Adaptaciones Celulares: Hipertrofia, Hiperplasia, Atrofia y Metaplasia

Adaptaciones Celulares: Hipertrofia, Hiperplasia, Atrofia y Metaplasia

Casos de Hipertrofia

• En el corazón: El estímulo responsable de la hipertrofia suele ser una sobrecarga hemodinámica crónica, que se puede deber a la hipertensión o a una enfermedad valvular.
• El crecimiento masivo del útero: El aumento del tamaño de un órgano inducido por las hormonas se estimula por la acción de las hormonas estrogénicas sobre los receptores de estrógenos de las células musculares lisas.
• Hipertrofia selectiva: Por ejemplo, los pacientes que reciben tratamiento con algunos fármacos, como los barbitúricos, sufren una hipertrofia del retículo endoplásmico (RE) liso de los hepatocitos, que es una respuesta adaptativa para aumentar la cantidad de enzimas (oxidasas de función mixta del citocromo).

Mecanismos de la Hipertrofia

La hipertrofia se puede inducir por las acciones coordinadas de los sensores mecánicos (que se activan por el aumento de la carga de trabajo), los factores de crecimiento (incluidos TGF-beta, el factor de crecimiento parecido a la insulina [IGF-1], el factor de crecimiento fibroblástico) y los agentes vasoactivos (como los agonistas alfa-adrenérgicos, endotelina 1 y angiotensina II).

Las dos vías bioquímicas implicadas en la hipertrofia muscular parecen ser la fosfoinositol 3-cinasa/Akt (en condiciones fisiológicas, por ejercicio) y las señales distales de los receptores acoplados a la proteína G (inducidas por factores de crecimiento y agentes vasoactivos).

Hiperplasia

Es un aumento en el número de células de un órgano o tejido, que en general determina un aumento de la masa de los mismos. La hiperplasia puede ser fisiológica o patológica.

Hiperplasia Fisiológica

Se puede clasificar en:

1. Hiperplasia hormonal: Aumenta la capacidad funcional de un tejido que lo necesita.
2. Hiperplasia compensadora: Aumenta la masa tisular tras una lesión.

• La hiperplasia hormonal se manifiesta en la proliferación del epitelio glandular de la mama femenina en la pubertad y durante el embarazo.
• En la hiperplasia compensadora, si se extirpa quirúrgicamente una parte del hígado o si se dona un lóbulo hepático para trasplante, las células restantes proliferan y el órgano pronto crece hasta recuperar su tamaño original.

Hiperplasia Patológica

• Se debe a un exceso de hormonas o factores de crecimiento sobre las células diana.
• La hiperplasia endometrial inducida por hormonas.
• La hiperplasia prostática benigna es otro ejemplo frecuente de hiperplasia patológica inducida por las respuestas frente a las hormonas, que en este caso son andrógenos.

Mecanismos de la Hiperplasia

Es consecuencia de la proliferación regulada por los factores de crecimiento de células maduras y, del aumento de la formación de nuevas células a partir de las células madre tisulares.

Atrofia

Atrofia Fisiológica

Se presenta durante el desarrollo normal. Algunas estructuras embrionarias experimentan atrofia durante el desarrollo fetal. La reducción del tamaño del útero después del parto es una forma de atrofia fisiológica.

Atrofia Patológica

Puede ser local o generalizada.

Causas Frecuentes de Atrofia

• Reducción de la carga de trabajo (atrofia por desuso): La atrofia se puede asociar a un aumento de la reabsorción ósea, que produce osteoporosis por desuso.
• Pérdida de la inervación (atrofia por denervación)
• Reducción de la irrigación
• Nutrición inadecuada: Una malnutrición proteicocalórica importante (marasmo) se asocia al uso del músculo esquelético como fuente energética. La caquexia por producción excesiva de la citosina inflamatoria factor de necrosis tumoral (TNF) se considera responsable de la supresión del apetito y de la depleción de lípidos.
• Pérdida de la estimulación endocrina: La pérdida de la estimulación estrogénica tras la menopausia determina una atrofia fisiológica del endometrio, el epitelio vaginal y la mama.
• Presión

Mecanismos de la Atrofia

La atrofia se produce por una menor síntesis de proteínas con aumento de su degradación en las células. La síntesis de proteína se reduce por la menor actividad metabólica.

La degradación de las proteínas celulares tiene lugar a través de la vía de la ubicuitina proteasoma.

La deficiencia de nutrientes y el desuso activan a las ubicuitina ligasas, que unen el pequeño péptido ubicuitina con las proteínas celulares, de forma que estas quedan marcadas para su degradación por los proteasomas. Esta vía es responsable de la proteólisis acelerada en los cuadros catabólicos, incluida la caquexia del cáncer.

La atrofia se asocia a un aumento de la autofagia, con el aumento del número de vacuolas autofágicas. Un ejemplo de estos cuerpos residuales son los gránulos de lipofucsina. Cuando existe una cantidad suficiente, dan una coloración parda al tejido (atrofia parda).

Metaplasia

Una deficiencia de vitamina A (ácido retinoico) induce la metaplasia escamosa del epitelio respiratorio.

• La metaplasia de tipo escamoso a cilíndrico: Sucede en el esófago de Barrett, donde el epitelio escamoso del esófago se sustituye por células cilíndricas de tipo intestinal por la influencia del reflujo de ácido gástrico.
• La metaplasia de tejido conjuntivo: Formación de cartílago, hueso o tejido adiposo (tejidos mesenquimales). Por ejemplo, la formación de hueso dentro del músculo se llama miositis osificante.

Introducción a las Lesiones y la Muerte Celular

Causas de Lesión Celular

• La privación de oxígeno (hipoxia) afecta a la respiración aeróbica y, por tanto, a la capacidad de generar (ATP). La muerte se produce debido a:

  • Isquemia (pérdida de irrigación sanguínea)
  • Oxigenación inadecuada (p. ej., por insuficiencia cardiorrespiratoria)
  • Pérdida de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre (p. ej., anemia, intoxicación por monóxido de carbono)
• Elementos físicos: Como traumatismo, calor, frío, radiación y descarga eléctrica.
• Sustancias químicas y fármacos: Como fármacos terapéuticos, tóxicos, contaminantes ambientales y «estimulantes sociales» (alcohol y opiáceos).
• Microorganismos infecciosos: Como virus, bacterias, hongos y parásitos.
• Reacciones inmunitarias: Como enfermedades autoinmunitarias y lesiones celulares tras las respuestas a la infección.
• Trastornos genéticos: Como alteraciones cromosómicas y mutaciones genéticas específicas.
• Desequilibrios nutricionales: Como déficits proteico-calóricos o de vitaminas específicas, así como excesos nutricionales. Un ejemplo de esto es la anorexia nerviosa (el ayuno autoimpuesto).