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LESIÓN
CELULAR
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTDUIOS SUPERIORES IZTACALA
CARRERA ENFERMERÍA
PSS. LUISA FERNANDA MARTÍNEZ
LA CÉLULA PARA MANTENERSE VIVA EN EL MEDIO EN QUE HABITA, DEBE
PERMANECER EN CONSTANTE ESTADO DE HOMEOSTASIS, PRODUCIENDO DE ESTA
MANERA UNA RESPUESTA ADAPTATIVA, LA CUAL VARÍA SEGÚN EL TIPO, LA
AGRESIVIDAD O LA DURACIÓN DEL AGENTE CAUSAL DEL ESTÍMULO. DENTRO DE LAS
RESPUESTAS QUE PUEDE PRODUCIR SE ENCUENTRAN LA ADAPTACIÓN O LA LESIÓN
CELULAR, QUE POSTERIORMENTE PUEDE OCASIONAR MUERTE CELULAR.
DENTRO DEL PROCESO DE ADAPTACIÓN, LAS CÉLULAS SUELEN PRODUCIR CAMBIOS
MORFOLÓGICOS O FISIOLÓGICOS PRODUCTO DE TRASTORNOS CONGÉNITOS O
ADQUIRIDOS QUE ORIGINAN ALTERACIONES TANTO EN SU CRECIMIENTO COMO EN
SU DIFERENCIACIÓN, TALES COMO: AGENESIA, APLASIA, ATRESIA, HIPOPLASIA,
ESTENOSIS, ECTOPIA, ATROFIA, HIPOTROFIA, HIPERTROFIA E HIPERPLASIA.
INTRODUCCIÓN
Cuando la célula se encuentra expuesta a un estrés
extremo o a una agresión producida por elementos
dañinos, de manera tal que se sobrepasa su respuesta
adaptativa, se producen una serie de acontecimientos
que varían según la agresividad o la duración del agente
agresor; es en esta circunstancia que la célula actuará
de la siguiente manera: realizando una adaptación
alterada al medio de hábitat, o que produzca una lesión
celular, la cual puede presentarse de manera reversible
o irreversible.
¿QUÉ ES UNA
LESIÓN CELULAR?
ADAPTACIÓN CELULAR
DEFINICIONES
Estado de equilibrio.
La célula tiene una función
óptima, satisfaciendo las
demandas fisiológicas.
HOMEOSTÁSIS
Cambios reversibles en las
estructuras o funciones
celulares en respuesta a
cambios en el entorno celular.
FACTORES
QUE
AFECTAN LA
LESIÓN
Naturaleza,
duración y
gravedad de la
lesión
Mecanismos de
lesión simultáneos
estimulados por el
agente etiológico
Tipo y
adaptabilidad
de la célula
2 TIPOS
Reversible
Irreversible
Conduce a la
muerte celular
MUERTE
CELULAR
Estado en el que la célula deja de realizar
funciones
Efecto de lesión irreversible, cuando la célula
no puede superar los daños.
Vías:
Apoptosis
Necrosis
2
3
4
5
1
Daño
mitocondrial
MECANISMOS DE LESIÓN
CELULAR
Homeostasis
anormal del
calcio
Daño del ADN o
de la membrana
Estrés del
retículo
endoplasmático
Estrés oxidativo
PUEDEN OCURRIR AL MISMO TIEMPO
ETIOLOGIA Y
TIPOS DE
LESIÓN
CELULAR
USTEDES VIENDO A QUE
CARRERA SE METIERON:
ESTIMULOS
NOCIVOS
AGENTES
FÍSICOS
Trauma mecánico.
Cambios de temperatura y
presión atmosférica.
Radiación.
Descarga eléctrica.
AGENTES
QUÍMICOS Y
MEDICAMENTOS
Productos químicos que causan
alteraciones electrolíticas (glucosa)
Venenos (cianuro, arsénico)
Contaminantes ambientales
Riesgos industriales (asbesto)
Medicamentos (efectos tóxicos)
Isquemia
Descompensación cardiorrespiratoria
↓ Capacidad de transporte de
oxígeno de la sangre (anemia)
DEPRIVACIÓN DE
OXÍGENO
Virus
Bacterias
Protozoarios
Agentes biológicos en general.
INFECCIONES
Reacciones inmunes a agentes
externos.
Enfermedades autoinmunes.
REACCIONES
INMUNOLÓGICAS
Malformaciones congénitas
Proteína de función deficiente por
defectos enzimáticos
Proteínas mal plegadas
ANORMALIDADES
GENÉTICAS
Deficiencias nutricionales (deficiencia
de vitaminas)
Exceso nutricional (obesidad,
aumento de lípidos)
DEFICIENCIAS Y
EXCESOS
NUTRICIONALES
TIPOS DE
LESIÓN
CELULAR
Efecto de daño leve o
transitorio.
La eliminación de los
estímulos patológicos lleva a
que las células regresen a la
estabilidad.
LESIÓN CELULAR REVERSIBLE
Inflamación celular debido a la entrada de agua (manifestación más temprana de la
lesión celular)
Cambio hidrópico o degeneración vacuolar: pequeñas vacuolas claras dentro del
citoplasma (del retículo endoplásmico distendido)
Alteraciones de la membrana plasmática (ampollas, embotamiento, pérdida de
microvellosidades)
Inflamación mitocondrial y aparición de densidades amorfas
Cambios en el núcleo (los elementos granulares y fibrilares se disgregan)
Cambio graso por acumulación de vacuolas lipídicas (en órganos involucrados en el
metabolismo lipídico)
CARACTERÍSTICAS
"Punto de no retorno": la
célula no se puede restaurar
→muerte celular
El estímulo dañino es severo
y/o persistente.
LESIÓN CELULAR IRREVERSIBLE
Incapacidad para revertir la disfunción mitocondrial (pérdida de fosforilación
oxidativa y producción de adenosín trifosfato (ATP))
Daño significativo a la función de la membrana
.
CARACTERÍSTICAS
MECANISMOS
DE LESIÓN
CELULAR
LESIÓN CELULAR POR DAÑO
MITOCONDRIAL
Sitio principal de síntesis de adenosín
trifosfato o ATP
ATP:
Energía requerida en procesos sintéticos
y degradantes
Fuentes:
Por fosforilación oxidativa del
difosfato de adenosina
De la vía glucolítica (anaeróbica)
Sujeta a los estímulos más dañinos
Mitocondria
CONSECUENCIAS DEL DAÑO
MITOCONDRIAL
Depleción de adenosín trifosfato (ATP): se forma el poro de transición de permeabilidad
mitocondrial →pérdida de potencial de membrana y fosforilación oxidativa →ATP
reducido
La depleción de ATP conduce a:
Inflamación celular: la bomba de sodio (Na⁺, K⁺-ATPasa) de la membrana plasmática
falla →el sodio ingresa a la célula →acumulación de agua.
Actividad enzimática citosólica reducida: ↑glucogenólisis y glucólisis para
compensar la pérdida de ATP →glucógeno disminuido →↑ácido láctico y fosfatos
inorgánicos →↓pH intracelular →enzimas deterioradas.
Síntesis de proteínas reducida: desprendimiento de ribosomas
CONSECUENCIAS DEL DAÑO
MITOCONDRIAL
Fosforilación oxidativa alterada: se crean especies
reactivas del oxígeno (radicales libres), causando
daño a lípidos/proteínas/ácidos nucleicos.
Apoptosis/muerte celular: la fuga de proteínas
apoptóticas (citocromo c) da como resultado daños
en los orgánulos.
LESIÓN CELULAR POR HOMEOSTASIS
ANORMAL DEL CALCIO
Calcio intracelular (Ca²⁺):
normalmente bajo (secuestrado
en la mitocondria y el retículo
endoplásmico)
Estímulos dañinos comunes:
Privación de
oxígeno/isquemia
Toxinas
Homeostasis del calcio
CONSECUENCIAS DE LA ALTERACIÓN
DE LA HOMESOTASIS DEL CALCIO
Liberación de Ca²⁺ de las reservas intracelulares y ↑ingreso de Ca²⁺ a través de la
membrana plasmática
↑Calcio →apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial →
disminución de ATP
El aumento de Ca²⁺ activa las enzimas que producen lesión celular:
Fosfolipasas →daño de la membrana
Proteasas →degradación de proteínas de membrana y del citoesqueleto
Endonucleasas →fragmentación de ADN y cromatina
ATPasas →depleción del ATP
Estímulos dañinos comunes:
Radiación
Medicamentos
quimioterápicos
Especies reactivas del
oxígeno
Puede ser parte del
envejecimiento
Daño del ADN
LESIÓN CELULAR POR DAÑO DEL ADN
Y LA MEMBRANA
Activa la vía p53: detiene el ciclo celular en la fase G1, activando
los mecanismos de reparación
La apoptosis ocurre:
Si las reparaciones no pueden corregir el daño
Para proteger el tejido involucrado (la célula muere en lugar
de persistir con un ADN anormal, el cual tiene potencial de
transformación maligna)
CONSECUENCIAS DEL ADN DAÑADO
Membrana normal: compuesta por lípidos, siendo los
fosfolípidos la forma más abundante
Estímulos dañinos comunes:
Infección bacteriana (toxinas)
Proteínas virales
Lisis mediada por complemento
Agentes físicos/químicos
Isquemia
DAÑO DE LA MEMBRANA
Radicales libres de oxígeno →peroxidación lipídica →
pérdida de fosfolípidos
Daño mitocondrial → ATP reducido → síntesis de
fosfolípidos disminuida
Fosfolipasas dependientes de calcio → degradación
de fosfolípidos →pérdida de membrana
Proteasas dependientes de calcio → daño del
filamento citoesquelético → aumento del edema y
ruptura celular
OTROS MECANISMOS
↑ Permeabilidad de la membrana
plasmática →afluencia de fluidos y iones
+ pérdida del equilibrio osmótico celular
Lesión de las membranas lisosomales →
las enzimas lisosomales alteran los
orgánulos citoplasmáticos.
CONSECUENCIAS DEL DAÑO A LA
MEMBRANA
Sitio de síntesis y plegamiento de proteínas,
síntesis de lípidos y almacenamiento de calcio
libre
Chaperonas: controlan el plegamiento de
proteínas
Proteínas mal plegadas: generalmente procesadas
para proteólisis
Respuesta de proteína desplegada:
Vías de transducción de señales que detectan
proteínas mal plegadas
↑Chaperonas, ↓traducción de proteínas y ↑
degradación de proteínas mal plegadas
Retículo endoplásmico
LESIÓN CELULAR POR ESTRÉS DEL
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Estímulos nocivos:
Anomalías/mutaciones genéticas
Isquemia/hipoxia
Infecciones virales
Estrés del retículo endoplásmico: la demanda de plegamiento de
proteínas excede la capacidad de plegamiento de proteínas.
CONSECUENCIAS DEL ESTRÉS DEL
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Se acumulan proteínas no reparadas →apoptosis
Enfermedades y sus proteínas mal plegadas asociadas:
Fibrosis quística: regulador de conductancia transmembrana de la fibrosis quística
Deficiencia de α1-antitripsina: α1-antitripsina
Enfermedad de Alzheimer: péptido Aβ
Hipercolesterolemia familiar: receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDL, por
sus siglas en inglés)
Enfermedad de Creutzfeldt-Jacob: prion
Especies moleculares con un solo electrón
desapareado en la órbita exterior
Altamente reactivos: atacan moléculas adyacentes
(proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos)
Especies reactivas del oxígeno: un radical libre
derivado del oxígeno
Principales radicales libres:
Anión superóxido
Peróxido de hidrógeno
Radical hidroxilo : especie reactiva de oxígeno
más reactiva
Peroxinitrito
Radicales libres
LESIÓN CELULAR POR ESTRÉS
OXIDATIVO
Estímulos nocivos:
Lesión por isquemia-reperfusión
Lesión química y por radiación
Envejecimiento
Fagocitosis de microbios
Acumulación de especies reactivas de oxígeno →estrés oxidativo:
Por una mayor producción de radicales libres
Por disminución de la eliminación de especies reactivas de oxígeno
Los siguientes generan radicales libres:
Reacciones de reducción-oxidación:
El O₂ se reduce con la transferencia de electrones a H₂ para formar
moléculas de agua.
Exposición a radiaciones ionizantes y rayos ultravioleta
Los neutrófilos polimorfonucleares producen radicales libres durante la
respuesta inflamatoria.
ESTRÉS OXIDATIVO
Metabolismo de sustancias químicas exógenas (tetracloruro de carbono)
Reacción del óxido nítrico (con superóxido) en los macrófagos,
produciendo peroxinitrito, un radical libre
CONSECUENCIAS DEL ESTRÉS
OXIDATIVO
Daño de la membrana por peroxidación lipídica:
Las especies reactivas del oxígeno atacan los ácidos grasos insaturados de la
membrana.
Se producen hidroperóxidos lipídicos →↓función de las membranas
Daño o fragmentación del ADN
Modificación oxidativa de proteínas: ↑entrecruzamiento de proteínas conduce a ↑
degradación y ↓actividad
Defensa contra los radicales libres (eliminadores de especies reactivas de oxígeno)
Eliminan inmediatamente las especies reactivas de oxígeno producidas durante la
respiración mitocondrial y la generación de energía
Puede haber una cantidad baja de radicales libres, pero no pueden inducir daño.
Mecanismo no enzimático:
Vitaminas A, C, E
Glutatión
Ferritina
Transferrina
Ceruloplasmina
ANTIOXIDANTES
Mecanismo enzimático:
Glutatión peroxidasa: cataliza la
descomposición de radicales hidroxilo
Superóxido dismutasa: convierte el
superóxido en peróxido de hidrógeno
(H₂O₂)
Catalasa: descompone H₂O₂
MUERTE
CELULAR
Enzimas activadas degradan el ADN y proteínas en
células que están destinadas a morir
Características:
↓Tamaño celular, citoplasma eosinofílico
Condensación de la cromatina (la cromatina se
agrega periféricamente)
Ampollas citoplasmáticas y cuerpos apoptóticos
Fagocitosis de células apoptóticas por macrófagos
Muerte celular programada
MUERTE CELULAR POR
APOPTÓSIS
Condiciones fisiológicas:
Desarrollo fetal:
Las células mueren después de que se ha cumplido su propósito.
Eliminación de células supernumerarias durante el desarrollo
Involución de tejidos con abstinencia hormonal:
Desprendimiento de endometrio en el ciclo menstrual
Regresión de la mama lactante (suspensión de la lactancia)
Eliminación de linfocitos autorreactivos (pueden causar una enfermedad
autoinmune)
Eliminación de neutrófilos en una respuesta inflamatoria
Control de la proliferación celular, manteniendo un número constante de
poblaciones celulares (linfocitos inmaduros en la médula ósea)
APOPTÓSIS EN
DIFERENTES CONDICIONES
Condiciones patológicas:
Daño del ADN: la apoptosis previene la
supervivencia de células con mutaciones en el ADN
(efecto protector).
Eliminación de proteínas plegadas incorrectamente
Obstrucción ductal (riñón, glándula parótida): la
atrofia se produce por apoptosis.
Infecciones (particularmente enfermedades virales):
los linfocitos T citotóxicos inducen la apoptosis para
eliminar las células infectadas.
APOPTÓSIS EN
DIFERENTES CONDICIONES
Proteasas de ácido aspártico y cisteína
Existen en forma inactiva, por lo que requieren
activación por escisión enzimática
Caspasas activas: un marcador de células que están
experimentando apoptosis
Fases de la apoptosis:
Iniciación: activación de caspasas →cascada de
otras caspasas
Vía intrínseca
Vía extrínseca
Ejecución: caspasas terminales →fragmentación
celular
Caspasas:
MECANISMOS DE
APOPTÓSIS
Vía mitocondrial
En células viables, los factores de crecimiento y las señales de supervivencia reducen
la fuga mitocondrial del citocromo c al producir proteínas antiapoptóticas (miembros
principales):
BCL2
BCL-XL
MCL-1
En células dañadas, la pérdida de señales de supervivencia, daño del ADN,
plegamiento incorrecto de proteínas:
Permiten la fuga del citocromo c de las mitocondrias mediante la producción de
proteínas proapoptóticas (miembros principales):
BAX
BAK
Activan iniciadores de apoptosis (solo proteínas BH3): BAD, BIM, BID, Puma, Noxa
Vía intrínseca (iniciación):
Eventos:
Aumento de la permeabilidad de la
membrana externa mitocondrial → liberación
de citocromo c en el citoplasma
El citocromo c inicia la apoptosis.
En el citoplasma, el citocromo c se une al
factor activador de apoptosis-1 (APAF-1, según
sus siglas en inglés), formando una
estructura, apoptosoma.
El apoptosoma conduce a la autoescisión y
activación de la caspasa-9, la caspasa
iniciadora.
Caspasa-9 activada → cascada de caspasas de
ejecución
Vía iniciada por el receptor de muerte
Los receptores de muerte de la membrana plasmática inician esta vía.
Receptores de muerte:
Miembros de la familia del factor de necrosis tumoral (TNF, según sus
siglas en inglés) con un dominio de muerte citoplásmico (envía las
señales apoptóticas)
Receptores de muerte más conocidos:
Receptor TNF tipo 1 (TNFR1, según sus siglas en inglés)
Fas (CD95)
Vía extrínseca (iniciación):
Ambas vías convergen en la fase de ejecución.
Eventos:
Comienza con la activación secuencial de caspasas de ejecución.
Se escinde el inhibidor de desoxirribonucleasa (ADNasa) →ADNasa
activa →proteólisis y fragmentación nuclear
Las proteínas del citoesqueleto se descomponen.
Fragmentos celulares →se forman ampollas citoplasmáticas →se
convierten en cuerpos apoptóticos
Los cuerpos apoptóticos son devorados por los fagocitos.
Fase de ejecución:
Eferocitosis:
Fagocitosis de células apoptóticas
Aclaramiento rápido con producción reducida de citocinas
proinflamatorias →reacciones inflamatorias limitadas
incluso con apoptosis sustancial
Genes supresores de tumores:
Previenen la proliferación celular
descontrolada y conducen a las células hacia
la apoptosis.
Inactivación →neoplasia maligna
Linfoma folicular:
Asociado con translocaciones cromosómicas
que involucran el gen BCL2
Tiene sobreexpresión de BCL2
Aumento de los mecanismos antiapoptóticos
→expansión de células malignas
CORRELACIÓN CLÍNICA
Muerte celular incontrolada tras una lesión irreversible:
La membrana celular se rompe; las enzimas lisosomales entran y digieren la
célula.
El contenido celular se libera y circula hacia el espacio extracelular.
Los contenidos circulantes provocan una reacción inflamatoria y reclutan
leucocitos al sitio de necrosis.
Troponina: de las células de músculo cardíaco dañadas
Fosfatasa alcalina: del epitelio del conducto biliar
Transaminasas: de hepatocitos
Proceso de necrosis
Correlación clínica (las pruebas de lesión específica de tejidos representan el
contenido intracelular circulante):
MUERTE CELULAR POR
NECROSIS
Cambios citoplasmáticos:
Citoplasma eosinofílico: debido a proteínas citoplasmáticas
desnaturalizadas (que se une al tinte de eosina)
Citoplasma vacuolado: las enzimas digieren los orgánulos, dejando una
apariencia "apolillada".
Figuras de mielina: precipitados grandes de fosfolípidos en espiral (de la
membrana dañada), que se fagocitan o degradan a ácidos grasos
Cambios nucleares (1 de 3 patrones):
Cariólisis: basofilia reducida debido a la pérdida de ADN (efecto de la
ADNasa)
Picnosis: contracción nuclear y aumento de la basofilia (condensación de
la cromatina en una densa masa basófila)
Cariorrexis: fragmentación del núcleo
CAMBIOS CELULARES
Los contornos de las células y la arquitectura de los tejidos se mantienen
durante varios días
La lesión también desnaturaliza las enzimas, por lo que se bloquea la
proteólisis inicial.
Finalmente, las enzimas leucocitarias descomponen las células muertas.
A menudo en isquemia o lesión hipóxica
Infarto: área localizada de necrosis coagulativa
Se observa en infarto de miocardio y renal
Necrosis coagulativa :
PATRONES DE NECROSIS
Necrosis colicuativa
El tejido es digerido y se disuelve en un líquido viscoso.
Se observa en infecciones bacterianas y fúngicas que estimulan los
leucocitos y la liberación de enzimas hidrolíticas
Pus: material necrótico amarillo y cremoso
Mecanismo de necrosis predeterminado, utilizado por células hipóxicas
del sistema nervioso central
Los miocitos cardíacos dañados sufren necrosis coagulativa; a medida
que los leucocitos se establecen y se liberan enzimas, se produce una
necrosis licuefactiva.
Necrosis licuefactiva:
Caseosa: "similar al queso"
Células fragmentadas y detritos celulares rodeados por un borde
inflamatorio: granuloma
Se observa en tuberculosis y algunas infecciones fúngicas
El ácido micólico de la pared celular micobacteriana induce la
formación de granulomas.
Necrosis caseosa:
Cambio en el tejido adiposo debido a un traumatismo o liberación
enzimática
Liberación de lipasas pancreáticas en el parénquima pancreático y el
peritoneo →destrucción de adipocitos
Los ácidos grasos liberados se combinan con el calcio, produciendo
áreas de color blanco tiza (saponificación de la grasa).
Se observa en pancreatitis aguda, necrosis adiposa de la mama
Necrosis grasa:
Cambio microscópico
Depósito de complejos inmunes en las paredes de los vasos
Fibrinoide: fibrina combinada con inmunocomplejos depositados en
las paredes de los vasos (homogéneamente rosada en tinciones de
hematoxilina y eosina)
Necrosis fibrinoide:
No es un patrón de necrosis; descripción clínica utilizada cuando una
extremidad se vuelve necrótica debido a isquemia
Indica necrosis coagulativa de múltiples capas de tejido (gangrena
seca)
Con una infección bacteriana superpuesta, se produce necrosis por
licuefacción debido a enzimas de bacterias y leucocitos (gangrena
húmeda).
Necrosis gangrenosa:
OTROS
MECANISMOS
CELULARES
Necrosis programada
Muerte celular independiente de caspasas
Similar a la necrosis en morfología, con
muerte celular de tipo apoptótico
Correlación clínica:
Patológico: esteatohepatitis,
enfermedad de Parkinson
NECROPTOSIS
Apoptosis acompañada de citocina IL-1
(interleucina-1: citocina inductora de fiebre)
La vía de la apoptosis libera mediadores
inflamatorios.
Correlación clínica: muerte de células
infectadas por microbios
PIROPTOSIS
Vía de muerte celular dependiente del
hierro, caracterizada por peroxidación
lipídica
Da como resultado la pérdida de la
permeabilidad de la membrana (ruptura de
la membrana mitocondrial)
Ocurre con un exceso de hierro o especies
reactivas de oxígeno, que las defensas
dependientes del glutatión no pueden
manejar
Correlación clínica: cáncer, enfermedades
neurodegenerativas y accidente
cerebrovascular
FERROPTOSIS
“Auto”: uno mismo; "fagia": comer →la célula come su propio contenido
Mecanismo de supervivencia, como en células atróficas en estados de privación
nutricional
Desencadena la muerte celular, si no puede afrontar el estrés
Mecanismo:
Nucleación y formación de un fagóforo, una membrana de aislamiento
derivada del retículo endoplásmico, mitocondrias o membrana plasmática
Los organelos son secuestrados por el fagóforo y se forma una vesícula, el
autofagosoma.
El autofagosoma maduro se fusiona con un lisosoma (autofagolisosoma), lo que
da como resultado la degradación de su contenido.
AUTOFAGIA
Correlación clínica:
Cáncer
Trastornos
neurodegenerativos
(enfermedad de Alzheimer)
Enfermedad infecciosa
Enfermedad inflamatoria
intestinal
AUTOFAGIA
Adigun, R., Basit, H., Murray, J. (2020). Cell liquefactive necrosis. StatPearls.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430935/#!po=1.85185
Kemp W.L., Burns D.K., Brown T.G. (Eds.) (2008). Cellular pathology. Pathology: The
Big Picture. McGraw-Hill.
Lin, J., Walter, P., Benedict Yen, T. (2008). Endoplasmic reticulum stress in Disease
Pathogenesis. Annual Rev Patho 3, 399–425.
https//:doi.org/10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151434
Kumar V, Abbas A, Aster J, Robbins, S. Robbins, and Cotran (Eds.) (2020). Pathologic
Basis of Disease (10th ed.). Elsevier, Inc.
1.
2.
3.
4.
REFERENCIAS
POR FIN ACABAMOS
DIOS, GRACIAS.

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Lesión Celular patología clínica en enfermeria

  • 1. LESIÓN CELULAR UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTDUIOS SUPERIORES IZTACALA CARRERA ENFERMERÍA PSS. LUISA FERNANDA MARTÍNEZ
  • 2.
  • 3. LA CÉLULA PARA MANTENERSE VIVA EN EL MEDIO EN QUE HABITA, DEBE PERMANECER EN CONSTANTE ESTADO DE HOMEOSTASIS, PRODUCIENDO DE ESTA MANERA UNA RESPUESTA ADAPTATIVA, LA CUAL VARÍA SEGÚN EL TIPO, LA AGRESIVIDAD O LA DURACIÓN DEL AGENTE CAUSAL DEL ESTÍMULO. DENTRO DE LAS RESPUESTAS QUE PUEDE PRODUCIR SE ENCUENTRAN LA ADAPTACIÓN O LA LESIÓN CELULAR, QUE POSTERIORMENTE PUEDE OCASIONAR MUERTE CELULAR. DENTRO DEL PROCESO DE ADAPTACIÓN, LAS CÉLULAS SUELEN PRODUCIR CAMBIOS MORFOLÓGICOS O FISIOLÓGICOS PRODUCTO DE TRASTORNOS CONGÉNITOS O ADQUIRIDOS QUE ORIGINAN ALTERACIONES TANTO EN SU CRECIMIENTO COMO EN SU DIFERENCIACIÓN, TALES COMO: AGENESIA, APLASIA, ATRESIA, HIPOPLASIA, ESTENOSIS, ECTOPIA, ATROFIA, HIPOTROFIA, HIPERTROFIA E HIPERPLASIA. INTRODUCCIÓN
  • 4. Cuando la célula se encuentra expuesta a un estrés extremo o a una agresión producida por elementos dañinos, de manera tal que se sobrepasa su respuesta adaptativa, se producen una serie de acontecimientos que varían según la agresividad o la duración del agente agresor; es en esta circunstancia que la célula actuará de la siguiente manera: realizando una adaptación alterada al medio de hábitat, o que produzca una lesión celular, la cual puede presentarse de manera reversible o irreversible. ¿QUÉ ES UNA LESIÓN CELULAR?
  • 5. ADAPTACIÓN CELULAR DEFINICIONES Estado de equilibrio. La célula tiene una función óptima, satisfaciendo las demandas fisiológicas. HOMEOSTÁSIS Cambios reversibles en las estructuras o funciones celulares en respuesta a cambios en el entorno celular.
  • 6. FACTORES QUE AFECTAN LA LESIÓN Naturaleza, duración y gravedad de la lesión Mecanismos de lesión simultáneos estimulados por el agente etiológico Tipo y adaptabilidad de la célula
  • 8. MUERTE CELULAR Estado en el que la célula deja de realizar funciones Efecto de lesión irreversible, cuando la célula no puede superar los daños. Vías: Apoptosis Necrosis
  • 9. 2 3 4 5 1 Daño mitocondrial MECANISMOS DE LESIÓN CELULAR Homeostasis anormal del calcio Daño del ADN o de la membrana Estrés del retículo endoplasmático Estrés oxidativo PUEDEN OCURRIR AL MISMO TIEMPO
  • 10.
  • 12. USTEDES VIENDO A QUE CARRERA SE METIERON:
  • 14. AGENTES FÍSICOS Trauma mecánico. Cambios de temperatura y presión atmosférica. Radiación. Descarga eléctrica.
  • 15. AGENTES QUÍMICOS Y MEDICAMENTOS Productos químicos que causan alteraciones electrolíticas (glucosa) Venenos (cianuro, arsénico) Contaminantes ambientales Riesgos industriales (asbesto) Medicamentos (efectos tóxicos)
  • 16. Isquemia Descompensación cardiorrespiratoria ↓ Capacidad de transporte de oxígeno de la sangre (anemia) DEPRIVACIÓN DE OXÍGENO
  • 18. Reacciones inmunes a agentes externos. Enfermedades autoinmunes. REACCIONES INMUNOLÓGICAS
  • 19. Malformaciones congénitas Proteína de función deficiente por defectos enzimáticos Proteínas mal plegadas ANORMALIDADES GENÉTICAS
  • 20. Deficiencias nutricionales (deficiencia de vitaminas) Exceso nutricional (obesidad, aumento de lípidos) DEFICIENCIAS Y EXCESOS NUTRICIONALES
  • 22. Efecto de daño leve o transitorio. La eliminación de los estímulos patológicos lleva a que las células regresen a la estabilidad. LESIÓN CELULAR REVERSIBLE
  • 23. Inflamación celular debido a la entrada de agua (manifestación más temprana de la lesión celular) Cambio hidrópico o degeneración vacuolar: pequeñas vacuolas claras dentro del citoplasma (del retículo endoplásmico distendido) Alteraciones de la membrana plasmática (ampollas, embotamiento, pérdida de microvellosidades) Inflamación mitocondrial y aparición de densidades amorfas Cambios en el núcleo (los elementos granulares y fibrilares se disgregan) Cambio graso por acumulación de vacuolas lipídicas (en órganos involucrados en el metabolismo lipídico) CARACTERÍSTICAS
  • 24. "Punto de no retorno": la célula no se puede restaurar →muerte celular El estímulo dañino es severo y/o persistente. LESIÓN CELULAR IRREVERSIBLE
  • 25. Incapacidad para revertir la disfunción mitocondrial (pérdida de fosforilación oxidativa y producción de adenosín trifosfato (ATP)) Daño significativo a la función de la membrana . CARACTERÍSTICAS
  • 27.
  • 28. LESIÓN CELULAR POR DAÑO MITOCONDRIAL Sitio principal de síntesis de adenosín trifosfato o ATP ATP: Energía requerida en procesos sintéticos y degradantes Fuentes: Por fosforilación oxidativa del difosfato de adenosina De la vía glucolítica (anaeróbica) Sujeta a los estímulos más dañinos Mitocondria
  • 29. CONSECUENCIAS DEL DAÑO MITOCONDRIAL Depleción de adenosín trifosfato (ATP): se forma el poro de transición de permeabilidad mitocondrial →pérdida de potencial de membrana y fosforilación oxidativa →ATP reducido La depleción de ATP conduce a: Inflamación celular: la bomba de sodio (Na⁺, K⁺-ATPasa) de la membrana plasmática falla →el sodio ingresa a la célula →acumulación de agua. Actividad enzimática citosólica reducida: ↑glucogenólisis y glucólisis para compensar la pérdida de ATP →glucógeno disminuido →↑ácido láctico y fosfatos inorgánicos →↓pH intracelular →enzimas deterioradas. Síntesis de proteínas reducida: desprendimiento de ribosomas
  • 30. CONSECUENCIAS DEL DAÑO MITOCONDRIAL Fosforilación oxidativa alterada: se crean especies reactivas del oxígeno (radicales libres), causando daño a lípidos/proteínas/ácidos nucleicos. Apoptosis/muerte celular: la fuga de proteínas apoptóticas (citocromo c) da como resultado daños en los orgánulos.
  • 31.
  • 32. LESIÓN CELULAR POR HOMEOSTASIS ANORMAL DEL CALCIO Calcio intracelular (Ca²⁺): normalmente bajo (secuestrado en la mitocondria y el retículo endoplásmico) Estímulos dañinos comunes: Privación de oxígeno/isquemia Toxinas Homeostasis del calcio
  • 33. CONSECUENCIAS DE LA ALTERACIÓN DE LA HOMESOTASIS DEL CALCIO Liberación de Ca²⁺ de las reservas intracelulares y ↑ingreso de Ca²⁺ a través de la membrana plasmática ↑Calcio →apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial → disminución de ATP El aumento de Ca²⁺ activa las enzimas que producen lesión celular: Fosfolipasas →daño de la membrana Proteasas →degradación de proteínas de membrana y del citoesqueleto Endonucleasas →fragmentación de ADN y cromatina ATPasas →depleción del ATP
  • 34.
  • 35. Estímulos dañinos comunes: Radiación Medicamentos quimioterápicos Especies reactivas del oxígeno Puede ser parte del envejecimiento Daño del ADN LESIÓN CELULAR POR DAÑO DEL ADN Y LA MEMBRANA
  • 36. Activa la vía p53: detiene el ciclo celular en la fase G1, activando los mecanismos de reparación La apoptosis ocurre: Si las reparaciones no pueden corregir el daño Para proteger el tejido involucrado (la célula muere en lugar de persistir con un ADN anormal, el cual tiene potencial de transformación maligna) CONSECUENCIAS DEL ADN DAÑADO
  • 37.
  • 38. Membrana normal: compuesta por lípidos, siendo los fosfolípidos la forma más abundante Estímulos dañinos comunes: Infección bacteriana (toxinas) Proteínas virales Lisis mediada por complemento Agentes físicos/químicos Isquemia DAÑO DE LA MEMBRANA
  • 39. Radicales libres de oxígeno →peroxidación lipídica → pérdida de fosfolípidos Daño mitocondrial → ATP reducido → síntesis de fosfolípidos disminuida Fosfolipasas dependientes de calcio → degradación de fosfolípidos →pérdida de membrana Proteasas dependientes de calcio → daño del filamento citoesquelético → aumento del edema y ruptura celular OTROS MECANISMOS
  • 40. ↑ Permeabilidad de la membrana plasmática →afluencia de fluidos y iones + pérdida del equilibrio osmótico celular Lesión de las membranas lisosomales → las enzimas lisosomales alteran los orgánulos citoplasmáticos. CONSECUENCIAS DEL DAÑO A LA MEMBRANA
  • 41.
  • 42. Sitio de síntesis y plegamiento de proteínas, síntesis de lípidos y almacenamiento de calcio libre Chaperonas: controlan el plegamiento de proteínas Proteínas mal plegadas: generalmente procesadas para proteólisis Respuesta de proteína desplegada: Vías de transducción de señales que detectan proteínas mal plegadas ↑Chaperonas, ↓traducción de proteínas y ↑ degradación de proteínas mal plegadas Retículo endoplásmico LESIÓN CELULAR POR ESTRÉS DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
  • 44. Estrés del retículo endoplásmico: la demanda de plegamiento de proteínas excede la capacidad de plegamiento de proteínas. CONSECUENCIAS DEL ESTRÉS DEL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Se acumulan proteínas no reparadas →apoptosis Enfermedades y sus proteínas mal plegadas asociadas: Fibrosis quística: regulador de conductancia transmembrana de la fibrosis quística Deficiencia de α1-antitripsina: α1-antitripsina Enfermedad de Alzheimer: péptido Aβ Hipercolesterolemia familiar: receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés) Enfermedad de Creutzfeldt-Jacob: prion
  • 45.
  • 46. Especies moleculares con un solo electrón desapareado en la órbita exterior Altamente reactivos: atacan moléculas adyacentes (proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos) Especies reactivas del oxígeno: un radical libre derivado del oxígeno Principales radicales libres: Anión superóxido Peróxido de hidrógeno Radical hidroxilo : especie reactiva de oxígeno más reactiva Peroxinitrito Radicales libres LESIÓN CELULAR POR ESTRÉS OXIDATIVO
  • 47. Estímulos nocivos: Lesión por isquemia-reperfusión Lesión química y por radiación Envejecimiento Fagocitosis de microbios
  • 48. Acumulación de especies reactivas de oxígeno →estrés oxidativo: Por una mayor producción de radicales libres Por disminución de la eliminación de especies reactivas de oxígeno Los siguientes generan radicales libres: Reacciones de reducción-oxidación: El O₂ se reduce con la transferencia de electrones a H₂ para formar moléculas de agua. Exposición a radiaciones ionizantes y rayos ultravioleta Los neutrófilos polimorfonucleares producen radicales libres durante la respuesta inflamatoria. ESTRÉS OXIDATIVO
  • 49. Metabolismo de sustancias químicas exógenas (tetracloruro de carbono) Reacción del óxido nítrico (con superóxido) en los macrófagos, produciendo peroxinitrito, un radical libre
  • 50. CONSECUENCIAS DEL ESTRÉS OXIDATIVO Daño de la membrana por peroxidación lipídica: Las especies reactivas del oxígeno atacan los ácidos grasos insaturados de la membrana. Se producen hidroperóxidos lipídicos →↓función de las membranas Daño o fragmentación del ADN Modificación oxidativa de proteínas: ↑entrecruzamiento de proteínas conduce a ↑ degradación y ↓actividad
  • 51. Defensa contra los radicales libres (eliminadores de especies reactivas de oxígeno) Eliminan inmediatamente las especies reactivas de oxígeno producidas durante la respiración mitocondrial y la generación de energía Puede haber una cantidad baja de radicales libres, pero no pueden inducir daño. Mecanismo no enzimático: Vitaminas A, C, E Glutatión Ferritina Transferrina Ceruloplasmina ANTIOXIDANTES
  • 52. Mecanismo enzimático: Glutatión peroxidasa: cataliza la descomposición de radicales hidroxilo Superóxido dismutasa: convierte el superóxido en peróxido de hidrógeno (H₂O₂) Catalasa: descompone H₂O₂
  • 53.
  • 55.
  • 56. Enzimas activadas degradan el ADN y proteínas en células que están destinadas a morir Características: ↓Tamaño celular, citoplasma eosinofílico Condensación de la cromatina (la cromatina se agrega periféricamente) Ampollas citoplasmáticas y cuerpos apoptóticos Fagocitosis de células apoptóticas por macrófagos Muerte celular programada MUERTE CELULAR POR APOPTÓSIS
  • 57. Condiciones fisiológicas: Desarrollo fetal: Las células mueren después de que se ha cumplido su propósito. Eliminación de células supernumerarias durante el desarrollo Involución de tejidos con abstinencia hormonal: Desprendimiento de endometrio en el ciclo menstrual Regresión de la mama lactante (suspensión de la lactancia) Eliminación de linfocitos autorreactivos (pueden causar una enfermedad autoinmune) Eliminación de neutrófilos en una respuesta inflamatoria Control de la proliferación celular, manteniendo un número constante de poblaciones celulares (linfocitos inmaduros en la médula ósea) APOPTÓSIS EN DIFERENTES CONDICIONES
  • 58. Condiciones patológicas: Daño del ADN: la apoptosis previene la supervivencia de células con mutaciones en el ADN (efecto protector). Eliminación de proteínas plegadas incorrectamente Obstrucción ductal (riñón, glándula parótida): la atrofia se produce por apoptosis. Infecciones (particularmente enfermedades virales): los linfocitos T citotóxicos inducen la apoptosis para eliminar las células infectadas. APOPTÓSIS EN DIFERENTES CONDICIONES
  • 59. Proteasas de ácido aspártico y cisteína Existen en forma inactiva, por lo que requieren activación por escisión enzimática Caspasas activas: un marcador de células que están experimentando apoptosis Fases de la apoptosis: Iniciación: activación de caspasas →cascada de otras caspasas Vía intrínseca Vía extrínseca Ejecución: caspasas terminales →fragmentación celular Caspasas: MECANISMOS DE APOPTÓSIS
  • 60. Vía mitocondrial En células viables, los factores de crecimiento y las señales de supervivencia reducen la fuga mitocondrial del citocromo c al producir proteínas antiapoptóticas (miembros principales): BCL2 BCL-XL MCL-1 En células dañadas, la pérdida de señales de supervivencia, daño del ADN, plegamiento incorrecto de proteínas: Permiten la fuga del citocromo c de las mitocondrias mediante la producción de proteínas proapoptóticas (miembros principales): BAX BAK Activan iniciadores de apoptosis (solo proteínas BH3): BAD, BIM, BID, Puma, Noxa Vía intrínseca (iniciación):
  • 61. Eventos: Aumento de la permeabilidad de la membrana externa mitocondrial → liberación de citocromo c en el citoplasma El citocromo c inicia la apoptosis. En el citoplasma, el citocromo c se une al factor activador de apoptosis-1 (APAF-1, según sus siglas en inglés), formando una estructura, apoptosoma. El apoptosoma conduce a la autoescisión y activación de la caspasa-9, la caspasa iniciadora. Caspasa-9 activada → cascada de caspasas de ejecución
  • 62. Vía iniciada por el receptor de muerte Los receptores de muerte de la membrana plasmática inician esta vía. Receptores de muerte: Miembros de la familia del factor de necrosis tumoral (TNF, según sus siglas en inglés) con un dominio de muerte citoplásmico (envía las señales apoptóticas) Receptores de muerte más conocidos: Receptor TNF tipo 1 (TNFR1, según sus siglas en inglés) Fas (CD95) Vía extrínseca (iniciación):
  • 63. Ambas vías convergen en la fase de ejecución. Eventos: Comienza con la activación secuencial de caspasas de ejecución. Se escinde el inhibidor de desoxirribonucleasa (ADNasa) →ADNasa activa →proteólisis y fragmentación nuclear Las proteínas del citoesqueleto se descomponen. Fragmentos celulares →se forman ampollas citoplasmáticas →se convierten en cuerpos apoptóticos Los cuerpos apoptóticos son devorados por los fagocitos. Fase de ejecución:
  • 64.
  • 65. Eferocitosis: Fagocitosis de células apoptóticas Aclaramiento rápido con producción reducida de citocinas proinflamatorias →reacciones inflamatorias limitadas incluso con apoptosis sustancial
  • 66.
  • 67. Genes supresores de tumores: Previenen la proliferación celular descontrolada y conducen a las células hacia la apoptosis. Inactivación →neoplasia maligna Linfoma folicular: Asociado con translocaciones cromosómicas que involucran el gen BCL2 Tiene sobreexpresión de BCL2 Aumento de los mecanismos antiapoptóticos →expansión de células malignas CORRELACIÓN CLÍNICA
  • 68. Muerte celular incontrolada tras una lesión irreversible: La membrana celular se rompe; las enzimas lisosomales entran y digieren la célula. El contenido celular se libera y circula hacia el espacio extracelular. Los contenidos circulantes provocan una reacción inflamatoria y reclutan leucocitos al sitio de necrosis. Troponina: de las células de músculo cardíaco dañadas Fosfatasa alcalina: del epitelio del conducto biliar Transaminasas: de hepatocitos Proceso de necrosis Correlación clínica (las pruebas de lesión específica de tejidos representan el contenido intracelular circulante): MUERTE CELULAR POR NECROSIS
  • 69. Cambios citoplasmáticos: Citoplasma eosinofílico: debido a proteínas citoplasmáticas desnaturalizadas (que se une al tinte de eosina) Citoplasma vacuolado: las enzimas digieren los orgánulos, dejando una apariencia "apolillada". Figuras de mielina: precipitados grandes de fosfolípidos en espiral (de la membrana dañada), que se fagocitan o degradan a ácidos grasos Cambios nucleares (1 de 3 patrones): Cariólisis: basofilia reducida debido a la pérdida de ADN (efecto de la ADNasa) Picnosis: contracción nuclear y aumento de la basofilia (condensación de la cromatina en una densa masa basófila) Cariorrexis: fragmentación del núcleo CAMBIOS CELULARES
  • 70.
  • 71. Los contornos de las células y la arquitectura de los tejidos se mantienen durante varios días La lesión también desnaturaliza las enzimas, por lo que se bloquea la proteólisis inicial. Finalmente, las enzimas leucocitarias descomponen las células muertas. A menudo en isquemia o lesión hipóxica Infarto: área localizada de necrosis coagulativa Se observa en infarto de miocardio y renal Necrosis coagulativa : PATRONES DE NECROSIS
  • 72.
  • 73. Necrosis colicuativa El tejido es digerido y se disuelve en un líquido viscoso. Se observa en infecciones bacterianas y fúngicas que estimulan los leucocitos y la liberación de enzimas hidrolíticas Pus: material necrótico amarillo y cremoso Mecanismo de necrosis predeterminado, utilizado por células hipóxicas del sistema nervioso central Los miocitos cardíacos dañados sufren necrosis coagulativa; a medida que los leucocitos se establecen y se liberan enzimas, se produce una necrosis licuefactiva. Necrosis licuefactiva:
  • 74.
  • 75. Caseosa: "similar al queso" Células fragmentadas y detritos celulares rodeados por un borde inflamatorio: granuloma Se observa en tuberculosis y algunas infecciones fúngicas El ácido micólico de la pared celular micobacteriana induce la formación de granulomas. Necrosis caseosa:
  • 76.
  • 77. Cambio en el tejido adiposo debido a un traumatismo o liberación enzimática Liberación de lipasas pancreáticas en el parénquima pancreático y el peritoneo →destrucción de adipocitos Los ácidos grasos liberados se combinan con el calcio, produciendo áreas de color blanco tiza (saponificación de la grasa). Se observa en pancreatitis aguda, necrosis adiposa de la mama Necrosis grasa:
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  • 79. Cambio microscópico Depósito de complejos inmunes en las paredes de los vasos Fibrinoide: fibrina combinada con inmunocomplejos depositados en las paredes de los vasos (homogéneamente rosada en tinciones de hematoxilina y eosina) Necrosis fibrinoide:
  • 80. No es un patrón de necrosis; descripción clínica utilizada cuando una extremidad se vuelve necrótica debido a isquemia Indica necrosis coagulativa de múltiples capas de tejido (gangrena seca) Con una infección bacteriana superpuesta, se produce necrosis por licuefacción debido a enzimas de bacterias y leucocitos (gangrena húmeda). Necrosis gangrenosa:
  • 81.
  • 83. Necrosis programada Muerte celular independiente de caspasas Similar a la necrosis en morfología, con muerte celular de tipo apoptótico Correlación clínica: Patológico: esteatohepatitis, enfermedad de Parkinson NECROPTOSIS
  • 84. Apoptosis acompañada de citocina IL-1 (interleucina-1: citocina inductora de fiebre) La vía de la apoptosis libera mediadores inflamatorios. Correlación clínica: muerte de células infectadas por microbios PIROPTOSIS
  • 85. Vía de muerte celular dependiente del hierro, caracterizada por peroxidación lipídica Da como resultado la pérdida de la permeabilidad de la membrana (ruptura de la membrana mitocondrial) Ocurre con un exceso de hierro o especies reactivas de oxígeno, que las defensas dependientes del glutatión no pueden manejar Correlación clínica: cáncer, enfermedades neurodegenerativas y accidente cerebrovascular FERROPTOSIS
  • 86. “Auto”: uno mismo; "fagia": comer →la célula come su propio contenido Mecanismo de supervivencia, como en células atróficas en estados de privación nutricional Desencadena la muerte celular, si no puede afrontar el estrés Mecanismo: Nucleación y formación de un fagóforo, una membrana de aislamiento derivada del retículo endoplásmico, mitocondrias o membrana plasmática Los organelos son secuestrados por el fagóforo y se forma una vesícula, el autofagosoma. El autofagosoma maduro se fusiona con un lisosoma (autofagolisosoma), lo que da como resultado la degradación de su contenido. AUTOFAGIA
  • 87. Correlación clínica: Cáncer Trastornos neurodegenerativos (enfermedad de Alzheimer) Enfermedad infecciosa Enfermedad inflamatoria intestinal AUTOFAGIA
  • 88. Adigun, R., Basit, H., Murray, J. (2020). Cell liquefactive necrosis. StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430935/#!po=1.85185 Kemp W.L., Burns D.K., Brown T.G. (Eds.) (2008). Cellular pathology. Pathology: The Big Picture. McGraw-Hill. Lin, J., Walter, P., Benedict Yen, T. (2008). Endoplasmic reticulum stress in Disease Pathogenesis. Annual Rev Patho 3, 399–425. https//:doi.org/10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151434 Kumar V, Abbas A, Aster J, Robbins, S. Robbins, and Cotran (Eds.) (2020). Pathologic Basis of Disease (10th ed.). Elsevier, Inc. 1. 2. 3. 4. REFERENCIAS
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