¿Qué es la división celular?
¿Alguna vez se ha caído y se ha raspado? En unos días, verá que se forma piel nueva, curando el rasguño. Si te detienes y lo piensas, este es un proceso asombroso. Mataste muchas células durante la lesión y, sin embargo, volvieron a crecer exactamente como eran al principio. Y este proceso no se detiene en un simple rasguño, incluso las lesiones graves como quemaduras y huesos rotos pueden curarse mediante mitosis o división celular. Cuando su cuerpo requiere nuevas células, se indica a las células existentes que pasen por la mitosis. Los científicos pueden aprovechar la mitosis, no solo para reparar lesiones físicas, sino también para estudiar y tratar enfermedades, como trastornos neurodegenerativos, enfermedades cardiovasculares y cáncer.
Tecnologías en la división celular
Los científicos han aprendido mucho sobre la división celular. Entendemos qué inicia la mitosis en las células, los pasos de la mitosis y muchas de las proteínas involucradas. Hay varias aplicaciones de este conocimiento, en las que nos sumergiremos a continuación.
Células madre
Las células madre son células que pueden convertirse en otros tipos de células. Son como un nuevo paquete de arcilla, esperando ser dividido y formado en diferentes estructuras. Estas células son increíblemente valiosas porque pueden diferenciarse o transformarse en cualquier tipo de célula necesaria en el cuerpo.
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Las células madre provienen de embriones, cordones umbilicales y algunas partes del cuerpo como la piel, los intestinos, las células ciliadas y las células sanguíneas. Sin embargo, existe una controversia sobre las células madre porque algunas personas creen que se necesitan embriones para producir células madre, aunque esto no es cierto. Entonces, los científicos han estado trabajando en una tecnología para producir células madre a partir de células ya diferenciadas existentes. Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) son un tipo de célula madre que se fabrica a partir de una célula existente, generalmente células de la piel u otras células de fácil acceso. Los científicos recolectan las células de donantes humanos o de líneas celulares en el laboratorio. Luego someten las células a una reprogramación genética . Esencialmente, los científicos cambian el ADN de las células de la piel para que se parezca al ADN de las células madre. Una vez que se produce la célula madre, los científicos la tratan con una variedad de moléculas que hacen que la célula se transforme en las células necesarias, como las células del corazón, las células del hígado o incluso las del cerebro. Entonces, aunque esto es genial, es posible que todavía se pregunte por qué es importante. Muchos trastornos involucran la muerte de células, como ataques cardíacos, derrames cerebrales, Alzheimer y diabetes, que necesitan células u órganos completos reemplazados.
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Imagínese tener un padre con Alzheimer. Degeneran lentamente, se olvidan de sus seres queridos y eventualmente necesitan cuidados de tiempo completo. Con las iPSC, podríamos tomar una muestra de células de la piel, convertirlas en iPSC, luego convertirlas en neuronas y reemplazar las células dañadas.
Diabetes
La división celular también es importante para las células existentes, no solo para las nuevas células producidas en el laboratorio. En la diabetes no tratada, uno de los principales síntomas que pueden presentarse es la retinopatía diabética . En esta condición, los niveles altos de azúcar en sangre afectan los ojos. Hacen que los vasos sanguíneos crezcan sin control en la retina, la parte del ojo que percibe la luz. Esto eventualmente puede causar ceguera. Los científicos están trabajando para comprender qué controla la división celular en este proceso, porque los vasos sanguíneos nuevos requieren la producción de nuevas células. Observan qué proteínas se activan y qué moléculas de señalización inician el proceso en los diabéticos en comparación con las personas normales. Con el tiempo, los científicos aprenderán qué debe suceder para detener el crecimiento de los vasos sanguíneos, creando un tratamiento eficaz para la retinopatía diabética.
Desórdenes neurológicos
Imagínese estar en un partido de fútbol. La multitud está vitoreando, hasta que un jugador es golpeado y cae al suelo. Lo sacan del campo en camilla. Más tarde se entera de que sufrió una lesión en la médula espinal y quedará paralizado de por vida. El sistema nervioso central, el cerebro y la médula espinal no se regeneran. Si se corta la médula espinal, las neuronas no crecen ni se reparan, dejando un daño permanente. Los científicos están estudiando cómo se pueden tratar las neuronas y las células de apoyo en el área para aumentar la división y el crecimiento celular. Están trabajando en el tratamiento de células en el laboratorio con ciertos químicos que ayudan a promover el crecimiento de la neurona en el sitio dañado.
Cáncer
Sin embargo, al igual que los dulces, demasiado de algo bueno no es bueno. Necesitamos la cantidad justa de células, ni muy pocas ni demasiadas. El cáncer ocurre cuando las células se dividen sin control, formando células no especializadas que ya no hacen su trabajo y roban a las células vecinas los nutrientes y el espacio.
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Los científicos dedican una gran cantidad de trabajo a comprender el proceso de división celular para ayudar a prevenir y tratar el cáncer. Los científicos utilizan la tecnología para descubrir qué señales conducen a la división celular y cómo estas señales se interrumpen durante el cáncer. Los científicos utilizan la ingeniería genética en la que alteran el ADN de las células o del organismo completo y estudian los efectos. A veces los científicos octavos de final de un gen, en el que también se borre de la célula. Si la eliminación del gen provoca la formación de células cancerosas, saben que el gen es importante en el desarrollo del cáncer. Por ejemplo, una mutación conocida en los genes BRCA1 y BRCA2 causa cáncer de mama. Los científicos descubrieron que las personas con cáncer de mama en su familia tenían una mutación en estas dos proteínas. Los genes BRCA reparan el ADN dañado, por lo que sin ellos el daño del ADN se acumula durante la división celular, lo que aumenta la probabilidad de que las células se vuelvan cancerosas.
Resumen de la lección
La división celular o mitosis es el proceso de hacer dos copias idénticas de una célula. Las células madre son células indiferenciadas que pueden pasar por la división celular para reemplazar las células durante estados de enfermedad, como el Alzheimer o la diabetes. Los científicos pueden crear iPSP personalizados para hacer esto. Los científicos también estudian cómo la división celular ocurre de manera inapropiada, como durante la retinopatía diabética y el cáncer , o cuando no ocurre, como durante las lesiones de la columna vertebral. Para hacer esto, pueden usar la ingeniería genética para eliminar genes y observar los efectos en células y modelos animales.
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