Célula normal La célula normal es una unidad sumamente compleja, en la cual los diversos organelos y sistemas enzimáticos realizan de manera continua actividad metabólicas que mantienen la viabilidad celular y dan apoyo a sus funciones normales.El funcionamiento celular depende: Del ambiente inmediato de la célula, un abasto continuo de nutrientes (oxigeno, glucosa, y aminoácidos), y depuración constante de los productos de metabolismo incluyendo CO2.

Lesión Celular La lesión de una célula puede ser mortal o no mortal

Lesión celular mortal (necrosis) Las lesiones mortales en los tejidos de un individuo vivo causan muerte celular o también llamada “necrosis”. La necrosis se acompaña de alteraciones bioquímicas y estructurales además de ser irreversible.

Lesión no mortal (degeneración) Esta se manifiesta por fallos de la función bioquímica y es una lesión reconocible. Este tipo de lesión a diferencia de la necrosis es reversible pero si la lesión persiste puede transformarse en una lesión mortal.

MUERTE CELULAR PROGRAMADA (APOPTOSIS)La degeneración y muerte celular son fenómenos continuos en los organismos multicelulares, y que en el estado de salud se equilibran con la renovación celular.La apoptosis es un proceso activo que implica síntesis proteica, en el cual la célula sufre una condensación nuclear y citoplasmática. Sus características morfológicas revelan condensación de la cromatina nuclear, desintegración nucleolar, disminución del tamaño nuclear, compactación del citoplasma y de órgano lo (excepto ribosomas y mitocondrias), alteraciones de citoesqueleto y aspecto de burbuja de la membrana, aunque no se rompa. Durante el proceso final ocurre fragmentación del DNA debido a una ruptura internucleosomal del DNA y se forman fragmentos nucleares recubiertos de membrana (cuerpos apoptóticos), que son fagocitarla sin evidencia de reacción inflamatoria. La apoptosis se considera como un mecanismo fisiológico de muerte (inherente al desarrollo celular), que se desencadena por diversas señales, las cuales pueden ser fisiológicas, o por estimulaciones exógenas ambientales. Estas señales pueden actuar sobre receptores de superficie y causar la activación en cascada de proteínas citoplasmáticas; ello trae como resultado la activación de un programa genético que conduce, generalmente,a la nucleolisis por la acción de las endonucleasas. Este mecanismo de muerte celular interviene en importantes fenómenos fisiológicos. Los trastornos en la regulación de la apoptosis por diferentes vías, están presentes en la etiopatogenia de diversas enfermedades autoinmunes, neurodegenerativas, y también se sugiere que participen en el SIDA.

Debido a que la apoptosis puede considerarse como un proceso de eliminación de células defectuosas, la desregulacion de los genes que codifican las proteínas relacionadas con la apoptosis, puede ser la causa de diversos tumores.

MECANISMOS DE DEGENERACION Y NECROSIS CELULARES

DETERIORO DE LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

Existe lo que es la producción normal de energía, los cuales son creados por los enlaces de fosfatos que representan la fuente de energía más eficiente de una célula que es el ATP, producido por la fosforilación de un ADP

Las causas de producción defectuosa de energía de ATP son 4:

*Hipoglucemia: es la concentración baja de glucosa en la sangre, ya que la glucosa es el sustrato importante de la producción de energía, lo cual esto afectaría una producción deficiente del ATP.

*Hipoxia: es la falta de oxígeno en las células, lo que podría provocar 4 enfermedades: obstrucción respiratoria, isquemia, anemia & alteraciones en la hemoglobina

*Inhibición enzimática: son moléculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad, puesto que el bloqueo de una enzima puede matar a un organismo patógeno o corregir un desequilibrio metabólico

*Desacoplamiento de la fosforilación oxidante

Los efectos de la producción defectuosa de energía afectará primero a las células con una exigencia mayor de oxígeno debido a su metabolismo basal elevado, ya sea por acumulación intracelular de agua & electrolitos, alteraciones en los organelos & el cambio de metabolismo aerobio a un metabolismo anaerobio.

ALTERACIÓN GENÉTICAEl ácido desoxirribonucleico (DNA) en los cromosomas, representa la base genética para controlar la función celular. El DNA controla la síntesis de proteínas estructurales, proteínas reguladoras del crecimiento y enzimas.Las anormalidades genéticas hereditarias se pasan de generación en generación, con frecuencia en forma predecible de acuerdo con las leyes mendelianas.Las anormalidades genéticas adquiridas son mutaciones somáticas ocasionadas por daños al material genético a causa de diversos agentes, incluyendo radiación ionizante, virus, fármacos y sustancias químicas mutágenas.

Cuando el daño genético es hereditario, o bien se produce durante la gametogénesis o en el desarrollo fetal temprano, es posible que los efectos clínicos estén presentes en el nacimiento (enfermedades congénitas genéticas).Las enfermedades genéticas adquiridas se producen como resultado de daños genéticos producidos posnatalmente. Las anormalidades del DNA se manifiestan a nivel celular en varias formas:

Falla en la síntesis de proteínas estructuralesEl daño intenso al DNA en el núcleo, como el que se produce después de dosis altas de radiación y algunas infecciones virales, causa necrosis debido a inhibición de la síntesis de proteínas estructurales intracelulares vitales. Es probable que produzca un daño menos intenso como resultado de sus efectos, dependiendo del grado de inhibición y del tipo de síntesis proteica que se inhibe.

Falla en la mitosisLa interferencia con la mitosis en células que se inhiben activamente es posible que produzca una depleción de eritrocitos y neutrófilos. Quizá se presenta una depleción similar de células en la mucosa intestinal, produciéndose como resultado estructura y función anormales.

Falla de las proteínas reguladoras del crecimientoLas alteraciones en la regulación del crecimiento ocasionadas por el daño del DNA, es factible que causen cáncer.

Falla en síntesis de enzimas La deficiencia enzimática en el embrión quizá produzca enfermedades congénitas (errores innatos del metabolismo). Los efectos enzimáticos adquiridos producen necrosis cuando se afecta un sistema bioquímico vital. Los defectos enzimáticos que afectan reacciones bioquímicas menos vitales producen como resultado diversas alteraciones degenerativas submortales.

Deterioro de la función de la membrana celularCausas del daño en la membrana

1.- Producción de radicales libres: Son partículas inestables con un número impar de electrones, una de las interacciones mejor conocidas es la que se produce en los radicales libres basados en oxigeno que conducen a la lesión de la membrana.

2.- Activación del sistema de complemento: Este fenómeno es un componente importante de la reacción inmunitaria que causa la muerte de células reconocidas como extrañas.

3.- Lisis por enzimas: Enzimas por actividad similar a las lipasas lesionan en forma activa a las membranas celulares

4.- Lisis por virus: Los virus causan lisis por medio de la inserción directa en la membrana celular o a través de una respuesta inmunitaria a antígenos determinados.

Efectos de daño en la membrana plasmática

1.- Perdida de función: La membrana mantiene su composición mediante permeabilidad selectiva y transporte activo. Es posible ocasionar un daño mediante el ingreso anormal de agua que causa tumefacción turbia (inflamación)

2.- Perdida de la integridad estructural: Las lesiones internas causan rotura y necrosis, lesiones de menor intensidad producen un daño localizado que puede repararse aunque con cierto grado de pérdida de membrana.

3.- Depósito de lipofucina: La lipofucina es un pigmento fino constituido por fosfolípidos y proteínas, se acumula en el citoplasma como resultado de lesiones en la membrana. Se produce en individuos de edad avanzada los que padecen desnutrición intensa y enfermedades crónicas. Se debe a la carencia de antioxidantes que previenen la peroxidacion lipida.

Agentes tóxicos exógenosHay múltiples agentes exógenos nocivos que incluyen:

AlcoholFármacos Metales pesados Y agentes infecciososQue causan degeneración y necrosis celular, interfiriendo de manera directa con diversas reacciones bioquímicas específicas.

Acumulación de sustancias endógenas

ALTERACIÓN EN LAS GRASAS

• La degeneración de la grasa es la acumulación de triglicéridos en el citoplasma de las células parenquimatosas

• Es común en el hígado y rara en el riñón y miocardio y se produce como una respuesta inespecífica a muchos tipos de lesión.

Metabolismo normal de los triglicéridos en el hígado

El hígado desempeña un papel central en el metabolismo de los triglicéridos.

Los ácidos grasos son transportados en la sangre hasta el hígado, donde se convierten en triglicéridos, fosfolípidos y esteres de colesterol

Cuando los triglicéridos se metabolizan normalmente, hay cantidad tan reducida de estos en la célula que no pueden observarse.

Causas de hígado graso

La acumulación de triglicéridos en el citoplasma de las células hepáticas, representa una anormalidad de la vía metabólica y se produce en

1.- cuando hay incremento en la movilización del tejido adiposo y produce un incremento en la cantidad de ácidos grasos

2.-cuando la velocidad de conversión de los ácidos grasos a triglicéridos en la célula hepática aumenta debido a la sobreactividad de los sistemas enzimáticos involucrados

3.- cuando la oxidación de triglicéridos a acetil-CoA y cuerpos cetonicos disminuye.

Degeneración grasa del miocardio

El depósito de triglicéridos en las fibras miocárdicas se produce en estados hipoxicos crónicos, de un modo notable en la anemia intensa.

En las degeneraciones grasas crónicas se alternan bandas de estrías amarillas con musculo de color rojo pardo, no suele causar síntomas clínicos.

DEPÓSITO DE HIERRO

METABOLISMO NORMAL DE HIERRO

El metabolismo se regula normalmente en forma tal que su cantidad total en el cuerpo se mantiene dentro de límites reducidos.

Al incremento en la cantidad total de hierro en el cuerpo se le denomina hemosiderosis o hemocromatosis. El exceso de hierro se acumula en macrófagos y en células parenquimatosas bajo la forma de ferritina y hemosiderina y pueden causar necrosis de células parenquimatosas.

DEPÓSITO DE COBRE (enfermedad de Wilson)

El cobre se transporta normalmente por el plasma como celuloplasmina, constituido por el cobre en forma de complejo con una α2-globulina, cobre “libre” que esta fijo laxamente a la albumina. En condiciones normales la absorción de cobre es equilibrada por su excreción, principalmente en la bilis.

En la enfermedad de Wilson la excreción de cobre a la bilis es defectuosa y conduce a un incremento de la cantidad total de cobre corporal

PROTEÍNAS

La síntesis de ubiquitina y la familia de proteínas del choque calórico aumenta poco después de la lesión por cualquier causa.

Se piensa que las proteínas celulares de la desnaturalización.

La ubiquitina tiene una función de “cuidados domésticos” enlazándose con proteínas lesionadas.

En las lesiones intensas, los complejos ubiquitina-proteína pueden formar inclusiones citoplasmicas

Necrosis celularEs probablemente la producción de forma directa o después de la degeneración celular.

· Evidencia morfológica de la necrosis

a. Alteración temprana:

-Desde el punto de vista morfológico, la célula es normal, si hay una demora de 1 a 3 hrs antes de que la necrosis se reconozca en la microscopia electrónica y de 6 a 8 hrs antes de que se aparentes ante el microscopio luminoso.

b. Alteraciones nucleares

-Constituyen la mejor evidencia de necrosis celular. La cromatina de la celular muerta se agrupa en fibras toscas y el núcleo se convierte en una masa retraída, densa y fuertemente basofila. Este proceso es llamado picnosis que puede romperse en múltiples partículas pequeñas basofilas o sufrir lisis, como resultado de la acción de la desoxirribonucleasas lisosomicas.

c. Alteraciones citoplasmicas

-Después de 6 hrs las celulas sufren necrosis, su citoplasma se convierte en homogéneo de un modo intenso acidofilo se tiñe de rosa con un colorante acido como la eosina. Es el primer cambio detectable mediante el microscopio luminoso, y se debe a la desnaturalización de las proteínas citoplasmicas y la pérdida de ribosomas.

d. Alteraciones bioquímicas

-El aflujo de iones de calcio al interior de la célula está estrechamente relacionada con las lesiones irreversibles y el aspecto de los cambios morfológicos de la necrosis. El sistema celular se introduce la lesión celular mediante isquemia y diversos agentes tóxicos distintos.

· Tipos de necrosis

Muestran alteraciones morfológicas distintas después de sufrir necrosis. Reflejan variaciones en la constitución celular.

a. Necrosis con coagulación

-Retiene su contorno celular, a menudo, durante varios días. La célula desprovista su núcleo se presenta como una masa de citoplasma homogéneo coagulante teñido de rosa. No es conocido el mecanismo de la necrosis con coagulación. La desnaturalización de las proteínas citoplasmasmicas las hace más resistentes a la acción de las enzimas lisosomicas, demorando en esa forma la licuefacción. Típicamente se produce en órganos sólidos, tales como el riñón, corazón y suprarrenales, como resultado de riesgo sanguíneo deficiente y anoxia.

b. Necrosis de licuefacción

-Se produce cuando las enzimas lisosomicas liberadas por las celulas necróticas causan una licuefacción rápida como resultado de la acción de sus propias enzimas, es autolisis y se observa en el encéfalo después de isquemia. También se produce durante la formación de pus, como resultado de la acción de las enzimas proteolicas liberadas por los neutrofilos. La lisis causada por enzimas derivadas de una fuente ajena a la propia célula heterolisis.

c. Necrosis grasa

1. Necrosis grasa enzimática

-Se produce más característicamente en la pancreatitis aguda y en las lesiones pancreáticas cuando se liberan enzimas del pancreas de los conductos al tejido circundante. La lipasa pancrática actúa sobre los triglicéridos en las celulas grasas, descomponiéndolos en glicerol y ácidos grasos, que forman complejos con los iones de calcio plasmático para formar jabones de calcio.

2. Necrosis grasas no enzimática

-Se produce en las glándulas mamarias, tejido subcutáneo y abdomen. Se conoce como necrosis grasa traumática aunque no se establezca a un traumatismo como la causa definitiva, provoca una reacción inflamatoria caracterizada por múltiples macrófagos espumosos, neutrofilos y linfocitos.

d. Necrosis caseosa y gomosa

-Necrosis caseosa es parecida al queso, necrosis gomosa es parecida a gomas o cauchos que se producen en granulomas infecciosos.

e. Necrosis fibrinoides

-Tipo de necrosis del tejido conjuntivo que se ve, enfermedades autoinmunitarias. Se afectan principalmente la colágena y el musculo liso en la capa media de los vaso sanguíneos y en las arteriolas también de produce en la hipertensión acelerada. Se caracteriza por perdida de la estructura normal y reemplazo por un material necrótico homogéneo que se tiñe en forma brillante de color rosa, lo cual recuerda desde el punto de vista microscópico a la fibrina. Sucede en la coagulación sanguínea. Las aéreas necróticas contienen cantidades diversas de inmunoglobulinas y complementos, albumina y productos de descomposición de la colágena y fibrina.

f. Gangrena

Se usa con amplitud para denotar un padecimiento clínico, en el cual la necrosis tisular extensa se complica con un grado variable de infección bacteriana secundaria

1. Gangrena seca

-Se produce por lo común en las extremidades, como resultado de necrosis por coagulación isquémica de tejidos a causa de obstrucción arterial y tiene un aspecto negro, seco y arrugado

2. Gangrena húmeda

-se produce como resultado de una infección bacteriana intensa súper puesta sobre la necrosis. Se produce en las extremidades, así como en órganos internos como en intestino las bacterias invasoras hacen que la área necrótica se hinche y adquiera una coloración negra rojiza, con licuefacción extensa de tejido muerto. La fermentación bacteriana produce un olor fétido típico.

3. Gangrena gaseosa

-Se caracteriza por necrosis extensa de tejidos y producción de gas, adicional de gas en los tejidos y con frecuencia es posible detectar crepitación y es probable observar gas en la radiografía de tejidos blandos

· Efectos clínicos de la necrosis

a. Función anormal

-Conduce a una perdida funcional que con frecuencia causa enfermedades clínica, como sucede en la insuficiencia cardiaca producida por una necrosis miocárdica extensa la intensidad depende del tipo de tejido involucrado y de su grado de destrucción. Las manifestaciones clínicas de la necrosis varían. La actividad eléctrica anormal que se origina en aéreas de necrosis cerebral o miocárdica. La falta del peristaltismo en un área de necrosis de la pared intestinal es factible que cause una obstrucción intestinal.

b. Infección bacteriana

-Proliferan con facilidad en el tejido necrótico y pueden diseminarse a todo el cuerpo

c. Liberación del contenido de las celulas necróticas

-Liberan su contenido citoplasmico a la corriente circulatoria, donde su presencia significa que se a producido muerte celular.

d. Efectos generales

-Se asocia comúnmente con fiebre y leucocitosis de neutrofilos

e. Efectos locales

-La ulceración de las superficies epiteliales puede producir hemorragia local. La tumefacción de los tejidos debido al edema puede ocasionar efectos de presión intensos en espacios limitados