Si entendemos cómo funciona una célulapodemos diseñar medicinas contra el cáncer

Cristina SánchezDepartamento de Bioquímica y Biología Molecular I

Facultad de BiologíaUniversidad Complutense de Madrid

¿QUÉ ES EL CÁNCER?

¿Qué es una célula?

¿Cómo se controla el crecimiento de una célula?¿Cómo funciona una célula?

ROBERT HOOKE (Reino Unido, 1635-1703) * Compañero de Isaac Newton

* En 1665 publica “Micrographia” (sus colegas opinan: “un borrachín que se ha gastado 2000£ enmicroscopios para determinar la naturaleza de las anguilas en vina-gre, los ácaros del queso y el azul de las ciruelas, que ha tenido laocurrencia de considerar criaturas vivas”)

Lámparade aceite Matraz

con agua

Ocular

Cilindro

Tornillo de enfoque

Objetivo: 20-30 aumentos

Muestra

“Cells” (celdas, células)

espermatozoides bacteriasPulga sobre alfiler

ANTON VAN LEEWENHOEK (Holanda, 1632-1723 )

* Comerciante de telas

* Manitas

(describe en su placa dental “una pequeña sustancia blanca tan pastosa como si fuera mantequilla" y en la de un anciano que no se había lavado nunca los dientes observa “con gran asombro que en aquella materia había multitud de animáculos vivos y móviles, en una cantidad que nunca había visto. Había tantos animáculos en el agua que parecía que toda ella estaba viva”)

* Cuestionó la teoría de la generación espontánea. Mantenía que las pulgas y los mejillones se generaban a partir de huevos diminutos.

LOUIS PASTEUR (Francia, 1822-1895)

* Teoría de la generación espontánea (Aristóteles)(Receta para la producción de ratones (siglo XVII): “Colocar una prendade ropa interior sudada con cáscara de trigo en un tarro sin tapar. Esperar21 días y el sudor penetrará en las cáscaras de maíz y las transformaráen ratones)

* Todos los seres vivos provienen de seres vivos (1859)

TEORÍA CELULAR1. Todos los organismos vivos están formados por células (una o más)2. La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos (la célula es la forma de vida más simple).3. Todas las células se originan a partir de otras células pre-existentes (por división), no por gene- ración espontánea.

EVOLUCIÓN DE LOS MICROSCOPIOS (1660-2013)

Lámparade aceite Matraz

con agua

Ocular

Cilindro

Tornillo de enfoqueObjetivo: 20-30 aumentos

Muestra Hooke, 1660

Leewenhoek,1673

EVOLUCIÓN DE LOS MICROSCOPIOS (1660-2013)

EVOLUCIÓN DE LOS MICROSCOPIOS (1660-2013)

EVOLUCIÓN DE LOS MICROSCOPIOS (1660-2013)

¿QUÉ ES UNA CÉLULA?

membrana

“endoplasma”

núcleo

Núcleo

Ribosomas

Aparatode Golgi

Membranaplasmática

Mitocondrias

Retículoendoplásmico

lisoRetículo

endoplásmicorugoso

Lisosomas

Centriolos

Peroxisomas

Citoesqueleto

¿CÓMO FUNCIONA UNA CÉLULA?

Proliferación

MuerteReposo

Acelerador

Freno

Proliferación celular

FC

RFC

Células sanas

Factores de crecimiento

Receptores de factores de crecimiento

Cascadas de señalización

¿CÓMO FUNCIONA UNA CÉLULA?

Coche

Pie derecho

Pedal acelerador

Motor/ruedas

Parada de la proliferación

DF

RFC

Células sanas

Señales de parada de la proliferacióno muerte

Receptores de señales de paradade proliferación o muerte

Cascadas de señalización

¿CÓMO FUNCIONA UNA CÉLULA?

Coche

Pie izquiero

Pedal freno

Motor/ruedas

MuerteDesguace

FALLOS EN EL CONTROL DE LA HOMEOSTASIS CELULAR

1. INDEPENDENCIA DE LAS SEÑALES DE CRECIMIENTO

Proliferación celular

FC

RFC

Células tumorales

Sintetizan sus propiosfactores de crecimiento

Sobrexpresión de receptoresde factores de crecimiento

Mutaciones (activados sin FC)

(COCHES SIN CONTROL)

Coches con “pie de serie”

Más de un aceleradoren cada coche

Aceleran incluso sin pisarel acelerador

FALLOS EN EL CONTROL DE LA HOMEOSTASIS CELULAR

2. INDEPENDENCIA DE LAS SEÑALES DE FRENO DEL CRECIMIENTO

Células tumorales

Defectos en los sensoresde señales extracelulares

Defectos en los sistemas dedetención del crecimiento

No funciona el pedal del frenoConductor ciego

No funciona elsistema de frenado

(COCHES SIN CONTROL)

Parada de la proliferación celular

DF

RFC

FALLOS EN EL CONTROL DE LA HOMEOSTASIS CELULAR

3. INDEPENDENCIA DE LAS SEÑALES DE MUERTE

Células tumorales

Defectos en los sensoresde órdenes de muerte

Defectos en los sistemasejecutores de muerte

ITVs que no detectan cochesen malas condiciones

Grúas que no llevan los cochesal desguace

(COCHES SIN CONTROL)

Muerte celular

DF

RFC

FC

RFC

Proliferación

Muerte

QUIMIOTERAPIAS

Trastuzumab(anti-Her2)

Doxorrubicina

Tamoxifen(receptor de estrógenos)

Cannabinoides?

Parada de la proliferación

DF

RFC

1

10a10b

10

11

9

8

7

6a

13

12

6 5

4 5'3'1'

3

2

AB

C

O

OH

OH

OHO

OH

O

OH

9-tetrahidrocannabinol(THC)

8-tetrahidrocannabinol

cannabinol cannabidiol

AlcaloidesFlavonoidesTerpenosCANNABINOIDES

¿Qué son los cannabinoides?

CB1CB2

THCTHC

THC

RESPUESTA CELULAR

RESPUESTA BIOLÓGICA

RECEPTORES DE CANNABINOIDES

¿Cómo funciona el THC?

¿Qué efectos produce el THC?

Tronco cerebral(respiración, ritmo cardiaco)

Ganglios basales(movimiento)

Cerebelo(movimiento)

Corteza(memoria)

Hipocampo(memoria)

Hipotálamo(apetito)

Fuera del sistema nervioso central

Médula espinal (dolor, control del vómito)

Vasculatura (presión sanguínea)

Euforia/sedaciónAlteraciones de la percepciónHambreOjos rojosAumento frecuencia cardiacaFalta de coordinaciónFalta de atención

sin THC

con THC Control THC

Antes Después

¿Podrían hacerse medicinas cannabinoides contra el cáncer?