Este documento describe los principales mecanismos de lesión celular. Las células pueden lesionarse por diversos factores como toxinas, falta de oxígeno, radicales libres y fallos en la producción de ATP. Estos mecanismos incluyen daños en la membrana, el ADN y las proteínas, así como la acumulación de calcio y la muerte mitocondrial. Las lesiones celulares conducen a la necrosis o apoptosis y afectan funciones vitales como la síntesis de proteínas y la generación de energía.

1. MECANISMOSDE LESIóN
CELULAR
Dr. J. CARLOS MELENDRESROMERO
PATOLOGO

2. MECANISMOS DE LESIóN CELULAR
•Tipo de lesión
•Naturaleza
•Duración
•Intensidad
• TIPO DE CÉLULA LESIONADA
•Estado
•Capacidad de adaptación
•Constitución genética
toxinas
2-3 horas
20-30 min
dosis
REVERSB
MUERTECEL.
O2

3. MECANISMOS DE LESIóN CELULAR
•Lesión celular se produce por diversos Mecanismos
Bioquímicos que inciden sobre la estructura y
componentes esenciales.
•Estimulo lesivo puede activar múltiples mecanismos que
lesionen las células incidiendo en sist. vulnerables de la célula .

4. SISTEMAS INTRACELULARESVULNERABLES
üIntegridad de la membrana
üGeneración de ATP
üSíntesis de proteínas
üIntegridad del aparato genético

5. •Los componentes estructurales y bioquímicos de la célula se
encuentran íntimamente relacionados
•La funcion celular desaparece antes de la muerte
Intoxicación por
cianuro en la
respiración
aerobia
Actividad sodio
potasio ATPasa
Célula hincha y
se rompe
1- 2 m in 2 0 - 3 0 m in

6. El ATP se
produce de 2
maneras :
& a lesiones hipoxicas y químicas
NECESARIO
•Mantenimiento de la osmolaridad celular
•Procesos de transporte
•Síntesis de proteínas
•Vías metabólicas básicas
Fosforilacion
oxidativa
Via
glucolitica
DEPLECIONDELATP

7. Ac. Lactico
PRINCIPALES CAUSAS DE AGOTAMIENTO:
•Reduccion de aporte de oxigeno y nutrientes
•Lesion mitocondrial
•Acciones de algunas toxinas
•Deplesion de ATP 5-10%
afecta al sistema celular
VS

8. AFECTADEFORMAEXTENSAASISTEMAS
CELULARES ESENCIALES
1. actividad de la bomba
de sodio de la
membrana plasmática
fracasa x ATP
Edema
Intracelular Dilatacion del RE

9. 2. Alteraciones del
metabolismo celular de la
energía
Isquemia obliga al
metabolismo anaerobio

10. 3.-La glucolisis
anaerobia condiciona
aun acumulo del ácido
láctico y fosfatos
inorgánicos
4.- Fallo de la bomba de Ca+ +
Fosfofructocina
sa
Fosforilasa
Glucolisis
anaerobia
Generacion ATP
atraves del
metabolismo
glucogeno
Agotamiento
reservas
glucogeno
PH reduce actividad de
enzimas
Vel
Ac. lactico

11. 5.-Alteración estructural del Aparato
de Sintésis de Proteínas
6.-En las células
privadas de oxígeno o
glucosa puede haber un
plegamiento anómalo
de proteínas
Reducción de la
síntesis de
proteínas
Respuesta de
proteínas
desplegadas
LES.IRREV. En
Mb.mitocondrial y
lisosomica
Necrosis
Rotura estruc
Separacion de polisomas
Separacion de ribosomas

13. LESIóN MITOCONDRIAL
MitocondriaATP
Lesiones Muerte celular
Especies reactivascistolico

14. 1
Forman poros
PORO DETRANSICIÓN DE
LA PERMEABILIDAD
Pérdida potencialde
membrana
Salida de iones
Fracaso de fosforilación
oxídativa
producción de ATP
NECROSIS
1
Dos consecuencias
Ciclofilina D

15. 2 Permeabilidad Mb. externa
Provoca fuga proteínas de la
membrana celular
CitocromoC sale alcitosol
Enz. Caspasas
APOPTOSIS

16. ENTRADADECALCIO YPéRDIDADELA
HOMEOSTASIS DELCALCIO
• Calcio ion importante.
• En el citosol concentración 0,1Mmol –extracelular 1,3mmol.
• Ca. secuestrado formando Rsvas. en Mitocondria y REliso.

17. Acumulación de
Ca+ en
mitocondria
Apertura de
poros de
transición
Fallo
prodc
ATP
Aumenta Ca+
Citosólico
Fosfolipasas
Proteasas
Endonucleasas
ATPasa
Aumenta Ca+
intracelular
Activacion
Caspasas
APOPTOSIS
MECANISMOS
Lesiones
de Mb.
Degra. Proteinas
de Mb. y Citoesq
Prod. fragmentacion
ADN y cromatina
Acelera agotamiento ATP

18. ACUMULACIóN DERADICALES LIBRES
DERIVADOS DELOXIGENO
(ESTRéS OXIDATIVO)
• Radicales libres: sustacias quimicas
inestables con un electrón impar en
su orbita externa reactivos con otras
moléculas.
• Las lesiones inducidas por radicales
libres son un importante mecanismo
de lesión celular en muchos procesos
patológicos.

20. GENERACIóNDE RADICALESLIBRES:

21. ¿CóMO ACTúAN?
Liberación de
energía
Contacto con
moléculas
adyacentes
Reaccion
autocatalítica
Rompe enlaces
químicos
Nueva
formación de
Radicales
libres
Afecta
Lípidos
Proteínas
H. decarbono
Ac.nucleicos

22. ESPECIES REACTIVAS DELOXIGENO
ERO
• Son los radicales libres mas
frecuentes en los sistemas
biológicos derivados de O2
• Cuando su producción aumenta se
produce estrés oxidativo
• Relaciona les.celular, cancer
envejecimientom y procesos
degenerativos.
• ERO prod. por leucocitos en
neutrofilos y macrofagos
===> ERO

24. GENERACIóN DERADICALES LIBRES
Pueden generarse dentro de las células por diversos mecanismos.
Procesos
metabólicos
normales
reduccion-
oxidacion
Leucocitos
durante la
inflamación
Oxido nítrico
mediador
generado
por
cel.endotelial
es,
macrofagos,
neuronas
Metales de
transición donan o
aceptan
electrones libres
durante las reacci.
intracelulares
Metabolismo
enzimático
de
sustancias
químicas
exógenas o
Radiación
absorcion de
energia
radiante
hidrolisa H2O
en RL OHen H

25. EELLIIMMIINNAACCIIóóNN DDEE RRAADDIICCAALLEESS LLIIBBRREESS
Inestables
Desaparición Espontánea
Ejemplo: El superóxido

26. EEFFEECCTTOOSS PPAATTOOLLóóGGIICCOOSS DDEE LLOOSS RRAADDIICCAALLEESS
LLIIBBRREESS
Los efectos de las ERO son múltiples, pero existen tres reacciones de especial
importancia para las lesiones celulares:
1. Peroxidación lipídica
en las membranas en
press O2.
2. Modificación
oxidativa de la
proteínas RL inducen a
oxidación de cadenas
laterales de AA
formación de enlaces
cruzados entre
proteínas
3. Lesiones en el
ADN los RL puden
producir rotura en
ambas hebras
provocar enlaces
cruzados en
hebras de ADN y
formar aductos

27. 11.. PPEERROOXXIIDDAACCIIóóNN LLIIPPííDDIICCAA EENN LLAASS
MMEEMMBBRRAANNAASS
¿Cuando se inician las
lesiones oxidativas?
Reacción autocatalítica: puede
determinar extensas lesiones de la
membrana.
Los radicales libres pueden
provocar peroxidación de los
lípidos de las membranas y
organulos

28. 22.. MMOODDIIFFIICCAACCIIóóNN OOXXIIDDAATTIIVVAA DDEE LLAA
PPRROOTTEEííNNAASS
Caos por toda la célula.
Oxidación de las cadenas laterales
de los aminoácidos
Formación de enlaces cruzados
entre las proteínas
Oxidacion delesqueleto de
proteinas

29. 33.. LLEESSIIOONNEESS EENN EELL AADDNN
Roturasenunaoen
ambashebrasdel
ADNyprovocar
enlacescruzados.
RLserelac.con
Envejecimiento
celulary
transformación
malignadelas
células.

30. MMEECCAANNIISSMMOOSS PPAARRAA EELLIIMMIINNAARR LLOOSS
RRAADDIICCAALLEESS LLIIBBRREESS
Los antioxidantes pueden bloquear la iniciación de la formación de
radicales libres e inactivarlos.
El hierro y el cobre pueden catalizar la formación de ERO.

31. ELIMINACIONDERADICALES LIBRES
Los antioxidantes bloquean el incio y formacion inactivandolos ej.
Vitaminas liposolubles E,A,acido ascorbico
Hierro y cobre catalizan la formacion de ERO ej. Ferritina , lactoferrin,
ceruloplasmina. Formacion de ERO
Serie de enzimas comportan sistemas de eliminacion de
RL.y degradan H2O2
CATALASA en peroxisomas descomponen H2O2
SUPEROXIDO DISMUTASAS manganeso en mitocondria y cobre cinc del citosol
GLUTATION PEROXIDASA protege frente a lesiones al catalizar degradacion de RL

32. MMEECCAANNIISSMMOOSS PPAARRAA EELLIIMMIINNAARR LLOOSS
RRAADDIICCAALLEESS LLIIBBRREESS
1. Catalasa H2O2 O2 2 H2O
2. SOD 2 (O2.-) 2 H H2O2 O2
Dentro de este grupo se incluyen las SOD de manganeso, que se localizan en la mitocondria, y
las SOD de cobre-cinc, que se localizan en el citosol.
3.Glutatión
peroxidasa
H2O2 2 GSH
GSSG H2O2 GSSG 2 H2O
Ó GSSG 2 OH 2 GSH GSSG 2 H2O

33. PPEERRCCEEPPCCIIóóNN TTRRAADDIICCIIOONNAALL
es libres provocaban
ares y muerte mediante
necrosis.
ón de ERO es un signo
nteceder a la necrosis.
O en la transmisión de
eceptores celulares y
as bioquímicas.
oducción de enzimas degradantes
e las lesiones directas.

34. Defectos en la permeabilidad de la
membrana
• La lesion afecta a las funciones y la integridad de todas las
membranas celulares.

35. MECANISMOS DELESIONDELAMEMBRANA
-Radicales libres del oxígeno:
provocan la lesion celular mediante
peroxidación lípidica.

36. -ALTERACIONES DELCITOESQUELETO: las células se vuelven suceptibles al
estiramiento y la rutura.
ial o
Reducen
producción de
ATP
Reducción de
la síntesis de
fosfolípidos
Altera
tod
mem
celu
-REDUCCIÓN DE LA SÍNTESIS DE FOSFOLÍPIDOS:
el
s
conectan la Mb
plasmatica con
interior de la
Cel.
Activacion de
proteasas por
incremento de
Ca cistolico
Edema ce
condicion
separacio
cel.y e
citoesqu

38. -AUMENTO DE LA DEGRADACIÓN DE LOS FOSFOLÍPIDOS: pueden
provocar cambios en la permeabilidad por el intecambio de los
fosfolipidos de la membrana con los productos de la degradacion de los
lipidos o insertarse en la bicapa lipidica.

39. CONSECUENCIASDELAS
LESIONESDELAMEMBRANA
Mitocondrial: condiciona la apertura del
poro de transición de permeabilidad,
reduciendo el ATP y determina la
liberación de proteínas que
desencadena la apoptosis.
Plasmática: perdida de
equilibrio osmotico, entrada
de lipidos e iones y perdida
del contenido celular.
Lisosomica: salida de enzimas hacia el
citoplasma con activación de la
hidrolasas acidas, que permiten la
digestion enzimatica de las proteinas,
DNA, RNA y glucogeno.

40. LESIONDELADNYPROTEINAS
Apoptosis
Lesiones delADN grave
Proteinas plegadas de forma inadecu
ya sea por mutaciones hereditarias o
por estimulos externos (como radica
libres)