Este documento presenta una introducción general a la patología celular, incluyendo las respuestas celulares al estrés como la adaptación, lesión y muerte. Describe las adaptaciones celulares como la hipertrofia, hiperplasia, atrofia y metaplasia. Explica los mecanismos de lesión celular reversible e irreversible que conducen a la muerte celular, así como las causas comunes de lesión como la privación de oxígeno, agentes químicos, infecciosos, defectos genéticos y de

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RESPUESTAS CELULARES ANTE EL ESTRÉS Y LAS AGRESIONES POR TOXICOS: adaptación,
lesión y muerte
INTRODUCCIÓNA LA PATOLOGÍA
La patologíaesel estudio(logos)de laenfermedad(pathos). Esunadisciplinaque conectala
práctica clínicay la cienciabásica,e implicalainvestigaciónde lascausas(etiología) de la
enfermedad,asícomo de losmecanismossubyacentes(patogenia) que danlugaralos signosy
síntomasde presentacióndelpaciente.Lospatólogosutilizanunavariedadde técnicas
moleculares,microbiológicase inmunológicasparacomprenderloscambiosbioquímicos,
estructuralesyfuncionalesque se producenenlascélulas,tejidosyórganos.
VISIÓNGENERAL DE LAS RESPUESTAS CELULARES AL ESTRÉS Y A LOS ESTÍMULOS NOCIVOS.
Las célulasparticipanactivamenteensumedioambiente,ajustandode modoconstante su
estructuray funciónparaacomodarse a las demandascambiantesya losdiversostiposde
estrésextracelular.
Las célulastiendenamantenersumediointracelulardentrode unagamamás bienestrecha
de parámetrosfisiológicos;esdecir,mantienenunahomeostasianormal.Cuandolascélulasse
encuentrancondiversostiposde estrésode estímulospatológicos,puedensufriradaptación,
alcanzandounnuevoestadode equilibrioypreservandolaviabilidadylafunción.Las
principalesrespuestasadaptativasson hipertrofia, hiperplasia,atrofiaymetaplasia.Si se
superala capacidadde adaptacióno si el estrésexternoesinherentemente nocivo,se produce
una lesióncelular.
ADAPTACIONES CELULARES AL ESTRÉS.
Las adaptacionessoncambiosreversiblesenel número,tamaño,fenotipo,actividad
metabólicaofuncionesde lascélulasenrespuestaaloscambiosensusmediosambientales.
Las adaptacionesfisiológicassuelenrepresentarrespuestasde lascélulasalaestimulación
normal por hormonaso sustanciasquímicasendógenas .Lasadaptacionespatológicasson
respuestasal estrésque permitenmodularalascélulassuestructuray función yescaparasí de
la lesión.Talesadaptacionespuedenadoptardiversasformas.
Hipertrofia
La hipertrofiaesunaumentodel tamañode lascélulas,loque dalugar a un incrementodel
tamañodel órgano.Sin embargo,lahiperplasia(que se describeacontinuación) se caracteriza
por un aumentoenel númerode células.Dichode otromodo,enlahipertrofiapuranohay
nuevascélulas,sólocélulasde mayortamaño,agrandadasporuna mayor cantidadde
proteínasestructuralesyorganelas.Lahiperplasiaesunarespuestaadaptativade lascélulas
capaces de replicación,mientrasque lahipertrofiase dacuandolascélulassonincapacesde
dividirse.Lahipertrofiapuede serfisiológicaopatológicayestácausada poruna mayor
demandafuncional oporuna estimulaciónhormonal específica.Lahipertrofiaylahiperplasia
puedenocurrirtambiénjuntasy,evidentemente,ambasdanlugara un órgano con aumento
de volumen(hipertrófico).
Hipertrofiafisiológicadel úterodurante el embarazo.A,aspectomacroscópicode un útero
normal (derecha) yde un úterográvido(izquierda) que fue extirpadoporhemorragia
posparto.B, célulasmusculareslisaspequeñasfusiformesde unúteronormal.Compárese con

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(C) célulasmusculareslisasgrandes,rechonchas,hipertrofiadasde unúterográvido(By C,
mismoaumento).
Hiperplasia
Tal como se ha descritoanteriormente,se produce hiperplasiasi lapoblacióncelularescapaz
de replicación;puede producirse'conhipertrofiayconfrecuenciaenrespuestaalosmismos
estímulos.
La hiperplasiapuede serfisiológicao patológica:
Los dostiposde hiperplasiafisiológicason:1) lahiperplasiahormonal,ejemplificadaporla
proliferacióndelepitelioglandularde lamama femeninaenlapubertadydurante el
embarazo,y2) lahiperplasiacompensadora,esdecir,laque se produce cuandounaporción
del tejidose eliminaoestáenferma.Porejemplo,cuandose realizaunaresecciónparcial del
hígado,la actividadmitóticaenlascélulasrestantescomienzayaalas 12 horas,restableciendo
a la larga el pesonormal del hígado.Los estímulosparala hiperplasiaeneste marcoson
factoresde crecimientopolipeptídicosproducidosporloshepatocitosremanentes,asícomo
por célulasnoparenquimatosasdel hígado.Despuésde larestauraciónde lamasa hepática,
variosinhibidoresdel crecimiento“desconectan”laproliferacióncelular.
Hiperplasiapatológicaestáncausadasporuna estimulaciónexcesivade tipohormonal ode
factoresde crecimiento,Porejemplo,despuésde unperíodomenstrual normal hay unbrote
de proliferaciónepitelial uterinaque normalmentese hallareguladade modomuyajustado,
estimuladaporhormonashipofisariasyestrógenosováricosque luegoesinhibidaporla
progesterona.
Atrofia
Se conoce comoatrofiala reducciónenel tamañode la célulaporla pérdidade sustancia
celular.Cuandose hallaafectadounnúmerosuficiente de células,el tejidooel órganoentero
disminuye de tamaño, volviéndose atrófico.Debe subrayarseque aunque lascélulasatróficas
puedentenerunafuncióndisminuida,noestánmuertas.
Atrofia. A,cerebronormal de unadultojoven. B,atrofiadel cerebrode unvarón de 82 años
de edadcon enfermedadaterosclerótica.
La atrofiadel cerebrose debe al envejecimientoyala disminucióndel riegosanguíneo.
Obsérvese que lapérdidade sustanciacerebralestrechalascircunvolucionesyensanchalos
surcos.Se hanapartado lasmeningesde lamitadderechade cada muestrapara dejaral
descubiertolasuperficiedel cerebro.
Las causas de atrofiaincluyenunadisminuciónde lacarga de trabajo(p. ej.,inmovilizaciónde
un miembroparapermitirlacuraciónde una fractura),pérdidade inervación,disminuciónde
la irrigación,nutricióninadecuada,pérdidade laestimulaciónendocrina,yenvejecimiento
(atrofiasenil).Aunquealgunosde estosestímulossonfisiológicos.
Metaplasia
La rnetaplasiaesuncambioreversible enel que untipode célulaadulta(epitelial o
mesenquimatosa)essustituidoporotrotipode célulaadulta.Eneste tipode adaptación
celular,lascélulassensiblesaunestrésparticularsonsustituidasporotrostiposcelularesmás
capaces de resistirel ambienteadverso.Se piensaque lametaplasiasurge poruna

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«reprogramación» genéticade lascélulasmadre másque portrans diferenciaciónde las
célulasyadiferenciadas.
Visióngeneral de lesióny muerte celulares
Se produce lesióncelularcuandolascélulassonsometidasaestrésde modotanintensoque
ya no soncapaces de adaptarse o cuandoson expuestasaagentesinherentementedañinoso
sufrenanomalíasintrínsecas.Diferentesestímuloslesivosafectana variasvías metabólicasy
organelascelulares.Lalesiónpuede progresaratravésde un estadioreversibleyculminaren
la muerte celular.
• Lesióncelularreversible. Enlosestadiosinicialesoenlasformaslevesde lesiónloscambios
funcionalesymorfológicossonreversiblessi se eliminael estímulodañino.Eneste estadio,
aunque puede haberanomalíasestructuralesyfuncionales significativas,lalesióntípicamente
no ha progresadoa undaño grave de la membranay a la disoluciónnuclear.
Muerte celular.Conun dañocontinuado,lalesiónse vuelve irreversible,yeneste momentola
célulayano se puede recuperarymuere.Hay dostiposde muerte celular, necrosis y
apoptosis,que difierenensumorfología,mecanismosyfuncionesenlaenfermedady
fisiología.
CAUSASDE LESIÓN CELULAR
Las causas de lesióncelularoscilanentreel traumatismofísicoimportante de unaccidente
automovilísticoaunúnicodefectogénicoque dalugara una enzimadefectuosaque sirve de
fundamentoaunaenfermedadmetabólicaespecífica.Lamayoría de los estímulos
lesivos puedenagruparse enlassiguientescategorías.
Privación de oxígeno.La hipoxia, odeficienciade oxígeno,interfiereconlarespiración
oxidativaaerobiayesunacausa extraordinariamenteimportanteycomúnde lesiónymuerte
celulares.Debe distinguirse de la isquemia,que esunapérdidade lairrigaciónenuntejido
debidaadificultadenel flujoarterial oadisminucióndeldrenajevenoso.
Agentesquímicos. Sonmuy numerosaslassustanciasquímicasque puedenlesionarlas
células;inclusosustanciasinocuascomolaglucosao la sal,si se hallansuficientemente
concentradas,puedenalterarel ambiente osmóticode modoque se produce lesiónomuerte
celulares.El oxígenoapresionesparcialessuficientementeelevadasestambiéntóxico.
Agentesinfecciosos. Vandesde losvirussubmicroscópicosalasteniasde 1mt de longitud;
entre mediasse encuentranlasrickettsias,bacterias,hongosyprotozoosque puedencausar
lesión.
Reaccionesinmunológicas. Aunque el sistemainmunitariodefiende el organismofrente alos
microbiospatógenos,lasreaccionesinmunitariaspuedendarlugartambiénalesióncelulary
tisular.Entre losejemplosfiguranlasreaccionesautoinmunitariasfrente alospropiostejidos
y reaccionesalérgicasfrente asustanciasambientalesenindividuosgenéticamente
susceptibles.
Defectosgenéticos. Losdefectosgenéticospuedendarlugara cambiospatológicostan
notablescomolasmalformacionescongénitasasociadasconel síndrome de Downo tan sutiles
como lasustituciónde unúnicoaminoácidoenlahemoglobinaS,que dalugar a la anemiade
célulasfalciformes.Losdefectosgenéticospuedencausarlesióncelulardebidoadeficienciade

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proteínasfuncionales,comolasenzimasenloserroresinnatosdel metabolismo,o
acumulaciónde ADN dañadoo proteínasmal plegadas,yambas desencadenanlamuerte
celularcuandoya no se puede producirsureparación.
Desequilibriosnutricionales. Inclusoenlaeraactual de brote de prosperidadglobal,las
deficienciasnutricionalessiguensiendounacausaimportante de lesióncelular.Lainsuficiencia
proteicacalóricaenpoblacionesdesfavorecidasessóloel ejemplomásobvio;lasdeficiencias
vitamínicasespecíficasnosoninfrecuentesinclusoenpaísesdesarrolladosconelevados
estándaresde vida.Irónicamente,excesosenlanutriciónsontambiéncausasimportantesde
morbilidadymortalidad;porejemplo,laobesidadaumentade modoacusadoel riesgode
diabetesmellitustipo2.
Agentesfísicos.El traumatismo,lastemperaturasextremas,laradiación,el choque eléctricoy
loscambiosrepentinosenlapresiónatmosféricatienen efectosmuyvariadossobre las
células.
Envejecimiento.Lasenescenciacelularllevaaalteracionesenlascapacidadesreplicativasyde
reparaciónde lascélulasindividualesyde lostejidos.Todosestoscambiosdanlugara una
menorcapacidadpara responderal dañoy, enúltimotérmino,alamuerte de las célulasydel
organismo.
MORFOLOGIADE LA LESIÓN CELULAR Y TISULAR
Es útil describirlasalteracionesbásicasque se producenenlascélulasdañadasantesde
describirlosmecanismosbioquímicosque causanestoscambios.Todoslostiposde estrésylas
influenciasnocivasejercensusefectosprimeroenel ámbitomolecularobioquímico.Puede
perderse lafuncióncelularmuchoantesde que se produzcalamuerte celular,yloscambios
morfológicosde lalesióncelular(omuerte) se aprecianmuchodespués.Porejemplo,las
célulasmiocárdicasse vuelvenacontráctilesdespuésde 1a 2 minutosde isquemia,aunque no
muerenhastaque han transcurridode 20 a 30 minutosde isquemia.Estosmiocitos noparece
que hayanmuertopor microscopiaelectrónicadurante 2 a 3 horas,y por microscopiaóptica
durante 6 a 12 horas.
Lesiónreversible
Los dosfenómenosprincipalesde lalesióncelularreversiblesonlahinchazóncelularyel
cambiograso. La hinchazóncelularesel resultadodel fracasode lasbombasde iones
dependientesde energíade lamembranaplasmática,loque llevaala incapacidadpara
mantenerunahomeostasiaiónicae hídrica.
Morfología
Hinchazóncelular,laprimeramanifestaciónde casi todaslasformasde lesiónenlascélulas,es
difícil de apreciaral microscopioóptico;puede sermásmanifiestaconsiderandoel órganoen
su totalidad.Cuandoafectaamuchas célulasde unórganocausa una ciertapalidez,aumento
de la turgenciay del pesodel órgano.
alteracionesde lamembranaplasmática,comoformaciónde vesículas,borradoodistorsión
de las microvellosidadesyaflojamientode lasunionesintercelulares;
Necrosis

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El términonecrosisfue utilizadoporvezprimeraporlosmorfólogos parareferirse aunaserie
de cambiosque acompañana lamuerte celular,resultantes,engranmedida,de laacción
degenerativade enzimassobre lascélulasletalmente lesionadas.
Morfología
En un patróncomún de muerte celularresultantede laausencia de oxígeno,lascélulas
necróticasmuestranunaumentode eosinofilia(esdecir, unatinciónrosaporlaeosina.
Patronesde lanecrosistisular
La necrosisde unacolecciónde célulasenuntejidooenunórgano, porejemploenel
miocardioisquémico,dalugara la muerte de latotalidaddel tejidoy,enocasiones,de la
totalidaddel órgano.Hayvariospatronesmorfológicamentedistintosde necrosistisular,que
puedenproporcionarindiciossobre lacausasubyacente.
Morfología
La necrosiscoagulativa esuna formade necrosistisularenlaque lascélulascomponentes
estánmuertasperola arquitecturatisularbásicaestápreservadadurante al menosunosdías
Los tejidosafectadosadoptanunatexturafirme.
Necrosiscoagulativa. A. infartorenal cuneiforme (amarillo) conpreservaciónde los
contornos. B, vistamicroscópicadel borde del infarto,concélulasrenalesnormales(N)y
necróticasenel infarto(l).
La necrosisliquefactivase observaenlasinfeccionesbacterianaso,enocasiones,fúngicas
focales,porque losmicrobiosestimulanlaacumulaciónde célulasinflamatoriasylasenzimas
de losleucocitosdigieren(“licuan”) el tejido.
Necrosisliquefactiva. Infartocerebral que muestradisolucióndeltejido.
Necrosiscaseosa.Pulmóntuberculosoconunagran zona de necrosiscaseosaque contiene
restosblanco-amarillentosparecidosal queso.
La necrosiscaseosase rodeaconfrecuenciaporun borde inflamatoriodistintivo;este aspecto
escaracterístico de un focode inflamaciónconocidocomogranuloma.
La necrosisgrasa,términoque se hallabienfijadoenlajergamédica,hace referenciaaáreas
focalesde destruccióngrasa,que típicamente sonconsecuenciade laliberaciónde lipasas
pancreáticasactivadasal interiorde lasustanciadel páncreasy a la cavidadperitoneal.Esta
situaciónse produce enlaurgenciaabdominal dramáticaconocidacomopancreatitisaguda.
MECANISMOSDE LA LESIÓN CELULAR
Mecanismosbioquímicos
Los más relevantesson:
Las respuestasalosestímuloslesivosdependendel tipode lesión,de su duración yde
su intensidad.
Las consecuenciasde lalesióndependendel tipode estadoyadaptabilidadde lacélula
lesionada.

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La lesióncelulareslaconsecuenciade alteracionesde unoomás de cincocomponentes
celularesesenciales:
Respiraciónaeróbica,que suponelafosforilaciónoxidativamitocondrial ylaproducciónde
ATP.
Mantenimientode laintegridadde lamembranacelular,críticapara lahomeostasisiónicay
osmóticade las célulasyde lasorganelas.
Síntesisde proteínas.
Citoesqueletointracelular.
Integridaddel aparatogenético.
Mecanismosintracelulares
Los elementosestructuralesybioquímicosde lacélulase hallantaníntimamente
interrelacionadosque,conindependenciadel lugarde lalesióninicial,losefectossecundarios
se propagan rápidamente atravésde otroselementos.
Los componentescelularesque sonmásfrecuentementedañadasporestímulosperjudiciales
incluyenmembranasde lasmitocondrias,células,lamaquinariade síntesisde proteínasyde
embalaje,yel ADN enlosnúcleos.
Cualquierestímulonocivoal mismotiempopuede desencadenarvariosmecanismos
interrelacionadosque dañanlascélulas.Estaesuna de las razonesporlas que esdifícil atribuir
daño celularenunasituaciónparticular,aun trastorno bioquímicoúnicooinclusodominante.
Principalesmecanismosde lesióncelular,ysusefectosbioquímicosyfuncionales.