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16: Virus, Cáncer y Sistema Inmunológico

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    En este punto, debes estar bastante cómodo con los conceptos básicos de la biología celular. El propósito de este capítulo es construir sobre ese conocimiento básico y armarlo en sistemas más complejos. Además, introduciremos algunas variaciones más avanzadas sobre algunos de los mecanismos y estructuras que se discutieron en capítulos anteriores. Los tres temas, virus, cáncer e inmunidad, no sólo son relevantes como temas de actualidad, sino que se relacionan entre sí a través de múltiples vías, razón por la cual se agrupan.

    • 16.1: Virus
      Un virus tiene tanto material genético como componentes proteicos, pero no es un organismo vivo. No puede autorreplicarse y depende completamente de la bioquímica celular de cualquier célula hospedadora que haya infectado. La definición mínima de un virus es un genoma de ácido nucleico dentro de una cubierta de proteína, o cápside. Hay variaciones de esto, como viriones que tienen una capa de membrana fuera de la cápside, o algunos que tienen enzimas dentro de la cápsida junto al genoma.
    • 16.2: Ciclos de Vida Virales
      Los virus pueden interactuar con sus huéspedes de dos maneras distintas: la vía lítica y la vía lisogénica. Algunos virus son capaces de cambiar entre las dos vías mientras que otros solo usan una. La característica distintiva del ciclo de vida lítico es la muerte catastrófica de la célula hospedadora por lisis y liberación simultánea de partículas virales.
    • 16.3: Cáncer
      El cáncer abarca un conjunto de enfermedades genéticas que conducen a la proliferación celular incontrolada en organismos multicelulares. La discusión sobre el cáncer también pasa a ser útil en un curso de biología celular, porque vincula muchos de los conceptos que acabas de pasar la mayor parte del semestre aprendiendo. Aunque puede ser causado en parte por un agente externo, el desarrollo del cáncer es esencialmente una serie de errores no corregidos por los procesos regulares de una célula.
    • 16.4: Oncogenes
      Los oncogenes son generalmente mutaciones dominantes de ganancia de función de genes celulares normales llamados protooncogenes. Estos protooncogenes son en sí mismos reguladores positivos del ciclo celular, pero están regulados por otros factores, ya sean señales extracelulares o mecanismos intracelulares. Las mutaciones que los convierten en oncogenes eliminan específicamente toda o parte de esta regulación. De este modo, se vuelven hiperactivos e intentan impulsar el ciclo celular hacia adelante, lo que lleva a una mayor proliferación.
    • 16.5: Genes supresores de tumores
      Los genes supresores de tumores normalmente hacen lo que se espera de su nombre. Mientras que los oncogenes impulsan principalmente el ciclo celular hacia adelante, las funciones principales de los genes supresores de tumores son detener temporalmente el ciclo celular para que los mecanismos de reparación del ADN puedan tener tiempo para funcionar. Sin embargo, si la reparación no tiene éxito después de algunos intentos, el producto génico supresor de tumores puede desencadenar la apoptosis en lugar de permitir que una célula dañada se replique y potencialmente cree otra célula genéticamente dañada.
    • 16.6: Cánceres humanos
      Aunque algunos oncogenes y genes supresores de tumores tienen una distribución restringida que sugiere ubicaciones probables de tumores, muchos de los genes están muy extendidos e incluso ubicuos. Actualmente no está claro, por lo tanto, por qué ciertos tipos de cáncer están vinculados a genes mutados particulares, pero hay una serie de casos fuertemente correlacionados.
    • 16.7: Metástasis
      La aparición de metástasis indica un cambio drástico en el pronóstico de un paciente oncológico. Si bien los tumores premetastásicos ciertamente pueden ser peligrosos o dolorosos, el tratamiento puede ser bastante localizado, por ejemplo, escisión quirúrgica y radioterapia dirigida. Una vez que el tumor metastatiza se debe tratar sistémicamente debido al potencial de tumores secundarios literalmente en cualquier parte del cuerpo. Esto presenta un problema porque las células tumorales se derivan de las células del cuerpo y en su mayoría son indistinguibles.
    • 16.8: El Sistema Inmune
      En esencia, la inmunología se trata de adaptación. Es decir, dado que un animal no tiene preconcepción de las diversas infecciones potenciales a las que puede estar sujeto, debe contar con un sistema que sea lo suficientemente flexible como para hacer frente a casi cualquier cosa que se le presente. Obviamente, los sistemas no son perfectos, pero considerando la amplia gama de patógenos, los sistemas inmunitarios son notablemente eficientes. En humanos, existen dos tipos de respuesta inmune a la infección: la respuesta innata y la respuesta adaptativa (adquirida).
    • 16.9: Reordenamiento del ADN
      Uno de los supuestos centrales a lo largo de nuestro estudio de la célula ha sido que aunque el ARN y las proteínas en cualquier célula pueden diferir, cualquier célula de un organismo dado que no sea los gametos debería tener el mismo ADN. Este no es el caso de las células B o las células T. En estas células, parte del proceso de maduración es crear una disposición única de diferentes dominios para formar un anticuerpo específico (o receptor de células T).

    Miniaturas: virus del Ébola. (Dominio Público; CDC).


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