Biología celular y molecular

Descripción

Presentación

El estudio de la medicina está sufriendo profundas transformaciones en la actualidad, ya que se está retomando la importancia del estudio de las materias básicas tradicionales como pilar fundamental en la integración básico–clínica de la práctica médica y en su relación con la investigación biomédica, al incorporar de manera continua los avances científicos en el estudio de genes genoma), proteínas (proteoma) y biomoléculas de la biología molecular; el estudio de las células (biología celular); tejidos (histología); biología del desarrollo (embriología); en la función (fisiología); en el descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas contra enfermedades (farmacología) y contra defectos congénitos (terapia génica), así como la interrelación del ser humano con organismos patógenos (microbiología y parasitología).

En un futuro próximo se integrarán al estudio de la biomedicina y de la práctica profesional del médico disciplinas que cambiarán para siempre el rumbo de la medicina como hoy la percibimos: la farmacogenética y la farmacogenómica, en la generación de medicamentos más efectivos y menos tóxicos con base en la estructura genómica de cada población; estas nuevas estrategias terapéuticas, a su vez, forman parte de una nueva tendencia en el estudio de la medicina: la medicina genómica, la cual consiste en identificar las variaciones en el genoma humano que confieren riesgo de padecer enfermedades comunes, dando lugar a una práctica médica más individualizada, más preventiva y más predictiva, ya que permitirá identificar a los individuos con riesgo de desarrollar enfermedades comunes antes de que aparezcan los síntomas y así evitar o retrasar sus manifestaciones, complicaciones y secuelas.

La biología celular integra la estructura, biología molecular y fisiología a nivel celular; por esta razón también se le denomina biología celular y molecular, mientras que la citología se refiere sólo a la estructura de las células. La biología celular y tisular es el estudio de la biología celular y la histología integradas como un todo, ya que los tejidos están formados por células.

La investigación histológica (biología tisular) se ha desarrollado de manera explosiva en años recientes, ya que al incorporar a la biología molecular, inmunología y microscopia en todas sus modalidades: electrónica, confocal, multifotónica, etc., ha permitido el desarrollo de técnicas de investigación poderosas, como la hibridación in situ fluorescente (FISH) para el estudio de los ácidos nucleicos DNA y RNA en células y tejidos (biología molecular aplicada a la histología) y la inmunohistoquímica e inmunofluorescencia (inmunología aplicada a tejidos).

El conocimiento actual de la estructura y función de los seres vivos tiene su fundamento en los métodos necesarios para la investigación en las células y tejidos. Los descubrimientos recientes sobre las células son consecuencia directa del desarrollo de técnicas de investigación novedosas, como la microscopia confocal láser, el fraccionamiento celular, la inmunohistoquímica, la cinética de enzimas y la biotecnología de los ácidos nucleicos (DNA y RNA), entre otros. Se requiere tener ciertos conocimientos respecto a los principios fundamentales de los métodos utilizados actualmente en la investigación biomédica para que el estudio de la biología celular y molecular no sea un aprendizaje estéril, sino que además permita adoptar una postura crítica frente a los fenómenos que ocurren en las células y tejidos. Por esta razón, en este libro se incluye una sección de microscopia dedicada a estas nuevas metodologías que nos permiten sumergirnos hasta el interior de las tejidos, células y estructuras subcelulares para explorar, entender y en su caso descubrir los fenómenos bioquímicos y fisiológicos que regulan el nacimiento, el desarrollo y la muerte celular en un concierto complejo de billones de células que trabajan juntas en armonía de manera sincrónica en los organismos pluricelulares, como el ser humano.

Esta obra está dirigida a estudiantes de medicina, veterinaria, biología, odontología, enfermería y ciencias de la salud en general; a técnicos de laboratorio de histopatología, de biología y bioquímica, así como al personal especializado en procedimientos de investigación biomédica básica.

Contenido

Introducción

Prólogo

1. Generalidades de biología celular. Introducción. Fisiología celular. Metabolismo. Homeostasis. Bases químicas de la vida. Agua. Equilibrio ácido–base. Trastornos del equilibrio ácido–base. Moléculas orgánicas. Renovación celular. Dolores Javier Sánchez González, Yolanda Irasema Chirino López, Ismael Vásquez Moctezuma
2. Evolución y diversidad de los seres vivos. Evolución. Niveles de organización en biología. Diversidad de los seres vivos. Dolores Javier Sánchez González, Nayeli Isabel Trejo Bahena
3. Citoplasma. Introducción. Membrana celular o plasmalema. Reconocimiento celular. Retículo endoplasmático. Ribosomas. Aparato de Golgi o dictiosoma. Vacuolas. Cuerpos multivesiculares. Lisosomas. Peroxisomas. Proteasomas. Mitocondrias. Laminillas anilladas. Citoesqueleto. Organelos no membranosos. Inclusiones citoplasmáticas. Dolores Javier Sánchez González, Dairo Jesús Orjuela Henry, G. Yazmín Arellano Salazar
4. Núcleo celular. Estructura y expresión génica. Introducción. Envoltura nuclear o nucleolema. Poros nucleares. Nucleolo. Cromatina. Empaquetamiento del DNA. Cromosomas. Replicación (duplicación) del DNA. Transcripción de genes. RNA autocatalíticos o ribozimas. Retrotranscripción. Dolores Javier Sánchez González, Nayeli Isabel Trejo Bahena, Claudia Marta Martínez Martínez, Esaú Floriano Sánchez
5. Genoma humano y herencia. Introducción. Genoma. Bases moleculares de la herencia. Genes. Mapeo génico. Herencia humana. DNA no codificante o extragénico. Polimorfismo de un nucleótido. Genoma mitocondrial. Mutaciones. Reparación del DNA. Cariotipo. Anomalías cromosómicas. Enfermedades genéticas. Ejemplos de trastornos de un solo gen. Trastornos cromosómicos. Trastornos multifactoriales. Dolores Javier Sánchez González, Ismael Vásquez Moctezuma, Nayeli Isabel Trejo Bahena
6. Nacimiento celular. Ciclo celular. Introducción. División celular en procariotas. División celular en eucariotas. Interfase. Mitosis. Meiosis. Control del ciclo celular. Ciclinas. Cinasas dependientes de ciclina. Transducción de señales y ciclo celular. Dolores Javier Sánchez González, Dairo Jesús Orjuela Henry, Luis Humberto Pérez Astudillo, Nayeli Isabel Trejo Bahena
7. Muerte celular. Apoptosis. Introducción. Características morfológicas. Fases. Necrosis y apoptosis. TUNEL. Relación de la apoptosis con el ciclo celular. Histofisiología de la apoptosis. Familias de moléculas relacionadas con la apoptosis. Regulación molecular de la apoptosis. Cambios en la membrana plasmática. Cambios nucleares. Eliminación de la célula apoptósica. Apoptosis y enfermedad. Dolores Javier Sánchez González, Dairo Jesús Orjuela Henry, Luis Humberto Pérez Astudillo
8. Biología molecular del cáncer. Introducción. Oncogenes virales y oncogenes celulares. Agentes mutagénicos. El cáncer y la herencia. Oncogenes y genes supresores de tumores. Alteraciones epigenéticas relacionadas con el cáncer. Genes clave en la génesis del cáncer (oncogenes). Genes supresores (antioncogenes). Marcadores tumorales. Control del ciclo celular y terapia contra el cáncer. Dolores Javier Sánchez González, Ismael Vásquez Moctezuma, Nayeli Isabel Trejo Bahena
9. Microscopia. Introducción. Historia de la histología y del microscopio. Microscopio de campo claro. Tipos de microscopios. Manejo del microscopio óptico. Ajuste de la iluminación Köhler. Ajuste para micrometría. Ajuste para contraste de fases. Limpieza del microscopio. Dolores Javier Sánchez González, Luis Humberto Pérez Astudillo
10. Microscopia y técnicas complementarias. Métodos histológicos. Tipos de colorantes. Técnicas comunes de tinción en histología. Examen citológico. Técnicas especiales de tinción (argénticas). Inmunolocalización para proteínas. Detección de ácidos nucleicos por microscopia. Técnicas de microscopia electrónica. Fraccionamiento celular. Autorradiografía y radioisótopos. Aislamiento y crecimiento de células en cultivo. Dolores Javier Sánchez González, Dairo Jesús Orjuela Henry, Luis Humberto Pérez Astudillo, Ismael Vásquez MoctezumaReferenciasÍndice alfabético