Adaptación y Muerte Celular

Juliana Zapata M.V, MSc

Las células son unidades adaptables (*variable), capaces de modificar su función metabólica o estructural para mantenerse viables en un ambiente que se modifica constantemente

- Concentración de metabolitos: privación de nutrientes, agua, oxígeno….

En la enfermedad, también existen factores lesivos que modifican severamente el entorno celular y las demandas metabólicas.

La célula se modifica para limitar el daño sufrido en procesos patológicos

Son muchos los agentes lesivos y la sensibidad de las células es variable.

En la enfermedad la célula tiene que potenciar su capacidad adaptativa

Respuesta funcional y estructural REVERSIBLE.

ADAPTACIÓNPreservación de la VIABILIDAD de la célula

modulando su función en respuesta a estímulos de variada naturaleza.

Recordar…

Las células disponen de un rango limitado de funciones y estructuras según su función, actividad metabólica y especialización.

Adaptaciones Estructurales en la enferemedad

Modificaciones en el patrón de crecimiento

Busca un nuevo estado de equilibrio modificadoReversibles

Célula Normal(Homeostasis)

Adaptación

Estímulo

Lesión Celular

Lesión Reversible

Lesión Irreversible

Necrosis ApoptosisMuerte Celular

Incapacidad de Adaptación Grave,

Progresiva

Leve, Transitoria

Adaptación

Aumento del tamaño de las células y de su

actividad funcional

Aumento en el

número de células

Reducción del tamaño y actividad

metabólica de las células

Cambio en el Fenotipo de las células

Hipertrofia Hiperplasia Atrofia Metaplasia

Si se elimina el estrés las células podrán volver a su estadío Inicial

HIPERTROFIA

Aumento en el tamaño de las células.

En respuesta a mayor trabajo o función: ej, ejercicio, estenosis valvular

Mayor síntesis de componentes estructuralesAumento en el tamaño del órgano.Se observa en células con limitada capacidad de división

Puede coexistir con la hiperplasia

Hipertrofia músculo Cardíaco

Hipertrofia músculo liso durante el embarazo

HIPERPLASIA

Aumento en el número de células de un órgano o tejido.

Aumento en el número de mitosis

Se observa en tejido cuyas células poseen capacidad de división

Puede ser fisiológica o patológica

Hiperplasia Fisiológica• Hormonal: Gland mamaria durante pubertad y embarazo• Compensadora: Post-hepatopatia parcial, pérdida de

epitelios o mucosas

Hiperplasia Patológica

Exceso de hormonas o factores de crecimiento sobre las células diana.

Hiperplasia endometrialHiperplasia prostática

Se distingue del cáncer porque no hay mutaciones genéticas pero es un suelo fértil en que puede surgir una proliferación tumoral.

Atrofia

Reducción del tamaño de un órgano o tejido secundario a la reducción del número y el tamaño de las células.

Patológica o fisiológicaLocal o generalizada

METAPLASIAEs un cambio reversible en el que una célula diferenciada (Epitelial o mesenquimal) se sustituye por otro tipo celular.

Sustitución adaptativa por otros tipos celulares que resisten mejor el entorno adverso.

Reprogramación de células madre.

METAPLASIA

La metaplasia epitelial más frecuente es la cilíndrica a escamosa.Metaplasia de tipo escamoso a cilíndricoMetaplasia tejido conjuntivo con formación de hueso, cartílago o tejido adiposo

Los factores que predisponen a metaplasia cuando persisten

pueden iniciar la transformación maligna del epitelio metaplásico

Epitelio cilíndrico a escamoso: Bronquios

Esófago: Epitelio escamoso - metaplasia gástrico-intestinal

Metaplasia

Lesión y Muerte Celular

Factores Lesivos• Isquemia • Deficiencia de nutrientes: Glucosa, aminoácidos…• Radicales libres• Radiaciones• Tóxinas• Tóxicos• Inflamación• Reacciones Autoinmunes• Calcio libre• Daño mecánico, térmico

En algunos interdependencia

Cese del Flujo Sanguíneo

Falta de oxígeno y Glucosa

Producción de ATP

Cambio a Metabolismo anaeróbico

Producción y acumulación de

lactato

pH bajo

Fallo en bombas de membrana

Na+/K+

Edema Intracelular

Ca+

Activación de enzimas

Disminución de síntesis

Fosfolípidos y proteínas

Estructuras Blanco de la Lesión Celular

• Membranas Celulares• Mitocondrias• Citoesqueleto• ADN

Interdependencia

Cuales son las respuestas de la célula a un estímulo

lesivo?

Célula Normal(Homeostasis)

Estímulo

Adaptación Lesión Celular

Lesión Reversible

Lesión Irreversible

Necrosis ApoptosisMuerte Celular

Incapacidad de Adaptación Grave,

Progresiva

Leve, Transitoria

Lesión Celular

El estímulo es tan fuerte o prolongado que las respuestas adaptativas no se alcanzan a instaurar o son insuficientes; sobrevienen daños en los sistemas celulares básicos y puede generarse la muerte de la célula

Subletales (reversibles) o Letales* (Irreversibles)

Hay un límite para la respuesta celular Lesión

ReversibleLesión Irreversible

Función Celular

Muerte Celular

Alteraciones Bioquímicas

Cambios Ultraestructurales

Cambios Microscopio Opt

Cambios Macroscópicos

Duración de la Lesión Celular

EFEC

TO

Lesiones subletales

• Reversibles• Pueden identificarse con cambios

microscópicos y a veces macroscópicos• Se asocian a cambios principalmente en

organelas como mitocondrias y retículo endoplásmico

Lesiones Subletales

Degeneración Hidrópica

Degeneración Grasa

Degeneración Hidrópica

Edema Intracelular

Aspecto MacroscópicoDegeneración Hidrópica

Histología Hígado Normal

Hígado. Degeneración Grasa

Hígado. Degeneración Grasa

Hígado. Degeneración Grasa

Aspecto Macroscópico

Hígado Normal Hígado Graso

Aspecto MacroscópicoHígado Graso

Cambios Celulares

Muerte celular

Difieren en su causa, morfología, mecanismos y efectos sobre la fisiología.

Necrosis Apoptosis

Autólisis

Necrosis

Es consecuencia de la desnaturalización de proteínas intracelulares y la digestión enzimática de la célula con daños mortales.

Las células necróticas son incapaces de mantener la integridad de la membrana y sus contenidos se extravasan, un proceso capaz de estimular la inflamación en el tejido circundante.

Necrosis

Las enzimas que digieren las células provienen de los lisosomas de las células moribundas (autólisis) y de los lisosomas de los leucocitos que son atraídos como parte de la reacción inflamatoria

Características Morfológicas de la necrosis y la apoptosisCaracterística Necrosis Apoptosis

Tamaño Nuclear Aumentado (edema) Reducido (retracción)

Núcleo Picnosis – Cariorrexis – Cariólisis Fragmentado

Membrana Plasmática Rota

Intacta; estructura alterada, Cambios en la orientación de los lípidos

Contenido Celular Digestión Enzimática Intacto – pueden liberarse cuerpos apoptósicos

Inflamación Adyacente Frecuente No

Papel fisiológico o Patológico

Invariablemente patológico (culminación de una lesión celular irreversible)

Con frecuencia fisiológico, patológico tras algunos tipos de lesión celular, ppalmente lesiones de ADN

Necrosis: cambios nucleares

• Cariólisis: Disminución de la tinción nuclear por degradación del ADN por endonucleasas.

• Picnosis: Retracción e incremento de la

basofilia del núcleo.

• Cariorrexis: Fragmentación de núcleos picnóticos.

Necrosis

Apoptosis

Patrones de la Necrosis

• Coagulativa• Licuefactiva• Caseosa• Hemorrágica• Grasa• Fibrinoide• Gangrenosa

Necrosis Coagulativa

Se observa en isquemia – infarto. Excepto SNC

Se conserva la arquitectura, consistencia firme. Se desnaturalizan las proteínas estructurales pero también las enzimas y se bloquea la proteólisis.

Células eosinofilicas anucleadas pueden persistir durante semanas o días, finalmente se eliminan por fagocitosis

Infarto Miocardio

Necrosis. Miocardio

Necrosis Coagulativa. Riñon - Infarto

Necrosis Coagulativa. Riñón - Infarto

Necrosis Coagulativa. Riñón - Infarto

Necrosis licuefactiva

Se observa en infecciones bacterianas o reacciones inflamatorias intensas. Presencia de pus.En hipoxia del SNCHay digestión de las células muertas, transformando el tejido en una masa viscosa líquida. .

Necrosis licuefactiva. Riñón

Necrosis de licuefacción. Infarto Cerebral

Absceso. Piel

Absceso. Hígado

Necrosis Gangrenosa

No es un patrón especifico morfológico – Uso Clínico. Suele observarse en miembros distales, tras procesos de necrosis isquémica con necrosis coagulativa con superposición de infección bacteriana y necrosis licuefactiva.

Necrosis Caseosa

Asociada a infección tuberculosa, zonas blanquecinas y friables. Microscópicamente formación de granulomas - Aislamiento

Necrosis Caseosa.

Necrosis Caseosa.

Necrosis Caseosa.

Necrosis Caseosa.

Necrosis Caseosa.

Necrosis Caseosa.

Necrosis Grasa

Pancreatitis agudaDigestión enzimática de la grasa abdominal, licuefacción, saponificación

Necrosis Grasa

Necrosis Grasa

Necrosis Fibrinoide

Termino empleado para describir el aspecto histológico de las arterias en casos de vasculitis (inflamación primaria de los vasos) e hipertensión, al depositarse fibrina en la pared del vaso necrótico

Necrosis Hemorrágica

Describe los tejidos muertos llenos de eritrocitos extravasados. Este patrón se observa sobre todo cuando la muerte celular se debe a la obstrucción del drenaje venoso de un tejido, con congestión sanguínea masiva y la consiguiente falta de perfusión arterial

Necrosis Hemorrágica

Necrosis Hemorrágica

Necrosis Hemorrágica

Formas de resolución de la necrosis

Dependientes de la extensión de la lesión y el órgano afectado:

Pérdida de la función… MuerteCalcificación metastásicaRespuesta inflamatoriaRespuesta reparativa con fibrosisRespuesta reparativa con restitución del tejido.

AUTÓLISIS

• Digestión enzimática de células por enzimas que están presentes dentro de ellas.

• Las células más suceptibles a la autólisis son las muertas o agónicas.

• Se observa en cadáveres, no solo en organismos vivos.

APOPTOSIS

Permite eliminar células que ya no se necesitan y mantener el número estable de células en los diferentes tejidos

EmbriogeniaInvolución de tejidos dependientes de hormonasPerdida celular en poblaciones en proliferaciónEliminación de linfocitos autoreactivos