciación
Desarrollo
Constituyen la de
Durante el
Que son
complementadas con
Procesos Células
vecinas
Relacionados con la
interacción de
Por ejemplo
La inducción
Que ocurre cuando
2 células fenotipoDe distinto
contactotoman
Inducción
Célula que cambia
su fenotipo
influenciada por otra
Célula inductoraCélula respondedora
Célula que causa el
cambio para
modificar a otra
Que las células
vecinas adquieran un
patrón de desarrollo
similar y de forma
coordinada
Hay 2 tipo de células
Su interacción permite
INDUCTORES EN LA FORMACIÓN DEL OJO EN VERTEBRADOS
EJEMPLO:
La capacidad de una célula de modificar su fenotipo, es decir, deresponder frente a la presencia de una célula inductora sedenomina COMPETENCIA
Por ejemplo, altransplantar células quedan origen al ojo (célulasdel primordio óptico)hacia una regióndiferente del ectodermo(una de las principalescapas embrionarias) seobserva la formación delcristalino en la respectivazona ectodermica.
Comprobando la inducción:
Las células
mesenquimáticasInducen la
formación deramificaciones
Células
Epiteliales del
brote uretral
En las
Que se diferencian en
Túbulos
colectoresCondensación
celular
Para que
formen
una
Que deriva en
Células
epiteliales
Que formaran
Túbulos proximales
Túbulos distales
Glomérulo
DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS TRONCALES
Las células troncales
Se encuentran
en los
Organismos
pluricelulares
Que se caracterizan por
AutorrenovaciónPotencialidad
limitada
Capacidad de experimentar
numerosos ciclos de división
Manteniendo su carácter
indiferenciado
Capacidad de diferenciarse
en otros tipos celulares
Las células troncales
Corresponden a 3
clases de células
derivadas de
blastocistos
células
troncales adultas
Del cordón
umbilical
Las células troncales
En embriones En adultos
Dan origen a todos
los tipos celularesParticipan en la
mantención
de tejidos en renovación
Piel o
tubo digestivo
Reparación
de tejidos
A medida que las células sediferencian pierden supotencialidad de transformarseen otros tipos celulares.
1° son totipotentes: capaces deoriginar cualquier tipo celular.
2° son pluripotentes: capaces deoriginar un subconjunto de tiposcelulares.
3° son multipotentes: capaces degenerar células de su propiacapa o linaje embrionario deorigen.
4° son unipotentes: capaces deautorrenovarse y originar un solotipo celular.
Las células troncales pueden ser cultivadas en condiciones de laboratorio y su diferenciación puede ser estimulada in vitro, para producir, por ejemplo, células musculares o nerviosas. También pueden utilizarse con fines médicos.
EN TEJIDOS ADULTOS…
La pérdida de
células
Se compensa
a través de
La proliferación de células del mismo
tipo celular ya diferenciadas
Por ejemplo
hepatocitos
En la mayoría
de los tejidos la
Recuperación de
células dañadas
Es efectuada por
Proliferación y diferenciación
de células troncales que
se encuentran formando
parte de dichos tejidos
Células madre
unipotentesEs decir
EN EL INTESTINO…
Las células troncales seencuentran en el fondo delas criptas, formando partedel tejido epitelial querecubre al intestino.
Criptas: cavidades ubicadas entre las vellosidades intestinales.
EN EL INTESTINO…
A medida que las células delextremo superior de las criptasmueren se desprenden haciael lumen del intestino.
Al mismo tiempo , las célulasque se encuentran más abajoascienden, remplazando a lasperdidas.
Esto es llevado a cabo por laproliferación y posteriordiferenciación de célulastroncales en células epitelialesdiferenciadas.
Criptas: cavidades ubicadas entre las vellosidades intestinales.
DIFERENCIACIÓN CELULAR
MEMORIA CELULAR
- Memoria de los cambios en el patrón de expresión de genes.
- Establecimiento y mantenimiento de un patrón de expresión de
genes, el cual es establemente heredable.
- Imprescindible para la creación de tejidos organizados y el
mantenimiento de tipos celulares diferenciados.
CUATRO tipos de tejidos, constituidos por células animales:
Epitelial: conjunto de células estrechamente unidas, organizadas en diferentes arreglos, tales como,
simple (absorción y secreción);
estratificado (protección);
Funciones: cubre y protege las
superficies del cuerpo; rodea las
cavidades corporales; constituye
la piel; absorbe agua y nutrientes
en el tracto digestivo; secreta
productos al constituir glándulas;
constituye parte de órganos
sensoriales.
Conectivo: conjunto de células de forma irregular o redondeada, dispersas en una matriz rica en colágeno (solida, liquida, o gelatinosa), que puede ser,
suelto y denso (conexión de órganos);
elástico (expansión y contracción de órganos;
ejemplo: pulmones y arterias);
reticular (apoyo para órganos);
adiposo (almacenamiento de grasa);
sangre y linfa (circulación);
cartílago y hueso (forman el esqueleto).
Funciones: cubre prácticamente todos los órganos, ofreciendo amortiguación; une y soporta estructuras del cuerpo.
Muscular: células que, por su longitud, se conocen como fibras, constituidas por microfibrillas de actina y miosima. El tejido puede ser de diferentes tipos, tales como,
liso (en paredes de algunos órganos internos);
esqueletal (adherido a los huesos);
cardíaco (en el corazón);
Funciones: contracción y extensión.
Nervioso: compuesto por neuronas (cuerpo celular connúcleo, dendritas, y axones), las que conducen el impulso nervioso, ycélulas gliales, que soportan y nutren a las neuronas.
Funciones: controla músculos, glándulas, y otros órganos.