Adaptación celular cap. 1Robbins & Cotran
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El documento aborda adaptaciones celulares como hipertrofia, hiperplasia, atrofia y metaplasia, describiendo sus mecanismos y causas patológicas o fisiológicas. Asimismo, se analiza la lesión y muerte celular, incluyendo tipos como necrosis y apoptosis, así como factores que provocan estas lesiones. Finalmente, se detallan las acumulaciones intracelulares y los patrones de necrosis, junto con ejemplos clínicos relevantes.
Adaptación celular cap. 1Robbins & Cotran
- 1. Héctor A. Bósquez GRUPO3 DE MEDICINA ADAPTACION CELULAR HIPERTROFIA: Aumento del tamaño celular, pueden ser por causas patológicas o fisiológicas. El principal estimulo de HIPERTROFIA es por el aumento de la carga de trabajo. Mecanismo de Hipertrofia: 1. Acciones Integradas de Sensores Mecánicos Factores de crecimiento( TGF, Factores de Crecimiento Insulínico, Factor de Crecimiento de Fibroblastos) Sustancias Vasoactivas (Agonistas adrenérgicos, Endotelina I y angiotensina II) 2. Activación de Vías de Transducción de Señales: Vía FosofoInositol 3 Cinasa (PI3K) / AKT - Vía más importante en Hipertrofia Fisiológica Señales anterógrada de Receptores acoplados a Proteína G (inducido por agentes vasoactivos y factores de crecimiento) – Importante en Hipertrofia Patológica 3. Activación de Factores de Transcripción GATA4, Factor Nuclearde Células T Activadas (NFAT),Factor Potenciador de Miocitos2 (MEF2) – Estos Factores aumentan síntesis de proteínas musculares responsables de Hipertrofia. Durante la Hipertrofia Muscular la Isoforma Alfa de la cadena de miosina es reemplazada por la Isoforma Beta. La Hipertrofia Cardiaca se asocia al aumento del Factor Natriurético Auricular, que es una hormona peptídica, que causa secreción de sal por parte del Riñón, disminuye la volemia y la presión arterial, por lo tanto, disminuye la carga hemodinámica. HIPERPLASIA: Aumentode número de células en un órgano o tejido. Solo ocurre en células que tienen la capacidad de dividirse, para poder aumentar su celularidad. Puede ser Fisiológica o Patológica. Hiperplasia Fisiológica: Debida a la acción de hormonas o factores de crecimiento. Ejemplo: Proliferación del epitelio glandular de la mama en la pubertad Hiperplasia Patológica: Causadas por acciones excesivas o inapropiadas de hormonas o factores de crecimiento que actúan sobre una célula diana. Ejemplo: Hiperplasia Endometrial. La Hiperplasia es también una respuesta característica a ciertas infecciones víricas, como el VPH. Mecanismo de Hiperplasia: La Hiperplasia es un resultado de una proliferación de células maduras inducidas por factores de crecimiento y en cierto caso debida al crecimiento de nuevas células a partir de las células madre. ATROFIA: Reducción del tamaño de un órgano o tejido por la disminución del tamaño o numero celular. Puede ser fisiológica (normal durante el desarrollo) o patológica. La atrofia patológica tiene a ser por causas diversas y puede ser local o generalizada.
- 2. Héctor A. Bósquez GRUPO3 DE MEDICINA Falta de Actividad (Atrofia en desuso): La reducción inicial del tamaño es reversible una vez se reanude una actividad. Pérdida de Inervación (Desnervación): La afectación de los nervios da lugar a una atrofia de fibras musculares. Disminuciónde Riego Sanguíneo: Conlleva a una Isquemia, por ejemplo una atrofia del cerebro debida a una arteriosclerosis, ocasionando una Atrofia Senil, que afecta también al corazón. Nutrición Inadecuada: Desnutrición proteico-calórica pronunciada (Marasmo). La reducción de masa muscular (Caquexia), la caquexia afecta a pacientes con enfermedades inflamatorias crónicas o cáncer. Pérdida de Estimulación Endocrina: La pérdida de la estimulación estrogénica tras la menopausia determina la atrofia del Endometrio, Epitelio Vaginal y Mamas. Presión: La compresión de los tejidos durante cualquier periodo de tiempo puede ser causa de atrofia. En un musculo atrófico, las células contienen menos mitocondrias y miofilamentos y una menor cantidad de RER. Mecanismo de la Atrofia: La atrofia es consecuencia de la disminución de la síntesis de proteínas y el aumento de la degradación de sus células. La degradación de las células se da por la Vía Ubiquitina- Proteosoma. La falta de nutrientes activan las Ubiquitinas Ligasas que unen el Péptido Ubiquitina a proteínas celulares y dirigen estas proteínas para que sean degradadas a Proteosomas. La Atrofia va acompañada de Autofagia, caracterizada por la presencia de un incremento de Vacuolas Autofágicas. METAPLASIA: Cambio del tejido epitelial por otro (epitelial o mesenquimatoso). Cambio es reversible. La metaplasia más frecuente es la sustitución de un epitelio cilíndrico por uno escamoso (Vías Respiratorio, común en fumadores). La carencia de Vitamina A (Ácido Retinoico) conduce a la metaplasia escamosa en las vías respiratorias. La metaplasia de un epitelio escamosoporuno cilíndrico(locontrario a loanterior dicho), se da en el Esófago de Barret, como consecuencia al reflujo gástrico. (Puede ocasionar Adenocarcinomas) La metaplasia de tejido conjuntivo consiste en la formación de cartílago, hueso o tejido adiposo (tejido mesenquimal) en lugares donde estos no son normales. La Miositis Osificante ocurre por una hemorragia muscular forma Hueso en el musculo. Mecanismo de la Metaplasia:La Metaplasia es consecuencia de una reprogramación de las células Madre que existen en los tejidos normales. La diferenciación de las células madre se da por: Señales Generadas por Citocinas Factores de Crecimiento Componentes de la Matriz Extracelular Aumento o carencia de Ácido Retinoico (Vitamina A) LESION Y MUERTE CELULAR
- 3. Héctor A. Bósquez GRUPO3 DE MEDICINA Las lesiones celulares se producen cuando las células son sometidas a algún tipo de agresión o estrés. La lesión puede evolucionar de una fase reversible para culminar en la muerte celular. Lesión Celular Reversible: En fases iniciales, formas leves de lesión, los cambios funcionales y morfológicos son reversibles cuando el estímulo perjudical cesa. Rasgos Fundamentales para una lesión Reversible: 1. Fosforilacion Oxidativa Reducida 2. Disminución de las reservas de energía en forma de ATP 3. Edema celular causado por cambios en las concentraciones de iones y por el aflujo de Agua. Muerte Celular: La lesión se vuelve Irreversible, con lo que la célula no puede recuperarse y muere. Tipos de muerte celular: 1. Necrosis: Causada por afectación de las membranas celulares y pérdida de la homeostasia iónica. Los contenidoscelularesescapan a través de la membrana plasmáticadañada, pasando al espacio extracelular induciendo una reacción inflamatoria. La necrosis es la forma de muerte celular propia de numerosas lesiones frecuentes, como las causadas por isquemia, exposición a toxinas, infecciones y traumatismo. 2. Apoptosis: Es una forma de muerte celular caracterizada por disolución nuclear, fragmentación de la célula sin pérdida completa de la integridad de la membrana y eliminación rápida de residuos celulares. La apoptosis es un proceso regulado por eso le designa como “Muerte Celular Programada” La Necrosis es un proceso Patológico, la Apoptosis interviene en múltiples funciones normales y no siempre se asocia a lesión celular. La necrosis también es regulada por vías de transmisión de señales. CAUSAS DE LESION CELULAR Restricción de Oxigeno: La Hipoxia es carencia de oxígeno, causa lesión celular por respiración oxidativa aeróbica. Causas de Hipoxia: Reducción de Flujo Sanguíneo (ISQUEMIA), Oxigenación inadecuada de Sangre (Insuficiencia Respiratoria), Disminución del transporte de Oxígeno. Agentes Físicos: traumatismos mecánicos, temperaturas extremas (quemaduras y frío intenso), cambios repentinos de presión atmosférico, radiación y descargas eléctricas. Sustancias Químicas y Fármacos: Glucosa o sal en concentraciones hipertónicas pueden producir lesión celular. Sustancias venosas como arsénico, cianuro o sales de mercurio. Contaminantes ambientales como herbicidas insecticidas. Sustancias de riesgo industrial u ocupacional como el monóxido de carbono y amianto. Drogas, alcohol y un sin número de fármacos. Agentes Infecciosos: virus microscópicos, helmintoscomo las tenias, rickettsias, hongos y formas de parásitos. Reacciones Inmunológicas: reacciones lesivas a autoantígenos endógenos son responsables de enfermedades autoinmunitarias. Alteraciones Genéticas: los defectos genéticos por carencia de proteínas funcionales, las alteraciones enzimáticas, acumulación de ADN dañado de proteínas mal plegadas. Desequilibrios Nutricionales: carenciaproteico-calórica,carenciade vitaminasespecíficas, problemas nutricionales autoimpuestos (Anorexia por ejemplo), el exceso de colesterol predispone a la arteriosclerosis, la obesidad predispone a diabetes o cáncer. ALTERACIONES MORFOLOGICAS EN LA LESION CELULAR
- 4. Héctor A. Bósquez GRUPO3 DE MEDICINA Lesión Reversible: Hay dos rasgos de lesión celular reversible que se pueden observar al microscopio, el Edema y el cambio graso. El Edema celular se produce siempre que las células no son capaces de mantener la homeostasia de iones y líquidosy es consecuenciade la disfunciónde las bombasiónicas dependientes de la energía en la membrana plasmática. El edema es la primera manifestación en casi todas las lesiones celulares. El Cambio Graso sobreviene en lesiones hipóxicas. Se manifiesta por aparición de vacuolas lipídicas en el citoplasma. Cambios ultraestructurales de las lesiones celulares reversibles incluyen : 1. Alteraciones de la membrana plasmática, como presencia de bullas, borramiento y pérdida de las microvellosidades. 2. Cambios mitocondriales, que incluyen edema y aparición de densidades amorfas pequeñas. 3. Dilatación del RE con separación de los polisomas; pueden identificarse figuras de mielina intracitoplasmáticas. 4. Alteraciones nucleares, como la disgregación de los elementos fibrilares y granulares. Necrosis: las células necróticas no mantiene la integridad de la membrana y su contenido se extravasa produciendo inflamación. Las enzimas que digieren una célula necrótica son los lisosomas. Las células necróticas presentan un aumento en su eosinofilia en tinciones de HyE. Los cambios nucleares se ajustan a tres patrones posibles, derivados de la fragmentación del ADN. CARIÓLISIS: La Basofilia de la cromatina puede disiparse PICNOSIS: Retracción Nuclear y aumento de la Basofilia CARIORREXIS: Fragmentación Necrosis Coagulativa: Forma de Necrosis donde la arquitectura del tejido muerto queda preservada algunos días, los tejidos afectados muestran una textura firme. La Isquemia debida a obstrucción de un vaso puede dar lugar a necrosis Coagulativa en todos los órganos EXCEPTPO EL ENCÉFALO. Un área localizada de necrosis se denomina Infarto. Necrosis Licuefactiva: Caracterizada por digestión de células muertas, transformando el tejido en una masa viscosa liquida. El material necrótico PUS, es amarillento y pastoso debido a la presencia de leucocitos muertos. Muertes por Hipoxia en el SNC se relaciona con necrosis Licuefactiva. Necrosis Gangrenosa: No corresponde a un patrón específico celular. Suele aplicarse a las extremidades, las inferiores sobretodo, cuandohanperdido suirrigación.La necrosises más licuefactivapor acciónde enzimas degradativas en las bacterias y por los leucocitos atraídos produciendo una GANGRENA HÚMEDA. Necrosis Caseosa: Es más habitual en personas con Tuberculosis. El término caseoso se relaciona con el aspecto blanquesino y disgregable que adopta el área necrótica. Esta es característica de los focos inflamatorios conocidos como GRANULOMA. Necrosis Grasa: hace referencia a áreas focales de destrucción grasa. Típicamente generadas por lipasas pancreáticas activadas en la sustancia del páncreas y peritoneal. Esta situación se ve pancreatitis aguda. En el estudio histológico esta necrosis adopta la forma de focos de células en sombra.
- 5. Héctor A. Bósquez GRUPO3 DE MEDICINA Necrosis Fibrinoide: necrosis observada en reacciones inmunitarias que afectan los vaso sanguíneos. Este patrón se suele registrar cuando se depositan complejos antígeno-anticuerpos en las paredes arteriales. El Síndrome de Vasculitis mediados inmunológicamente se observan estos tipos de necrosis. Acumulaciones intracelulares 1. Una sustancia endógena normal se produce a una velocidad normal o aumentada. Ejemplos El cambio graso hepático y la reabsorción de las gotas de proteínas en los túbulos renales. 2. Una sustancia endógena anormal es un producto de un gen mutado, se acumula por defectos en el plegamiento y transporte de las proteínas y por incapacidad de degradar las proteínas anormales de forma eficiente. Ejemplos de este grupo son la acumulación de alfa 1 -antitripsina mutada en los hepatocitosy de diversas proteínasmutadas en lostrastornosdegenerativosdel sistema nerviosocentral. 3. Una sustancia endógena normal se acumula por defectos, en general hereditarios, en las enzimas necesarias para el metabolismo de la sustancia. Ejemplos, los defectos genéticos en las enzimas implicadas en el metabolismo de los lípidos y los hidratos de carbono 4. Se deposita una sustancia exógena anormal y se acumula porque la célula no dispone de maquinaria enzimática para degradar la sustanciani tiene capacidad para transportarlaa otros sitios.La acumulación de partículas de carbón y sustancias químicas no susceptibles de ser metabolizadas, como el sílice, son ejemplos de este tipo de alteración. ESTEANOSIS (Cambio Graso): una acumulación anormal de triglicéridos dentro de las células parenquimatosas.Frecuente en el hígado,además en el corazón musculoy riñón. Las causas de la esteatosis incluyen toxinas, malnutrición proteica, diabetes mellitus, obesidad y anorexia. El alcoholismo y la hepatopatía es la causa principal en países desarrollados.