LESION Y MUERTE
CELULAR
Para
que se produzca la muerte de la célula, tiene que haber injuria o un daño
importante que van a producir las alteraciones que ocasionan la muerte de la
célula. Los
estímulos o los factores etiológicos que pueden provocar muerte celular, es
decir, estímulos nocivos; son de muy variados orígenes. Por ejemplo, agentes
físicos, las radiaciones, traumas, heridas que pueden llevar a la muerte de tejidos;
son agentes físicos, químicos, microbiológicos en general donde tenemos virus,
bacterias y hongos que pueden ocasionar muerte a un grupo de células y también
algunos estímulos propios del organismo como por ejemplo de origen inmunológico,
pueden dañar a las células.
Pero
cuando los estímulos o agentes no son tan severos, la célula se puede adaptar y
soportar condiciones adversas como por ejemplo al cigarrillo, donde la mucosa
respiratoria la cual es cilíndrica ciliada, se adapta para soportar el calor y
el humo con agentes químicos nocivos y no se muere el epitelio de los
bronquios; la célula va cambiando morfológica y funcionalmente, lo cual puede
originar otras cosas como tumores malignos. Entonces tenemos que cuando hay un
estimulo que actúa sobre un tejido normal, las células que están en
homeostasis, tienen dos caminos; o adaptarse o la muerte.
Esto
puede ocurrir en cualquier tejido, como por ejemplo el corazón; el miocardio
donde puede haber un estimulo que esta actuando desde ese miocito normal, donde
hay un requerimiento mayor porque hay un problema para hacer circular la sangre
del pulmón, entonces la célula se agrande, se hipertrofia y se adapta. Al ver
un corte transversal del ventrículo, podemos observar un desarrollo muscular
mayor que en el normal, ya que es más difícil la circulación hacia el pulmón.
Pero a veces este miocardio puede morirse y adopta un aspecto amarillezco con
negrusco, lo que delata que se ha producido la muerte, la necrosis de el grupo
de células por una injuria demasiado severa; por ejemplo cuando se obstruyen
las arterias coronarias y queda una porción sin irrigación, entonces se muere y
se produce un infarto. Entonces hipertrofia del miocardio es una señal de
adaptación y el infarto, de muerte celular y que puede ocasionar la muerte del
individuo cuando es muy grande la lesión.
Hay
distintos tipos de agente etiológicos:
-
Hipoxia:
menor irrigación, disminución aporte de oxigeno.
-
Físicos:
tº, pº, trauma, electroshock
-
Químicos
y farmacéuticos
-
Inmunológicos:
auto inmunidad (glándulas salivales, tiroiditis)
-
Agentes
infecciosos: virus (verrugas, papiloma)
-
Trastornos
genéticos: diferencias enzimáticas
-
Desequilibrios
Nutricionales: carencias o excesos
Cuando
hablamos de una lesión celular, hay que tener en cuenta el lugar de acción del
estímulo o noxa; la presencia de efecto pleiotrópico, donde se genera un efecto
en cadena, el cual comienza en una célula afectada y seguirá a las células
vecinas.
Antes
de que podamos ver cambios morfológicos tanto microscópica o microscópicamente,
se producen cambios bioquímicos iniciales, los cuáles producirán posteriormente
los cambios morfológicos visibles.
Debemos
constatarnos del tipo, duración y gravedad de la noxa, así como también el
tipo, estado y adaptabilidad de la célula afectada.
La
lesiones celulares pueden estar ocasionando cambios inicialmente a nivel del ATP,
la cadena respiratoria inicial de la célula; pero antes de se vea afectada la
cadena respiratoria, pueden haber cambios que afecten a nivel de la membrana
celular, tanto como en la hiperplasia como en la hipertrofia o la metaplasia,
inicialmente hay factores que afectan a los receptores de la membrana celular y
esto puede llevar a alteraciones de la síntesis de proteínas y así a la
integridad del citoesqueleto. Por ejemplo, en el miocardio; cuando hay una
hipertrofia, hay aumento de componentes del citoesqueleto celular. También,
cuando nosotros tenemos algunas adaptaciones de las células, se pueden acumular
sustancias patológicas en el citoplasma a nivel de los lisosomas, las cuales
van a ocasionar lesiones en un órgano o tejido.
Lo
más común en lesión celular, es la lesión Isquemica, o sea, lesiones por
disminución del aporte sanguíneo; Hipoxiaca, por disminución de Oxigeno. También
hay lesiones por la liberación de radicales libres y de origen químico.
Cuando
tenemos un estimulo, disminuye el ATP, cantidad de energía, la cual esta
interrelacionado con la
Mitocondria, donde se podrán ver los cambios iniciales de
injuria celular a nivel de microscopia electrónica. Los daños en la membrana, también
podrían estar ocasionando alteraciones en los lisosomas que ocasionan
liberación de enzimas que van a destruir los componentes de la misma célula o
de células adyacentes; por eso se habla de efecto
pleiotrópico, cuando una célula se daña, se rompe la membrana y puede
liberar enzimas lisosomales que van a actuar sobre las células vecinas. Hay
daño en la membrana, y eso significa pérdida de componentes celulares.
Cuando
un estímulo actúa, también se puede producir liberación de calcio y eso va a
producir daño en las proteínas y también aparecen algunos radicales (OH, O2,
agua oxigenada), que contribuyen en el daño de la célula.
Entonces
cuando nosotros tenemos una lesión, tenemos una línea donde la célula se adapta
o no puede adaptarse y muere; es difícil establecer ese punto de no retorno,
pero se supone que cuando hay una lesión en la membrana celular, ya no hay
vuelta atrás. Ahí se liberan fosfolípidos, que va a constituir lesión en el
citoesqueleto, liberación de radicales libres, y todo eso ocasiona salida de
enzimas, mayor afluencia de calcio, se libera calcio en la mitocondria y esto
va a ocasionar más daño en la célula.
Cuando
hay daños metabólicos, puede haber una disminución en la fosforilación
oxidativa, disminución del ATP, desprendimiento de ribosomas, disminuye la
síntesis proteica, y la célula puede empezar a producir cúmulos de sustancia lipidia
en los tejidos, pero no se necrosa, no cruza la línea de no retorno. No solo
hay mecanismo de adaptación por acumulo de lípidos, sino también por depósitos
de calcio o de algunos pigmentos en los tejidos.
Cuando
ocurre esta disminución del ATP, baja la bomba para el sodio, baja la
glucólisis, y eso puede llevar a que baje el pH, se pueden producir cambios a
nivel del núcleo, y si sigue bajando el pH se pueden producir liberaciones de
enzimas lisosomales y ahí cruza la barrera y muere la célula.
A
veces, cuando esta disminución del ATP se mantiene, puede ocurrir la
disminución del Sodio, la célula puede hincharse, esta hinchazón ocurre
inicialmente en la mitocondria, donde se van perdiendo las crestas mitocondriales
pero no significa que sea irreversible. Puede haber otros cambios como perdida
de las microvellosidades, vesículas, hinchazón del retículo endoplásmico; pero
estos cambios observables a microscopia electrónica son reversibles.
Entonces,
cuando llegamos al daño irreversible, significa que la célula posee un daño en
la membrana celular fundamentalmente; hay una incapacidad para revertir las
lesiones mitocondriales.
Ocurre
la perdida progresiva de fosfolípidos, anomalías en el citoesqueleto,
liberación de oxigeno reactivo, liberación de lípidos que van a actuar como
detergentes en el núcleo de algunas células y perdida de aminoácidos
intracelulares.
Cuando
una lesión es inducida por liberación de radicales libres desde el núcleo; se
origina a partir de energía radiantes
(rayos X, radiación Uv); reacciones oxidantes (endógenas); también algunas
sustancias toxicas como el tetracloruro de carbono (CCl4), mediante la
peroxidación lipídica, que va a ocasionar daños en el hígado; como el hígado
graso, donde la célula se adapta o
necrosis, donde la celula muere. Esta liberación de radicales actúa provocando
una peroxidación de los lípidos de la membrana celular, pueden modificar
algunas proteínas (enlaces cruzados con grupos SH) o lesiones en el ADN donde
pueden ocurrir mutaciones o simplemente la muerte celular.
Otros
agentes químicos pueden producir lesiones; como el Cloruro de mercurio, que es
un acido que cae sobre una membrana, alterando la permeabilidad de la célula.
El cianuro va a inhibir la cadena respiratoria y así puede morir rápidamente el
individuo. El Paracetamol, una droga que se usa; afecta alterando reacciones químicas,
como en el hígado.
Cuando
nosotros tenemos una célula normal, puede haber veces donde actúe una injuria,
la célula trata de adaptarse, y puede que se recupere; pero muchas veces puede
que esta célula que recibe una injuria, puede llegar a morir. Cuando muere esta
célula, los primeros cambios que indican muerte celular, se observan las
mitocondrias hinchadas, perdiendo su aspecto normal. El retículo endoplásmico también
se observa hinchado o dilatado, los lisosomas se rompen y así se liberan las
enzimas lisosomales que van a dañar a la membrana para terminar rompiéndola y
dañar también a otras células. Además “figuras de mielinas”, que son partes del
citoesqueleto; se van a plegar tomando una disposición parecida a la mielina de
las fibras nerviosas; y por eso su nombre. Finalmente la célula se fragmenta y
se muere; produciéndose la necrosis.
Cuando
tenemos un estímulo que aumente la demanda, por factores de crecimiento y
algunas hormonas, los órganos pueden aumentar de tamaño. En el adulto, en el
tamaño de un órgano o de un tejido, nosotros podemos distinguir una hipertrofia
o hiperplasia; a veces puedes existir las dos combinadas.
Hiperplasia: se refiere al
aumento del tamaño de un órgano o tejido, por el aumento del número de células,
por lo tanto, sólo podrá ocurrir en tejidos con capacidad de síntesis de DNA.
Hipertrofia: es el aumento del
tamaño de un tejido u órgano, por el aumento del tamaño de las células que lo
componen, como ocurre por ejemplo en el miocardio ya que éste no tiene
capacidad de multiplicarse en un adulto y ante un requerimiento nuevo, se
adapta aumentando el tamaño de la fibra muscular. Si necesitan poseer una
facilidad de síntesis proteicas, ya que algunas veces se generan nuevos
organelos en el citoplasma de la célula, haciendo que ésta se vea más grande. Fisiológicas:
físico culturismo, embarazo. Patológicas: hipertensión arterial que produce
hipertrofia en el miocardio.
Como
hay estímulos que necesitan una mayor demanda, pero también hay veces que hay
poco aporte nutricio o una disminución de los estímulos, como por ejemplo por
disminución de hormonas; entonces algunos órganos se pueden atrofiar
fisiologica o patológicamente, al igual que las hiperplasias fisiológicas (mama
en periodo de lactancia mediante estímulos hormonales; compensatoria al
extirpar un riñón) o patológicas (factores de crecimiento fibroblasticos,
epiteliales; en la encía puede ocurrir por un mal ajuste de prótesis; en la
lengua, un aumento de las papilas por presencia de bacterias o medicamentos;
virus del papiloma que afectará a la epidermis).
Atrofia: significa que hay
un menor aporte nutricional y se va a encoger un órgano, ya que se pierde
sustancia que lo forma; como también
puede haber un menor aporte hormonal; como ocurre por ejemplo en el útero de
una mujer, donde hay un menor estimulo de estrógenos, y se va a atrofiar. También
por la perdida de la innervación de fibras musculares, perdida del aporte sanguíneo,
el envejecimiento o atrofia senil, pérdida de piezas dentarias, donde se ve una
disminución de materia ósea de los rebordes alveolares de los maxilares; en
presencia de una anemia, ocurriendo una disminución del aporte de oxígeno, donde se puede ver una disminución de las
rugosidades palatinas y perdida de papilas gustativas en la lengua; en glándulas
donde se pierden los acinos glandulares, quedando solamente ductos rodeados por
tejido adiposo y un aumento de colágeno, y así quedara una glándula que no
producirá saliva normalmente.
Como
ya dijimos, el humo de un cigarrillo va a producir una irritación en los
tejidos, donde va a ocasionar un cambio en ellos, de epitelio cilíndrico
ciliado a plano pluriestratificado. Esto lo llamamos Metaplasia escamosa, pero estos cambios son siempre dentro de los
mismos tejidos, es decir, de la misma hoja embrionaria. Al producirse esta
adaptación, pueden haber dos caminos; uno es a la adaptación, y otra a la
producción de cáncer. También podemos encontrar metaplasia en los conductos de
las glándulas salivales, donde pueden aparecer cálculos, los cuales hacen
cambiar los epitelios de estos conductos. Otro tipo de metaplasia ocurre en el
esófago cuando hay reflujo de jugos gástricos por una falla del esfínter. Cuando
hay una disminución de Oxigeno o de irrigación, producida por virus, bacterias
u hongos; se genera una Isquemia, la
cual puede ser reversible o irreversible. Dentro de este daño irreversible
donde la célula va a morir, vamos a ver dos conceptos: Necrosis y Apoptosis.
Muerte Celular:
NECROSIS
Es
el resultado de un daño irreversible en la estructura y función celular. Puede
ser ocasionada por diversos factores; al igual que los factores que producen
hiperplasia o hipertrofia. Nosotros podemos identificar mediante microscopia óptica
la presencia de necrosis, cuando somos capases de observar pignosis (condensación de la cromatina, núcleo muy teñido), cariorrecis (se condensan grumos de
cromatina en el núcleo) o cariolisis (dilución
de la cromatina, núcleo casi vacío); además el citoplasma se vera eosinofilico
y homogeneo.
Existen
distintos tipos de Necrosis:
Necrosis por
coagulación:
es una coagulación de las proteínas de los tejidos producida por una
considerable baja del pH. Se conserva el perfil de la célula pese a que el
tejido se muere. Es común la muerte por Hipoxia, excepto en el cerebro.
Dentro
de la necrosis por coagulación tenemos:
Necrosis Caseosa: (caseum - queso), coloración
amarillenta, similar a un queso. Muy típica de encontrar en la Tuberculosis
(bacilos). Al observarla al microscopio con coloración corriente, la
observaremos con una coloración rojiza, o sea, eosinofílica; y al lado del
tejido necrótico, veremos inflamación, producida por enzimas lisosómicas de las
bacterias; tejido desorganizado con algunos grumos.
Necrosis
por Liquefacción: la célula se licua, y veremos completamente alterado al órgano
o tejido, ya no se pueden reconocer los límites celulares. Es común que la
veamos ante infecciones bacterianas (bacterias piógenas); por ejemplo, el Pus
presente en un absceso. Aquí podemos encontrar las colonias bacterianas en el
tejido rodeadas por una gran cantidad de neutrófilos con signos de muerte
celular y se produce la inflamación como forma de respuesta.
Dentro
de la necrosis por liquefacción tenemos:
Necrosis Grasa: ocurre
fundamentalmente en el páncreas, cuando se produce una inflamación de éste. Se
rompen las células y se liberan las enzimas (lipasas pancreáticas) por una
hidrólisis de las membranas celulares principalmente de las células grasas periféricas
del órgano (pancreatitis). Se liberan ácidos grasos y calcio, haciendo visibles
tanto histológica como clínicamente los depósitos de estos componentes
(necrosis pancreática aguda).
Gangrena: tipo de necrosis
clínica, la cual se produce por una perdida de irrigación de un miembro, siendo
así una necrosis por coagulación inicialmente; pero que genera una infección,
licuando a las células y asiendo visible clínicamente la patología (necrosis
por licuefacciónà
gangrena húmeda).
APOPTOSIS: Muerte celular,
pero no es ocasionada por agentes infecciosos, sino que a veces, producida como
un proceso normal. Ocurre muchas veces en la embriogénesis donde cesa el
estímulo (factores de crecimiento), y así la célula no puede crecer mas, y
muere. También puede haber apoptosis por la involución dependiente de hormonas;
en tumores, los cuales crecen demasiado rápido; por factores inmunológicos; por
atrofia hormonadependiente como la atrofia prostática después de la castración;
atrofia post obstrucción de conductos glandulares en el páncreas, parótida y riñón;
por sustancia liberadas por los Linfocitos T citotóxicos; por virus; y lesiones
por estímulos nocivos a bajas dosis.
Existen
varias enfermedades asociadas a la apoptosis; en algunas puede estar aumentada
(las células se mueren muy rápidoà SIDA, ameloidosis) y otras
inhibidas (la célula no entra en el proceso de muerte en el momento que le
corresponde porque algo alteró su ciclo celularà Cáncer).
Se
produce por factores:
Extrínsecos: Radiación, factores
de crecimiento, hormonas, linfocitos T citotóxicos
Intrínsecos
Los
factores van a activas cadenas de Caspazas las cuales llevaran finalmente a la
muerte celular
Morfología:
-
La
célula se contrae, menor tamaño; el citoplasma se vuelve mas denso, pero los
organelos se mantienen en su forma normal
-
Se
condensa el material genético, la cromatina (marginación)
-
Se
forman los cuerpos apoptóticos, que son vesículas rodeadas por membrana
citoplasmática, con organelos y restos del núcleo de la célula
-
Se
fagocitan estos cuerpos apoptóticos por macrófagos o células vecinas
Durante
la Apoptosis
ocurren una serie de eventos bioquímicos. El primero, es la fragmentación de
las proteínas, gracias a las Caspasas, que son enzimas que van a atacar a las proteínas
constituyentes del citoesqueleto celular. Luego se generan los enlaces
entrecruzados de aminoácidos, los cuales son realizados por la enzima
Transglutaminasa; siguiendo una fragmentación del material genético, para
terminar con una exocitosis de factores que van a servir como señal para la
posterior fagocitosis de los cuerpos apoptóticos.
