Cusevi y Pemaco: La fase G0

Comentario de: El Ciclo Celular

La fase G0

La fase G0 es una de los estados por los que pasa la célula durante el ciclo celular. A diferencia del resto de fases, por la fase G0 solo pasan ciertas células. Se relaciona con el estado post-mitótico y se le puede considerar una subfase de la fase G1, ya que se da entre las fases G1 y S, antes del punto de no retorno que obliga a las células a completar el ciclo celular tras entrar en fase S. En esta fase, el número de cromosomas todavía no se ha duplicado, pero la célula ya ha alcanzado la madurez (ya tiene todos lo orgánulos formados). Durante esta fase las células no se reproducen y abandonan el ciclo celular, pero siguen realizando todas sus otras funciones.

Casi todas las células están en algún momento en fase G0, a excepción de las células lábiles (como las células de la piel), que nunca abandonan el ciclo celular y se duplican continuamente.

Las células en fase G0 pueden ser de dos tipos según cuanto tiempo se encuentren en fase G0: quiescentes o senescentes.

Las células en fase G0 quiescentes son aquellas que realizan todas las funciones que deben a excepción de la mitosis porque no es necesaria una población de esas células mayor de la que ya hay, a menos que reciban un estímulo externo. En ese caso, pasarán a la fase S y completarán todo el ciclo celular, repitiéndolo tantas veces como sea necesario hasta que reciban una señal de que deben detenerse. Entonces, volverán a la fase G0, a la espera de otro estímulo

Las células en fase G0 senescentes se encuentran básicamente en el mismo estado. La diferencia entre estos dos tipos de células radica en que las células en fase G0 quiescentes pueden reincorporarse al ciclo celular si reciben el estímulo externo adecuado, mientras que las células en fase G0 senescentes no son capaces de reincorporarse al ciclo celular ni de duplicarse, al menos por ellas mismas ni de manera natural.

Un ejemplo de células en fase G0 quiescentes son los hepatocitos, células del hígado que solo se duplican cuando es reciben un aviso del hígado, ya sea porque las sustancias que trata lo han dañado o por cualquier otra razón. Esto hace infinitamente más fácil los trasplantes de hígado, ya que los hepatocitos regeneran a gran velocidad cualquier trozo de hígado que no sea excesivamente grande, ya que esto causaría la muerte del órgano antes de que pudiese recuperarse.

Por otra parte, el ejemplo de célula en fase G0 más conocido son las neuronas, que no pueden reproducirse. Esta es la causa que con la edad y la muerte de neuronas se vayan perdiendo facultades mentales poco a poco, dependiendo la velocidad de cada individuo y de como haya vivido. Los científicos creen que las neuronas entran en fase G0 porque en este estado la energía utilizada en la mitosis puede ser invertida en otros cosas, como la sinapsis neuronal y el resto de reacciones del cerebro que realizan las neuronas, lo que requiere una gran cantidad de energía.

Aunque no se sabe mucho de como entra las células en fase G0, sabemos que hay proteínas que hacen que la célula pase de una fase a otra, y entre ellas la p27 detiene el ciclo celular en fase G1, por lo que se le considera la proteína causante de la fase G0.

Hay otra proteína que hace que la célula entre en fase G0, si bien lo hace por otros motivos. La proteína p53 (conocida como el guardián del genoma) obliga a la célula a detener el ciclo celular, generalmente en fase G1, cuando el ADN está dañado, evitando así la propagación de enfermedades como los tumores. Por desgracia, algunas de las enfermedades genéticas más graves, como el cáncer, hacen que esta proteína se vuelva inútil, volviéndola incluso en contra de la célula y obligándola a duplicarse sin restricción.

También se cree que algunas células, alcanzada cierta edad, entran en fase G0 por la incapacidad de generar telómeros. Los telómeros son la parte de los cromosomas que se encuentran en los extremos, sellando la cadena y evitando que se deshaga antes de tiempo. Sin ellos, la célula sería incapaz de formar los cromosomas correctamente, y por lo tanto no podría duplicarse. Para evitar que la célula intente realizar la mitosis cuando no puede, la proteína p27 la introduce en fase G0.

Además de todo esto, la célula entra en fase G0 cuando no tiene otra opción. Por ejemplo, si no obtiene las sustancias necesarias para alimentarse, entra en fase G0 y evita el enorme gasto de energía que supone la mitosis.

Aplicaciones:

Gracias a la biotecnología se ha podido entender gran parte de la fase G0, y se están estudiando muchas aplicaciones para este conocimiento. Entre ellas está la de alargar la vida cerebral haciendo que las neuronas realicen la mitosis sacándolas de la fase G0 y así mantener el cerebro joven y con sus aptitudes al máximo. Esto supondría una mejora monumental, ya que la capacidad de aprender podría encontrarse siempre al máximo, y no se perderían facultades mentales al envejecer. Además, una gran cantidad de enfermedades mentales podrían curarse.

Otra de las grandes ventajas de controlar la entrada y salida de las células en la fase G0 es la posibilidad de inducir el estado de fase G0 a las células cancerígenas, para que así no puedan continuar duplicándose ni extendiendo la enfermedad por otros órganos.

Sin embargo, cada tipo de célula entra en fase G0 de una manera distinta a la de las otras células, por lo que es muy difícil estudiar este fenómeno sin verse obligado a estudiar cada célula una por una.

En 2015 se consiguió que una célula cancerosa del páncreas pasase a fase G0 y luego se convirtiera de nuevo en una célula sana. Este es un gran avance en la lucha contra las enfermedades que afectan directamente a las células, sobre todo el cáncer, y se espera que en un futuro no muy lejano estas noticias se conviertan en algo común, y que las enfermedades genéticas no hereditarias desaparezcan casi por completo.

Las células en fase G0 tienen el mismo aspecto que en fase G1, por lo que poner una imagen sería inútil. De todas formas aquí dejo un vídeo sobre el ciclo celular: