1. “ Ama lo que haces, aprende cómo ”
PROGRAMA DE MEDICINA HUMANA – USMP/FILIAL NORTE
PATOLOGIA I
Mario Napoleon Castro Raccchumi
Antomopatologo
mcastror@usmp
2. PROPÓSITO DE LA SESIÓN DE APRENDIZAJE
“ Ama lo que haces, aprende cómo ”
1.Definir los diferentes tipos de lesión celular
2.Mostrar los mecanismos y agentes de lesión.
3.Definir la Morfología de las células lesionadas
3. “ Ama lo que haces, aprende cómo ”
DESARROLLO DEL TEMA
1º Visión General de las Respuestas Celulares al Estrés
2º Adaptaciones Celulares al Estrés
3º Visión General de la Lesión y Muerte Celular
4º Causas de Lesión Celular
5º Necrosis
6° Ejemplos de Lesión Celular
7° Apoptosis
8° Autofagia, Acumulaciones Intracelulares, Calcificación
Patológica
9° Envejecimiento Celular
7. • Aumento del tamaño célular
y del órgano
• En respuesta a una mayor
carga de trabajo;
• Inducida por estrés
mecánico y por factores de
crecimiento
• Se produce en tejidos en los
que la división celular no es
posible
• Aumento del número
de células
• Respuesta a hormonas
y otros factores de
crecimiento
• Pta tejidos cuyas
células se pueden
dividir o que contienen
abundantes células
madre tisulares
• Reducción del tamaño y del
número de células
• Por un menor aporte de
nutrientes o del desuso
• Asociado a una menor
síntesis de los elementos
celulares
• Por aumento de la
degradación de los
orgánulos celulares
• Cambio en el fenotipo de células
diferenciadas
• En respuesta a una irritación
crónica
• Inducida por una vía de
diferenciación alterada de células
madre tisulares
• Dar lugar a una disminución de
las funciones o a una mayor
propensión a la transformación
maligna
Adaptaciones Celulares al
Estrés
11. Tumefacción celular
Fracaso de las de las
bombas de iones
dependientes de energía de
la membrana plasmática
Incapacidad de mantener
homeostasis ionica e hidrica.
Pequeñas vacuolas
intracitoplasmaticas
Segmentosde RE distendidos
y pellizcados
CAMBIOS HIDROPICO ó
DEGENERACION VACUOLAR
CAMBIO HIDROPICO
MORFOLOGIA DE LESION
REVERSIBLE
12. Lesion de tipo
hipoxica
Vacuolas lipídicas
pequeñas o grandes
intracitoplasmaticas
En células del
metabolismo graso
Incremento de la
eosinofilia
CAMBIO
CAMBIOS GRASO CAMBIO GRASO
MORFOLOGIA DE LESION
REVERSIBLE
13. Asociado a patologías
heterogéneas
Ppte en células
epiteliales
(Intracelular)
En tejido conectivo
(extracelular)
CAMBIOS HIALINOS CAMBIO MUCOIDE
MORFOLOGIA DE LESION
REVERSIBLE
Mucina producida por
celulas epiteliaes de
las mucosas y
glandula mucoides.
Mucina de Tc se
denomina mixoides-
AB
Mucina epiteliaPAS
Mucina TC: pas(-)
Hierro coloidal
15. Formación de bullas en la
membrana plasmática
Pérdida de
microvellosidades
Tumefacción mitocondrial
Dilatación del RE
Eosinofilia (por la
reducción del ARN
citoplásmico)
Aumento de la eosinofilia
Retracción,
Fragmentación y
disolución del núcleo
Rotura de la membrana
plasmática y de los
orgánulos
Abundantes figuras de
mielina
Extravasación y digestión
enzimática del contenido
celular
DAÑO CELULAR
REVERSIBLE
DAÑO CELULA
IRREVERSIBLE
Alteraciones morfológicas en las
células y tejidos lesionados
26. Mecanismos de Lesión Celular
1. La respuesta celular a los estímulos lesivos
depende del tipo, de la duración y de la
intensidad de la lesión.
2. Las consecuencias de un estímulo lesivo
dependen del tipo, del estado, de la adaptabilidad
y de la composición genética de la célula
lesionada.
3. Cualquier lesión puede poner en marcha
múltiples alteraciones bioquímicas.
4. La lesión celular se debe a alteraciones
funcionales y bioquímicas en uno o más de los
componentes celulares esenciales.
28. Mecanismos Bioquímicos de
Lesión Celular
1. Depleción de ATP : fracaso de las funciones dependientes de
energía lesión reversible necrosis
2. Daño mitocondrial: depleción de ATP fracaso de las funciones
celulares dependientes de energía en último término, necrosis;
en algunas condiciones, extravasación de las proteínas, lo que
causa apoptosis
3. Aflujo de calcio: activación de enzimas que dañan los componentes
celulares y pueden también desencadenar la apoptosis
4. Acumulación de especies reactivas del oxígeno: modificación
covalente de las proteínas, de los lípidos y de los ácidos nucleicos
celulares
5. Aumento de la permeabilidad de las membranas celulares: puede
afectar a la membrana plasmática, a las membranas lisosómicas, a
las membranas mitocondriales; suele culminar en necrosis
6. Acumulación de ADN dañado y de proteínas mal plegadas:
desencadena apoptosis.
29. 1. Depleción de ATP durante la lesión celular. RE, retículo endoplásmico.
38. Causas de Apoptosis
Fisiológicas:
Destrucción durante la embriogénesis
Involución de los tejidos dependientes de hormonas
Pérdida celular en las poblaciones celulares en proliferación
Muerte de células que han cumplido su finalidad útil
Eliminación de linfocitos autor reactivos potencialmente dañinos
Muerte celular inducida por los linfocitos T citotóxicos
Patológicas:
Daño en el ADN. La radiación, los fármacos citotóxicos anticancerosos,
las temperaturas extremas e, incluso, la hipoxia pueden dañar el ADN,
ya sea directamente o mediante la producción de radicales libres.
Acumulación de proteínas mal plegadas
Lesión celular en ciertas infecciones
Atrofia patológica en órganos parenquimatosos después de la
obstrucción de conductos
42. Otros mecanismos de muerte
celular
Necroptosis: forma de muerte celular, se desencadena por la
ligadura de TNFR1 y por proteínas que se encuentran en los
virus de ARN y ADN, es independiente de la caspasa y
depende del complejo RIPK1 y RIPK3.
Piroptosis: ocurre en células infectadas por microbios.
Implica la activación de la caspasa 1, que junto con otras
caspasas provoca la muerte de la célula infectada, a través
de la liberación de mediadores inflamatorios.
La Ferroptosis: es una vía de muerte celular dependiente del
hierro o especies reactivas de O2, inducida por la
peroxidación de lípidos no controlada. El efecto general es la
perdida de la permeabilidad de la membrana, con muerte
celular parecida a la necrosis.
44. Acumulaciones Intracelulares:
Vías principales
1. Eliminación inadecuada de una
sustancia normal por defecto en
los mecanismos de
empaquetado y transporte
2. Acumulación de una sustancia
endógena anómala, como
consecuencia de errores
genéticos o adquiridos en el
plegamiento
3. Un defecto hereditario en una
enzima puede dar lugar a
incapacidad para degradar un
metabolito
4. Se deposita y acumula una
sustancia exógena anómala por
la célula
45. Tipos de Acumulaciones
Intracelulares
Son consecuencia de un aporte excesivo o de un transporte o
catabolismo defectuosos.
Depósito de lípidos
Cambio graso: acumulación de triglicéridos libres en las células, como
resultado de una ingesta excesiva o de un transporte defectuoso (con
frecuencia debido a defectos en la síntesis de las proteínas de transporte);
manifestación de lesión celular reversible
Depósitos de colesterol: resultado de un catabolismo defectuoso y de una
ingesta excesiva; en los macrófagos y células musculares lisas de las
paredes vasculares en la ateroesclerosis
Depósito de proteínas: proteínas reabsorbidas en los túbulos renales;
inmunoglobulinas en las células plasmáticas
Depósito de glucógeno: en los macrófagos de los pacientes con
defectos en las enzimas lisosómicas que metabolizan el glucógeno
(tesaurismosis de glucógeno)
Depósito de pigmentos: pigmentos típicamente indigestibles, como
carbón, lipofuscina (producto de desecho de la peroxidación de los
lípidos), hierro (por lo general, debido a sobrecarga, como en la
hemosiderosis)
49. Calcificación Patológica
Calcificación distrófica: depósito de calcio en
zonas de lesión celular y de necrosis
Calcificación metastásica: depósito de calcio
en tejidos normales, causado por
hipercalcemia (por lo general, como
consecuencia de un exceso de hormona
paratiroidea)
53. “ Ama lo que haces, aprende cómo ”
RETROALIMENTACIÓN Y CONCLUSIONES
Calcificación distrófica: depósito de calcio en zonas
de lesión celular y de necrosis
Calcificación metastásica: depósito de calcio en
tejidos normales, causado por hipercalcemia (por lo
general, como consecuencia de un exceso de
hormona paratiroidea)
54. “ Ama lo que haces, aprende cómo ”
RETROALIMENTACIÓN Y CONCLUSIONES
Calcificación distrófica: depósito de calcio en zonas
de lesión celular y de necrosis
Calcificación metastásica: depósito de calcio en
tejidos normales, causado por hipercalcemia (por lo
general, como consecuencia de un exceso de
hormona paratiroidea)
56. “ Ama lo que haces, aprende cómo ”
BIBLIOGRAFÍA
1. KUMMAR, ABBAS. Robbins Patologia Humana 9na edicion. Editorial
Elsevier. España. 2016
2. KUMMAR, ABBAS. Robbin Patologia Estructural y Funcional. 8va edicion.
Editorial Elsevier. España. 2010
3. RUBIN, REISNER . Rubin Fundamentos Clinicos de Patologia en medicina.
6ta Edicion. Editorial Wolters Kluwer. Filadelfia. 2014.
4. ALAN STEVENS, JAMES LOWE, Anatomía Patológica 4ta edición editorial
HARCOURT 2003.
5. ALAN STEVENS, JAMES LOWE, Patológica Clinica 3ra edición Editorial
El Manual Moderno.Mexico 2011.
6. HARS MOHAN. Patologia. 6ta Edicion. Editorial Medica Panamericana.
Mexico.2010.
Notas do Editor
Como la bomba de Na/K; un aumento de la glucólisis anaeróbica lo que lleva a cumulación de ácido láctico y ha disminución del pH intracelular; fracaso de la bomba de Ca
Fallo en la fosforilación oxidativa que condiciona mayor agotamiento del ATP; condiciona formación de especies reactivas de oxigeno
Normalmente los transportadores de Ca dependientes de ATP mantienen el Ca libre en el citosol hasta 10,000 veces más baja que el Ca extracelular
Superóxido (O2), que se convierte en peroxido de hidrógeno (H2O2) de forma espontánea y por acción de la superóxido dismutasa, se produce sobre todo en los neutrófilos y macrófagos
Generación, eliminación y papel de las especies reactivas del oxígeno (ERO) en las lesiones celulares. La producción de ERO aumenta por muchos estímulos lesivos. Estos radicales libres son eliminados por desintegración espontánea o gracias a sistemas enzimáticos especializados. Una producción excesiva o una eliminación inadecuada permiten que las células acumulen estos radicales libres, lo que puede dañar los lípidos (por peroxidación), las proteínas y el ácido desoxirribonucleico (ADN), y ocasionar lesiones celulares.
A. En una célula viable, los miembros antiapoptósicos de la familia Bcl-2 impiden la salida de las proteínas mitocondriales. B. Distintos estímulos lesivos activan los sensores citoplásmicos y reducen la producción de estas proteínas antiapoptósicas con aumento de la cantidad de proteínas antiapoptósicas, lo que se traduce en la extravasación de una serie de proteínas que, en condiciones normales, quedan secuestradas dentro de las mitocondrias. Las proteínas mitocondriales extruidas activan una serie de caspasas, primero las iniciadoras y luego las ejecutoras, y estas enzimas condicionan la fragmentación del núcleo y, en último término, de la célula.
A. En las células sanas las proteínas recién sintetizadas se pliegan con ayuda de las chaperonas y, posteriormente, se incorporan a la célula o son secretadas. B. Diversas causas de estrés externo o mutaciones inducen un estado llamado estrés del RE, en el cual la célula no consigue afrontar la carga de proteínas mal plegadas. La acumulación de estas proteínas en el RE activa la respuesta de proteínas no plegadas, que trata de recuperar la homeostasis de las proteínas; cuando esta respuesta es inadecuada, la célula muere por apoptosis.
Mecanismos de la apoptosis. Las dos vías de la apoptosis se diferencian en su inducción y regulación, y ambas culminan en la activación de las caspasas. En la vía mitocondrial, las proteínas de la familia Bcl-2, que regulan la permeabilidad mitocondrial, sufren alteraciones en su equilibrio y la extravasación de distintas sustancias de las mitocondrias condiciona la activación de las caspasas. En la vía de receptores de muerte, las señales generadas por los receptores de la membrana plasmática condicionan el ensamblaje de las proteínas adaptadoras para generar un «complejo de transmisión de señales inductor de muerte», que activa las caspasas, con el mismo resultado final.
Vía mitocondrial de la apoptosis. La inducción de la apoptosis por la vía mitocondrial depende del equilibrio entre las proteínas proapoptósicas y antiapoptósicas de la familia Bcl. Entre las proteínas proapoptósicas hay algunas (sensoras) que perciben las lesiones del ADN y las proteínas, y activan la apoptosis, y otras (efectoras) que se insertan en la membrana mitocondrial e inducen la extravasación de las proteínas mitocondriales.
A. En una célula viable, los miembros antiapoptósicos de la familia Bcl-2 impiden la salida de las proteínas mitocondriales. B. Distintos estímulos lesivos activan los sensores citoplásmicos y reducen la producción de estas proteínas antiapoptósicas con aumento de la cantidad de proteínas antiapoptósicas, lo que se traduce en la extravasación de una serie de proteínas que, en condiciones normales, quedan secuestradas dentro de las mitocondrias. Las proteínas mitocondriales extruidas activan una serie de caspasas, primero las iniciadoras y luego las ejecutoras, y estas enzimas condicionan la fragmentación del núcleo y, en último término, de la célula.
Autofagia. Algunas situaciones de estrés celular, como la falta de nutrientes, activan los genes de la autofagia (genes Atg), que inician la formación de vesículas rodeadas por membrana en las que se secuestran los orgánulos celulares. Estas vesículas se fusionan con los lisosomas, donde los orgánulos son digeridos, y los productos, empleados para aportar nutrientes a las células. Este mismo proceso puede activar la apoptosis mediante unos mecanismos todavía no bien definidos
Mecanismos de la acumulación intracelular. (1) Metabolismo anómalo, como en el cambio graso en el hígado. (2) Mutaciones que causan alteraciones en el plegamiento y en el transporte de las proteínas, de modo que se acumulan moléculas defectuosas en el interior de la
célula. (3) Deficiencia de enzimas críticas responsables de la degradación de ciertos compuestos, que causan la acumulación de sustratos en los lisosomas, como en las tesaurismosis lisosómicas. (4) Incapacidad para degradar las partículas fagocitadas, como en la acumulación del pigmento de carbón.
Gránulos de lipofuscina en un miocito cardíaco. A. Microscopia óptica (depósitos indicados por flechas). B. Microscopia electrónica. Obsérvese la localización intralisosómica perinuclear
A. Corte teñido con hematoxilina-eosina en el que se reconoce pigmento pardo-dorado finamente granular. B. Depósitos de hierro, identificados gracias al uso de una técnica de tinción especial llamada reacción de azul de Prusia
Mecanismos que producen y contrarrestan el envejecimiento celular. Las lesiones del ADN, la senescencia de replicación, y la disminución y el mal plegamiento de las proteínas son algunos de los mecanismos implicados en el envejecimiento celular que mejor se han descrito. Algunos factores ambientales de estrés, como la restricción de calorías, contrarrestan el envejecimiento porque activan distintas vías de transmisión de señales y factores de transcripción. IGF, factor de crecimiento parecido a la insulina; TOR, diana de la rapamicina.