Lesión y Muerte CelularMd. Sebastián Pástor

ITS Riobamba

2013

Célula

Entidad dinámica • Multitud de reacciones químicas • Mantener y perpetuar su composición

frente a los cambios ambientales.

Metabolismo celular

Anabólicas – catabólicas

Adaptación Celular

•Son las alteraciones estructurales de las células y los tejidos y son específicos de las enfermedades o diagnóstico del proceso de la enfermedad

Cambios morfológicos

•Los cambios morfológicos se traducen en la función anormal y determina los signos y síntomas de la enfermedad así como el curso y pronóstico de la misma

Trastornos funcionales y manifestaciones

clínicas

Aspectos generales de la respuesta celular al estrés y a los estímulos nocivos

Célula

• tiene escasa posibilidad de sufrir cambios genéticos o estructurales debido a las estructuras celulares vecinas.

Necrosis

• muerte celular por una falla en la homeostasis es la necrosis

Apoptosis

• Muerte celular por activación de un programa suicida interno y está diseñada para eliminar células indeseadas durante la embriogénesis y en varios procesos fisiológicos

Envejecimiento celular

Adaptaciones celulares del crecimiento y diferenciación

Hiperplasia

Aumento del número de células

• aumento del volumen del órgano o tejido

Hiperplasia fisiológicaHiperplasia hormonal• aumenta la capacidad

funcional del tejido cuando se necesita

Hiperplasia compensadora• aumenta la masa tisular

tras un daño o resección parcial

Mecanismos de la hiperplasia

• producción aumentada de factores de crecimiento, • niveles aumentados de receptores del factor de crecimiento en las cels blanco o

una vía de señalización celular estas dan lugar no solo a la proliferación de cels restantes sino a la activación de células madre

Terermina el estímulo

• regresa a su normalidad

Hiperplasia patológicaLos mecanismos de

control de crecimiento se han hecho defectuosos

Constituye un territorio fértil sobre el cual puede surgir

la proliferación carcinomatosa

Tambien son respuestas de las células del tejido conectivo

en la curación de heridas (cicatrización) o esta asociado a ciertas

infecciones víricas como el papiloma)

Hiperplasia linfoide Hiperplasia epidermica

Hipertrofia

Aumento en el tamaño de las células

Aumento del tamaño del órgano

Fisiológica Patológica

Hipertrofia de útero normal y en el

embarazo observamos fibras pequeñas a la

izquierda y las hipertroficas a la

derecha

Mecanismos de la hipertrofia

factores de transcripción

• como los c fos, c jun

factores de crecimiento

• (TGB-β) factores de crecimiento tipo insulina1 (IGF 1) factor de crecimiento fibroblástico

agentes vaso activos

• (agonistas α, adrenérgicos endotelina 1 y angiotensina II)

cambio de proteínas contráctiles del adulto a formas fetales o neonatales

• cadena pesada de α miosina es sustituida por la forma β de la cadena pesada de miosina lo que da lugar a al disminución de la actividad de la adenosiltrifosfatasa (ATPasa) de la miosina una contracción mas lenta pero energéticamente mas económica

algunos genes presentes en el desarrollo precoz pueden volverse a expresar en las células hipertróficas

• En el corazón embrionario el gen para el factor natriurético auricular (FNA) que después del nacimiento esta disminuida en la hipertrofia cardiaca produce la secreción de sal en el riñón y por tanto disminuye la presión sanguínea y la carga hemodinámica

Los genes que se inducen durante la hipertrofia incluyen

Hipertrofia cardiaca

Modelos actuales sugieren que son varios los factores involucrados: los mencionados, nutrientes, señales ambientales, ello implica varias vías de transducción que se están investigando

Atrofia

Es la disminución del tamaño de la célula por pérdida de

sustancia celular

Es el resultado de una reducción en los componentes

estructurales

Pueden tener una función disminuida pero no están

muertas Conducto tirogloso y atrofia cerebral

Atrofia patológicaCarga de trabajo disminuida•Atrofia por desuso•Luego de una fractura existe atrofia muscular esquelética - osteoporosis

Pérdida de inervación•Atrofia por denervación•la función muscular depende del suministro neurológico

Riego sanguíneo disminuido•isquemia por enfermedad oclusiva

Nutrición inadecuada•gran malnutrición proteinicocalórica esta asociada al uso del músculo esquelético como fuente calórica

Mecanismos de la Atrofia

Afectación al equilibrio entre la síntesis proteica y su degradación

• Sistemas proteolíticos como los lisosomas que contiene hidrolasas, la vía ubicuitina, proteosomas que degrada muchas proteínas citosólicas y producen caquexia cancerígena las citosinas como el factor de necrosis tumoral

Activación de cierto número de vacuolas autofágicas que degradan componentes celulares como las membranas o mitocondrias

No siempre se pueden degradar todos los componentes entonces tenemos lo cuerpos residuales como los gránulos de lipofuccina cuando están en cantidades suficientes tenemos la atrofia parda

Metaplasia

La metaplasia es un cambio irreversible por el cual una célula de tipo adulto se sustituye por otro tipo celular adulto• Sustitución adaptativa • células sensibles al estrés por otro tipo mejor capacitado para

soportar un ambiente adverso

Metaplasia

Metaplasia epitelial columnar-escamosa

• mas frecuente, en el tracto respiratorio • respuesta a irritación crónica • Las células columnares ciliadas de la tráquea son sustituidas por células epiteliales escamosas estatificadas que resisten mejor la irritación

Esófago de Barret

• el epitelio escamoso esofágico puede ser sustituido por células columnares semejantes a las intestinales • Por la influencia del contenido gástrico refluido • En estas áreas pueden surgir cánceres (adenocarcinomas glandulares)

Metaplasia del tejido conectivo

• Formación de cartílago hueso o tejido adiposo en donde normalmente no existen • Formación de hueso en el músculo (miositis osificante) luego de una fractura ósea

Mecanismos de la metaplasia

Reprogramación de la célula madre

• Se lleva a cabo por señales de las citosinas, factores de crecimiento y componentes de la matriz extracelular del entorno de la célula

No esta claro como se descontrolan las vías normales para producir metaplasia

• Podrían deberse a factores de crecimiento y factores de diferenciación

Metaplasia intestinal

Lesión Celular

Lesión Celular

Aspectos Generales

Una lesión celular es el resultado de un estrés celular tan intenso que las células ya no son capaces de adaptarse o de una exposición celular a agentes per se lesivos o sea una lesión puede progresar

Lesión Celular

Lesión reversible

• Reducción en la fosforilación oxidativa• Edema celular

Lesión irreversible-muerte

• Alteraciones en la membrana• Lisosomas-muerte

CAUSAS DE LESIÓN CELULAR

Privación de oxígeno: Hipoxia-isquemia

Agente físico: trauma mecánico,

calor, frío, radiación y electrocución

Agente químico: fármacos y

tóxicos

Agentes infecciosos

Privación de oxigeno hipoxia-isquemia

• isquemia• hipoxia

la hipoxia produce lesión celular

reduciendo la

respiración aeróbica oxidativa

Agente físico: trauma mecánico, calor, frío, radiación y electrocución

Agente químico: fármacos y tóxicos

Por productos químicos simples (glucosa o sal), venenos,

contaminantes ambientales y aéreos, alcohol y narcóticos e incluso, drogas

terapéuticas.

Agentes infecciosos

Van desde virus submicroscópicos hasta las grandes tenias pasando

por una amplia gama de bacterias, hongos, rickettsias parásitos etc.

Reacciones inmunes

Aunque programadas para la defensa del

organismo el sistema inmunitario puede

producir lesión celular , la anafilaxia puede

producir la muerte o varias enfermedades

Alteraciones Genéticas

Puede producir desde grandes

síndromes como el de Down hasta

sutiles alteraciones genéticas como la hemoglobina S de

la anemia falciforme

Síndrome de Down; Trisomía del cromosoma 21Síndrome de Edwards; Trisomía cromosoma 28Síndrome de Patau; Trisomía del cromosoma 13

Alteraciones Nutricionales

Son causas importantes de muertes ya sea por exceso o por privación

Deficiencias proteinocalóricas, de vitaminas, minerales, excesos de lípidos.

Mecanismos de lesión celular

Respuesta celular

tipo de lesión

duración e intensidad

dosis y el tiempo de exposición

reversibilidad de la lesión

Dianas

Depleción de ATP

Daño mitocondrial

Aflujo de calcio intracelular

El calcio citosólico o intracelular se mantiene en concentraciones

extremadamente bajas comparado con el extracelular.

La mayoría del calcio intracelular está en las mitocondrias y el

retículo endoplásmico

Acumulo de radicales libres

Defectos de permeabilidad de membranas

Acúmulos intracelulares

Acumulos intracelulares

Constituyente celular normal

• Agua, lípido, proteína o carbohidrato.

Sustancia anormal

• Endógena (producto del metabolismo)• Exógena (mineral, toxina, pigmento)

Mecanismo de acúmulos

Sustancia normal endógena se produce a un ritmo normal o aumentado, pero el metabolismo es inadecuado para eliminarla. • Esteatosis hepática

Sustancia normal o anormal se acumula por defectos en su metabolismo, empaquetamiento, transporte o secreción debido a alteraciones genéticas o adquiridas.• Enfermedades de almacenamientos lisosomal y deficit de alfa 1 antitripsina.

Sustancia exógena anormal se deposita y se acumula por falta de maquinaria específica para su metabolismo.• Silicosis• Antracosis• Asbestosis

Lesión celular irreversible

Lesión celular reversible e irreversible

Daño en el citoesqueleto y daño en el DNA

Defectos en la síntesis de

proteínas

Perdida de integridad

de la membrana

celular

Disminucion de ATP,

Se impide la reconstitución del ATP y agota los fosfatos

intracelulares

Perdida continua de proteínas y

enzimas esenciales

Ca extracelular

penetra en la célula y

activa las enzimas

catalíticas

vacuolización de las

mitocondrias

hinchazón del lisosoma

Lesión celular reversible e irreversible

Muerte

celular

Incapacidad de

revertir la disfunción mitocondri

al

desarrollo de

trastornos en la

función de la

membrana

Envejecimiento celular

Envejecimiento celularEs consecuencia del deterioro progresivo

dela función y viabilidad de las

células

Alteraciones genéticas,

acumulación de lesiones celulares y

moleculares

Se manifiesta por

Menor replicación

celular - senecencia

Acortamiento de

telómeros - telomerasa

Muerte celular

Muerte celular

necrosis

apoptosis.

Necrosis

conjunto de alteraciones morfológicas que suceden después de la muerte celular• autolisis

• lisosomas intracelulares provocan la destrucción celular

• Heterolisis• otras células como los macrófagos o los

polimorfonucleados

Necrosis

• picnosis (condensación del núcleo).• cariolisis (disolución de la cromatina).• cromatolisis (disolución de los

cromosomas).• carriorexis (fragmentación de la

cromatina).

La necrosis provoca la aparición de los siguientes cambios intracelulares:

Patrones de necrosis

Necrosis de coagulación:• Se ve cuando la

desnaturalización es el patrón primario.

• Se conserva el contorno de la célula durante unos días. Es característico de la muerte hipóxica en todos los tejidos excepto en el cerebro.

Patrones de necrosis

Necrosis por licuefacción• Es característica de

infecciones bacterianas focales y ocasionalmente, fúngicas.

• La licuefacción digiere completamente las células muertas y el resultado final es la transformación del tejido en una masa viscosa líquida.

Patrones de necrosis

Necrosis gangrenosa• Se aplica a la

perdida de riego sanguíneo y muerte celular

Patrones de necrosis

Necrosis caseosa• Se ve usualmente en los

focos de infección por tuberculosis.

• En el foco necrótico hay células fragmentadas, coaguladas y residuos celulares amorfos, rodeados por un reborde inflamatorio definido conocido como reacción granulomatosa.

Patrones de necrosis

Necrosis Enzimática• Describe áreas focales

de destrucción de la grasa que ocurre típicamente posterior a una lesión pancreática

• El resultado de una liberación patológica de enzimas pancreáticas activadas

Apoptosis

La apoptosis o "muerte celular programada" es una forma de suicidio

celular genéticamente definida, que ocurre de manera fisiológica durante la

morfogénesis, la renovación tisular y en la regulación del sistema inmunitario.

Apoptosis La membrana

plasmática de las células permanece

intacta,

Estructura está alterada

Blanco para la fagocitosis

La célula muerta se elimina

rápidamente

No suscita una reacción

inflamatoria.

Apoptosis fisiológica

Destrucción programada de células durante la embriogénesis.

Involución hormonodependiente en el adulto: como la atresia folicular ovárica en la menopausia, la regresión de la mama tras el destete.

Eliminación celular en las poblaciones celulares proliferativas, como el epitelio de las criptas intestinales.

Muerte de células que han cumplido su propósito, como neutrófilos tras una respuesta inflamatoria.

Eliminación de linfocitos autoreactivos potencialmente dañinos.

Apoptosis patológica

Muerte celular por variedad de estímulos lesivos: radiación, agentes antineoplásicos dañan el ADN. También el calor y la hipoxia.

Lesión celular en ciertas enfermedades víricas como la hepatitis.

Atrofia patológica en los órganos parenuimatosos tras obstrucción ductal, como en el páncreas, la parótida y el riñón.

Muerte celular en tumores.

Características morfológicas de la apoptosis

Encogimiento celular.

Formación de protrusiones citoplasmáticas y cuerpos apoptóticos.

Fagocitosis de las células apoptóticas o cuerpos celulares, habitualmente por macrófagos.

I II

Necrosis y apoptosis