Biología Celular

Biología celular (también biología celular o citología) es una rama de la biología que estudia la estructura, función y comportamiento de las células. Todos los organismos vivos están hechos de células. Una célula es la unidad básica de vida que es responsable de la vida y el funcionamiento de los organismos. La biología celular es el estudio de las unidades estructurales y funcionales de las células. La biología celular abarca tanto las células procariotas como las eucariotas y tiene muchos subtemas que pueden incluir el estudio del metabolismo celular, la comunicación celular, el ciclo celular, la bioquímica y la composición celular. El estudio de las células se realiza mediante diversas técnicas de microscopía, cultivo celular y fraccionamiento celular. Estos han permitido y actualmente se están utilizando para descubrimientos e investigaciones relacionados con el funcionamiento de las células, lo que en última instancia brinda información sobre la comprensión de organismos más grandes. Conocer los componentes de las células y cómo funcionan las células es fundamental para todas las ciencias biológicas y, al mismo tiempo, es esencial para la investigación en campos biomédicos como el cáncer y otras enfermedades. La investigación en biología celular está interconectada con otros campos como la genética, la genética molecular, la biología molecular, la microbiología médica, la inmunología y la citoquímica.

Historia

Las células se observaron por primera vez en la Europa del siglo XVII con la invención del microscopio compuesto. En 1665, Robert Hooke denominó "células" al elemento básico de todos los organismos vivos. (publicado en Micrographia) después de mirar un trozo de corcho y observar una estructura similar a una célula, sin embargo, las células estaban muertas y no indicaban los componentes generales reales de una célula. Unos años más tarde, en 1674, Anton Van Leeuwenhoek fue el primero en analizar células vivas en su examen de algas. Todo esto antecedió a la teoría celular que establece que todos los seres vivos están formados por células y que las células son la unidad funcional y estructural de los organismos. Esto fue finalmente concluido por el científico de plantas Matthias Schleiden y el científico de animales Theodor Schwann en 1838, quienes observaron células vivas en tejido vegetal y animal, respectivamente. 19 años después, Rudolf Virchow contribuyó aún más a la teoría celular, agregando que todas las células provienen de la división de células preexistentes. Los virus no se consideran en biología celular: carecen de las características de una célula viva y, en cambio, se estudian en la subclase de virología de microbiología.

Técnicas

La investigación en biología celular analiza diferentes formas de cultivar y manipular células fuera de un cuerpo vivo para profundizar la investigación en anatomía y fisiología humana, y para derivar medicamentos. Las técnicas mediante las cuales se estudian las células han evolucionado. Debido a los avances en microscopía, las técnicas y la tecnología han permitido a los científicos comprender mejor la estructura y función de las células. Muchas técnicas comúnmente utilizadas para estudiar la biología celular se enumeran a continuación:

• Cultura celular: Utiliza células de crecimiento rápido en los medios de comunicación que permiten una gran cantidad de tipo celular específico y una manera eficiente de estudiar células. La cultura celular es una de las principales herramientas utilizadas en la biología celular y molecular, proporcionando excelentes sistemas de modelos para estudiar la fisiología y bioquímica normales de las células (por ejemplo, estudios metabólicos, envejecimiento), los efectos de los fármacos y compuestos tóxicos en las células, y mutagénesis y carcinogénesis. También se utiliza en la detección y el desarrollo de drogas, y la fabricación a gran escala de compuestos biológicos (por ejemplo, vacunas, proteínas terapéuticas).
• Microscopia de fluorescencia: Los marcadores fluorescentes como GFP, se utilizan para etiquetar un componente específico de la célula. Después, una cierta longitud de onda de luz se utiliza para excitar el marcador fluorescente que puede ser visualizado.
• Microscopia de contraste de fase: Utiliza el aspecto óptico de la luz para representar los cambios sólidos, líquidos y en fase de gas como diferencias de brillo.
• Microscopía focal: Combina microscopía de fluorescencia con imágenes enfocando instancias de disparo de luz y snap para formar una imagen 3-D.
• Microscopia electrónica de transmisión: Involucra la tinción de metales y el paso de electrones a través de las células, que se desviarán sobre la interacción con el metal. Esto en última instancia forma una imagen de los componentes en estudio.
• Citometría: Las células se colocan en la máquina que utiliza un rayo para dispersar las células basadas en diferentes aspectos y por lo tanto pueden separarlas según el tamaño y el contenido. Las células también pueden ser etiquetadas con la fluorescencia GFP y pueden ser separadas de esa manera también.
• Fraccionamiento celular: Este proceso requiere romper la célula usando alta temperatura o sonificación seguido de centrifugación para separar las partes de la célula permitiendo que sean estudiados por separado.

Tipos de células

Un dibujo de una célula procariota

Hay dos clasificaciones fundamentales de células: procariotas y eucariotas. Las células procariotas se distinguen de las células eucariotas por la ausencia de un núcleo celular u otro orgánulo unido a la membrana. Las células procariotas son mucho más pequeñas que las células eucariotas, lo que las convierte en la forma de vida más pequeña. Las células procarióticas incluyen Bacteria y Archaea, y carecen de un núcleo celular cerrado. Las células eucariotas se encuentran en plantas, animales, hongos y protistas. Varían de 10 a 100 μm de diámetro y su ADN está contenido dentro de un núcleo unido a una membrana. Los eucariotas son organismos que contienen células eucariotas. Los cuatro reinos eucariotas son Animalia, Plantae, Fungi y Protista.

Ambos se reproducen por fisión binaria. Las bacterias, el tipo más prominente, tienen varias formas diferentes, aunque la mayoría son esféricas o en forma de varilla. Las bacterias se pueden clasificar como grampositivas o gramnegativas según la composición de la pared celular. Las bacterias grampositivas tienen una capa de peptidoglicano más gruesa que las bacterias gramnegativas. Las características estructurales bacterianas incluyen un flagelo que ayuda a la célula a moverse, ribosomas para la traducción de ARN a proteína y un nucleoide que contiene todo el material genético en una estructura circular. Hay muchos procesos que ocurren en las células procariotas que les permiten sobrevivir. En procariotas, la síntesis de ARNm se inicia en una secuencia promotora en la plantilla de ADN que comprende dos secuencias consenso que reclutan ARN polimerasa. La polimerasa procariótica consta de una enzima central de cuatro subunidades de proteína y una proteína σ que ayuda solo con la iniciación. Por ejemplo, en un proceso denominado conjugación, el factor de fertilidad permite que la bacteria posea un pilus que le permite transmitir ADN a otra bacteria que carece del factor F, lo que permite la transmisión de resistencia que le permite sobrevivir en ciertos entornos.

Estructura y función

Estructura de las células eucariotas

Un diagrama de una célula animal

Las células eucariotas están compuestas por los siguientes orgánulos:

• Nucleus: El núcleo de la célula funciona como genoma y almacenamiento de información genética para la célula, conteniendo todo el ADN organizado en forma de cromosomas. Está rodeado de un sobre nuclear, que incluye poros nucleares que permiten el transporte de proteínas entre el interior y el exterior del núcleo. Este es también el sitio para la replicación del ADN, así como la transcripción del ADN al ARN. Después, el ARN es modificado y transportado al citosol para ser traducido a proteína.
• Nucleolus: Esta estructura está dentro del núcleo, generalmente densa y esférica en forma. Es el sitio de síntesis de ARN ribosomal (rRNA), que es necesario para el montaje ribosomal.
• Reticulum endoplasmático (ER): Esto funciona para sintetizar, almacenar y secretar proteínas al aparato Golgi. Structuralmente, el reticulum endoplasmático es una red de membranas encontradas a través de la célula y conectadas al núcleo. Las membranas son ligeramente diferentes de la célula a la célula y la función de la célula determina el tamaño y la estructura de la ER.
• Mitocondria: Comúnmente conocido como la central eléctrica de la célula es un órgano celular doble de membrana. Esto funciona para la producción de energía o ATP dentro de la célula. Específicamente, este es el lugar donde se produce el ciclo Krebs o el ciclo TCA para la producción de NADH y FADH. Posteriormente, estos productos se utilizan dentro de la cadena de transporte de electrones (ETC) y la fosforilación oxidativa para la producción final de ATP.
• Aparato golgi: Esto funciona para procesar, empaquetar y secretar las proteínas a su destino. Las proteínas contienen una secuencia de señal que permite al aparato Golgi reconocer y dirigirla al lugar correcto. El aparato Golgi también produce glicoproteínas y glucólipidos.
• Lysosome: El lisoso funciona para degradar el material traído desde fuera de la célula o viejos organeles. Esto contiene muchos hidrolases ácidos, proteases, nucleases y lipasas, que descomponen las diversas moléculas. La autofagia es el proceso de degradación a través de los lisosomas que ocurre cuando una vesícula brota de la ER y envuelve el material, entonces, conecta y fusiona con el lisoso para permitir que el material sea degradado.
• Ribosomas: Funciones para traducir ARN a proteína. sirve como un sitio de síntesis de proteínas.
• Cytoskeleton: Cytoskeleton es una estructura que ayuda a mantener la forma y organización general del citoplasma. Ancla organelles dentro de las células y compone la estructura y estabilidad de la célula. El citoesqueleto se compone de tres tipos principales de filamentos de proteína: filamentos de actina, filamentos intermedios y microtúbulos, que se mantienen unidos y vinculados a organelas subcelulares y la membrana plasmática por una variedad de proteínas accesorias.
• Membrana celular: La membrana celular se puede describir como una bicapa fosfolípido y también está compuesta de lípidos y proteínas. Debido a que el interior del bicapa es hidrofóbico y para que las moléculas participen en reacciones dentro de la célula, necesitan ser capaces de cruzar esta capa de membrana para entrar en la célula a través de presión osmótica, difusión, gradientes de concentración y canales de membrana.
• Centrioles: Función para producir fibras de husillo que se utilizan para separar cromosomas durante la división celular.

Las células eucariotas también pueden estar compuestas por los siguientes componentes moleculares:

• Cromatina: Esto compone los cromosomas y es una mezcla de ADN con varias proteínas.
• Cilia: Ayudan a propulsar sustancias y también pueden utilizarse con fines sensoriales.

Metabolismo celular

El metabolismo celular es necesario para la producción de energía para la célula y por lo tanto para su supervivencia e incluye muchas vías. Para la respiración celular, una vez que la glucosa está disponible, se produce la glucólisis dentro del citosol de la célula para producir piruvato. El piruvato se descarboxila utilizando el complejo multienzimático para formar acetil coA que se puede utilizar fácilmente en el ciclo TCA para producir NADH y FADH₂. Estos productos están involucrados en la cadena de transporte de electrones para finalmente formar un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna. Este gradiente puede impulsar la producción de ATP y H2O durante la fosforilación oxidativa. El metabolismo en las células vegetales incluye la fotosíntesis, que es exactamente lo contrario de la respiración, ya que finalmente produce moléculas de glucosa.

Señalización celular

La señalización celular o la comunicación celular es importante para la regulación celular y para que las células procesen la información del entorno y respondan en consecuencia. La señalización puede ocurrir a través del contacto celular directo o la señalización endocrina, paracrina y autocrina. El contacto directo célula-célula es cuando un receptor en una célula se une a una molécula que está unida a la membrana de otra célula. La señalización endocrina se produce a través de moléculas secretadas en el torrente sanguíneo. La señalización paracrina utiliza moléculas que se difunden entre dos células para comunicarse. Autocrine es una célula que se envía una señal a sí misma al secretar una molécula que se une a un receptor en su superficie. Las formas de comunicación pueden ser a través de:

• Canales de Ion: Puede ser de diferentes tipos como el voltaje o los canales de iones de ligando cerrados. Permiten el flujo y el flujo de moléculas y iones.
• Receptor acoplado de proteína G (GPCR): Es ampliamente reconocido contener siete dominios transmembrane. El ligando se une en el dominio extracelular y una vez que el ligando se une, esto indica un factor de cambio guanino para convertir el PIB a GTP y activar la subunidad G-α. G-α puede apuntar otras proteínas como el adenilo ciclase o la fosfolipasa C, que en última instancia producen mensajeros secundarios como cAMP, Ip3, DAG y calcio. Estos mensajeros secundarios funcionan para amplificar las señales y pueden apuntar canales de iones u otras enzimas. Un ejemplo para la amplificación de una señal es la unión de cAMP y la activación de PKA eliminando las subunidades regulatorias y liberando la subunidad catalítica. La subunidad catalítica tiene una secuencia de localización nuclear que lo impulsa a entrar en el núcleo y fosforila otras proteínas para reprimir o activar la actividad genética.
• Neuinas de receptor: Factores de crecimiento unidos, promoviendo aún más la tirosina en la porción intracelular de la proteína para cruzar fosforilado. La tirosina fosforilada se convierte en una almohadilla de aterrizaje para proteínas que contienen un dominio SH2 permitiendo la activación de Ras y la implicación de la vía kinase MAP.

Crecimiento y desarrollo

Ciclo celular eucariota

El proceso de división celular en el ciclo de células animales

Las células son la base de todos los organismos y son las unidades fundamentales de la vida. El crecimiento y desarrollo de las células son esenciales para el mantenimiento del huésped y la supervivencia del organismo. Para este proceso, la célula pasa por los pasos del ciclo celular y el desarrollo que implica el crecimiento celular, la replicación del ADN, la división celular, la regeneración y la muerte celular.

El ciclo celular se divide en cuatro fases distintas: G1, S, G2 y M. La fase G, que es la fase de crecimiento celular, constituye aproximadamente el 95 % del ciclo. La proliferación de células es instigada por progenitores. Todas las células comienzan con una forma idéntica y pueden convertirse esencialmente en cualquier tipo de células. La señalización celular, como la inducción, puede influir en las células cercanas para determinar el tipo de célula en la que se convertirá. Además, esto permite que las células del mismo tipo se agreguen y formen tejidos, luego órganos y, en última instancia, sistemas. Las fases G1, G2 y S (replicación, daño y reparación del ADN) se consideran la parte de interfase del ciclo, mientras que la fase M (mitosis) es la parte de división celular del ciclo. La mitosis se compone de muchas etapas que incluyen profase, metafase, anafase, telofase y citocinesis, respectivamente. El resultado final de la mitosis es la formación de dos células hijas idénticas.

El ciclo celular está regulado en los puntos de control del ciclo celular por una serie de factores y complejos de señalización como las ciclinas, la quinasa dependiente de ciclina y p53. Cuando la célula ha completado su proceso de crecimiento y si se encuentra dañada o alterada, sufre muerte celular, ya sea por apoptosis o necrosis, para eliminar la amenaza que puede suponer para la supervivencia del organismo.

Mortalidad celular, inmortalidad del linaje celular

La ascendencia de cada célula actual presumiblemente se remonta, en un linaje ininterrumpido durante más de 3 mil millones de años, al origen de la vida. En realidad, no son las células las que son inmortales, sino los linajes celulares multigeneracionales. La inmortalidad de un linaje celular depende del mantenimiento del potencial de división celular. Este potencial puede perderse en cualquier linaje en particular debido al daño celular, la diferenciación terminal como ocurre en las células nerviosas o la muerte celular programada (apoptosis) durante el desarrollo. El mantenimiento del potencial de división celular durante generaciones sucesivas depende de evitar y reparar con precisión el daño celular, en particular el daño del ADN. En los organismos sexuales, la continuidad de la línea germinal depende de la eficacia de los procesos para evitar daños en el ADN y reparar los daños que se produzcan en el ADN. Los procesos sexuales en eucariotas, así como en procariotas, brindan una oportunidad para la reparación efectiva de daños en el ADN en la línea germinal mediante recombinación homóloga.

Fases del ciclo celular

El ciclo celular es un proceso de cuatro etapas por el que pasa una célula a medida que se desarrolla y se divide. Incluye Gap 1 (G1), síntesis (S), Gap 2 (G2) y mitosis (M). La célula reinicia el ciclo desde G1 o abandona el ciclo a través de G0 después de completar el ciclo. La célula puede progresar desde G0 a través de la diferenciación terminal.

La interfase se refiere a las fases del ciclo celular que ocurren entre una mitosis y la siguiente, e incluye G1, S y G2.

Fase G1

El tamaño de la celda crece.

El contenido de las celdas se replica.

Fase S

Replicación del ADN

La célula replica cada uno de los 46 cromosomas (23 pares).

Fase G2

La celda se multiplica.

En preparación para la división celular, se forman orgánulos y proteínas.

Fase M

Después de la mitosis, se produce la citocinesis (separación celular)

Formación de dos células hijas que son idénticas

Fase G0

Estas células salen de G1 y entran en G0, una etapa de reposo. Una célula en G0 está haciendo su trabajo sin prepararse activamente para dividirse.

Patología

La rama científica que estudia y diagnostica las enfermedades a nivel celular se llama citopatología. La citopatología generalmente se usa en muestras de células libres o fragmentos de tejido, en contraste con la rama de patología de la histopatología, que estudia tejidos completos. La citopatología se usa comúnmente para investigar enfermedades que involucran una amplia gama de sitios del cuerpo, a menudo para ayudar en el diagnóstico de cáncer, pero también en el diagnóstico de algunas enfermedades infecciosas y otras afecciones inflamatorias. Por ejemplo, una aplicación común de la citopatología es la prueba de Papanicolaou, una prueba de detección utilizada para detectar el cáncer de cuello uterino y las lesiones precancerosas del cuello uterino que pueden provocar cáncer de cuello uterino.

Puntos de control del ciclo celular y sistema de reparación de daños en el ADN

El ciclo celular se compone de una serie de etapas consecutivas bien ordenadas que dan como resultado la división celular. El hecho de que las células no comiencen la siguiente etapa hasta que finalice la última, es un elemento importante de la regulación del ciclo celular. Los puntos de control del ciclo celular son características que constituyen una excelente estrategia de monitoreo para divisiones y ciclos celulares precisos. Las cdk, las contrapartes de ciclina asociadas, las proteínas quinasas y las fosfatasas regulan el crecimiento y la división celular de una etapa a otra. El ciclo celular está controlado por la activación temporal de Cdks, que se rige por la interacción con la pareja de ciclinas, la fosforilación por proteínas quinasas particulares y la desfosforilación por fosfatasas de la familia Cdc25. En respuesta al daño en el ADN, la reacción de reparación del ADN de una célula es una cascada de vías de señalización que conduce a la activación del punto de control, regula el mecanismo de reparación en el ADN, las alteraciones del ciclo celular y la apoptosis. Numerosas estructuras bioquímicas, así como procesos que detectan daños en el ADN, son ATM y ATR, que inducen los puntos de control de reparación del ADN.

El ciclo celular es una secuencia de actividades en las que los orgánulos celulares se duplican y posteriormente se separan con precisión en células hijas. Hay eventos importantes que ocurren durante un ciclo celular. Los procesos que ocurren en el ciclo celular incluyen el desarrollo celular, la replicación y la segregación de cromosomas. Los puntos de control del ciclo celular son sistemas de vigilancia que realizan un seguimiento de la integridad, precisión y cronología del ciclo celular. Cada punto de control sirve como un punto final alternativo del ciclo celular, en el que se examinan los parámetros de la célula y solo cuando se cumplen las características deseables, el ciclo celular avanza a través de los distintos pasos. El objetivo del ciclo celular es copiar con precisión cada el ADN del organismo y luego dividir por igual la célula y sus componentes entre las dos nuevas células. Cuatro etapas principales ocurren en los eucariotas. En G1, la célula suele estar activa y continúa creciendo rápidamente, mientras que en G2, el crecimiento celular continúa mientras las moléculas de proteína están listas para la separación. Estos no son tiempos inactivos; son cuando las células ganan masa, integran receptores de factores de crecimiento, establecen un genoma replicado y se preparan para la segregación cromosómica. La replicación del ADN está restringida a una síntesis separada en eucariotas, que también se conoce como fase S. Durante la mitosis, también conocida como fase M, se produce la segregación de los cromosomas. El ADN, como cualquier otra molécula, es capaz de sufrir una amplia gama de reacciones químicas. Las modificaciones en la secuencia del ADN, por otro lado, tienen un impacto considerablemente mayor que las modificaciones en otros constituyentes celulares como el ARN o las proteínas porque el ADN actúa como una copia permanente del genoma celular. Cuando se incorporan nucleótidos erróneos durante la replicación del ADN, pueden ocurrir mutaciones. La mayor parte del daño del ADN se repara eliminando las bases defectuosas y luego volviendo a sintetizar el área extirpada. Por otro lado, algunas lesiones del ADN pueden repararse revirtiendo el daño, lo que puede ser un método más efectivo para hacer frente a los tipos comunes de daño en el ADN. Solo unas pocas formas de daño en el ADN se reparan de esta manera, incluidos los dímeros de pirimidina causados por la luz ultravioleta (UV) modificada por la inserción de grupos metilo o etilo en la posición O6 del anillo de purina.

Dinámica de la membrana mitocondrial

Las mitocondrias se conocen comúnmente como las 'centrales eléctricas' de la célula. debido a su capacidad para producir ATP de manera efectiva, que es esencial para mantener la homeostasis y el metabolismo celular. Además, los investigadores han adquirido un mejor conocimiento de la importancia de las mitocondrias en la biología celular debido al descubrimiento de las vías de señalización celular por parte de las mitocondrias, que son plataformas cruciales para la regulación de la función celular, como la apoptosis. Su adaptabilidad fisiológica está fuertemente vinculada a la reconfiguración en curso del canal mitocondrial de la célula a través de una serie de mecanismos conocidos como dinámica de la membrana mitocondrial, que incluyen la fusión y fragmentación (separación) de la endomembrana, así como la remodelación de la membrana ultraestructural. Como resultado, la dinámica mitocondrial regula y, con frecuencia, coreografía no solo los procesos metabólicos sino también complicados de señalización celular, como las células madre pluripotentes, la proliferación, la maduración, el envejecimiento y la mortalidad. Mutuamente, las alteraciones postraduccionales del aparato mitocondrial y el desarrollo de sitios de contacto transmembrana entre las mitocondrias y otras estructuras, que tienen el potencial de vincular señales de diversas rutas que afectan sustancialmente la dinámica de la membrana mitocondrial, las mitocondrias están envueltas por dos membranas: una mitocondrial interna (IMM) y una membrana mitocondrial externa (OMM), cada una con una función y estructura distintivas, que es paralela a su doble función como centrales eléctricas celulares y orgánulos de señalización. La membrana mitocondrial interna divide la luz mitocondrial en dos partes: la membrana del borde interno, que corre paralela a la OMM, y las crestas, que son invaginaciones multinucleadas profundamente torcidas que dan lugar a la ampliación del área superficial y albergan el aparato de respiración mitocondrial. La membrana mitocondrial externa, por otro lado, es blanda y permeable. Por lo tanto, actúa como base para que las vías de señalización celular se congreguen, se descifren y se transporten a las mitocondrias. Además, el OMM se conecta a otros orgánulos celulares, como el retículo endoplásmico (RE), los lisosomas, los endosomas y la membrana plasmática. Las mitocondrias desempeñan una amplia gama de funciones en la biología celular, lo que se refleja en su diversidad morfológica. Desde el comienzo del estudio mitocondrial, ha sido bien documentado que las mitocondrias pueden tener una variedad de formas, con una morfología tanto general como ultraestructural que varía mucho entre las células, durante el ciclo celular y en respuesta a señales metabólicas o celulares.. Las mitocondrias pueden existir como orgánulos independientes o como parte de sistemas más grandes; también pueden distribuirse de manera desigual en el citosol a través del transporte y la ubicación mitocondrial regulados para cumplir con los requisitos de energía localizados de la célula. La dinámica mitocondrial se refiere al aspecto adaptativo y variable de las mitocondrias, incluida su forma y distribución subcelular.

Autofagia

La autofagia es un mecanismo de autodegradación que regula las fuentes de energía durante el crecimiento y la reacción al estrés dietético. La autofagia también se limpia a sí misma, eliminando las proteínas agregadas, limpiando las estructuras dañadas, incluidas las mitocondrias y el retículo endoplásmico, y erradicando las infecciones intracelulares. Además, la autofagia tiene funciones antivirales y antibacterianas dentro de la célula, y está involucrada en el comienzo de respuestas inmunitarias distintivas y adaptativas a la contaminación viral y bacteriana. Algunos virus incluyen proteínas de virulencia que evitan la autofagia, mientras que otros utilizan elementos de autofagia para el desarrollo intracelular o la división celular. La autofagia macro, la autofagia micro y la autofagia mediada por chaperones son los tres tipos básicos de autofagia. Cuando se activa la macroautofagia, una membrana de exclusión incorpora una sección del citoplasma, generando el autofagosoma, un orgánulo distintivo de doble membrana. El autofagosoma luego se une al lisosoma para crear un autolisosoma, con enzimas lisosomales que degradan los componentes. En la microautofagia, el lisosoma o la vacuola engulle una parte del citoplasma al invaginar o sobresalir de la membrana lisosomal para encerrar el citosol o los orgánulos. La garantía de calidad de la proteína de la autofagia mediada por chaperonas (CMA) mediante la digestión de proteínas oxidadas y alteradas en circunstancias estresantes y el suministro de aminoácidos a través de la desnaturalización de proteínas. La autofagia es el principal sistema de degradación intrínseco de péptidos, grasas, carbohidratos y otras estructuras celulares. Tanto en situaciones fisiológicas como estresantes, esta progresión celular es vital para mantener el equilibrio celular correcto. La inestabilidad de la autofagia conduce a una variedad de síntomas de enfermedades, que incluyen inflamación, alteraciones bioquímicas, envejecimiento y neurodegeneración, debido a su participación en el control de la integridad celular. La modificación de las redes autofagia-lisosomal es un sello típico de muchas enfermedades neurológicas y musculares. Como resultado, la autofagia se ha identificado como una estrategia potencial para la prevención y el tratamiento de diversos trastornos. Muchos de estos trastornos se previenen o mejoran al consumir polifenoles en la comida. Como resultado, los compuestos naturales con la capacidad de modificar el mecanismo de autofagia se ven como una posible opción terapéutica. La creación de la doble membrana (fagóforo), lo que se conocería como nucleación, es el primer paso de la macroautofagia. El enfoque del fagóforo indica polipéptidos desregulados u orgánulos defectuosos que provienen de la membrana celular, el aparato de Golgi, el retículo endoplásmico y las mitocondrias. Con la conclusión del autofagocito, el agrandamiento del fagoforo llega a su fin. El autofagosoma se combina con las vesículas lisosomales para formular un autolisosoma que degrada las sustancias encapsuladas, lo que se conoce como fagocitosis.

Biólogos celulares destacados