ASIGNATURA: Patología Clínica. DOCENTE: Dr. Juan Carlos RODRIGUEZ BALDEON. TEMA: Lesión Celular. ESTUDIANTES: MOLOCHO QUIROZ, Eugenio. GUEVARA CHÁVEZ, Hector A. CUTIPA VALENTIN, Favio Cesar. CASTRO CALDERON, Oscar. MORALES – PERÚ
ASIGNATURA: Patología Clínica. DOCENTE: Dr. Juan Carlos RODRIGUEZ BALDEON. TEMA: Lesión Celular. ESTUDIANTES: MOLOCHO QUIROZ, Eugenio.GUEVARA CHÁVEZ, Hector A.CUTIPA VALENTIN, Favio Cesar.CASTRO CALDERON, Oscar.
MORALES – PERÚ 2015
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ContenidoIntroduccion .......................................................................................................................... 3.
Lesión celular......................................................................................................................... 4.
1. Causas de la lesión celular ............................................................................................ 4.
2. Mecanismos de lesión celular........................................................................................... 4.
2.1 Deplesión del ATP........................................................................................................ 4.
2.2 Lesión mitocondrial.................................................................................................... 5.
2.3 Entrada de Ca y pérdida de la homesotasis de Ca.................................................... 6.
2.4 Acumulación de radicales libres derivados del O2 ................................................... 7.
2.5 Defectos de la permeabilidad de la membrana........................................................ 7.
2.5.1 Mecanismo de lesión de la membrana………………..………………………………………………. 7.
2.5.2 Consecuencias de las lesiones de la membrana ………………………………………………. 7.
2.6 Lesiones del ADN y proteínas …………………………………………………………………………………. 8.
3. Tipos de Lesión celular ……………..………………………………………………………………………………… 8.
3.1. Lesión celular reversible ………………………………………………………………………………………… 8.
3.1.1 Tumefacción Hidrópica …………………………………………………………………………………….. 9.
3.2. Lesión celular Irreversible ………………………………………………………………………………………. 10.
3.2.1 Necrosis ……………………………………………………………………………………………………………. 10.
4. Caso Clínico………………………………………………………………………………………………………………….. 15.
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INTRODUCCION
La célula normal está limitada a un abanico bastante estrecho de función y estructura por sus programas genéticos de metabolismo, diferenciación y especialización; por las restricciones de las células de la vecindad, y por la disponibilidad de sustratos metabólicos. Sin embargo, es capaz de responder a las demandas fisiológicas normales, manteniendo un estado estable denominado HOMEOSTASIA.
Los tipos de estrés fisiológico más intenso y algunos estímulos patológicos pueden dar lugar a un número de adaptaciones celulares, durante los cuales se alcanzan nuevos, pero alterados, estados estables, preservando la viabilidad de la célula y modulando su función según responde a tales estímulos.
Si se sobrepasan los límites de la respuesta adaptativa a un estímulo, o en ciertas situaciones cuando la célula está expuesta un agente lesivo o a estrés, se sucede una secuencia de acontecimientos que se denomina LESIÓN CELULAR reversible hasta cierto punto, pero si el estímulo persiste o es bastante intenso, la célula alcanza un punto de no retorno y sufre lesión celular IRREVERSIBLE y finalmente, MUERTE CELULAR.
Diferentes tipos de estrés pueden inducir cambios celulares y tisulares distintos. Los trastornos metabólicos en las células pueden asociarse con ACÚMULOS INTRACELULARES de diversas sustancias, incluyendo proteínas, lípidos e hidratos de carbono, calcio.
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Se produce cuando las células ante un estrés o estímulos lesivos no pueden adaptarse.
1. Causas de la Lesión celular(3)
Hipoxia, deficiencia de oxígeno. Agentes físicos, entre ellas los traumatismos mecánicos, temperaturas
extremas (quemaduras y frio intenso), radiación, choque eléctrico, cambios súbitos de la presión atmosférica.
Agentes químicos, entre ellas venenos (cianuro, arsénico), insecticidas. Agentes infecciosos, entre ellas virus, bacterias, hongos, parasito. Reacciones inmunológicas Alteraciones genéticas Desequilibrios nutricionales
2. Mecanismos de Lesión celular(3)
2.1. Depleción del ATP: Se asocian frecuentemente a lesiones hipóxicas y químicas (toxicas). Las principales causas del agotamiento del ATP son la reducción del aporte de O2 y nutrientes, lesiones de las mitocondrias, algunas toxinas. Esta depleción traerá como consecuencia: Falla del transporte de la bomba de Na y de la bomba de Ca, que
condicionara a un aumento del flujo de entrada de Na, H2O, Ca a las células y salida de K. Provocara cambios morfológicos como Edema del Re y edema celular, perdida de la microvellosidades, bullas.
La disminución del ATP ocasiona un incremento de la glucolisis anaerobia con el fin de producir ATP mediante metabolismo de glucosa a partir de glucógeno, pero agotando posteriormente su reserva. La glucolisis también condiciona un incremento del ácido láctico y una disminución de pH intracelular, lo que reduce la actividad de muchas enzimas celulares.
Si el agotamiento de ATP se agrava se produce una rotura estructura del aparato de la síntesis de proteínas, determinando la separación de ribosomas del RE rugoso y la separación de los polisomas, con la consiguiente reducción de la síntesis de proteínas.
Una depleción mayor del ATP producirá lesiones irreversibles en membranas mitocondriales y lisosómicas, posteriormente necrosis celular.
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2.2. Lesión mitocondrial: Se produce por un incremento de Ca citosólico, ERO, disminución de O2. Se asocian a 2 consecuencias: Formación del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial,
condicionando la pérdida del potencial de membrana mitocondrial con un agotamiento progresivo del ATP, terminando en necrosis.
El incremento de la permeabilidad de la mitocondria condiciona salida de proteínas que pueden activar enzimas inductoras de apoptosis (citocromo C) hacia el citosol, ocasionando una muerte por apoptosis.
2.3. Entrada de Ca y pérdida de la homeostasis de Ca: Ocasionado por la isquemia, algunas
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toxinas que incrementa la concentración de Ca en el citosol, debido a su liberación de los depósitos intracelulares y por el incremento del flujo de la membrana plasmática. Da como consecuencia: Apertura del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial y la
posterior disminución del ATP. Activación de Enzimas celulares que pueden ser dañinos a la célula. Puede inducir a la apoptosis mediante activación de caspasas y
aumento de la permeabilidad mitocondrial.
2.4. Acumulación de radicales libres derivados de oxígeno: Las especies reactivas de oxigeno (ERO) se generan normalmente en las células durante la respiración mitocondrial y producción de energía pero son eliminados por las defensas celulares. Cuando se incrementa la producción de ERO se produce el estrés oxidativo. Los efectos del ERO y otros radicales libres son:
Peroxidación lipídica de la membrana en presencia de O2, donde la interacción de radicales libres derivados de O2 y lípidos generan peróxidos con una consiguiente propagación, ocasionando lesiones en la membrana.
Modificación oxidativa de las proteínas, que altera la forma de proteínas estructurales y provocar la degradación por los proteasomas de proteínas mal plegadas.
Lesiones en el ADN.
2.5. Defectos de la permeabilidad de la membrana: La alteración de la membrana se debe al agotamiento de ATP, activación de fosfolipasas mediadas por Ca.
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2.5.1. Mecanismos de la lesión de la membrana ERO Reducción de la síntesis de fosfolípidos por fallo en la función
mitocondrial o por hipoxia (ambos disminuyen producción de ATP).
Aumento de la degradación de fosfolípidos por activación de fosfolipasas, incremento de la concentración de Ca. Esta degradación provoca también una acumulación de productos de degradación de lípidos.
Alteraciones del citoesqueleto por activación de proteasas
2.5.2. Consecuencias de las lesiones de la membrana En la lesión de las membranas mitocondriales: apertura de poro
de transición de la permeabilidad mitocondrial. En la lesión de la membrana plasmática: perdida del equilibrio
osmótico con entrada de líquidos e iones a la célula. En la lesión de la membrana lisosómica: salida de enzimas hacia
el citoplasma cuya activación permite digestión enzimática de proteínas, ADN, ARN y glucógeno.
2.6. Lesiones del ADN y proteínas: Las células tienen mecanismos para reparar lesiones de ADN, pero cuando estas se agravan, la célula inicia un proceso de suicidio que termina en apoptosis.
Algo similar ocurre cuando hay un mal plegamiento de proteínas ya sea por mutaciones o estímulos externos (radicales libres).
3. TIPOS DE LESION CELULAR: (1-2)
3.1. LESIÓN CELULAR REVERSIBLE: Son los cambios bioquímicos y estructurales reversibles, producidos en una célula a causa de la acción de una noxa,
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sucede cuando se elimina el estímulo lescivo y la célula regresa a su estado normal.
Los cambios intracelulares asociados a una lesión reversible se encuentran los siguientes:
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. El citoplasma puede albergar masas de fosfolípidos, llamados figuras de mielina, que se producen a partir de las membranas celulares dañadas.
Los fenómenos principales de la lesión celular reversible son:
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o La hinchazón celular o tumefacción celular (hidrópica): Es la incapacidad celular de mantener el equilibrio hidroelectrolítico.
o El cambio graso: Se produce en la lesión hipóxica y en varias formas de lesión tóxica o metabólica y se manifiesta por el aspecto de vacuolas lipídicas pequeñas o grandes en el citoplasma. Se encuentra, principalmente, en las células que participan en el metabolismo graso (p. ej., hepatocitos y células miocárdicas).
3.1.1.TUMEFACCIÓN HIDRÓPICA: La tumefacción hidrópica es la manifestación de una acumulación de agua en el medio intracelular, esta degeneración es producida principalmente por agentes patógenos, por ejemplo: ampollas por agentes virales epiteliotropos, quemaduras solares, etc.
Características de una tumefacción hidrópica:
a) Aparición de vacuolas pequeñas intra-citoplasmáticas por la constante acumulación de agua dentro de las células.
b) Se encuentra con mayor frecuencia en el túbulo contorneado proximal, hígado y corazón.
c) Se produce por envenenamiento con cloroformo, infecciones o fiebre alta e hipopotasemia.
d) Esta tumefacción termina por causar lisis celular.e) Aumento del volumen intracelular y por tanto aumento del
diámetro celular.f) Presenta un cambio poco notable al nivel microscópico, es más
notorio a nivel macroscópico, cuando se toma a todo el órgano.g) El color del órgano se torna pálida.h) El peso del mismo aumenta igual que su turgencia.
Patogenia:
- El sodio y calcio entran a la célula, mientras que el potasio va hacia el medio extracelular.
- La causa de la tumefacción debe tener la capacidad de dañar la membrana plasmática y alterar el control de transporte del agua y electrolitos.
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3.2. LESIÓN CELULAR IRRSEVERSIBLE (NECROSIS Y APOPTOSIS)(3 y 5)
3.2.1. NECROSIS: La necrosis es un proceso patológico de muerte celular pasivo, el cual generalmente ocurre en respuesta a factores tóxicos externos, como es la inflamación, isquemia o daño toxico, que no se presentan bajo condiciones fisiológicas. Todos estos cambios condenan a la célula a perder su función específica, y solamente forma parte de restos celulares que serán fagocitados por los macrófagos. Si bien, la necrosis es, en la mayoría de los casos irreversible, no resulta mortal siempre y cuando el tejido dañado no forme parte de un órgano vital, habiendo casos donde se extiende por más del 90% de la piel del paciente, estando este vivo.
3.2.1.1. Características de una célula necrótica: La necrosis es caracterizada por: a) En el citoplasma: - Hinchazón de la mitocondria. - Rotura temprana de la membrana plasmática. - Rápida destrucción de la estructura celular. - Vacuolización generalizada del citoplasma. b) Cambios nucleares: - Rotura de la membrana nuclear - Cariolisis o Disolución del núcleo. - Cariorrexis o fragmentación del núcleo. - Picnosis o condensación del núcleo.
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3.2.1.2. Tipos de necrosis: A) Necrosis Coagulativa:En este tipo de necrosis se produce una coagulación de las proteínas estructurales de la célula, para lo cual se inactivaban las enzimas proteolíticas por estabilización de las membranas lisosomiales e, incluso, por coagulación de las propias enzimas. En la necrosis por coagulación se observa una pérdida de agua que condiciona la momificación de la célula.
La necrosis por coagulación aparece en situaciones de isquemia o infarto de órganos sólidos como corazón, riñón y bazo, en los tumores de crecimiento rápido y en las necrosis por quemaduras y ácidos o bases fuertes. Las células necróticas se eliminan mediante fagocitosis de los restos celulares por los leucocitos infiltrantes y mediante la digestión de células muertas por la acción de las enzimas lisosómicas de los leucocitos.Macroscópicamente, las áreas de necrosis por
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A. Miocardio normal B. Miocardio con necrosis por coagulación
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coagulación ofrecen un aspecto acartonado y seco, de color gris o amarillento. Microcópicamente, es una necrosis estructurada, es decir, que no se pierde la arquitectura normal del órgano o tejido donde asienta, y se dibujan los contornos de las estructuras y de las células, las cuales pierden el núcleo y aparecen formando masas homogéneas eosinófilas. A veces afecta a células aisladas.
B) Necrosis Licuefactiva o Colicuativa:Es el tipo de necrosis que aparece en lesiones tisulares, en las que predominan los fenómenos de autolisis o heterolisis por activación de enzimas proteolíticos. Es típica de las inflamaciones purulentas de cualquier tejido y de las necrosis de cualquier origen del sistema nervioso central. El tejido necrótico por licuefacción ofrece un aspecto de líquido denso y sanioso de color gris. Este material necrótico tiende a salir y forma fístulas de trayectos irregulares que desembocan en cavidades naturales o en la piel. En el cerebro, la necrosis produce un reblandecimiento seguido de licuefacción, formándose un magma semilíquido rico en lípidos. Posteriormente aparecen macrófagos (células de la microglía) que fagocitan parte del material necrótico mientras que el resto se disuelve en el líquido cefalorraquídeo.
C) Necrosis Caseosa Se trata de una forma de necrosis típica de la tuberculosis y de algunas enfermedades infecciosas granulomatosas, en esta los elementos celulares quedan destruidos completamente, perdiendo su forma, fundiéndose entre sí y formando una materia de color blanco amarillento o grisáceo, de consistencia untuosa (similar al queso fresco) y pegajosa.
Histológicamente el foco necrótico aparece como restos granulares amorfos que parecen estar compuestos por células coaguladas y fragmentadas,
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Necrosis de Coagulación de corazón. Imagen Macroscópica.
Necrosis Licuefactiva en cerebro. Imagen macroscópica
Necrosis caseosa en pulmón tuberculoso
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encadenadas dentro de un borde inflamatorio, conocido como "reacción granulomatosa".
D) Necrosis Grasa Necrosis enzimática de la grasa: se produce principalmente en el tejido graso de la cavidad abdominal por acción de la lipasa segregada por el páncreas y liberada en la pancreatitis aguda, además de liberarse enzimas lipolíticas se liberan proteolíticas, como la tripsina. Si predominan los enzimas proteolíticas (Tripsina) puede destruirse gran parte de la glándula pancreática, incluyendo la pared de los vasos, formándose una pancreatitis aguda hemorrágica, letal al cabo de uno o dos días. Los lípidos convertidos en ácidos grasos y glicerina forman jabones (saponificación) combinándose con las sales de calcio, mientras que el glicerol es reabsorbido a la sangre o precipita.Macroscópicamente se observa pequeñas plaquitas bien delimitadas de color blanquecino como el yeso o amarillentas como pequeñas gotas de cera, siempre rodeadas por un halo inflamatorio abundante en leucocitos polimorfonucleares neutrófilos.
E) Necrosis gangrenosa Es un término que se utiliza en el infarto masivo de un miembro del organismo, que al estar en contacto con el aire sufre modificaciones diferentes en su aspecto y coloración. Normalmente ocurre en alguna de las extremidades, más frecuente en las inferiores, consiste, en la asociación de dos procesos: la necrosis y la putrefacción.En las gangrenas que tiene lugar primero la necrosis y luego la putrefacción, se llaman gangrenas secundarias, dentro de las cuales podemos distinguir:
- Gangrena Seca: Es la desecación de la extremidad producida por la isquemia, la deshidratación del tejido y la coagulación de las proteínas estructurales. No existe sobreinfección del tejido necrótico.
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Macroscópicamente: Debido a la pérdida de agua de los tejidos necrosados, estos se endurecen y toman una consistencia y aspecto de pergamino, con una coloración oscura, parda o negra (causada por los pigmentos de los hematíes). La zona de necrosis afecta a tercio inferior de la pierna y al pie.
- Gangrena Húmeda : Cuando se produce una infección sobre agregada (putrefacción), el tejido sufre una necrosis de tipo colicuativo, en este caso hablamos de una gangrena primaria. aparece normalmente en órganos internos, como el pulmón, apéndice, etc. Se observan en un miembro cubierto por piel edematosa debido a la infección por gérmenes saprófitos, responsables de la putrefacción. Los tejidos aparecen blandos, flácidos e hinchados, con una coloración pálida que más tarde torna a verdosa o negruzca. No se distingue una línea de demarcación, por lo que las toxinas pasan fácilmente a la sangre desde el foco, formando con el tiempo una toxemia grave que llevará a la muerte del enfermo.
4. CASO CLÍNICO: (4)
Corazón: Infarto del miocardio (Necrosis Coagulativa)
El enfermo fue un varón de 57 años de edad, después de una cirugía abdominal se caracteriza por el deterioro progresivo e hipotensión. Cuatro días después de la operación, el paciente sufrió un anterior infarto de miocardio y murió al día siguiente. Hallazgos de autopsia corazón del paciente pesaba 410 gramos . El examen de las arterias coronarias muestra un marcado estrechamiento aterosclerótico de las tres embarcaciones con focaloclusión por un trombo de la arteria descendente anterior. Fresh necrosis de la pared anterior del ventrículo izquierdo y la porción anterior del tabique estaba presente, que se extiende desde el endocardio a la mitad interior de la pared ventricular. En la necropsia presento lo siguiente:
ImágenesFigura 1
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En esta fotografía bruto del corazón de este caso, tenga en cuenta el área de infarto de miocardio reciente (flechas) en la parte anterior del ventrículo izquierdo y se extiende hacia la parte anterior del tabique interventricular. Tenga en cuenta que las paredes del ventrículo izquierdo y derecho son ligeramente más gruesos de lo normal.
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Figura 2 .
Esta es una microfotografía de baja potencia de la pared libre del ventrículo izquierdo que se extiende desde el epicardio (1) al endocardio (2). El área de infarto es el rojo más oscuro (área hipereosinofílica) a lo largo del subendocardio (3).
Figura 3:
Esta microfotografía de alta potencia muestra el lado derecho del endocardio en esta imagen.
Directamente debajo del endocardio es una zona pálida que consiste en miocitos cardíacos que exhiben una degeneración vacuolar (1). El área de infarto es visible como una zona hipereosinofílica (2) y hay una segunda zona de miocitos vacuoladas (3) entre el infarto y el miocardio normal (4).
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Figura 4.
Esta microfotografía de alta potencia muestra el área de infarto a la derecha (1). Hay una zona de miocitos vacuoladas (2) adyacentes a los miocitos infartadas y luego músculo cardíaco normal a la izquierda (3).
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Figura 5.
Esta microfotografía de alta potencia muestra el endocardio (1) y el área de la degeneración vacuolar subendocárdica (2).
El área de infarto (3) contiene algunas células rojas de la sangre.
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BIBLIOGRAFÍA
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2001; pág. 29
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