Patologia Celular 1 - Blog 5 Semestre UCIMED I-2011

CATEDRA DE
PATOLOGIA
Patologia Celular I
Homeostasia
Adaptaciones Celulares
Daño Celular
Muerte Celular
Dr. Meneses
I SEMESTRE 2011
Introducción
Patología:
Ciencias
Básicas
Bioquímica
Biología Celular
Biología Molecular
Genética
pathos : sufrimiento logos: estudio
Patología
Práctica
clínica
Sintomas
Signos
Manifestaciones
Clínicas
El árbol de la medicina
El Proceso de génesis de la
enfermedad
1)
Etiología: agentes intrínsecos ( genéticos) y extrínsecos
(adquiridos)
2)
Patogénesis: secuencia de eventos de las células y/o tejidos en
respuesta al agente etiológico.
3)
Cambios Morfológicos: alteraciones estructurales de las células
y/o tejidos que son características de la enfermedad o diagnósticas
del proceso etiológico.
4)
Alteraciones funcionales : cambios morfológicos van a influenciar
el normal funcionamiento celular y tisular
MANIFESTACIONES CLINICAS
Homeostasia
Definición: estado de la célula normal, capaz de manejar las
demandas fisiológicas normales para la que fue diseñada.
Cuando se pierde la homeostasia…
Estimulo
Nocioso
Adaptaciones celulares: estado adaptativo de la célula en
respuesta a demandas fisiológicas excesivas o algunos
estímulos patológicos; preservando su viabilidad.
Daño Celular: cuando la célula no logra adaptarse a los nuevos
estímulos o cuando estos son excesivos.
x x
Muerte Celular: la consecuencia final del daño celular
.
Adaptación Celular
Célula normal
Daño Celular
Muerte Celular
Reversibilidad
Irreversibilidad
Adaptaciones Celulares
Respuesta celular a estímulos fisiológicos excesivos o
algunos patógenos.
Un nuevo estado de equilibro es alcanzado por la célula,
en que se modula su funcionamiento, pero siempre
preservando su viabilidad.
Permite a la célula responder adecuadamente estos
estímulos sin sufrir daño.
Ejemplos de adaptaciones celulares:
- Hiperplasia
- Hipertrofia
- Atrofia
- Metaplasia
Daño Celular
Si el estímulo fisiológico o patológico excede la capacidad
adaptativa de la célula, se producirá daño celular.
Daño Celular corresponde a una serie de eventos que ocurren
en la estructura ( p.e : membrana celular ) y metabolismo de la
célula ( p.e. metabolismo mitocondrial ).
El Daño Celular es reversible hasta cierto punto, sin
embargo, si el estímulo persiste o si es suficientemente severo
desde el inicio, la celula llega al “punto de no regreso” y sufre
daño celular irreversible y muerte celular.
Daño Celular se clasifica entonces como:
Reversible.
Irreversible.
¿ Que agentes
causan daño a la
célula?
Causas Generales de Daño Celular.
Las causas de daño celular son muy variadas, y van desde
un sutil cambio en el código genético de la célula hasta la
lesión traumática externa en un accidente violento. Todas
estas se pueden agrupar en las siguientes categorías:
o
Deprivación de Oxígeno: Hipoxia compromete la
respiración oxidativa aeróbica de la célula. Se produce por:
- Falla en el aporte de oxígeno.
- Falla en la capacidad de transporte de oxígeno.
Hipoxia es diferente a Isquemia.
o
Agentes Físicos: incluye trauma mecánico, temperaturas
extremas ( frío-calor), cambios en presión atmosférica,
radiaciones ionizantes, shock eléctrico.
Causas de daño celular ( continuación...)
3.
4.
5.
6.
7.
Agentes químicos y drogas: Son incontables. Desde
sustancias químicas simples hasta sustancias complejas.
- Herbicidas, insecticidas.
- Contaminantes del aire.
- Preservantes, colorantes para alimentos.
- Agentes “sociales” como el alcohol, tabaco.
- Drogas terapéuticas.
Agentes Infecciosos: virus, bacterias, hongos y parásitos.
Reacciones Inmunológicas: reacciones anafilácticas contra
una proteina extraña hasta reacciones autoinmunitarias
contra antígenos endógenos.
Desórdenes Genéticos: desde sutiles sustituciones de
bases que alteran la síntesis de una enzima, hasta
malformaciones mayores (sd. Down, Sd. Turner, etc).
Desórdenes Nutricionales: deficiencias proteico calóricas,
deficiencias de vitaminas, o excesos nutricionales.
Quimicos
Isquemia
Ag. Fisicos
Hipoxia
Radiación
Homeostasia
Bacterias
Virus
Ag. Inmunológicos
¿
Cuales son los
mecanismos mediante los
cuales se daña la célula?
1- Deprivación de ATP
ATP
Transporte de membrana.
Sintesis de proteinas.
Lipogénesis.
El ATP se produce por 2 vías esenciales:
- Fosforilación oxidativa ( a partir de ADP ) en la mitocondria.
Es la vía más importante de producción de ATP en mamíferos.
- Vía glicolítica (genera ATP sin necesidad de oxígeno) a partir de
glucosa sérica o de la hidrólisis del glucógeno.
La sintesis disminuida y/o deplección de ATP es una
consecuencia común del daño Hipóxico e Isquémico.
2- Oxígeno y Radicales libres de Oxígeno
Formas de oxígeno reactivo
parcialmente reducidos que pueden
dañar lípidos, proteínas, y ácidos
nucleicos.
Radicales libres siempre se producen
en pequeñas cantidades, pero la célula
tiene sistemas de control y disposición.
( agentes antioxidantes como vitamina
E, A, C; Hierro, Cobre y enzimas
especializadas (Catalasa, Superóxido
dismutasas, etc.).
Agentes como radiación, químicos, daño
hipoxia-reperfusión, inflamación puede
generar una sobreproducción de
radicales libres.
3- Pérdida de Homeostasis del Calcio.
NORMALMENTE:
El calcio se mantiene en concentraciones
bajas intracelularmente.
Calcio intracelular es secuestrado dentro de
mitocondria y retículo endoplasmático.
DURANTE DAÑO ISQUÉMICO Y/O TÓXICO.
Incremento en los niveles de Calcio
citoplasmático ( por aumento en la
permeabilidad de membrana celular y por
liberación mitocondrial y reticular de Calcio.).
El aumento en los niveles de calcio va a
aumentar la permeabilidad inespecífica de
la membrana celular y la activación de
varios grupos enzimáticos, causando
efectos deletéreos en la célula.
4- Defectos en la Membrana Celular
Deplección de ATP
Activación de Fosfolipasas
mediadas por calcio
Daño directo:
-toxinas virales
-toxinas bacterianas
-agentes citolíticos
-agentes físicos y químicos
Pérdida de selectividad en la
permeabilidad y consecuente
daño patente de la membrana
celular.
5- Daño mitocondrial irreversible.
Disfunción mitocondrial irreversible
va a causar la muerte de la célula.
Estímulos hipóxicos y tóxicos pueden
causar daño a la mitocondria.
( por aumento del Ca++, daño
oxidativo, degradación de
fosfolípidos, etc.).
Daño mitocondrial:
z
z
Formación de canales de alta
conductancia en la membrana
interna, alterando el potencial
conductivo de la membrana.
Salida del citocromo C al plasma.
Deplección de ATP.
Radicales libres.
Elevación del Calcio
intracitoplasmático.
Daño celular
Pérdida de selectividad
de membrana celular.
Daño mitocondrial
El evento final del
daño celular…
x x
La muerte de la célula
Necrosis
Espectro de cambios morfológicos que siguen a la muerte de la
célula en el tejido viviente, resultado en su gran mayoría a la
acción degradativa progresiva de las enzimas en la célula
letalmente dañada.
El aspecto morfológico de la necrosis es el resultado de 2
procesos concurrentes:
1- Digestión enzimática de la célula ( autólisis o heterólisis)
2- Desnaturalización de las proteínas
Necrosis, cambios morfológicos en la
célula
Las células se muestran con una eosinofilia aumentada
Su apariencia es más homogénea, vidriosa
Citoplasma se muestra vacuolado
Calcificación de la célula muerta.
Nucleo va a mostrar cualquiera de los 3 siguientes patrones (todos
secundarios a la degradación del ADN)
1- Kariolisis ( desaparición de la basofilia )
2- Picnosis ( encogimiento y aumento de basofilia)
3- Kariorrexis ( picnosis + fragmentación)
Tipos de Necrosis
Necrosis de Coagulación
- cuando el evento predominante es la desnaturalización proteica
- implica la preservación de la arquitectura celular
- el tejido necrótico es firme
Infarto agudo miocardio
Infarto renal
Necrosis de Licuefacción
- característica de infecciones bacterianas
- hay digestión completa de las células muertas
- resultado: una masa viscosa semilíquida
Absceso pulmonar
Necrosis; tipos especiales
Necrosis Caseosa:
- Forma distintiva de necrosis de coagulación que se encuentra
en focos de infección tuberculosa.
- Un centro granular de desechos celulares rodeados de un
anillo de células inflamatorias ( granuloma)
Necrosis Grasa:
- No denota ningún patrón específico de necrosis.
- Destrucción focal de células grasas.
- Usualmente debido a la liberación de lipasas pancráticas
activadas ( pancreatitis aguda)
Necrosis caseosa
ganglio linfático
APOPTOSIS
-
Constituye un modo distintivo y especial de muerte celular
diseñado para eliminar células o grupos celulares no deseados
a través de mecanismos internos preprogramados
genéticamente.
-
Es un mecanismo fisiológico importante para el control de
poblaciones celulares.
-
Embriogénesis
Involución hormonodependiente en el adulto
Muerte celular en tumores
Muerte de células inmunes
Atrofia patológica en órganos
Muerte celular en ciertas infecciones virales
Apoptosis
FASES
Encogimiento de la célula
( citoplasma denso y organelas muy
aglomeradas)
Condensación de la cromatina* y
posterior ruptura nuclear
Formación de bulas citoplasmáticas y
cuerpos apoptóticos
Fagocitosis de éstos por células
vecinas y macrófagos
Las caras de la apoptosis…