introducción a la fisiopatología. lesión y muerte celular fisiopatología prof. md. fernando...
Post on 11-Apr-2015
208 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Introducción a la Introducción a la Fisiopatología.Fisiopatología.Lesión y Muerte Lesión y Muerte
CelularCelularFisiopatologíaFisiopatología
Prof. MD. Fernando Moya-Méndez EguiluzProf. MD. Fernando Moya-Méndez Eguiluz
TradicionalmenteTradicionalmente las Ciencias Médicas han las Ciencias Médicas han concebido la transición del estado de Salud concebido la transición del estado de Salud al de Enfermedad como un fenómeno al de Enfermedad como un fenómeno continuo, progresivo y lineal. continuo, progresivo y lineal.
Lo mismo se ha pensado para la recuperación Lo mismo se ha pensado para la recuperación de la Salud, de modo que:de la Salud, de modo que:
SALUD SALUD ENFERMEDAD ENFERMEDAD MUERTEMUERTE
la muerte, desenlace fatal, sería el único la muerte, desenlace fatal, sería el único proceso irreversibleproceso irreversible..
La transición entre Salud y Enfermedad puede La transición entre Salud y Enfermedad puede ser ser continua y progresivacontinua y progresiva o equivalentes a o equivalentes a una revolución, que corresponden a un una revolución, que corresponden a un cambio brusco de fase (de lo fisiológico a lo cambio brusco de fase (de lo fisiológico a lo patológico). patológico).
En la mayoría de las enfermedades la En la mayoría de las enfermedades la evolución se realiza en evolución se realiza en semanas, meses o semanas, meses o añosaños (tuberculosis, SIDA, diabetes, (tuberculosis, SIDA, diabetes, hipertensión), habiendo patologías que hipertensión), habiendo patologías que requieren el requieren el curso de toda una vidacurso de toda una vida (ateroesclerosis, enfermedad de Alzheimer, (ateroesclerosis, enfermedad de Alzheimer, enfermedades congénitas, entre otras). Hay enfermedades congénitas, entre otras). Hay otras enfermedades en las cuales toda su otras enfermedades en las cuales toda su evolución transcurre en evolución transcurre en milisegundos, milisegundos, segundos, minutos u horassegundos, minutos u horas..
LaLa PatologíaPatología puede dividirse en puede dividirse en EtiologíaEtiología, , SemiologíaSemiología, , Patología formalPatología formal (anatómica) y (anatómica) y Patología funcionalPatología funcional (Fisiopatología). (Fisiopatología).
De este modo, la De este modo, la FisiopatologíaFisiopatología es la rama de es la rama de la Patología que se ocupa de los trastornos de la Patología que se ocupa de los trastornos de la Fisiología (condición normal), de los la Fisiología (condición normal), de los mecanismos que las producen y las formas en mecanismos que las producen y las formas en que se manifiestan como síntomas y signos.que se manifiestan como síntomas y signos.
Los Los trastornos fisiopatológicostrastornos fisiopatológicos representan los representan los mecanismosmecanismos por los cuales los agentes por los cuales los agentes causales provocan disfunción. causales provocan disfunción.
CélulaTejidoÓrganoSistema
Organismo
Factor Respuesta
FisiológicaNormal
Armónica
FisiopatológicaAnormal
Inarmónica
Estímulo
Agente injuriante
TIPOS PROGRESIVOS DE INJURIA CELULAR Y SUS RESPUESTAS
TIPO RESPUESTAS
Adaptación Atrofia, hipertrofia, hiperplasia, metaplasia
Injuria celular activa Respuesta inmediata de toda la célula
Reversible Pérdida de ATP, hinchazón celular, liberación de ribosomas del retículo endoplásmico rugoso,
autofagia por lisosomas
Irreversible “Punto de no retorno” estructural con vacuolización severa de las mitocondrias y
aumento del calcio intracelular
Necrosis Muerte celular con hinchazón severa y destrucción de organelos
Apoptosis(muerte celular programada)
Autodestrucción celular con eliminación de poblaciones celulares no deseadas
Injuria celular crónica(alteraciones subcelulares)
La respuesta al estímulo persistente puede comprometer sólo algunos organelos
(mitocondrias) o estructuras (citoesqueleto)
Acumulaciones o infiltraciones
Agua, pigmentos, glicógeno, lípidos, proteínas
Calcificación patológica Calcificación distrófica y metastática
• Energía radiante (daño directo o por generación de radicales libres)
• Calor (daño directo o aumento de la actividad metabólica de la célula)
• Energía eléctrica (daño directo o por calor)
• Trauma (agudo o crónico)• Frío (formación de cristales o
disminución de la actividad metabólica)
Agentes Físicos que Agentes Físicos que producen daño producen daño
celularcelular
Agentes biológicos que producen daño celular
•Priones•Virus•Bacterias•Hongos•Rickettsias•Protozoos•Hemintos
Causas de injuria y muerte celular
• Isquemia (disminución del aporte sanguíneo a los tejidos)
• Hipoxia y anoxia (disminución o carencia de oxígeno)• Agentes físicos (distintos mecanismos)• Agentes químicos (distintos mecanismos)• Agentes biológicos (distintos mecanismos)• Inmunidad (reacciones de hipersensibilidad,
auntoinmunidad)• Desórdenes genéticos (productos alterados,
acumulación) • Carga de trabajo incrementada (aumento de la
temperatura, agotamiento de reservas)• Envejecimiento (abiotrofia, disminución de la
capacidad de adaptación)
Célula
normal
Injuria
IntensidadDuración
Cambios reversibles
(degeneración)
Cambios adaptativos
(adaptaciones)
Cambios irreversibles
(necrosis)
CAMBIOS QUE SIGUEN A LA CAMBIOS QUE SIGUEN A LA INJURIA CELULARINJURIA CELULAR
Muertecelular
Distintos tipos de muerte Distintos tipos de muerte celularcelular
Término Definición
Necrosis Muerte celular patológica antemortem
Autolisis Muerte celularpost-mortem
Apoptosis Muerte celular programada antemortem
Autofagia Muerte celular programada antemortem
Cell Death and Differentiation (2005) 12, 1463–1467Cell Death and Differentiation (2005) 12, 1463–1467
•Apoptosis•Autofagía•‘Necrosis’ y ‘oncosis’•Catástrofe mitótica•Anoikis•Excitotoxicidad•Degeneración Walleriana•Cornificación
Clasificación de la muerte celular: Clasificación de la muerte celular: recomendaciones del Comité de recomendaciones del Comité de Nomenclatura de Muerte CelularNomenclatura de Muerte Celular
ApoptosisApoptosis
La apoptosis se considera un proceso “activo” de autodestrucción celular, que ocurre tanto en procesos normales como patológicos.
Susan L. Fink and Brad T. Cookson*. Susan L. Fink and Brad T. Cookson*. Apoptosis, Pyroptosis, and Necrosis: Apoptosis, Pyroptosis, and Necrosis: Mechanistic Description of Dead and Mechanistic Description of Dead and Dying Eukaryotic Cells.Dying Eukaryotic Cells. INFECTION AND INFECTION AND
IMMUNITY, Apr. 2005, IMMUNITY, Apr. 2005, p. 1907–1916 Vol. 73, No. 4p. 1907–1916 Vol. 73, No. 4
Términos Términos relevantes relevantes
para para describir la describir la
células células muertas y muertas y muriendomuriendo
Diferentes tipos de muerte celular programada
Existen diferentes tipos morfológicos de muerte celular. Se conocen por lo menos 11, de los cuales 10 se ejecutan de acuerdo a mecanismos genéticamente programados.
Ej: Oncosis es una forma de necrosis, anoikis es una apoptosis gatillada por desprendimiento.
How many ways to die? How many different models of cell death?Cell Death and Differentiation (2005) 12, 1457–1462.
El inicio:1972 cuando Kerr, Wyllie y Currie El inicio:1972 cuando Kerr, Wyllie y Currie describieron el detalle de los cambios describieron el detalle de los cambios ultraestructurales de células “muriendo ultraestructurales de células “muriendo normalmente”.normalmente”.
A pesar de la importancia de sus observaciones, A pesar de la importancia de sus observaciones, pasaron más de 10 años para que otros investigadores pasaron más de 10 años para que otros investigadores comenzarán a confirmarlas. comenzarán a confirmarlas.
Actualmente miles de expertos están empeñados en Actualmente miles de expertos están empeñados en descifrar ¿cómo? y ¿cuándo? las células se descifrar ¿cómo? y ¿cuándo? las células se autodestruyen. autodestruyen.
Las aplicaciones de este conocimiento están creando Las aplicaciones de este conocimiento están creando una revolución científica en las ciencias biológicas.una revolución científica en las ciencias biológicas.
APOPTOSISAPOPTOSIS
Muerte Celular: Necrosis vs. ApoptosisMuerte Celular: Necrosis vs. Apoptosis ¿?¿?NecrosisNecrosisNecrosisNecrosis ApoptosisApoptosisApoptosisApoptosis
Muerte “no fisiológica”.Muerte “no fisiológica”.
Proceso “pasivo” que no requiereProceso “pasivo” que no requierela síntesis de proteínas.la síntesis de proteínas.
No se produce durante el desarrollo.No se produce durante el desarrollo.
Alteración en la permeabilidad celularAlteración en la permeabilidad celulardaño a múltiples organoides, cambiosdaño a múltiples organoides, cambiosnucleares relativos.nucleares relativos.
Se vierte el contenido celular.Se vierte el contenido celular.
Inflamación.Inflamación.
Muerte “fisiológica”.Muerte “fisiológica”.
Proceso “activo” que requiere la Proceso “activo” que requiere la síntesis de proteínas.síntesis de proteínas.
Se produce durante el desarrollo.Se produce durante el desarrollo.
Evidentes cambios nuclearesEvidentes cambios nuclearesdurante el proceso.durante el proceso.
No se vierte el contenido celularNo se vierte el contenido celular(Cuerpos Apoptóticos)(Cuerpos Apoptóticos)
No hay Inflamación.No hay Inflamación.
FRAGMENTACIÓN NUCLEARFRAGMENTACIÓN NUCLEARFRAGMENTACIÓN NUCLEARFRAGMENTACIÓN NUCLEAR
MODULACIÓN DE EFECTORES MODULACIÓN DE EFECTORES DE MUERTE CELULARDE MUERTE CELULAR
MODULACIÓN DE EFECTORES MODULACIÓN DE EFECTORES DE MUERTE CELULARDE MUERTE CELULAR
FRAGMENTACIÓN CELULARFRAGMENTACIÓN CELULAR FRAGMENTACIÓN CELULARFRAGMENTACIÓN CELULAR
DEGRADACIÓNDEGRADACIÓNDEGRADACIÓNDEGRADACIÓN
FAGOCITOSIS SININFLAMACIÓN
FAGOCITOSIS SININFLAMACIÓN
LIBERACIÓN DE SEÑALESLIBERACIÓN DE SEÑALESDE MUERTE CELULARDE MUERTE CELULAR
LIBERACIÓN DE SEÑALESLIBERACIÓN DE SEÑALESDE MUERTE CELULARDE MUERTE CELULAR
MODULACIÓN DE ACTIVADORES DE MODULACIÓN DE ACTIVADORES DE MUERTE CELULARMUERTE CELULAR
MODULACIÓN DE ACTIVADORES DE MODULACIÓN DE ACTIVADORES DE MUERTE CELULARMUERTE CELULAR
EN EN ALGUNAS ALGUNAS
ENFERMEDADESENFERMEDADES
EN EN ALGUNAS ALGUNAS
ENFERMEDADESENFERMEDADES
EN LA CÉLULAEN LA CÉLULAEN LA CÉLULAEN LA CÉLULA EN EL ORGANISMOEN EL ORGANISMOEN EL ORGANISMOEN EL ORGANISMO
EN EL DESARROLLOEN EL DESARROLLOEN EL DESARROLLOEN EL DESARROLLO
EN EL CONTROL DE EN EL CONTROL DE LA HOMEOSTASIS LA HOMEOSTASIS
TISULARTISULAR
EN EL CONTROL DE EN EL CONTROL DE LA HOMEOSTASIS LA HOMEOSTASIS
TISULARTISULAR
Macrófago mostrando las Macrófago mostrando las
características morfológi-características morfológi-
cas de la apoptosis.cas de la apoptosis.
““Burbujamiento” de la Burbujamiento” de la
membrana, vacuolización membrana, vacuolización
citoplasmática, conden-citoplasmática, conden-
sación y marginación de sación y marginación de
la cromatina, y organelas la cromatina, y organelas
intactas, como la mito-intactas, como la mito-
condria señalada por las condria señalada por las
flechas.flechas.
Caracterización Bioquímica y Caracterización Bioquímica y Molecular de la ApoptosisMolecular de la ApoptosisA Nivel Nuclear A Nivel Nuclear Fragmentación del ADN (Tamaño Fragmentación del ADN (Tamaño Múltiplo de 180-200bp).Múltiplo de 180-200bp).
A Nivel de A Nivel de MembranaMembranaInversión de Fosfolípidos.Inversión de Fosfolípidos.Glucoproteínas inmaduras con más Glucoproteínas inmaduras con más N Acetil Glucosamina.N Acetil Glucosamina.
CitoplasmaCitoplasmaCambios Activos (preservación).Cambios Activos (preservación).Preservación de Organoides.Preservación de Organoides.
Células TUNEL positivas (terminal deoxynucleotidyl transferase mediated Dutp nick end labelling)
Las tres principales vías de activación de caspasas en apoptosis
FasL=Fas ligand; FADD=Fas-associated death domain protein; DD=death domain; DED=deatheffector domain; Apaf-1 =apoptosis activating factor-1.
A: death receptor-mediated pathway;
B: mitochondrial-mediated apoptotic pathway;
C: endoplasmic reticulum mediated death.
Es un proceso programado por el cual ciertas células consumen su propio material.
Este proceso ocurre cuando hay las células experimentan dificultad en obtener metabolitos desde su entorno o cuando han ingresado componentes extraños (xenofagia)
AutofagiaAutofagia
La muerte celular eventualmente conduce al proceso de disolución celular o necrosis.
La necrosis es la suma de todos los cambios celulares después de la muerte celular local.
Tras la muerte del organismo ocurre el proceso de auto-digestión celular, o autolisis.
Etapas en el desarrollo de la necrosis
Célula normal
Injuria
IntensidadDuración
LesiónMolecular
Lesiónvisible
Lesión Visible
ME
Lesión Visible
MO
MUERTE CELULAR
NECROSIS
EVENTOS COMUNES EN INJURIA Y MUERTE CELULAR
EVENTO COMENTARIOS
Depleción de ATP Disminución o cese de la producción de ATP (mitocondrial, glicolítico o del ciclo de Krebs), con hinchazón celular, síntesis proteica disminuida, transporte activo disminuido, lipogénesis.
Todos estos cambios contribuyen a la alteración de la membrana celular.
Formación de especies reactivas
derivadas del oxígeno
La hipoxia es clave en la progresión de la injuria celular en la isquemia; las especies reactivas de oxígeno (O2
·-, H2O2, OH·) causan destrucción de la membrana y estructura celular.
Incremento del calcio intracelular
y pérdida de la homeostasis del
calcio
La concentración citosólica de calcio es muy baja en condiciones normales. La injuria incrementa dicha
concentración, con desacoplamiento de la respiración-fosforilación mitocondrial y activación de enzimas hidrolíticas.
Alteraciones de la permeabilidad de
la membrana
Pérdida de la permeabilidad selectiva de la membrana en todos los tipos de injuria celular.
Resumen de causas, desarrollo Resumen de causas, desarrollo y resultados de la injuria celulary resultados de la injuria celular
IsquemiaHipoxia y anoxiaAgentes físicos
Agentes químicosAgentes biológicos
Reacciones de hipersensibilidad
Desórdenes genéticosCarga de trabajo
incrementadaEnvejecimiento
Adaptaciones
Injuria celularreversible
Injuria celular irreversible
AGENTESETIOLÓGICOS
VÍASPATOGÉNICAS
INJURIA CELULAR VISIBLE
Radicales libres
Daño a las membranas
Respiración anaeróbica
MANIFESTACIONES SISTÉMICAS DE LA INJURIA CELULAR
MANIFESTACION CAUSA
Fiebre Liberación de pirógenos endógenos (interleuquina-1, factor de necrosis tumoral alfa) por macrófagos; acción de pirógenos
exógenos bacterianos; respuesta inflamatoria aguda.
Aumento de la frecuencia cardíaca
Incremento de los procesos oxidativos provocados por la fiebre.
Leucocitosis (aumento de leucocitos
circulantes)
Incremento del número de leucocitos circulantes en forma proporcional a la severidad de la infección.
Dolor Varios mecanismos, como liberación de bradiquinina, obstrucción, presión.
Presencia de enzimas intracelulares
en el líquido extracelular
Liberación de enzimas desde células, que depende del peso molecular de éstas, de la gradiente de concentración, del
metabolismo y su velocidad de excreción.
Isoenzimas de lactato deshidrogenasa (LDH)
Liberada de eritrocitos, hígado, riñón y músculo esquelético
Isoenzimas de creatina kinasa (CK)
Liberada de músculo esquelético, encéfalo y corazón
Aspartato aminotrasferasa (AST/SGOT)
Liberada de corazón, hígado, riñón, músculo esquelético y páncreas
Alanina aminotranferasa(ALT/SGPT)
Liberada de hígado, riñón y corazón
Fosfatasa alcalina (ALP) Liberada de hígado y hueso
Amilasa Liberada de páncreas
Aldolasa Liberada de músculo esquelético y corazón
Enseñar no es una función Enseñar no es una función vital, porque no tienen el fin vital, porque no tienen el fin
en sí misma; la función vital es en sí misma; la función vital es aprender.aprender.
AristotelesAristoteles
top related