Daño y Adaptación Celular

Introducción

La célula, unidad fundamental de la vida, está constantemente expuesta a estímulos que pueden alterar su homeostasis. Este documento explora los mecanismos del daño celular, los tipos de adaptación que la célula desarrolla y las consecuencias que se derivan de estos procesos.

Lesión Celular

La lesión celular se define como cualquier cambio que altera la fisiología celular y su homeostasis. Existen dos tipos principales de lesión celular:

1. Reversible: Se produce cuando el agente lesivo altera las funciones vitales de forma leve y transitoria. Si el estímulo cesa, la célula puede recuperar su estado normal.
2. Irreversible: Ocurre cuando el agente lesivo actúa con mayor intensidad, produciendo reacciones degradantes que conducen a la necrosis.

Causas de lesión celular:

• Hipoxia e isquemia
• Agentes químicos (e.g., glucosa, sal)
• Agentes físicos
• Agentes infecciosos (toxinas)
• Alteraciones genéticas
• Insuficiencias nutricionales
• Exceso de nutrientes

Consecuencias de la lesión celular:

• Locales: Adaptación celular (fisiológica o patológica, reversible), daño reversible (lesión crónica subletal), daño irreversible (lesión aguda o letal).
• Sistémicas: Fiebre, leucocitosis, cambios hemodinámicos, modificaciones de la coagulación.

Mecanismo de acción de los agentes lesivos: La reversibilidad o irreversibilidad de la lesión depende de:

1. Tiempo de exposición al agente
2. Tipo de estímulo
3. Tipo de célula lesionada, su estado, capacidad de adaptación, nutrición y sistema genético.

Efectos sobre orgánulos celulares:

• Mitocondrias: Déficit de oxígeno, fallo de la bomba sodio-potasio, aumento de glucólisis anaerobia, caída del pH, separación de ribosomas del RER, inhibición de la síntesis de proteínas.
• Membrana: Bacterias gram+ (fosfolipasa C), radicales libres (destrucción de ácidos nucleicos y moléculas). El daño por radicales libres aumenta con la edad y se divide en tres fases: iniciación (peróxido de hidrógeno), propagación y terminación (enzimas antioxidantes).
• Ribosomas y polirribosomas: Desnaturalización y alteraciones genéticas.
• Lisosomas: Liberación de enzimas hidrolíticas en la lesión irreversible.

Tipos de Lesión Celular Aguda

La lesión aguda se caracteriza por la liberación de enzimas lisosomales, que provocan la muerte celular por autolisis o heterolisis. Características morfológicas:

• Núcleo: Picnosis (núcleo pequeño), cariorrexis (fragmentación del núcleo), cariolisis (desaparición del núcleo), cambios de coloración.
• Citoplasma: Cambio de coloración, fragmentación celular por vacuolización.

Tipos de lesión aguda:

1. Modelo isquémico: Cambios moleculares (mitocondrias), subcelulares (ribosomas, mitocondrias), celulares (disminución de glucógeno, alteraciones iónicas).
2. Modelo químico: Ejemplo: intoxicación por tetracloruro de carbono (daño a membranas).

Lesión Celular Crónica

Tipos de lesión crónica:

• Glucogenosis tipo I y II
• Lipoidosis (acumulación de lípidos complejos)
• Incremento anormal de material filamentoso (actina, miosina, filamentos intermedios)
• Inmovilidad celular
• Lesiones pigmentadas (lipofuscina)

Adaptación Celular

La adaptación celular es un cambio reversible en respuesta a un estímulo. Tipos de adaptación:

• Atrofia: Disminución del tamaño del órgano (e.g., envejecimiento, autofagia).
• Hipertrofia: Aumento del tamaño del órgano (e.g., envejecimiento, causas hormonales).
• Hiperplasia: Aumento del número de células (requiere capacidad de división celular).
• Hipoplasia: Disminución del número de células.
• Metaplasia: Transformación de un tipo celular a otro.

Muerte Celular

Tipos de muerte celular:

• Fisiológica: Apoptosis (en respuesta a estímulos fisiológicos o patológicos).
• Patológica: Necrosis (en respuesta a estímulos patológicos).
• Otros: Autofagia, piroptosis, paraptosis, oncosis, catástrofe mitótica, necroptosis.

Necrosis

Cambios morfológicos tras la muerte celular en un tejido vivo. Se produce desnaturalización de proteínas y digestión enzimática (autolisis y heterolisis). Cambios morfológicos:

• Citoplasmáticos: Eosinofilia, aspecto esmerilado, vacuolización, figuras de mielina, calcificaciones.
• Ultraestructurales: Dilatación mitocondrial, figuras de mielina intracitoplasmáticas, densidades amorfas mitocondriales, discontinuidad de membranas.
• Nucleares: Cariolisis, picnosis, cariorrexis.

Tipos de necrosis:

• Coagulación: Desnaturalización proteica, conserva la morfología celular.
• Licuefacción: Digestión enzimática, masa viscosa, frecuente en tejido laxo y SNC.
• Caseosa: Mezcla de coagulación y licuefacción (e.g., tuberculosis).
• Grasa: Liberación de lipasas, depósitos basófilos de calcio (páncreas, mama, parótida).
• Fibrinoide: Asociada a enfermedades autoinmunes, paredes arteriales, aspecto amorfo y rosado.

Apoptosis

Mecanismo de muerte celular individual, activo, asincrónico e irreversible. Cambios morfológicos:

• Nucleares: Condensación de la cromatina, formación de semilunas, fragmentación de la cromatina, nucléolo dispersado.
• Citoplasmáticos: Disminución del tamaño celular, densificación, eosinofilia, organelas normales, integridad de membranas (inicialmente), burbujas de membrana, formación de cuerpos apoptóticos.

Apoptosis en respuestas fisiológicas: Embriogénesis, hematopoyesis, crecimiento/renovación tisular, regulación de la respuesta inmune, envejecimiento.

Apoptosis en respuestas patológicas: Daño al ADN, acumulación de proteínas mal plegadas, falta de nutrientes, atrofia de órganos, enfermedades virales, enfermedades neurodegenerativas, neoplasias.

Enzimas en la apoptosis: Transglutaminasas, endonucleasas (ADNasa I y II), caspasas (grupos I, II y III).

Fases de la apoptosis: Iniciación, transducción de la señal, ejecución, eliminación celular (cuerpos apoptóticos).

Reparación Tisular

Sustitución de células muertas por células vivas (regeneración o cicatrización). Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas controlan la división celular. Factores inhibidores como P21, P27 y P57 previenen la proliferación excesiva. Factores que modifican la reparación: Nutrición, infecciones, déficit de vitaminas E y C, diabetes, situaciones mecánicas, riego sanguíneo, capacidad de división celular, enfermedades previas.

Factores que favorecen la curación de heridas: Migración celular, inflamación, proliferación celular, angiogénesis, depósito de MEC, organización de tejido fibroso.

Alteraciones Hemodinámicas

• Edema: Acumulación de líquido en los tejidos. Tipos: anasarca, neumotórax, hidropericardio, ascitis.
• Hiperemia: Exceso de sangre en el árbol arterial o venoso.
• Hemorragia: Ruptura de vasos sanguíneos. Tipos: externa, interna (hemotórax, hemoperitoneo, petequias, shock hipovolémico).
• Trombosis: Coagulación de la sangre dentro de los vasos. Tipos: blancos, rojos, mixtos; murales, valvulares, ocluyentes, cabalgantes, hostiales.
• Embolia: Transporte de una masa (sólida, líquida o gaseosa) por la sangre. El émbolo puede ser silente hasta causar la muerte.
• Isquemia: Retención sanguínea por obstrucción vascular. Consecuencias: infarto (blanco o rojo), reducción del flujo sanguíneo, arritmias.