Fisiopatología de la Isquemia e Inflamación: Mecanismos Celulares y Vasculares de la Respuesta Tisular

Isquemia: Fisiopatología y Daño Tisular

La isquemia causa hipoxia debido a una reducción del flujo sanguíneo, lo que impide el suministro continuo de sustratos para la glucólisis y, por ende, tiende a dañar los tejidos. Se pierde la fosforilación oxidativa y disminuye drásticamente la producción de ATP. Este agotamiento de ATP condiciona un fallo de la bomba de sodio, lo que conlleva la pérdida de potasio, la entrada de sodio y agua, y el consecuente edema celular.

También se produce la entrada de Ca²⁺, que se asocia a numerosos efectos perniciosos. Se observa una pérdida progresiva de glucógeno y una disminución de la síntesis de proteínas. El aumento de calcio citosólico activa proteasas intracelulares, lo que provoca la degradación de elementos intermedios del citoesqueleto y hace que la membrana celular sea proclive al estiramiento y a la rotura, en particular en el contexto de un edema celular. Los ácidos grasos (AG) libres y los lisofosfolípidos se acumulan en las células isquémicas debido a la degradación de los fosfolípidos; estos compuestos son directamente tóxicos para las membranas.

Inflamación: Respuesta del Organismo a la Lesión

Cambios Vasculares en la Inflamación

La vasodilatación es una de las manifestaciones más precoces de la inflamación aguda; afecta primero a las arteriolas y determina la apertura de nuevos lechos capilares en la zona. Este cambio provoca un aumento del flujo sanguíneo. El aumento de la permeabilidad vascular produce la exudación de líquido rico en proteínas.

La pérdida de líquido y el aumento del diámetro vascular condicionan un enlentecimiento del flujo sanguíneo, lo que provoca una dilatación de los vasos pequeños que se llenan de eritrocitos que se desplazan con lentitud en un proceso llamado estasis, conocido como congestión vascular. El aumento de la permeabilidad vascular también contribuye a la formación de un edema.

Cambios Celulares en la Inflamación

Una función crítica de la inflamación es el reclutamiento de leucocitos hacia los lugares de la lesión. Tras el reclutamiento, las células deben reconocer los microbios y el material muerto para poder eliminarlos. Fundamentalmente, predominan los neutrófilos (en las primeras 6-24 horas) y posteriormente intervienen los monocitos.

El proceso de migración de las células desde la luz vascular hacia el intersticio se denomina extravasación y se divide en tres pasos:

1. Marginación leucocitaria: Los leucocitos se adhieren temporalmente a la pared del vaso.
2. Rodamiento: Aparecen proteínas en la superficie del leucocito polimorfonuclear (PMN) y del endotelio, lo que permite una adhesión temporal y el "rodamiento" del leucocito.
3. Fijación permanente: El PMN altera su citoesqueleto para pasar a través de la membrana del vaso.

Posteriormente, ocurre una transmigración a través del endotelio y, finalmente, la migración en los tejidos intersticiales hacia el estímulo quimiotáctico.

Fagocitosis: Mecanismo Clave de Defensa

La fagocitosis implica tres pasos fundamentales:

1. Reconocimiento y unión de la partícula: La fagocitosis comienza con la unión del leucocito al microbio, un proceso facilitado por las opsoninas. Entre las más importantes se encuentran el fragmento Fc de la inmunoglobulina (Ig) y el C3b.
2. Interiorización: Se produce por seudópodos circundantes que engloban las partículas en el interior de un fagosoma intracelular. Posteriormente, las vacuolas fagocíticas se fusionan con los lisosomas, permitiendo la liberación enzimática en el interior del fagolisosoma resultante.
3. Destrucción o degradación del material ingerido: Este proceso se efectúa por mecanismos dependientes del oxígeno, ya que la fagocitosis estimula un estallido oxidativo y la producción de metabolitos del oxígeno reactivo, como la mieloperoxidasa, que es el mecanismo más eficiente para destruir las bacterias.