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PATOLOGIA CELULAR

“Todos los órganos lesionados inician con alteraciones estructurales o moleculares en la células” Concepto originado por Virchow en 1800 • El estudio moderno de la enfermedad trata de entender

cómo las células reaccionan a la lesión, a menudo a nivel subcelular y molecular, y cómo esto se manifiesta en todo el animal.

Molecular Biology of the Cell

CELULA NORMAL • Para entender lo anormal, primero hay que entender lo normal!

ADAPTACION, LESION Y MUERTE CELULAR I.

DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA

ADAPTACIONES CELULARES DE CRECIMIENTO III. CAUSAS DE LESIÓN CELULAR IV. MECANISMOS DE LESIÓN CELULAR V. LESIÓN CELULAR POR ISQUEMIA E HIPOXIA VI. LESIÓN CELULAR INDUCIDA POR RADICALES LIBR II.

VII. LESIÓN QUÍMICA

1. DEFINICIONES

1) Homeostasis

•Mantener la estructura y función normal de las células en respuesta a las demandas fisiológicas

2) Adaptación Celular • Cuando las células se encuentran estresadas sufren adaptaciones estructurales o funcionales para mantener su viabilidad y homeostasis • Responden a algunos estímulos, aumentando o disminuyendo el contenido

• Procesos de adaptación: atrofia, hipertrofia, hiperplasia y metaplasia

DEFINICIONES

3) Daño celular • si los límites de la respuesta adaptativa son superados o si la adaptación no es posible, ocurre una secuencia de eventos denominada daño celular

a) Lesión celular reversible • La eliminación del estresor o causa de la lesión lleva a restauración completa de la integridad estructural y funcional

b) Lesión celular irreversible / muerte celular • Si el estímulo persiste (o es lo suficientemente grave desde el principio) las células sufren una lesión celular irreversible y la muerte • 2 principales patrones morfológicos: necrosis y apoptosis

Figura 1-1 (Robbins) Etapas de la respuesta celular al estrés y los estímulos nocivos.

hypertrophy

infarction

ADAPTACIONES CELULARES DE CRECIMIENTO Y DIFERENCIACIÓN

1) Atrofia 2) Involución 3) Hiperplasia 4) Hipertrofia 5) Metaplasia

6) Hipoplasia / Aplasia

7) Displasia

ATROFIA

Definición: disminución del tamaño de un tejido u órgano después de alcanzado el crecimiento normal

Respuesta adaptativa donde un tejido u órgano presenta una reducción de la masa, debido a la disminución en el número o el tamaño de las células

Etiología de la Atrofia •Debido a: disminución de la carga de trabajo

pérdida de la inervación pérdida de la estimulación hormonal reducción del suplemento sanguíneo /hipoxia nutrición inadecuada compresión lesión persistente de las células envejecimiento

•Las células atróficas tienen una capacidad funcional reducida •Todavía controlan su ambiente interno y producen suficiente energía para sobrevivir • En muchos casos, vuelve a la normalidad cuando el estímulo causal se retira

Mecanismos y Bioquímica de la Atrofia

• Procesos catabólicos > anabólicos por ejemplo, la atrofia muscular. ↓ miofilamentos, ↓ mitocondrias, ↓ ER, ↓ actividad metabólica • La célula se encoge y reduce las funciones ↓ requerimientos de energía • Aumento de vacuolas autofágicas y muerte de algunas células

Apariencia macroscópica de la Atrofia • El tejido u órgano se reduce de tamaño

Apariencia microscópica de la Atrofia • Las células son más pequeñas o en menor número de lo normal

Músculo pectoral de ave normal (parte superior) en comparación con marcada atrofia bilateral del músculo pectoral (parte inferior), debido a desnutrición / hambre, es decir, las proteínas se descomponen y se utilizan para las necesidades básicas de energía

Caballo con atrofia de los músculos de la parte superior izquierda de las extremidades traseras, podría deberse a daño de los nervios o desuso secundario a

Gran búho cornudo, atrofia unilateral de músculos pectorales.

Ilustración que muestra como se verían los músculos pectorales de esta ave en una sección transversal; note el encogimiento del músculo pectoral derecho que indica la atrofia

Gran búho cornudo, la disección de muestra la causa de la atrofia unilateral del músculo pectoral por daño del plexo braquial derecho que resulto en atrofia por denervación.

Gran búho cornudo, el músculo normal en la derecha de la pantalla y atrofia muscular en el lado izquierdo

Primer plano de la atrofia muscular (sección transversal), mostrando diámetro reducido de la mayoría de los miocitos

Bovino, animal control normal (derecha), atrofia serosa de la grasa perirrenal de animal emaciado (izquierda)

Ovino, atrofia serosa de la grasa epicárdica

Atrofia serosa de la grasa de la médula de una oveja emaciada (arriba); animal control mostrando la grasa de médula ósea normal (inferior)

Involución  Disminución de tamaño por disminución del numero de células

100X

HIPERTROFIA • Definición: respuesta adaptativa por la cual un órgano incrementan su tamaño debido a un aumento en el tamaño celular (sin proliferación celular)

Etiología de la Hipertrofia Una respuesta por aumento de la carga de trabajo: Fisiológica – ej. Por ejercicio se presenta un aumento en el tamaño de las células musculares patológica - ej. En falla cardíaca se presenta agrandamiento de miocitos cardíacos

•Una respuesta a señales tróficas: hipertrofia fisiológica (hiperplasia) ej. Útero y glándula mamaria en el embarazo y lactancia hipertrofia patológica ej. Hipertiroidismo en los gatos que conducen a hipertrofia miocárdica

Mecanismos y Bioquímica de la Hipertrofia • Procesos anabólicos > catabólicos • Aumento de las organelas, proteínas celulares: por ejemplo: RE, mitocondrias y miofibrillas Apariencia macroscópica de la Hipertrofia • Tejido / órgano aumenta de tamaño Apariencia microscópica de la Hipertrofia • Células están mas grandes de lo normal Marcada hipertrofia muscular debido a aumento de la carga de trabajo (levantamiento de pesas) y probable estimulación hormonal (ej. inyección de esteroides anabólicos)

HIPERTROFIA

Canino, corazón normal

Canino, hipertrofia ventricular izquierda (en este caso debido a hipertensión).

Canino, miocardio normal

Canino, ventrículo izquierdo, hipertrofia de los miocitos cardíacos; note el agrandamiento individual de los miocitos

HIPERPLASIA • Aumentó órgano y masa tisular causada por un aumento en el número de células constituyentes • La hipertrofia y la hiperplasia se presentan juntos en muchos tejidos Canino, adenoma funcional de la pituitaria secretando ACTH en exceso causa marcada hiperplasia cortical adrenal bilateral difusa (e hipertrofia)

Canino, glándulas adrenales normales, note la relación corteza médula.

Metaplasia  “Un tipo celular adulto se sustituye por otro”  Causa: irritación crónica, ↓ vit A, obstrucciones luminales, hematopoyesis extramedular (metaplasia mieliode)  Efecto: Reemplazo por tipos celulares mas adaptados  Mecanismo: reprogramación genética de las células pluripotenciales

Metaplasia