Cambios adaptativos celulares: atrofia, hipertrofia, hiperplasia y metaplasia

Cambios adaptativos celulares

Cambios adaptativos

Atrofia

• - Disminución del tamaño celular.
• - Los órganos se reducen y, en algunos casos, se van a autolisar.
• - Disminución de la función.
• - Disminución de la producción de anabolismo o componentes celulares.

Factores que inducen atrofia:

• * Isquemia
• * Inmovilización
• * Denervación
• * Desnutrición
• * Disminución de hormonas

Tipos:

1. Fisiológica

• - Ancianos
• - Desarrollo (timo)

2. Patológica

• - Polio: por una denervación que afecta a las células neuronales de la médula y disminuye el impulso nervioso, y posteriormente a las fibras musculares.
• - Atrofia por desnutrición.

Hipertrofia

• - Aumento del tamaño celular.
• - Mayor capacidad funcional.
• - Menor degradación de componentes celulares.

Factores que se inducen por sobrecarga de trabajo:

• * Aumento de estimulación hormonal
• * Aumento de estenosis valvular

Tipos:

1. Fisiológica

• - Útero durante el embarazo
• - Deporte

2. Patológica

• - Hipertensión (engrosamiento de la pared ventricular)
• - Estenosis valvular (aumento del músculo cardíaco)

Hiperplasia

• - Aumento del número de células.
• - Aumento del tamaño del órgano.
• - Ocurre en células que tienen la capacidad de duplicación del DNA.
• - “Constituye un terreno fértil sobre el que se puede iniciar una proliferación cancerosa”.

Factor etiológico:

• * Estímulo hormonal

Tipos:

1. Fisiológica

• - Hormonal
• - Compensadora: por ejemplo, hígado y riñón

2. Patológica

• - Bocio tiroideo (sobreestimulación de la TSH)
• - Endometrio: puede provocar cáncer por sobreestimulación del estrógeno.

Metaplasia

• - Cambio de un epitelio o tipo celular por otro.
• - Frente a agresiones de carácter crónico.
• - Pérdida de la función normal del epitelio.

Factores:

• * Humo de cigarrillo: el epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes se transforma en epitelio escamoso, sin cilios.
• * Jugo gástrico: el esófago tiene epitelio escamoso y se transforma en epitelio cilíndrico.

Lesión celular

• - Noxas:
• * Reacción inmunológica
• * Agentes infecciosos
• * Defectos genéticos
• * Agentes químicos
• * Desequilibrio nutricional
• * Agentes físicos
• * Disminución de oxígeno
• - Respuesta celular frente a estímulo lesivo, depende de:
• * Duración
• * Tipo de lesión
• * Intensidad
• - Consecuencias de la lesión dependen de:
• * Tipo celular lesionado
• * Capacidad adaptativa
• * Estado de la célula
• - Mecanismos bioquímicos (dianas): blancos bioquímicos afectados por las noxas
• * Integridad del DNA
• * Síntesis de proteínas: ribosomas
• * Respiración aerobia: mitocondrias
• * Integridad de las membranas
• - Mecanismos intracelulares de lesión celular:
• * Depleción de ATP
• * Daño mitocondrial
• * Entrada de calcio al interior celular y pérdida de la homeostasis del calcio
• * Acumulación de radicales libres derivados del oxígeno
• * Defecto en la permeabilidad de la membrana

Cambios degenerativos

1. Degeneración hidrópica

• - Tumefacción turbia: las células se hinchan.
• - Aumento del volumen celular.
• - Descontrol en el mecanismo que regula la concentración de iones en el citoplasma.
• - Pérdida de la homeostasis.
• - Aumento de la permeabilidad de la membrana plasmática, exceso de la bomba de Na/K.
• - Palidez del citoplasma y vacuolas intracelulares.

2. Degeneración grasa (esteatosis)

• - Acumulación intracelular de lípidos.
• - Causas: toxinas, hipoxia, malnutrición, diabetes, obesidad.
• * Esteatosis hepática: es producto de un desequilibrio entre la síntesis y la secreción de triglicéridos por parte del hígado.

3. Acumulación de pigmentos

a) Pigmentos endógenos:

• * Lipofuscina: asociada al envejecimiento celular y atrofia.
• * Hemosiderina: derivada de la hemoglobina, se acumula cuando hay exceso local o generalizado de hierro, consecuencia de una hemorragia.

b) Pigmentos exógenos:

• * Antracosis:
• - Acumulación de carbón en los tejidos.
• - Frecuente en el pulmón.
• - Tatuajes.

Respuesta subcelular a la lesión

1. Catabolismo lisosómico
2. Hipertrofia del retículo endoplasmático liso (REL)
3. Alteración mitocondrial

Tipos de necrosis

• * De coagulación: aunque haya necrosis, podemos distinguir el tejido. El tejido mantiene total o parcialmente su estructura.
• * De licuefacción: no se puede distinguir el tejido porque se produce una necrosis en el tejido cerebral. Donde había tejido cerebral se forma una cavidad.
• * De caseificación: ocurre en relación a la infección por tuberculosis. Se verá una estructura similar al quesillo, amarilla y granular.

Mecanismos de apoptosis

Vía extrínseca

Proviene del exterior de la célula a través de receptores de membrana.

• - Receptores más importantes para provocar apoptosis: TNF alfa y TNFR-1.
• - Receptores que median la apoptosis y la activación por la vía extrínseca (receptores de muerte celular).
• - Cuando el TNF-alfa se une a un receptor, los receptores de zonas vecinas se unen formando un trímero.
• - Tienen 2 porciones: hacia el exterior y hacia el interior del citoplasma.
• * En la porción hacia el citoplasma existen los dominios de muerte.
• * Asociadas a estos dominios existen las caspasas, que se encuentran en un estado inactivo, por eso se llaman procaspasas.
• * Cuando el ligando se une al receptor, se produce un movimiento y modificación de la procaspasa 8 en el ratón y 10 en el humano, que sufren una autoactivación; estas caspasas activan muchas otras caspasas y se produce la cascada de caspasas.
• * Al final de la activación de las cascadas se activa la última caspasa, que es la caspasa 3. Se desencadena la apoptosis.
• * El TNF alfa está en altas concentraciones en el medio intracelular, por lo que las células van a morir por apoptosis.

Vía intrínseca

Parte en la mitocondria y se basa en la salida del citocromo C al citoplasma.

• - La mitocondria normalmente tiene adheridas a su superficie proteínas Bcl-2 y Bcl-XL (proteínas antiapoptóticas).
• - Proteínas antiapoptóticas (Bcl-2, Bcl-XL) y proapoptóticas (Bad, Bax), que constituyen la familia Bcl-2.
• - Las proteínas proapoptóticas generalmente están unidas a otras proteínas en el citoplasma.
• - Si se desfosforila la proteína, queda libre y se puede unir formando un heterodímero u homodímero, abriendo unos poros en la membrana externa de la mitocondria que permiten la salida del citocromo C al citoplasma.
• - Condición normal: solo proteínas antiapoptóticas; por tanto, el citocromo C permanece dentro de la mitocondria (no hay apoptosis).
• - Si sale, se une a los extremos de una proteína con forma de hélice (APAF-1).
• - Se une a la procaspasa 9 junto con el citocromo C, formando una estructura doble. Se activa esta estructura (apoptosoma); la procaspasa 9 se convierte en caspasa 9, que activa la procaspasa 3 y después la caspasa 3, desencadenando la apoptosis y uniendo la vía extrínseca con la intrínseca.

Efectos de las caspasas

• * PARP: hidrolizada por la caspasa-3.
• * ADN topoisomerasa II: es esencial para la replicación y reparación. Se inactiva por las caspasas.
• * Láminas: degradadas por la caspasa-6, generan condensación de la cromatina y fragmentación nuclear (el núcleo pierde su estructura).
• * CAD: fragmenta el DNA rápidamente. CAD (inactiva) existe acoplada a su inhibidor ICAD, que es destruido por la caspasa-3.

Apoptosis

• * Eliminación de células únicas.
• * No hay respuesta inflamatoria.
• * La membrana no pierde integridad.
• * Lisosomas intactos.
• * Formación de cuerpos apoptóticos.
• * Requiere energía.
• * Hay transcripción de nuevos genes.
• * Fragmentación del DNA.

Necrosis

• * Muerte de grupos celulares.
• * Existe respuesta inflamatoria.
• * Pérdida de integridad de la membrana.
• * Liberación del contenido enzimático de lisosomas.
• * Lisis completa de la célula.
• * Independiente de la existencia de energía.
• * No existe transcripción de nuevos genes.