9.10: Respuesta a la Señal Celular - Señalización Celular y Crecimiento Celular
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- Explicar cómo el crecimiento celular se ve afectado por los factores de crecimiento.
Crecimiento Celular
Las vías de señalización celular desempeñan un papel importante en la división celular. Las células normalmente no se dividen a menos que sean estimuladas por señales de otras células. Los ligandos que promueven el crecimiento celular se denominan factores de crecimiento. La mayoría de los factores de crecimiento se unen a receptores de superficie celular que están vinculados a tirosina quinasas. Estos receptores de superficie celular se denominan receptores tirosina quinasas (RTK). La activación de RTK inicia una vía de señalización que incluye una proteína G llamada RAS, que activa la ruta MAP quinasa descrita anteriormente. La enzima MAP quinasa estimula entonces la expresión de proteínas que interactúan con otros componentes celulares para iniciar la división celular. Además, el crecimiento celular incontrolado conduce al cáncer; las mutaciones en los genes que codifican componentes proteicos de las vías de señalización a menudo se encuentran en las células tumorales.
Biólogos del cáncer y Crecimiento celular incontrolado
Los biólogos oncológicos estudian los orígenes moleculares del cáncer con el objetivo de desarrollar nuevos métodos de prevención y estrategias de tratamiento que inhiban el crecimiento de los tumores sin dañar las células normales del cuerpo. Las vías de señalización controlan el crecimiento celular. Estas vías están controladas por proteínas de señalización, las cuales son, a su vez, expresadas por genes. Las mutaciones en estos genes pueden provocar un mal funcionamiento de las proteínas de señalización. Esto evita que la célula regule su ciclo celular, desencadenando la división celular sin restricciones y el cáncer. Los genes que regulan las proteínas de señalización son un tipo de oncogén: un gen que tiene el potencial de causar cáncer. El gen que codifica RAS es un oncogén que se descubrió originalmente cuando las mutaciones en la proteína RAS se vincularon al cáncer. Estudios adicionales han indicado que el 30 por ciento de las células cancerosas tienen una mutación en el gen RAS que conduce a un crecimiento incontrolado. Si no se controla, la división celular incontrolada puede conducir a la formación de tumores y metástasis, el crecimiento de células cancerosas en nuevas ubicaciones en el cuerpo.
Los biólogos del cáncer han podido identificar muchos otros oncogenes que contribuyen al desarrollo del cáncer. Por ejemplo, HER2 es un receptor de superficie celular que está presente en cantidades excesivas en el 20 por ciento de los cánceres de mama humanos. Los biólogos del cáncer se dieron cuenta de que la duplicación génica condujo a la sobreexpresión de HER2 en el 25 por ciento de las pacientes con cáncer de mama y desarrollaron un medicamento llamado Herceptin (trastuzumab), un anticuerpo monoclonal que se dirige a HER2 para su eliminación por el sistema inmune. La terapia con herceptina ayuda a controlar la señalización a través de HER2. Su uso, en combinación con quimioterapia, ha ayudado a aumentar la tasa de supervivencia general de las pacientes con cáncer de mama metastásico.
Puntos Clave
- Normalmente, las células no se dividen a menos que sean estimuladas por señales de otras células.
- La mayoría de los factores de crecimiento, que promueven el crecimiento celular, se unen a receptores de la superficie celular que están vinculados a tirosina quinasas.
- La MAP quinasa estimula la expresión de proteínas que interactúan con otros componentes celulares para iniciar la división celular.
- El crecimiento celular incontrolado conduce al cáncer.
Términos Clave
- receptor: una proteína en una pared celular que se une con moléculas específicas para que puedan ser absorbidas en la célula para controlar ciertas funciones
- factor de crecimiento: una sustancia natural capaz de estimular el crecimiento celular, la proliferación y la diferenciación celular
- oncogén: cualquier gen que contribuya a la conversión de una célula normal en una célula cancerosa cuando se muta o se expresa a niveles altos