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Alteraciones morfológicas en lesiones celulares

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fisio utp

on 23 July 2015

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Transcript of Alteraciones morfológicas en lesiones celulares

Lipidos

Daño en el ADN y las proteínas
Defectos en la permeabilidad de la membrana
El incremento en la permeabilidad de la membrana es un rasgo constante en las lesiones celulares que terminan en necrosis
Acumulación de radicales libres derivados del oxígeno

los radicales libres son especies quimicas con un único electrón no pareado en su orbita externa
Alteraciones Morfológicas en Lesiones Celulares
Lesiones Reversibles
Caracterizadas por edema y cambios morfológicos.
La célula se puede reparar y volver a la normalidad o llegar a un punto de no retorno donde no se reparan y mueren por necrosis o apoptosis.
Patrones de Necrosis Tisular
La necrosis de los tejidos puede tener varios patrones distintos a nivel morfológico
MECANISMOS DE LA APOPTOSIS
Todas las células tienen mecanismos intrínsecos que marcan la señal para la muerte o la supervivencia celular y la apoptosis se produce por un desequilibrio en estas
VIA INTRINSECA O MITOCONDRIAL
VIA EXTRINSECA O INICIADA POR RECEPTORES DE MUERTE
FASE DE EJECUCIÓN DE LA APOPTOSIS

Las dos vías iniciadoras convergen en una cascada de activación de las caspasas, que son las responsables de la fase final de la apoptosis.
Cuando la caspasa iniciadora se divide para generar su forma activa se da la activacion de las caspasas ejecutoras, como la 3 y la 6,y estas actúan sobre diferentes componentes celulares

ELIMINACION DE LAS CELULAS MUERTAS

La formación de los cuerpos apoptosicos condiciona que las células queden convertidas en fragmentos que los fagocitos pueden ingerir. Las células apoptosicas y sus fragmentos experimentan varios cambios en las membranas que inducen de forma activa su fagocitosis,de forma que son eliminados antes de sufrir una necrosis secundaria y liberar su contenido celular. Las células que están muriendo secretan factores solubles, que atraen a los fagocitos.

CORRELACIONES CLINICO-PATOLOGICAS:APOPTOSIS EN LA SALUD Y EN LA ENFERMEDAD
FALTA DE FACTORES DE CRECIMIENTO

• Las células sensibles a hormonas que no tienen una hormona importante
• Los linfocitos que no se estimulan por antígenos y citosinas
• Las neuronas que no tienen factor de crecimiento nervioso

LESION DEL ADN


• La exposición de las células a radioterapia o quimioterapia inducen la apoptosis por un mecanismo que se inicia por la lesión del ADN
MAL PLEGAMIENTO DE PROTEINAS
APOPTOSIS INDUCIDA POR LA FAMILIA DEL RECEPTOR DE TNF

El FasL sobre las células T se une al Fas de los mismos linfocitos o de los vecinos y esto desempeña un papel en la eliminación de los linfocitos que reconocen los autoantigenos
APOPTOSIS MEDIADA POR LINFOCITOS T CITOTOXICOS

Los linfocitos T (LTC) reconocen antígenos extraños presentados sobre la superficie de las células infectadas, cuando se activan secretan perforina, la cual forma poros transmembrana induciendo la entrada de proteasas de serina llamadas granzimas, y estas pueden dividir las proteínas en residuos aspartato para activar diversas casapasas celulares.

TRANSTORNOS ASOCIADOS A UNA DESREGULACION DE LA APOPTOSIS
Trastornos asociados a una apoptosis defectuosa con aumento de la supervivencia celular.

Una apoptosis baja puede permitir que sobrevivan células anormales, lo que se asocia a diferentes consecuencias

Trasntornos asociados a un aumento de la apoptosis con una muerte celular excesiva
1. Enfermedades neurodegenerativas, por la pérdida de conjuntos de neuronas
2. Lesión isquémica como el infarto de miocardio o el ictus
3. Muerte de células infectadas por virus

AUTOFAGIA
Necrosis Coagulativa
Acumulaciones intracelulares
1. Una sustancia endógena normal se produce a una velocidad normal
o aumentada, pero la velocidad de metabolismo es inadecuada para
su eliminación. Ej: El cambio
graso hepático y la reabsorción de las gotas de proteínas en los
túbulos renales

2. Una sustancia endógena anormal, por ej, el producto de un gen mutado, se acumula por defectos en el plegamiento y transporte de las proteínas y por incapacidad de degradar estas.
3. Una sustancia endógena normal se acumula por defectos, en
general hereditarios, en las enzimas necesarias para el metabolismo
de la sustancia. Ej: defectos genéticos en las enzimas implicadas en el metabolismo de los lípidos y carbohidratos, que probocan la
acumulación intracelular de estas, especialmente en los lisosomas.
4. Una sustancia exógena anormal y se acumula porque la célula no tiene la maquinaria enzimática para degradar la sustancia ni la capacidad para transportarla a otros sitios. Ej: La acumulación de partículas de carbón y sustancias químicas como el sílice.
Una de las manifestaciones de los trastornos metabólicos en las células es la acumulación intracelular de una cantidad anormal de distintas sustancias


Estas sustancias que se acumulan pueden ser de
dos grandes tipos:

1)
una sustancia celular normal, como el agua, los
lípidos, las proteínas y los hidratos de carbono, pero acumulados en
exceso

2)
una sustancia anormal, que puede ser exógena, como un
mineral o los productos de agentes infecciosos, o endógena, como un producto de la síntesis o metabolismo anormal.
Conserva la arquitectura de los tejidos muertos.
Las células necróticas se eliminan mediante fagocitosis de los restos celulares por enzimas lisosómicas de leucocitos.
Una zona de necrosis cuagulativa localizada se llama infarto.
Necrosis Licuefactiva
Necrosis Gangrenosa
Sin patrón específico.
El termino se emplea en la práctica clinica.
Necrosis Caseosa
Focos de infeccion tuberculosa.
Granuloma
Se caracteriza por la digestión de células muertas.
Infecciones bacterianas o micóticas.
Coloración del material necrótico.
Necrosis Grasa
Area focal de destrucción de grasa por liberacion de lipasas pancreaticas lo cual se da en la pancreatitis aguda.
Necrosis Fibrinoide
En reacciones inmunitarias, cuando se depositan antifenos y anticuerpos en las paredes de las arterias.
estas sustancias pueden ser inofencivas o toxicas en algunos casos
pueden estar localizadas en nucleo o citoplasma
Mecanismos de Lesión Celular
Principios importantes:
Naturaleza, duración e intensidad.
Tipo, estado y capacidad de adaptación de célula lesionada.
Activación de mecanismos interconectados.


Mecanismos Bioquimicos
Depleción del ATP

Reduccion en aporte de oxigeno y nutrientes, lesiones de las mitocondrias y toxinas.

Capacidad glucolítica.
Disminución de ATP durante la lesión
RESPUESTAS CELULARES FRENTE
AL ESTRÉS Y LOS ESTÍMULOS NOCIVOS

Lesión Mitocondrial
Kevin Arévalo S.
Alejandro Cortes M.
Laura Daniela Gutiérrez R.
Harvey Camilo Melo A.
Maria José Villareal
CÉLULA
rango
funcional
estructural
Limitado
situacion metabolica
diferenciación
especialización
SE ADAPTA
Poro de transición de la permeabilidad mitocondrial.
Acumulaciones intracelulares

Lipidos

Esteatosis(camibio graso):
Coreesponde a la acumulación anormal de trigiceridos en el interior de las células parenquimatosas, frecuente en hígado debido a que es el principal órgano en efectuar el metabolismo de grasas, puede presntarse también en riñones, musculo y corazón, sus causas resonden a toxinas, mal nutrición proteica, anorexia, obesidad, diabetes. cuando es leve, no afecta a la fun- ción celular, pero un cambio graso más grave puede alterar la función celular y ser un preludio de la muerte celular.


Lipidos

Esteatosis(camibio graso):

Coreesponde a la acumulación anormal de trigiceridos en el interior de las células parenquimatosas, frecuente en hígado debido a que es el principal órgano en efectuar el metabolismo de grasas, puede presntarse también en riñones, musculo y corazón, sus causas resonden a toxinas, mal nutrición proteica, anorexia, obesidad, diabetes. cuando es leve, no afecta a la fun- ción celular, pero un cambio graso más grave puede alterar la función celular y ser un preludio de la muerte celular.


Lipidos

Lipidos

ante
estrés fisiológico grave
estímulos patológicos

Lipidos

La acumulación de colesterol se presenta en procesos patológicos particulares ya que su metabolismo intracelularmente esta estrechamente regulado.
Procesos patológicos:
Ateroesclerosis: En las placas ateromatosas se acumulan vacuolas llenas de colesterol o esteres de colesterol al interior de los miocitos lisos y macrófagos de la capa intima de la aorta, esto les da un aspecto espumoso por lo que se denominan células espumosas.
Xantomas: Se en
cuentran cúmulos de células espumosas en el tejido conjuntivo subepitelial de la piel y en los tendones, donde dan lugar a masas tumorales llamadas xantomas.
Colesterolosis. Se refi ere a la acumulación focal de macrófagos cargados de colesterol en la lámina propia vesicula.
Enfermedad de Niemann-Pick, tipo C: se debe a mutaciones que afectan a una enzima implicada en la circulación de colesterol y que determina la acu- mulación del colesterol en múltiples órganos

Colesterol y esteres del colesterol

Entrada de Calcio y Perdida de la Homeostasis del Calcio.
Mediador importante de lesiones celulares.
Gotículas de reabsorción en los túbulos renales proximales: En los trastornos con una importante pérdida de proteínas a través del filtro glomerular, se produce un aumento de la reabsorción de las proteínas hacia las vesículas, y estas proteínas se reconocen como gotículas hialinas rosadas dentro del citoplasma de la célula tubular.
Cuerpos de Russel: Se debe a acumulación proteica en el rer de células productoras de lizosimas, causando distención excesiva del rer
el cuerpo de Mallory, o hialina alcohólica: Acumulacion proteica en el citoplasma de hepatocitos, las in
clusiones están compuestas de filamentos intermedios que presumiblemente no se degrada.
Alzhaimer: se hallan inclusiónes de agregados de proteínas asociados a microtúbulos y neurofila- mentos, reflejo de la desestructuración del citoesqueleto neronal


Proteinas

hipertrofia
hiperplasia
atrofia
metaplasia
La isquemia y algunas toxinas determinan un aumento de la concentración de calcio en el citosol, el cual ocaciona lesiones por:
Apertura del poro.
Activación de enzimas como fosfolipasas (membrana), proteasas (proteinas de membrana y citoesqueleto), endonucleasas (fragmentación ADN y cromatina) y ATPasas (agotamiento ATP).
Activación de caspasas lo que indice la apoptosis.
defectos enzimáticos en la síntesis o degradación del glucógeno llevan a la acumulación de glucógeno en
trastornos como la diabetes miellitus donde el glucógeno se acumula en el epitelio tubular renal, miocitos cardíacos y células ` de los islotes de Langerhans. Existen otro tipo de trastornos en el metabolismo del glucógeno que en colectivo se denominan enfermedades de almacenamiento de glucógeno o glucogenosis.

Glucogeno

Glucogeno
Las especies reactivas de oxígeno (ERO) son un tipo de radicales libres, participan en reacciones fisiologicas y pueden producir lesiones celulares
Existe acumulación de pigmentos de 2 tipos:
Exógenos: el mas común es el carbón el cual ingresa a través de la vía aérea es fagocitado por macrófagos alveolares y se acumula en ganglios traqueobronquiales.
Endogenos: hay acumulación de pigmentos endógenos como la lipofucsina producto de la degradación de lípidos, la melani
na la cual es producida por melanocitos, los queratinocitos basales adyacentes de la piel pueden acumular el pigmento (p. ej., en las pecas), al igual que los macrófagos dérmicos, por ultimo la hemosiderina producto de la degradación de la hemoglobina se aculmula en agregados de ferritina.


Pigmentos.

lesión celular
Pigmentos
lesión

irreversible
MUERTE CELULAR
Vías de producción de ERO
necrosis
apoptosis
ADAPTACIONES DEL CRECIMIENTO Y LA DIFERENCIACIÓN CELULARES
cabios reversibles en: número, tamaño, fenotipo, actividad metabólica o funciones de la célula en respuesta a sus cambios.
Los mecanismos bioquimicos que contribuyen al daño de la membrana son
HIPERTROFIA
Aumento:

producción de proteínas celulares.
síntesis de componentes estructurales.
del tamaño celular, que determina el tamaño del órgano en cuestión.
exigencias funcionales hormonas y factores de crecimiento.
Las zonas de la membrana donde se produce el daño más importante son:
A. Membrana mitocondrial: se reduce la producción de ATP
B. Membrana plasmática: perdida del equilibrio osmotico
C. Membranas lisosómicas: se liberan enzimas las cuales digieren los componentes celulares
HIPERPLASIA
Aumento:
número de células división celular.
masa del mismo.
Fisiológica:
1. hormonal
2. compensadora
Patológica
ATROFIA
Los daños en el ADN pueden ser producidos por diferentes casuas, por ejemplo por el estrés oxidativo, dicho daño puede llegar a ser excesivo imposibilitando la reparación, lo que provoca la apoptosis, respecto a las proteínas mal plegadas se produce una reacción similar
Reducción :
Ejemplos de lesiones celulares
actividad metabólica
síntesis de proteínas
tamaño y número de células.
tamaño de órgano o tejido.
Fiológica
Patológica
local
generalizada
METAPLASIA
Lesión isquémica e hipóxica
cambio reversible por sustitución de célula adulta por otra.
Vitamina A diferenciación celular.
señal de citocina.
En la isquemia a diferencia de la hipoxia, la glucolisis se interrumpe, por este motivo la isquemia genera con mayor rapidez y gravedad lesiones celulares.
Las alteraciones que producen la falta de oxígeno
VISIÓN GENERAL DE LA LESIÓN Y LA MUERTE CELULAR
Se produce lesión cuando la célula se somete a estrés celular, puede pasar de un estadío reversible a muerte celular.
lesiones mitocondriales
estadíos:
Acumulación de ERO
1. Lesíon celular reversible
2.muerte celular
Reducción en la síntesis ATP
LESIÓN TISULAR
Privación de oxígeno.
Sustancias químicas.
Agentes infecciosos.
Reacciones inmunológicas.
Factores génicos.
Desequilibrio nutricional.
Agentes físicos.
envejecimiento.
Produce:
1. Se afectan las bombas iónicas
2. Agotamiento glucogeno y aumento ácido láctico
3. Reducción en síntesis de proteínas
Si la isquemia persiste demasido tiempo se produce una lesión irreversible, en la cual las mitocondrias y los lisosomas se encuentran hinchados, junto con una membrana plasmática ampliamente afectada, esto conlleva a la salida de los componentes celulares y a la entrada de calcio, para que finalmente se de la necrosis.
Lesión por isquemia-reperfusión
Es el fenomeno en el cual mueren ceulas isquémicas que recuperaron el flujo
Se produce por dos mecanismos:
1.
Por el aumento de aporte de oxígeno se incrementa la producción de ERO, debido al daño de las mitocondrias y a las oxidasas de leucocitos, células endoteliales o parenquimatosas
2.
Con el mayor flujo llegan más leucocitos los cuales empeoran el daño y además se activan las proteínas del complemento
Lesión química (Tóxica)
Inducen lesión por dos mecanismos:
1. Algunos productos químicos se combinan con un componente molecular o un orgánulo celular crítico, ejm: Intoxicación con cloruro de mercurio
2.Muchas otras sustancias químicas al no ser biologicamente activas re quieren ser convertidas en metabolitos tóxicos reactivos que actuarán en las células diana, esta conversión es mediado por el citocromo P450 del hígado y otros organos.
Ejm: Intoxicación con tetracloruro de carbono
Apoptosis
Es una vía de muerte celular en la que las células activan enzimas para degradar su ADN, y sus proteínas tanto citoplasmáticas como nucleares
Causas de la apoptosis
Situaciones Fisiológicas:
A. Destrucción programada de células durante embriogenia
B. Involución de tejidos dependientes de hormonas por privación hormonal
C. Muerte al cumplir su finalidad útil
D. Pérdida celular en poblaciones celulares en proliferación
E. Eliminación de linfocitos reactivos
F. Muerte inducida por linfocitos T citotóxicos
A. Daño en el ADN
B. Acumulación de proteías plegadas incorrectamente
C. Lesión celular en ciertas infecciones
D. Atrofia patológica en órganos parenquimatosos después de la obstrucción de conductos

Situaciones patológicas
Gracias por su atención.
Es un proceso común en una variedad de procesos patológicos donde se da sedimentación de sales de calcio acompañadas de magnesio y hierro.
Existen 2 tipos:

calcificación distrófica: se encuentra en áreas de necrosis de cualquier tipo. Es virtual- mente inevitable en los ateromas de la aterosclerosis avanzada.
Calcificación metastásica: puede producirse en los tejidos normales cuando hay hipercalcemia, en casos de aumentos de secreción de pth, cuando hay tumores paratiroideos, destrucción de hueso y trastornos relacionados con la vitamina D.

Calcificación patológica

El envejecimiento celular es el resultado de un declinar pro- gresivo en la capacidad proliferativa, de la duración de la vida de las células y de los efectos de una exposición continuada a factores exógenos que causan acumulación de daño celular y molecular.
• Daño en el ADN. El envejecimiento celular se asocia con un aumento en el daño en el ADN, que puede suceder durante la replicación normal de éste y verse aumentado por radicales libres.
Disminución de la replicación celular. Todas las célu
las normales tienen una capacidad limitada de replicación,
y después de un número fijo de divisiones la célula se detiene en un estado terminal en que no se divide, conocido como senescencia replicativa, que consiste en el acortamiento de los segmentos terminales de los cromosomoas denominadas telomeros


Envejecimiento celular

• Menor capacidad regenerativa de las células madre tisulares. Estudios recientes sugieren que con la edad se acu- mula la proteína p16 (CDKN2A) en las células madre, que progresivamente pierden su capacidad para autorrenovarse.
Acumulación de daño metabólico. La duración de la vida celular está también determinada por un equilibrio entre el daño
resultante de acontecimientos metabólicos que se producen en el interior de la célula y las respuestas moleculares contrapuestas que pueden reparar el daño. Un grupo de productos potencialmente tóxicos del metabolismo normal son las especies reactivas del oxígeno, los cuales causan modificaciones covalentes de las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.
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