DICCIONARIO MÉDICO
Factor de crecimiento
El factor de crecimiento son proteínas señalizadoras que regulan la proliferación, diferenciación y supervivencia celular en el organismo. Participan en el desarrollo embrionario, la reparación de tejidos y el mantenimiento de la homeostasis, y su alteración interviene en la patogenia de numerosas enfermedades. Un factor de crecimiento es una sustancia natural, habitualmente una proteína o un péptido, capaz de estimular procesos celulares como la proliferación, la diferenciación y la migración. Estas moléculas actúan como señales de comunicación entre células y coordinan actividades biológicas necesarias para el desarrollo, el mantenimiento y la reparación de los tejidos. El término, acuñado originalmente en inglés como growth factor, se ha consolidado en la nomenclatura biomédica internacional y se emplea tanto en investigación como en la práctica clínica. Las hormonas clásicas son producidas por glándulas endocrinas específicas y viajan por la sangre hasta órganos distantes. Los factores de crecimiento, en cambio, pueden ser sintetizados por prácticamente cualquier tipo de célula del organismo. Muchos de ellos ejercen su acción de forma local, comunicándose con las células vecinas (señalización paracrina) o incluso con la propia célula que los produce (señalización autocrina), aunque algunos, como los factores de crecimiento análogos a la insulina, también circulan por el torrente sanguíneo y alcanzan tejidos lejanos. Conviene distinguir el concepto de factor de crecimiento del de citocina, con el que a veces se confunde. El término "citocina" es más amplio y neutro: incluye moléculas que inhiben el crecimiento o que inducen la muerte celular programada (apoptosis), mientras que "factor de crecimiento" implica, en sentido estricto, un efecto positivo sobre la proliferación. La mayoría de los factores de crecimiento son proteínas que no pueden atravesar la membrana celular por sí mismas. Para ejercer su función, se unen con alta afinidad a receptores específicos situados en la superficie de las células diana. Cada factor reconoce un tipo concreto de receptor, lo que confiere especificidad a la señal: solo las células que expresen el receptor adecuado podrán responder. Cuando el factor de crecimiento se une a su receptor, este experimenta un cambio conformacional que activa su dominio intracelular. La mayoría de los receptores de factores de crecimiento poseen actividad tirosina quinasa, lo que significa que pueden fosforilar residuos de tirosina en proteínas situadas dentro de la célula. Esa fosforilación desencadena una cascada de reacciones en cadena que transmite la señal desde la membrana hasta el núcleo, donde se modifica la expresión de genes relacionados con la división, la supervivencia o la diferenciación celular. Entre las principales vías activadas destacan la RAS-MAPK (regulación del crecimiento y la división), la PI3K/AKT (supervivencia celular y metabolismo) y la JAK-STAT (producción de células sanguíneas y respuesta inmunitaria). Existen numerosas familias de factores de crecimiento, cada una con funciones biológicas propias. Solo la familia de los factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) cuenta con 23 miembros en humanos. A continuación se describen los grupos de mayor relevancia. El factor de crecimiento epitelial (EGF) fue descubierto por Stanley Cohen a comienzos de la década de 1960 y estimula la proliferación de células epiteliales, fibroblastos y otras poblaciones celulares. Su receptor, el EGFR, fue el primer receptor tirosina quinasa caracterizado como tal, y su papel en la renovación de la piel y la cicatrización de heridas lo convierte en una de las moléculas más estudiadas de la biología celular. Las alteraciones en la señalización del EGF y su receptor están implicadas en el desarrollo de diversos tipos de neoplasias. Otra familia de gran relevancia es la del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el principal regulador de la angiogénesis, es decir, la formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes. Producido por macrófagos, células endoteliales y muchos otros tipos celulares, resulta necesario durante el desarrollo embrionario, la cicatrización y la respuesta a la hipoxia tisular. En el contexto oncológico, los tumores utilizan el VEGF para generar los vasos que les aportan nutrientes y oxígeno. Almacenado en los gránulos alfa de las plaquetas, el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) se libera durante la coagulación y atrae fibroblastos y células del músculo liso hacia la zona de la lesión, estimulando su proliferación. Su cadena B resultó ser prácticamente idéntica al producto del oncogén vírico v-sis, un hallazgo que en 1983 vinculó por primera vez los factores de crecimiento con la oncogénesis molecular. La familia del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) comprende 23 miembros que participan en el desarrollo embrionario, la cicatrización, la angiogénesis y, en el caso de los FGF endocrinos (FGF-19, FGF-21 y FGF-23), la regulación metabólica. Las mutaciones en sus receptores (FGFR) están asociadas a trastornos esqueléticos como la acondroplasia. Los factores de crecimiento análogos a la insulina (IGF) median muchos de los efectos de la hormona del crecimiento y regulan el crecimiento y el metabolismo celular. El IGF-1, conocido también como somatomedina C, es el principal responsable del crecimiento posnatal, mientras que el IGF-2 desempeña un papel predominante durante la vida fetal. La superfamilia del factor de crecimiento transformador (TGF) incluye moléculas con funciones tanto estimuladoras como inhibidoras del crecimiento. El TGF-beta actúa como potente inhibidor de la proliferación en muchos tipos celulares y, al mismo tiempo, promueve la formación de matriz extracelular. Sus receptores, al contrario que los de la mayoría de los factores de crecimiento, poseen actividad serina/treonina quinasa. Perteneciente a la familia de las neurotrofinas, el factor de crecimiento nervioso (NGF) resulta necesario para la supervivencia, el desarrollo y la función de determinadas poblaciones neuronales. Su descubrimiento mereció el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1986 para Rita Levi-Montalcini y Stanley Cohen, junto con el EGF. Los factores de crecimiento hematopoyéticos incluyen citocinas como la eritropoyetina (EPO), el G-CSF y el GM-CSF, que regulan la producción de las distintas líneas de células sanguíneas en la médula ósea. Los factores de crecimiento actúan de forma coordinada y secuencial en las distintas fases de la reparación tisular. Inmediatamente después de una herida, las plaquetas se activan y liberan PDGF, TGF-beta y EGF, que atraen neutrófilos y macrófagos hacia la zona lesionada e inician la cascada inflamatoria. Los macrófagos, a su vez, producen factores de crecimiento adicionales que amplifican la respuesta. En la fase proliferativa, los factores de crecimiento estimulan la proliferación de fibroblastos que producen colágeno y otros componentes de la matriz extracelular. El VEGF promueve la formación de nuevos vasos sanguíneos que aportan oxígeno y nutrientes a la zona en reparación, mientras que el EGF y el FGF contribuyen a la reepitelización de la herida. Durante la remodelación final, el TGF-beta participa en la reorganización del colágeno y determina la calidad de la cicatriz resultante. Las alteraciones en la producción, la recepción o la señalización de los factores de crecimiento pueden contribuir a la transformación maligna y a la progresión tumoral. Algunos tumores producen cantidades anormalmente elevadas de factores de crecimiento que estimulan su propia división de forma autocrina. Otros sobreexpresan receptores en su superficie, amplificando la respuesta a concentraciones normales de ligando; un ejemplo relevante es la sobreexpresión del receptor HER2 en aproximadamente el 30 % de los cánceres de mama. También se han descrito mutaciones que mantienen la vía de señalización activa de forma constitutiva, independientemente de la presencia del factor de crecimiento. Las mutaciones en el gen RAS, que afectan a la vía de señalización intracelular, se encuentran en torno al 25 % de los tumores humanos. La angiogénesis tumoral, mediada en gran parte por el VEGF, constituye otro mecanismo mediante el cual los factores de crecimiento contribuyen a la progresión del cáncer. La conexión entre los oncogenes y los factores de crecimiento quedó establecida cuando se descubrió, en 1983, que el oncogén sis del virus del sarcoma del simio codificaba una proteína prácticamente idéntica al PDGF-B. Desde entonces se han identificado más de cien oncogenes que afectan a distintos niveles de estas vías de señalización. Las hormonas son producidas por glándulas endocrinas específicas y viajan por el torrente sanguíneo hasta alcanzar tejidos diana distantes. Los factores de crecimiento, en cambio, pueden ser producidos por prácticamente cualquier tipo celular y suelen actuar de forma local (paracrina o autocrina), aunque algunos, como el IGF-1, también circulan por la sangre. No todas las hormonas son proteínas; la mayoría de los factores de crecimiento sí lo son. No son agentes cancerígenos directos. Lo que puede contribuir al desarrollo tumoral son las alteraciones en su producción, en sus receptores o en las vías de señalización que activan: mutaciones que provocan una producción excesiva, una sobreexpresión de receptores o una activación constitutiva de las cascadas de señalización. Estos hallazgos son frecuentes en células cancerosas y constituyen la base de muchas estrategias terapéuticas actuales en oncología. Se han identificado decenas de familias, cada una con múltiples miembros. Solo la familia FGF cuenta con 23 miembros en humanos. Otras familias relevantes son las del EGF, el IGF, el PDGF, el VEGF, el TGF, las neurotrofinas y los factores estimulantes de colonias. En conjunto, estas moléculas regulan prácticamente todos los aspectos del desarrollo, el mantenimiento y la reparación del organismo. Sí. El plasma rico en plaquetas (PRP) es un concentrado de plaquetas autólogas que, al activarse, libera una combinación de PDGF, TGF-beta, VEGF, IGF-1, EGF y FGF, entre otros. Se ha investigado su uso en lesiones tendinosas, úlceras crónicas, regeneración ósea y otras aplicaciones. Los resultados varían según la indicación y la preparación utilizada, por lo que el profesional sanitario valorará su idoneidad en cada caso.Qué es un factor de crecimiento
Mecanismo de acción
Principales familias
Factores de crecimiento en la cicatrización
Factores de crecimiento y cáncer
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un factor de crecimiento y una hormona?
¿Los factores de crecimiento pueden causar cáncer?
¿Cuántos factores de crecimiento existen en el cuerpo humano?
¿El plasma rico en plaquetas es una fuente de factores de crecimiento?
Referencias
Entradas relacionadas en el diccionario
Infografías realizadas con https://BioRender.com
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