Transcript
Lesión y muerte celulares,
y adaptaciones.
FACULTAD DE MEDICINA UA DE C
UNIDAD TORREÓN
EQUIPO 1:
NADIA GARCÍA
MAYRA SERRANO
JESÚS FLORES CAMARILLO
CRISPÍN ÁLVAREZ SALAZAR
ALBERTO GUTIÉRREZ PÉREZ
5 SEMESTRE SECCIÓN C
PATOLOGÍA
Estudio de las causas de la enfermedad y de los cambios asociados
a nivel celular, tisular y orgánico, que son responsables de los signos
y síntomas que presentan los pacientes.
Visión general de las respuestas
celulares al estrés y a los estímulos
Las células mantienen una homeostasis normal.
Que una forma de estrés específica induzca adaptación o cause
una lesión reversible o irreversible depende no solo de la naturaleza
e intensidad del estrés, si no también del metabolismo celular, el flujo sanguíneo y el estado nutricional.
ADAPTACIONES CELULARES AL
ESTRÉS
Cambios reversibles en el número, tamaño,
fenotipo, actividad metabólica o las funciones de las células en respuesta a los cambios en su
entorno.
ADAPTACIONES:
FISIOLÓGICAS PATOLÓGICAS
HIPERTROFIA
Aumento del tamaño de las células que provoca
un incremento del tamaño del órgano.
Carga trabajo
Proteínas
División limitada
FISIOLÓGICA
Patológica
Una adaptación al estrés
puede progresar a una lesión
celular funcionalmente
significativa si no se alivia el
estrés.
HIPERPLASIA
Aumento del número de células por proliferación
de las células diferenciadas y sustitución por las
células madre del tejido.
Capacidad de
replicación
Hormonas y FC
Hiperplasia
Fisiológica
Hormonal
Compensadora
Patológica
Hormonal
Factores Crecimiento
El proceso hiperplásico permanece controlado.
En el cáncer, los mecanismo de control del crecimiento se vuelven
desregulados e inefectivos.
ATROFIA
Reducción en el tamaño de la célula por la pérdida de sustancia
celular.
Función
Carga de
trabajo
Degradación
proteínas
Autofagia
Vía ubicuitina-
proteosoma
Deficiencia en nutrientes y
desuso
Activación ubicuitina-
ligasas
Unión a proteínas
Degradación en
proteosomas.
METAPLASIA
Cambio reversible en el que un tipo de célula
adulta es sustituido por otro tipo célula adulta.
Irritación
crónica
Resistencia al
estrés
Transformación
maligna Funciones
Epitelio
respiratorio
en los
fumadores
habituales.
Se pierden
mecanismos
protectores.
Visión general de
lesión y muerte
celular
Las lesiones celulares : estrés intenso impidiendo que se adapte.
Las lesiones pueden progresar de un estadio reversible y terminar en
muerte celular.
Lesión celular reversible.
Muerte celular.
1. Necrosis. (Isquemia, tóxicos, infecciosos y traumáticas).
2. Apoptosis.
Causas de lesión celular
Privación de oxígeno. Hipoxia. [Isquemia].
Neumonía, anemia o intoxicación monóxido de carbono.
Sustancias químicas.
Glucosa, sal o agua. Alteran la permeabilidad,
homeostasis osmotica, enzima o cofactor.
Agentes infecciosos.
Virus a parásitos grandes.
Reacciones inmunologicas.
Reacciones autoinmunitarias o alérgicas.
Factores genéticos.
Trisomias o sustitución de aminoácidos en proteínas.
Desequilibrios nutricionales.
Agentes físicos.
Envejecimiento.
Menor capacidad de responder al daño.
Morfología de la lesión celular.
Estrés + influencia nociva = daño molecular o bioquímico.
Celula: lesión reversible -> normalidad.
lesión irreversible -> muerte celular.
Irreversibilidad celular:
1. Incapacidad para revertir la disfunción mitocondriales.
2. Trastornos profundos en la función de la membrana.
Lesión reversible.
Hinchazón celular.
Bomba de Na dependiente de ATP ineficiente.
Cambio graso.
Lesion hipoxica, tóxica o metabólica.
Morfología
Hinchazón celular.
Palidez por la compresión de los capilares.
Presenta un cambio hidrópico o degeneración vacuolar.
Cambio graso.
Aparición de vacuolas lipídicas.
Principalmente en células de metabolismo graso.
Cambios intracelulares asociados
a una lesión reversible.
1. Alteraciones de la membrana plasmática, como formación de
bullas, acortamiento o distorsión de las microvellosidades y
pérdida de la tensión en las inserciones intercelulares.
2. Cambios en las mitocondrias, como tumefacción y aparición
de densidades amorfas ricas en fosfolípidos.
3. dilatación del RE con separación de los ribosomas y
disociación de los polisomas.
4. Alteraciones nucleares, con formación de grumos de
cromatina.
Necrosis
Es la muerte celular con pérdida de la integridad de la membrana
y extravasación del contenido celular y que termina en la
disociación de la célula.
El contenido extravasado produce reacción inflamatoria.
Las enzimas utilizadas provienen de la misma celula o leucocitos.
Morfología
Cambios en el citoplasma.
Mayor eosinofilia.
Aspecto homogéneo y
vidrioso.
Vacuolizacion.
Cambios en el núcleo.
Secundarios a la rotura del
ADN.
1. Cariólisis.
2. Picnosis.
3. Cariorrexis.
Destino de las células necróticas.
Pueden persistir o ser digeridas.
Sustitución por figuras de mielina, y consecuente
calcificación
Patrones de necrosis tisular
Necrosis coagulativa.
Arquitectura temporal.
Tejidos con textura firme.
Infartos. En órganos sólidos excepto encéfalo.
Necrosis por licuefacción.
Infecciones mitóticas o bacterianas.
Hipoxica en SNC.
Estimulan la acumulación de células
inflamatorias, secreción de enzimas
por leucocitos.
Tejido final resulta en una masa
viscosa líquida; será digerido por fagocitos.
En el caso de infecciones bacterianas
el resultado será el pus.
Necrosis gangrenosa.
Afectación de un miembro por falta de irrigación
causando necrosis por
coagulación de múltiples
capas de tejido.
Gangrena húmeda: necrosis
gangrenosa + infección
bacteriana.
Necrosis caseosa.
Infección tuberculosa. “parecida al queso”.
Acumulación de células fragmentadas o
lisadas con aspecto granular amorfo rosado
en H-E.
Arquitectura destruida sin límites celulares
aparentes.
Granulosa.
Necrosis grasa.
Área focal de destrucción de la grasa.
Vaciamiento de lipasas
pancreáticas
hacia la cavidad peritoneo.
Ocurre posterior
saponificación de las
grasas, combinación con el
Ca.
Necrosis fibrinoide
Sólo con microscopía óptica.
Reacciones inmunitarias por
adición de antígenos y
anticuerpos en las paredes
arteriales.
Panarteritis nudosa.
La extravasación de proteínas intracelulares a través de la membrana celular dañada proporciona un medio para detectar la necrosis específica
Corazón: isoforma de creativa cinasa.
Vía biliar hepática: fosfatasa alcalina.
Lesión irreversible provocaría un aumento en la concentración sérica que a su vez se usan para valorar el daño del tejido .
Mecanismos de lesión celular
Principios:
A. La respuesta depende del estimulo (tipo,duraciónseveridad)
B. Consecuencia depende de estatus,adaptabilidad y genética
C. Daño celular resulta de anormalidades funcional o bioquímica .
Agotamiento de ATPReducción de oxigeno y
nutrientes,daño mitocondrial
(ROS,libera proteínas) ,toxinas
(cyanide)
Entrada de calcio
ATP-dependientetransportes de calcio (10000
menor)
Reserva mitocondria , ER
Estrés oxidativoRadicales libres
ROS( exposición
respiratoria,phagolisosoma)
NO
Superoxido dismutasa
reaccion Fenton
myeloperoxidase
Permeabilidad en membrana
Menor síntesis y mayor
desligamiento de fosfolipidos
ROS
Anormalidades en citoesqueleto
Deshechos de rompimientos de
lipidos
Membrana
mitocondrial,plasmatica , y
lisosoma.
Correlación clínico
- Patológica
Lesión isquémica e hipoxia
Causa frecuente de lesión celular aguda
Se produce una reducción del flujo sanguíneo
La isquemia ocasiona lesiones en los tejidos con mayor rapidez y
gravedad que en la hipoxia, por la reducción en la síntesis de ATP,
lesiones mitocondriales y acumulación de ERO
La pérdida de ATP causa que fracasen los sistemas dependientes de
energía como:
Bombas iónicas
Agotamiento de los depósitos de glucógeno
Reducción en la síntesis de proteínas
Si se recupera el oxígeno los cambios son reversibles
En caso de que la isquemia persista, se produce una lesión
irreversible, necrosis
intensa hinchazón de las mitocondrias, daño extenso en las membranas plasmáticas e hinchazón de los lisosomas,
acumulación de ERO en las células y entrada masiva de calcio al
interior.
Los componentes
celulares se
degradan
y se produce una
extravasación
generalizada
al espacio
extracelular.
fagocitadas por
los leucocitos o
degradadas
aún más a
ácidos grasos,
que pueden
llegarse a
calcificar.
La muerte se
produce,
principalmente,
por necrosis, pero
también puede
contribuir a ella la
apoptosis
Las células
muertas pueden
ser sustituidas por
compuestas de
fosfolípidos en
forma de figuras
de mielina.
Lesión isquémica e hipóxica
Se disponen de indicadores clínicos importantes
Las células de mamíferos han desarrollado protección frente al
estrés por hipoxia
Inducción transitoria de una hipotermia
Se reducen las necesidades metabólicas
Mejora el edema celular
Suprime formación de radicales libres
Lesión isquemia-reperfusión
La recuperación del flujo hacia los tejidos isquémicos pero viables
condiciona la muerte paradójica de las células que no
presentaban lesiones irreversibles
Mecanismos que provocan la exacerbación
celular como consecuencia de la reperfusión
Durante la oxigenación por un aumento en la generación de
ERO(el daño mitocondrial lleva a una reducción incompleta del
oxígeno)
Inflamación, Producción y de citosinas y aumento de expresión de
las células de adhesión
Activación del sistema del complemento
Lesión química (tóxica)
Algunos productos químicos se
combinan con un componente
molecular u orgánulo celular
crítico. (cloruro de mercurio y cianuro)
El mayor daño es el sufrido por
las células que utilizan, absorben,
excretan o concentran el
compuesto.
Sustancias que no son
biológicamente activas primero se
convierten en metabolitos tóxicos
reactivos que actúan sobre las
células diana. (CCl4)
Limitación fundamental del tratamiento farmacológico
Apoptosis
Es una vía de muerte celular en la que la célula activa enzimas
capaces de degradar el ADN propio, as proteínas nucleares y
citoplasmáticas.
Membrana intacta
La célula muerta es eliminada antes de que su contenido sea
liberado
Causas de apoptosis
En situaciones fisiológicas:
Destrucción programada durante la embriogénesis
Involución de los tejidos dependientes de hormonas
con la privación hormonal
Pérdida celular en las poblaciones celulares en
proliferación
Muerte de células que han cumplido con su
finalidad
Eliminación de linfocitos autorreactivos
potencialmente dañinos
Muerte celular inducida por los linfocitos T citotóxicos
En situaciones patológicas
Daño en el ADN (radiación, fármacos, temperaturas
extremas, hipoxia)
Acumulación de proteínas mal plegadas (por mutaciones en
los genes codificadores, estrés del RE)
Lesión celular en infecciones (viricas, respuesta inmunitaria)
Atrofia patológica en órganos parenquimatosos después de
la obstrucción de conductos
Morfología
Los núcleos muestran diferentes estadios de
condensación y
agregación de la
cromatina
Cariorrexis
Cuerpos apoptósicos
(vesículas de citosol y
orgánulos
delimitados)
Mecanismos de la apoptosis
El acontecimiento fundamental en la apoptosis es la activación de las caspasas
Convergen dos vías distintas en la activación de las caspasas: la vía
mitocondrial y la vía de los receptores de muerte
Vía mitocondrial (intrínseca)
proteínas capaces de inducirla apoptosis(citocromo C)
Cuando las células son privadas de los factores de crecimiento o se
exponen a daños en el ADN o acumulan proteínas mal plegadas, se activan una serie de sensores. Bcl-2 denominada «proteínas BH3»
Caspasa 9
Vía de los receptores de la muerte
(extrínseca)
Expresan moléculas de superficie, llamadas receptores de muerte
miembros de la familia de receptores del factor de necrosis tumoral
(TNF)
FasL es una proteína de membranaexpresada principalmente en los linfocitos T activados
Caspasa
8
FLIP
Activación y función de las
caspasas
caspasas iniciadoras 8 y 9
caspasas ejecutoras
degradación de numerosas dianas, activación de nucleasas que
degradan el ADN y las nucleoproteínas -> fragmentación celular
Eliminación de las células
apoptósicas
fosfatidilserina en la cara interna de la membrana plasmática -> en las apoptósicas este fosfolípidose desliza
Algunos cuerpos apoptósicos expresan glucoproteínas adhesivas que son reconocidas por los fagocitos (trombospondina)
Macrófagos
necrosis y apoptosis pueden coexistir (el daño en el ADN activa una enzima, poliADP(ribosa) polimerasa, -ATP, necrosis)
Ejemplos de apoptosis
Privación de factores de crecimiento (desencadenada por la vía mitocondrial por la
activación de miembros proapoptósicos de la
familia Bcl-2 y a una menor síntesis de Bcl-2 y Bcl-
xL)
Lesión del ADN (se acumula proteína p53 detiene
el ciclo celular (en la fase G1)). p53 está mutado
o falta -> transformación neoplásica
Acumulación de proteínas mal plegadas: estrés
del RE (respuesta frente a las proteínas no plegadas
Apoptosis mediada por linfocitos T
citotóxicos
Cuando se activan, estos LTC secretan perforina, forma poros
transmembrana que induce la entrada de las proteasas de serina
de los gránulos de los LTC llamadas granzimas
Escindir las proteínas en los residuos aspartico
Los LTC también expresan FasL en su superficie y pueden destruir las
células diana mediante la unión a los receptores Fas.
Trastornos asociados a una
desregulación de la apoptosis
Apoptosis defectuosa con un aumento de la supervivencia celular
Asociados a una muerte celular excesiva
Enfermedades neurodegenerativas
Lesión isquémica
Muerte de células infectadas por virus
Autofagia
Proceso mediante el cual la célula se come su propio contenido
Secuestro de los orgánulos intracelulares en vacuola autofagica
Fusión con lisosomas para generar
autofagolisosoma
Componentes celulares se digieren por enzimas
lisosomicas
Regula por genes de la autofagia (Atgs)
Induce una muerte celular distinta a la necrosis y apoptosis
Autofagia
Acumulaciones intracelulares
Una de las manifestaciones de los trastornos metabólicos en la célula
Tipos de sustancias acumuladas
Sustancia normal Agua, lípidos o
hidratos de carbono
Sustancia anormal
Exógena Mineral o
productos de agentes infecciosos
EndógenaProducto del metabolismo
anormal.
Acumulaciones intracelulares Muchos procesos condicionan acumulaciones intracelulares anormales
Tip
os
de
tr
ast
orn
o
Sustancia endógena normal, vel. Metabolismo inadecuada para su eliminación
Sustancia endógena anormal (producto de un gen mutado)
S. Endógena normal se acumula por defectos en las enzimas para metabolizarla
Deposito de sustancia exógena anormal, célula no dispone de enzimas para degradarla
Lípidos
Todos los tipos fundamentales de lípidos se peen acumular en las células:
triglicéridos, colesterol y sus ésteres y fosfolípidos
Esteatosis (Cambio graso)
Acumulación anormal de triglicéridos dentro de células parenquimatosas
Frecuente encontrarlo Hígado, corazón, musculo y riñón
Causas
Toxinas
Malnutrición proteica
Diabetes mellitus
Obesidad
Anorexia
Esteatosis (Cambio graso)
Ácidos grasos transportados a hepatocitos
Se estratifican a triglicéridos
Se convierten en colesterol o fosfolípidos
Liberación requiere
apoproteina
Se debe a una entrada
excesiva o metabolismo y
exportación defectuosos de
los lípidos
Morfología
Hígado. Comienza con el desarrollo de inclusiones rodeadas de membrana estrechamente apuestas al RE
Pequeñas vacuolas en el citoplasma que rodea al núcleo
Quistes grasos Glóbulos de grasa se fusionan
Colesterol y ésteres de colesterol Las células emplean el colesterol para la síntesis de las membranas celulares
Acumulaciones intracelulares = procesos patológicos
Aterosclerosis cel. Musculares lisas y macrófagos de la capa intimal se rellenan de
vacuolas lipidicas
Xantomas Cúmulos de cel espumosas en el tejido conj. sub epitelial
Colesterolosis Acumulación de macrófagos cargados de colesterol en la
lamina propia vesicular
Colesterolosis
Macrófagos cargados de colesterol
Proteínas
Se caracterizan por goticulas eosinofilas redondeadas,
vacuolas o agregados citoplasmáticos .
Causas
Goticulas de reabsorción en los túbulos renales proximales.
Se encuentra en nefropatías asociadas a perdida de proteínas en
orina
Cuerpos de Russell
El RE se distiende de forma masiva
Aparecen inclusiones eosinofilas homogéneas
Proteínas
Transporte intracelular y secreción de proteínas críticas defectuosos.
En la deficiencia de α1-antitripsina
Proteínas retrasan su plegamiento
Acumulación de proteínas del citoesqueleto
Acumulaciones de filamentos de queratina hialina alcohólica
Acumulación de neurofilamentos Ovillo neurofibrilar
Agregación de proteínas anormales
Proteínas mal plegadas se depositan en los tejidos
Pueden ser intracelulares, extracelulares o de ambos
Proteínas
Goticulas de reabsorción de proteínas en el epitelio tubular renal
Cambio hialino
Alteración dentro de las células o en el espacio extracelular que les da
un aspecto rosado y vítreo
Ejemplos de depósitos hialinos intracelulares
Goticulas de reabsorción
Cuerpos de Russell
Hialina alcohólica
Hialina extracelular difícil de analizar
Glucógeno
Se almacena en el citoplasma de células sanas
Se observa en pacientes con alteración en metabolismo de la glucosa o el glucógeno.
Vacuolas claras dentro del citoplasma
Principal ejemplo Diabetes mellitus
Glucógeno en células renales, hepatocitos y en células beta
Glucogenosis o enfermedades por deposito de glucógeno
Trastornos genéticos relacionados en los que se acumula glucógeno dentro de la célula
Pigmentos
Los pigmentos son sustancias coloreadas
Elementos normales de la célula Melanina
Anormales Se acumulan en condiciones especiales
Pigmentos
Exógenos
Endógenos
Pigmentos exógenos
Más frecuente Polvo de carbón
Acumulación del pigmento Antracosis
Transporte a ganglios linfáticos
traqueobraquiales
Inhalado y captado por macrófagos alveolares
Mineros del carbón puede haber reacción fibroblastica
Neumoniosis del minero del carbón
Tatuaje pigmentación exógena localizada en la piel
Pigmentos endógenos
Lipofuscina Pigmento insoluble, llamado también lipocromo o
pigmento del desgaste
Constituida Polímeros de lípidos, fosfolípidos y proteínas
Formada a partir de peroxidación lipídica
Signo de lesiones por radicales libres
Se reconoce en las células que sufren cambios regresivos lentos
Hígado y corazón en pacientes envejecidos
Gránulos de lipofucsina
Fuscus Pardo
Finamente granular y con frecuencia perinuclear
Pigmentos endógenos
Melanina
Melas Negro
No derivado de la hemoglobina
Formado por la tirosinasa Tirosina Dihidroxifenilalanina
Pigmento endógeno negro – parduzco
Acido homogentisico Alcapnoturia
Pigmentos endógenos
Hemosiderina Pigmento cristalino amarillento o pardo derivado de la
hemoglobina
Hierro transportado por transferrinas
Se deposita unido a
apoferritina
Se forman micelas de
ferritina
Granulos de hemosiderina
Se reconocen cantidades de hemosiderina en
Medula ósea
Hígado
Bazo
Pigmentos endógenos
Acumulación de
hemosiderina
Exceso local (Hemorragia en tejidos)
Hemobiliverdina
bilirrubina
Hierro Ferritina
hemosiderina
Sobrecarga sistémica de
hierro
Aumento de la absorción
de hierro
Anemias hemolíticas
Transfusiones de sangre repetidas
Granulos de hemosiderina en los
hepatocitos
Azul de Prusia
Calcificación patológica
Deposito anormal de sales de calcio y
cantidades menores de hierro en los tejidos
Se divide
Calcificación
distróficaCalcificación
metastasica
Calcificación distrófica
Independientementede la localización deldeposito, las sales decalcio se reconoce porgránulos blanquecinosque suelen raspar alcorte
Se encuentra en zonas de
necrosis tanto:
coagulativa,
licuefacción, caseosa y
en zonas de necrosis enzimática de la grasa en
donde se tiende a
depositar las sales de
calcio a pesar que las
concentraciones de
calcio estén normales
Patogenia.-La vía final común es la
formación de mineral de
fosfato de calcio
cristalino en forma de
apatita, además que la
calcificación distrófica es
un indicio de una lesión
previa
Morfología.-En coloraciones de h-e la
sales de calcio adoptan
un aspecto granular
basofilo y puede ser intra
o extracelular y formas
los cuerpos de psamoma
Calcificación metastasica
la calcificación puedeafectar de forma difusa alcuerpo pero se localiza enlos tejidos intersticiales de lamucosa gástrica, riñones,arterias sistémicas ypulmones.
Es el deposito de sales de
calcio en tejidos normales
casi siempre se debe a
una hipercalcemia
secundaria o algún trastorno en el
metabolismo del calcio
1. Aumento de la
secreción de la PTH
2. Destrucción del tejido
óseo
3. Trastornos relacionados con la
vitamina D
4. Insuficiencia renal
Envejecimiento
Celular
Envejecimiento de las células.
Enfermedades con la edad:
Cáncer.
La enfermedad de Alzheimer.
La cardiopatía isquémica.
Las celulas sufren:
Falta de energía.
Regulado por un número limitado de genes y vías de transmisión de señales.
El envejecimiento celular es consecuencia de un deterioro progresivo en la
vitalidad y en la capacidad funríonal de las células.
Lesión del ADN.
Agresiones acumulativas sobre el ADN nuclear y mitocondrial.
> Envejecimiento = < reparación (defectos en la reparación).
Presencia de radicales libres.
Tratamiento: uso de proteínas estabilizadoras y fomentarse las respuestas frente a la
lesión.
Menor replicación celular.
Normal: replicación celular limitada.
Límite= estadio terminal ➡ senescencia de replicación.
Niños > Adultos.
Síndrome de Werner.
Envejecimiento acelerado.
Celulas humanas: acortamiento de los teloneros = detención del ciclo celular.
Telomerasa… Replicación/cáncer.
* Los telómeros son secuencias cortas repetidas de ADN en los extremos de los cromosomas
lineales, y son importantes para asegurar la replicación completa de los extremos del cromosoma
y protegerlos de la fusión y degradación.
Homeostasis defectuosa de las proteínas.
Aumento del recambio proteínico.
Menor relación síntesis/traducción.
Actividad defectuosa de chaperonas.
*Apoptosis.
Algunos estreses ambientales, como la restricción de calorías, influyen sobre
las vías de transmisión de señales implicadas en el envejecimiento.
Alteraciones bioquímicas que
contrarrestan el envejecimiento
celular. Menor transmisión de señales por los receptores del factor de
crecimiento parecido a la insulina.
Una menor activación de las cinasas (sobre todo de la «diana de rapamicina» [TOR] y la cinasa AKT).
Alteraciones de la actividad de transcripción.
Mejora de la reparación del ADN, la homeostasis de las proteínas y
aumentar la inmunidad.
Inhibir el envejecimiento celular.
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