3-LESION CELULAR (CAUSAS) (2).ppt

LESIÓN
 Es toda influencia perjudicial
que actúa sobre la célula y
trastorna su capacidad para conservar la
homeostasia.
 Esta resulta luego que se sobrepasa su
capacidad de adaptarse.
TIPOS:
 REVERSIBLE ⇨Submortal y permite la
recuperación celular.
 IRREVERSIBLE ⇨ Mortal y causa la
muerte celular

MECANISMOS DE LESIÓN CELULAR
1.-La respuesta celular a los
estímulos lesivos depende del
tipo de lesión, su duración y
su intensidad.
2.-Las consecuencias de la
lesión celular dependen del
tipo, estado y adaptabilidad
de la célula lesionada.

La lesión celular es el
resultado de anomalías
funcionales y bioquímicas
en uno o más de los
varios componentes
celulares esenciales.
Las dianas más
importantes de los
estímulos lesivos son:

1- La Respiración Aeróbica que implica la
fosforilación oxidativa mitocondrial y la
producción de ATP.
2- La Integridad de las Membranas
Celulares.
3- La Síntesis Proteica.
4- El Citosqueleto.
5- La Integridad del Aparato Genético de la
célula (DNA).

MECANISMOS BIOQUIMICOS DE LA
LESION CELULAR
 Estos ocurren de manera general en la
célula si importar cual sea el agente
agresor.
 1- Deplesión de ATP
 2- Daño Mitocondrial
 3- Aflujo de Ca⁺⁺ Intracelular y Pérdida
de la Homeostasia del Ca⁺⁺.
 4- Acumulación de Radicales Libres
derivados de Oxígeno (Estrés Oxidativo).
 5- Defectos en la Permeabilidad de la
Membrana.

DEPLECIÓN
DE ATP
 Se asocian con lesión hipóxica y química
(Tóxica).
 Se requiere fosfato de alta energía en
forma de ATP para muchos procesos
sintéticos y degradativos de la célula
como transporte de membrana, síntesis
de proteínas, lipogénesis y el ciclo
fosfolítico.

DEPLECIÓN
DE ATP
El ATP se produce de dos maneras:
 Fosforilación Oxidativa (Respiración
Anaeróbica) del ADP (Adenosin
Difosfato), por transferencia de electrones
en las mitocondrias.
 Vía Glucolítica (Respiración Aeróbica)
Produce ATP en ausencia de oxígeno usando
la glucosa, procedente de los líquidos
corporales o de la hidrólisis del glucógeno.

DEPLECIÓN DE ATP
Cuando el ATP ↓ a menos de 5 - 10 % de
los niveles normales, se alteran sistemas
críticos dentro de la célula:
1- ↓ la Actividad de la Bomba de Na⁺.
Se Acumula Na⁺ en el interior de la célula
Sale K⁺ de la célula
Esto trae como consecuencia:
↑ isoosmótico de agua (Tumefacción Celular)
Dilatación del Retículo Endoplásmico

DEPLECIÓN DE ATP
2- Alteración del Metabolismo Energético
Celular
*Se aumenta la glucólisis y se agota el
glucógeno
* Se acumula Acido láctico
* ↓ el PH intracelular
3- ↓ en la Síntesis de Proteínas
Esto ocurre por :
*Desprendimiento de los Ribosomas del RER
*Disociación de Polisomas a Monosomas

•La mitocondria es el sitio mas
importante en la prod. de ATP.
•Son blanco importante de casi todos los
tipos de estímulos lesivos.
Pueden lesionarse por :
•Aumento del Ca⁺⁺
•Estrés Oxidativo
•Degradación de Fosfolípidos a través de la
vía de la Fosfolipasa A2 y Esfingomielina,
Acidos Grasos Libres y Ceramidas.
DAÑO MITOCONDRIAL

Dado que el mantenimiento
del potencial de membrana
es crítico para la
fosforilación oxidativa
mitocondrial, se desprende
que la transición a la
permeabilidad mitocondrial
irreversible, es un golpe
mortal para la célula.
DAÑO MITOCONDRIAL

Se lesiona por
1- ↑ del Ca⁺⁺ intracelular.
2-Estrés oxidativo (Radicales
Libres)
3-Degradación de Fosfolipidos
La lesión consiste en la
formación de un poro o canal
denominado:Transición de
permeabilidad Mitocondrial ,
lo cual hace que se pierda la
homeostasis interna de las
mitocondrias.
DAÑO MITOCONDRIAL

AFLUJO DE CALCIO INTRACELULAR y
PERDIDA DE LA HOMEOSTASIS
INTRACELULAR
El calcio citosólico o intra celular
se mantiene en concentraciones
extremadamente bajas ,
comparado con el extracelular.
La mayoría de calcio intracelular
está en las Mitocondrias y
el Retículo Endoplásmico.
La isquemia y algunas toxinas aumentan la entrada
de Ca⁺⁺ y se activan algunas enzimas.

AFLUJO DE CALCIO INTRACELULAR y
PERDIDA DE LA HOMEOSTASIS
INTRACELULAR
Las enzimas siguientes se
activan por la entrada del Ca⁺⁺
1- ATPasas: Aceleran el
agotamiento del ATP.
2- Fosfolipasas: Favorecen la
lesión de membrana.
3- Proteasas: Rompen las
proteínas de membrana y citoesqueléticas.
4- Endonucleasas: Se asocian a la fragmentación
de la cromatina y DNA.

Las células generan energía reduciendo el oxígeno
a agua y en este proceso se producen pequeñas
cantidades de formas reactivas de oxígeno,
algunas de las cuales son radicales libres que
pueden dañar lípidos, proteínas
y ácidos nucleicos y se llaman:
Especies Reactivas del Oxígeno.
ACUMULO DE RADICALES LIBRES
DERIVADOS DE OXÍGENO
(ESTRÉS OXIDATIVO)

Un desequilibrio entre los sistemas
generadores y limpiadores de
radicales libres da lugar a
Estrés oxidativo.
(ESTRÉS OXIDATIVO)

( ESTRÉS OXIDATIVO)
Los Radicales Libres se
observan en:
1- Lesión Química
2- Radiación
3- Isquemia
4- Envejecimiento Celular

( ESTRÉS OXIDATIVO)
Los radicales libres Producen
Lesión Celular por:
1- Daño en las Membranas
Celulares
2-Lesiones en el DNA
3- Daño a las Proteínas (RE)

Los radicales libres son
átomos sueltos de oxígeno
y otros pequeños
compuestos muy reactivos
a base de oxígeno,
dispuestos a "relacionarse"
con otros átomos, es decir
a "oxidar".
ACUMULO DE RADICALES LIBRES DERIVADOS
DE OXÍGENO( ESTRÉS OXIDATIVO)

Dentro de nuestras células se
forman miles de millones de
radicales libres diariamente.
Pero, a pesar de ser un
producto normal, que elabora
el cuerpo para procesar los
combustibles que quema la
célula, para extraer energía,
tienen un gran poder
destructivo para la misma
célula
ACUMULO DE RADICALES LIBRES DERIVADOS
DE OXÍGENO( ESTRÉS OXIDATIVO)

Qué son los Radicales Libres?
Cada día se sabe más sobre los
radicales libres y se da más
importancia al papel que ejercen
sobre la salud y el envejecimiento.
Todas las sustancias orgánicas
están compuestas por moléculas y
todas las moléculas están
compuestas por electrones.

Las moléculas estables tienen
electrones por pares, hecho que
les confiere estabilidad; pero si
una molécula presenta un electrón
sin pareja se vuelve inestable y
reactivado.
Estas moléculas que contienen un
electrón sin pareja son los
RADICALES LIBRES.

El problema está en que cuando una
molécula pierde un electrón queda
dañada; a su vez, dicha molécula
buscará a otra para quitarle un
electrón e intentar recuperar el que
ha perdido y acabará dañándola
también...
Todo ello acaba provocando una
reacción en nuestras células.
Nuestro organismo produce radicales
libres en todo momento.

Una célula, para vivir, necesita oxígeno;
dicha célula, al tomar el oxígeno, desprende
RADICALES LIBRES.
También el sistema inmune produce
RADICALES LIBRES pero en este caso con
un buen fin: destruir bacterias y virus.
El problema, por tanto, no es producir
radicales libres, sino hacerlo de forma
excesiva e incontrolada.
Existe una serie de factores ambientales
que aumentan los radicales libres, como la
contaminación, el tabaco, el empleo de
pesticidas, etc.

El exceso de radicales libres puede
destruir las células y causarles un daño
irreversible.
Por eso se les ha hecho responsables de
muchas enfermedades: la aterosclerosis,
cardíopatias, cáncer, SIDA, cataratas,
artritis, y, por supuesto, del
envejecimiento.
La acumulación dañina de los radicales
libres da lugar al envejecimiento, y con la
edad, consecuentemente, disminuyen las
posibilidades de ejercer un control sobre
ellos..

Los Antioxidantes
Los antioxidantes protegen de la acción
destructora de los radicales libres.
Decir antioxidantes equivale a decir anti
radicales libres, ya que los oxidantes son
las sustancias que toman electrones de
otras sustancias, es decir, son radicales
libres.
Recientemente los científicos han
demostrado la relación existente entre los
niveles de antioxidantes en los animales y
sus expectativas de vida: a mayor número
de antioxidantes, mayor esperanza de vida.

Los Antioxidantes
Los nutrientes de la alimentación que han
demostrado un mayor poder antioxidante
han sido los beta carotenos, la vitamina E,
la vitamina C, el selenio y la coenzima Q.
Por otra parte, los estrógenos también han
demostrado su poder antioxidante, ya que
impiden la oxidación del LDL-colesterol
(colesterol malo), causante del daño a la
pared vascular y de la formación de la placa
de ateroma (aterosclerosis).

Los antioxidantes pueden suplir al
electrón perdido o desprenderse de uno
para estabilizar al radical libre.
Esto les permitiría convertirse en
radicales libres, pero su estructura les
confiere menor poder reactivo que los
verdaderos radicales libres y no dañan
a otras moléculas.

El proceso antioxidante se completa con
otras reacciones bioquímicas hasta que
el radical libre es totalmente
destruido.
El cuerpo posee y produce muchos
antioxidantes que nos protegen, como
son las enzimas, los aminoácidos, las
proteínas, etc.
Pero también existen nutrientes con
gran poder antioxidante; por ello
muchos científicos aconsejan su
consumo.

DEFECTOS EN LA PERMEABILIDAD DE
LA MEMBRANA
 "El daño de la membrana
citoplasmática lleva a pérdida
del equilibrio osmótico y
aflujo de líquidos e iones,
así como a una pérdida de
proteínas, enzimas,
coenzimas y ácidos
ribonucleicos.

LA MEMBRANA
 También se pierden
metabolitos que son vitales
para la reconstitución del
ADP.
La liberación y activación de
las enzimas lisosomales
da lugar a la digestión de los
componentes celulares y
las células mueren por
necrosis“.

LA MEMBRANA
 Se lesiona por:
 1- Toxinas Bacterianas
 2- Proteínas Virales
 3-Sistema del Complemento
 4- Productos Linfocíticos
 5- Agentes Físicos
 6-Agentes Químicos

LA MEMBRANA
 La pérdida de la permeabilidad selectiva de
membrana es una característica constante de la
mayoría de las formas de lesión celular. Varios
mecanismos bioquímicos pueden contribuir al
daño de membrana:
 1.-Disfunción mitocondrial.
 2.-Pérdida de fosfolípidos
 de la membrana.
 3.-Anormalidades citoesqueléticas.
 4.-Especies de oxígeno reactivo
 (Radicales libres).
 5.-Productos de la descomposición
 de los lípidos.

FORMAS FRECUENTES DE
LESIÓN CELULAR
- Lesión Isquémica e Hipóxica
- Lesión por Radicales Libres
- Lesión Tóxica

LESIÓN ISQUÉMICA
 HIPOXIA: . Descenso en los niveles de
oxígeno. Continúa la producción de
energía glucolítica.
 ISQUEMIA: Producida por ausencia de
oxígeno. Compromete el aporte de
sustratos glucolíticos. Se interrumpe la
producción de energía de origen
anaeróbico, una vez agotados los
sustratos glucolíticos o se inhibe la
función glucolítica , por la acumulación de
metabolitos que tendrían que haber sido
eliminados por el flujo sanguíneo.

LESIÓN ISQUÉMICA REVERSIBLE
 Se puede observar:
 Pérdida de la fosforilación
oxidativa en la mitocondria y ↓ del
ATP:
*Baja la actividad de la bomba Na/K
*↑ de la glucolisis: acidosis y baja el
glucógeno
*Reducción de la síntesis de proteínas
por el desprendimiento de los
ribosomas del retículo endoplásmico.

LESIÓN ISQUÉMICA REVERSIBLE
Si la lesión isquémica continua:
• Dispersión del Citoesqueleto
• Pérdida de las Microvellosidades
• Formación de Vesículas en la Superficie
Celular
• Figuras de Mielina en el Citoplasma
• Edema de las Mitocondrias
• Dilatación del RE
• Edema Celular con:
↑ la [ ] de Na⁺, Cl
↓ la [ ] de K⁺

LESIÓN ISQUÉMICA IRREVERSIBLE
IRREVERSIBLE:
• Tumefación de las Mitocondrias.
• Lesión de la Membrana Plasmática
• Lesión de las Membranas Lisosomales:
salen sus enzimas al citoplasma y se
activan sus hidrolasas ácidas (ARNasas,
ADNasas, proteasas, fosfatasas
glucosidasas y captesinas).
• ↑ del Ca⁺⁺

CAUSAS DE LESIÓN CELULAR
1.Privación de Oxígeno
2.Agentes Físicos
3.Agentes Químicos
y Farmacéuticos
4. Agentes Infecciosos
5. Reacciones
Inmunológicas
6.Trastornos Genéticos
7. Desequilibrios
Nutricionales

Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare “L. Califano” Universita’ di Napoli
“Federico II”
PRIVACION DE OXIGENO:

PRIVACION DE OXIGENO
 Produce lesión celular reduciendo la
respiración aeróbica oxidativa.
 Dependiendo de la gravedad del estado
hipóxico, las células pueden
adaptarse, sufrir lesión o morir.
 HIPOXIA
 ISQUEMIA
 Es una causa importante
y frecuente de lesión.

3-LESION CELULAR (CAUSAS) (2).ppt

PRIVACION DE
OXIGENO
Hipoxia: ↓ del O² (No llega
o no se aprovecha)
Se afecta la respiración
aeróbica de la célula.
Se continua la producción de
energía por la vía de la
Glucosa.

Isquemia: Pérdida del riego
Sanguíneo : (Ya sea por ↓ en el
flujo arterial o reducción del
drenaje venoso).
No se puede usar la vía de la
glucosa y por tanto causa lesión
mas rápido que la Hipoxia.

CAUSAS
 Insuficiencia cardio-
respiratoria:
- Alteración en la perfusión
pulmonar (Edema) Cianosis
-Fallo cardio respiratorio
(IAM)
 Déficit en la perfusión
sanguínea
- Ateroesclerosis
- Trombosis
- Embolismo
- Infartos

CAUSAS
 Pérdida de la capacidad
para transportar el O²
- Anemias
- Intoxicación por
monóxido de Carbono (Muerte
Dulce)
 Menor contenido de O²
- Atmosfera pobre en O²
(Alturas)
 No captación celular de O²
- Venenos

ALTERACION EN LA PERFUSION (CIANOSIS)

ARTERIOESCLEROSIS
Ateroesclerosis- Infarto
Trombosis

INTOXICACION POR MONOXIDO DE CARBONO (MUERTE DULCE)

AGENTES FISICOS
a. Traumas Mecánicos
b. Extremos de Temperatura (Calor,
Frio)
c. Cambios Bruscos en la Presión
Atmosférica (Buzos , Aviones)
d. Radiación (Ultravioleta, Ionizante)
e. Descargas Eléctricas

CAMBIOS BRUSCOS EN LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA

AGENTES QUÍMICOS Y
FARMACEUTICOS
Alteran la Permeabilidad de la
Membrana
• Alteración de los Fosfolípidos
• Unión con los Radicales de la
Membrana
• Alteración de Enlaces Fosfolipidos -
Proteínas

Por productos químicos simples :
• Glucosa, Sal, Oxígeno, Agua
• Venenos
• Contaminantes ambientales
• Contaminantes aéreos
• Insecticidas
• Herbicidas
AGENTES QUÍMICOS Y
FARMACEUTICOS

• Contaminantes industriales
• Fármacos: (Automedicación,
Sobredosificación, Infradosificación,
Iatrogenia)
• Alcohol
• Tabaco
Drogas.
AGENTES QUÍMICOS Y
FARMACEUTICOS

Virus, Bacterias, Hongos,
Protozoos, Metazoarios,
Clamidias, Rickettsias,
parásitos, Tenias , Gusanos
etc...
AGENTES INFECCIOSOS

REACCIONES INMUNOLÓGICAS
En ocasiones, las reacciones inmunitarias
pueden producir lesión celular. Ej:
Reacción Anafiláctica (Shock
Anafiláctico), Alergias, Enfermedades
Autoinmunes.

TRASTORNOS GENÉTICOS
Pueden ser evidentes desde el
punto de vista macroscópicos o
mperceptibles a la vista.
• Anomalías Cromosómicas
Síndrome de Down (Trisomía 21)
Síndrome de Edwards (Trisomía 18)
Síndrome de Patau (Trisomía 13)
• Anemia Falciforme

TRASTORNOS GENÉTICOS
•Trastornos Ligados al
Cromosoma X / Y
•Trastornos Autosómicos
Dominantes
• Trastornos Autosómicos
Recesivos
• Defectos Enzimáticos
• Ex.por Almacenamiento o
Tesaurismosis
Intolerancia a la Lactosa

•Alteración en el metabolismo de la glucosa
(Diabetes)
• Síndromes de Mala absorción Intestinal
•Carencia de proteínas (Desnutrición)
•Carencia de vitaminas
•Carencia de Minerales
•Hiperlipidemia
•Obesidad
•Anorexia
•Bulimia
DESEQUILIBRIOS NUTRICIONALES

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