Adaptaciones Patologia Humana de Robbins 9na Edicion (2) PDF

Preview

Summary

Adaptaciones histológicas: atrofia, hipertrofia, hiperplasia, etc....

Description

c aP ÍT U L o

1

Lesión y muerte celulares, y adaptaciones Í n D i c e D e l c a p Í t u lo Introducción a la patología 1 Visión general de las respuestas celulares al estrés y a los estímulos nocivos 1 Adaptaciones celulares al estrés 3 Hipertrofia 3 Hiperplasia 4 atrofia 4 Metaplasia 5 Visión general de la lesión y la muerte celulares 6 Causas de lesión celular 6 Morfología de la lesión celular y tisular 8

lesión reversible 8 necrosis 9 patrones de necrosis tisular 9 Mecanismos de lesión celular 11 Depleción de atp 12 lesión y disfunción mitocondrial aflujo de calcio 13 acumulación de radicales libres derivados del oxígeno (estrés oxidativo) 14 Defectos en la permeabilidad de la membrana 15 Daño en el aDn y en las proteínas 16

Correlaciones clínico-patológicas: ejemplos de lesión celular y de necrosis 16 lesión isquémica e hipóxica 17 lesión por isquemia-reperfusión 17 lesión química (tóxica) 17 13 Apoptosis 18 causas de apoptosis 18 Mecanismos de la apoptosis 19 ejemplos de apoptosis 20 Autofagia 22 Acumulaciones intracelulares 23 Calcificación patológica 25 Envejecimiento celular 26

tanto, al explicar las causas y el desarrollo de la enfermedad, la patología representa la base científica de la práctica de la medicina. Los patólogos identifican cambios en el aspecto macroscópico Según su traducción literal, el término patología hace referencia al o microscópico (morfología) de las células y de los tejidos, así estudio (logos) de la enfermedad (pathos, sufrimiento). Se encarga como alteraciones bioquímicas en los líquidos corporales (como del estudio de las causas de la enfermedad y de los cambios la sangre y la orina) para establecer diagnósticos y orientar el asociados a nivel celular, tisular y orgánico, que son responsa- tratamiento en la práctica clínica. Los patólogos emplean disbles de los signos y síntomas que presentan los pacientes. Hay tintas técnicas morfológicas, moleculares, microbiológicas e indos términos importantes que los estudiantes se van a encontrar munológicas para definir los cambios bioquímicos, estructurales durante el estudio de la patología y la medicina: y funcionales que se producen en las células, en los tejidos y en los órganos en respuesta a las agresiones. Tradicionalmente, de base y los factores que la modifican. En este momento, esta disciplina se ha dividido en patología general y sistémica; resulta evidente que la mayor parte de las enfermedades la primera se centra en las alteraciones celulares y tisulares frecuentes, como la hipertensión, la diabetes o el cáncer, se ocasionadas por los estímulos patológicos en la mayoría de deben a una combinación de susceptibilidad genética he- los tejidos, mientras que la segunda analiza las reacciones y reditaria y diversos factores desencadenantes ambientales. las alteraciones en los distintos órganos especializados. En este Un aspecto clave en la medicina moderna es conocer los libro, primero, se abordan los amplios principios de la patología factores genéticos y medioambientales que subyacen en las general y, posteriormente, se analizan los procesos patológicos específicos de los distintos órganos. enfermedades.

INTRoDuCCIóN A LA PAToLogíA

el desarrollo de la enfermedad. Describe cómo los factores etiológicos ponen en marcha una serie de cambios celulares y moleculares que culminan en las alteraciones estructurales y funcionales específicas características de la enfermedad. Mientras que la etiología se relaciona con por qué aparece la enfermedad, la patogenia busca describir cómo se desarrolla.

VISIóN gENERAL DE LAS RESPuESTAS CELuLARES AL ESTRéS y A LoS ESTíMuLoS NoCIVoS

Definir la etiología y la patogenia de la enfermedad resulta esen- Las células participan activamente en su entorno, de forma cial para comprender la base de la misma, pero también es clave que ajustan de modo constante su estructura y función para para el desarrollo de tratamientos bien fundamentados. Por acomodarse a las demandas cambiantes y a los diversos tipos de

© 2013. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

2 c a P Í T U L o 1 lesión y muerte celulares, y adaptaciones estrés extracelular. Las células tienden a mantener su medio intracelular dentro de una gama más bien estrecha de parámetros fisiológicos; es decir, mantienen una homeostasis normal. Cuando las células se encuentran con diversos tipos de estrés o de estímulos patológicos, pueden sufrir un proceso de adaptación para alcanzar un nuevo estado de equilibrio, de modo que se preserven su viabilidad y su función. Las principales respuestas adaptativas son hipertrofia, hiperplasia, atrofia y metaplasia. Si se supera la capacidad de adaptación o si el estrés externo es inherentemente nocivo, se produce una lesión celular (fig. 1-1). Dentro de ciertos límites, la lesión es reversible, y las células vuelven a su estado basal estable; sin embargo, un estrés intenso o persistente da lugar a una lesión irreversible y a la muerte de las células afectadas. La muerte celular es uno de los acontecimientos más cruciales en la evolución de la enfermedad en cualquier tejido u órgano. Se produce como consecuencia de diversas causas, como son isquemia (ausencia de flujo de sangre), infecciones, toxinas y reacciones inmunitarias. La muerte celular es también un proceso normal y esencial en la embriogenia, en el desarrollo de los órganos y en el mantenimiento de la homeostasis. Las relaciones entre las células normales, adaptadas y lesionadas de modo reversible e irreversible están bien ilustradas por las respuestas del corazón a los diferentes tipos de estrés (fig. 1-2). El miocardio sometido a una mayor carga persistente, como en caso de hipertensión o de que exista una válvula estenótica, se adapta a través de un proceso de hipertrofia —aumento del tamaño de las células individuales y, en último término, de la totalidad del corazón— para generar la mayor fuerza contráctil requerida. Si el aumento de la demanda no se ve aliviado, o si el miocardio se ve sometido a una disminución del flujo sanguíneo (isquemia) por una arteria coronaria ocluida, las células musculares pueden resultar lesionadas. El miocardio puede sufrir

Figura 1-1 estadios en la respuesta celular al estrés y a los estímulos le

un daño reversible, si el estrés es ligero o si la oclusión arterial es incompleta o suficientemente breve, o bien una lesión irreversible (infarto), después de una oclusión completa o prolongada. Obsérvese también que los tipos de estrés y de lesión afectan no solo a la morfología, sino también al estado funcional de las células y de los tejidos. Así, los miocitos lesionados de modo

Figura 1-2 relación entre células miocárdicas normales, adaptadas, lesionadas de modo reversible y muertas. la adaptación celu hipertrofia, el tipo de lesión reversible es la isquemia, y la lesión irreversible es la necrosis coagulativa isquémica. en el ejemplo de la (inferior izquierda), la pared ventricular izquierda tiene un grosor mayor de 2 cm (normal, 1-1,5 cm). el miocardio lesionado de modo efectos funcionales sin cambios apreciables macroscópicamente ni al microscopio óptico, o cambios reversibles como la hinch graso (aquí mostrados). en la muestra con necrosis (inferior derecha) el área clara transmural de la parte posterolateral del ventrícu un infarto miocárdico agudo. las tres secciones transversales han sido teñidas con cloruro de trifeniltetrazolio, sustrato en viable de color fucsia. la ausencia de tinción se debe a una pérdida enzimática ocurrida después de la muerte celular.

adaptaciones celulares al3estrés reversible no están muertos y, morfológicamente, pueden paremientras que la hipertrofia ocurre cuando las células cerse a los miocitos normales; sin embargo, de forma temporal, y la no son contráctiles y, por tanto, incluso una lesión leve puede tienen una capacidad de división limitada. pueden coexistir, por lo que es evidente que ambas, tener un impacto clínico letal. Que una forma de estrés específica , induzca adaptación o cause una lesión reversible o irreversible (hipertrófico). depende no solo de la naturaleza e intensidad del estrés, sino La hipertrofia puede ser fisiológica o patológica y se debe a un también de otras variables, como son el metabolismo celular, el aumento de las exigencias funcionales o a la estimulación por flujo sanguíneo y el estado nutricional. En este capítulo, primero se expone cómo se adaptan factores de crecimiento u hormonas. las células a los tipos de estrés y, a continuación, se describen las causas, los mecanismos y las consecuencias de las diversas formas de daño celular agudo, entre las que se encuentran la de la hiperplasia del músculo liso, que son estimuladas por lesión celular reversible, las alteraciones subcelulares y la muerte los estrógenos (fig. 1-3). Por el contrario, cuando las células celular. Para concluir, musculares estriadas del músculo esquelético o el corazón se ven sometidas a un aumento de la demanda, solo pueden experimentar hipertrofia, porque las células musculares adultas tienen una capacidad de dividirse limitada. Por tanto, el trabajado físico de un culturista entregado se debe, exADAPTACIoNES CELuLARES AL ESTRéS clusivamente, a la hipertrofia de sus músculos esqueléticos. Las Las adaptaciones fisiológicas suelen representar respuestas de las células a la estimulación normal por hormonas o sustancias químicas endógenas (p. ej., aumento de tamaño por inducción hormonal de la mama y del útero durante el embarazo). Las adaptaciones patológicas son respuestas al estrés que permiten que las células puedan modular su estructura y función para evitar, de este modo, la lesión. Tales adaptaciones pueden adoptar diversas formas.

Hipertrofia La Este concepto contrasta con la hiperplasia (descrita más adelante), en la que se produce un aumento del número de células por proliferación de las células diferenciadas y sustitución por las células madre del tejido. En otras palabras, en la ,

© Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito.

.

vulopatía aórtica (v. fig. 1-2). Los mecanismos responsables de la hipertrofia cardíaca implican al menos dos tipos de señales: estímulos mecánicos, como el estiramiento, y estímulos tróficos, que típicamente se corresponden con mediadores solubles que estimulan el crecimiento celular, como los factores de crecimiento y las hormonas adrenérgicas. Estos estímulos ponen en marcha una serie de vías de transducción de señales, que culminan en la inducción de una serie de genes, que, a su vez, son responsables de estimular la síntesis de muchas proteínas celulares, como los factores de crecimiento y las proteínas estructurales. Así se consigue que en cada célula se sinteticen más proteínas y miofilamentos, lo que aumenta la fuerza generada en cada contracción y permite a la célula satisfacer las exigencias de esfuerzo aumentadas. Asimismo, es posible observar un cambio de las proteínas contráctiles, que pasan de las formas adultas a las fetales o neonatales. Por ejemcontracción más lenta y conservadora desde un punto de vista energético.

Figura 1-3 Hipertrofia fisiológica del útero durante el embarazo. A. aspecto macroscópico de un útero normal (derecha) y de o que fue extirpado por hemorragia posparto. B. células musculares lisas pequeñas fusiformes de un útero normal. C. células m rechonchas, hipertrofiadas de un útero grávido; compárelas con B. (B y C, mismo aumento).

4 c a P Í T U L o 1 lesión y muerte celulares, y adaptaciones Cualesquiera que sean los mecanismos exactos de la hipertrofia, se alcanza un límite y, una vez sobrepasado el mismo, el agrandamiento de la masa muscular ya no puede compensar la mayor carga. Cuando sucede esto en el corazón, se producen varios cambios «degenerativos» en las fibras miocárdicas, de los que los más importantes son la fragmentación y la pérdida de elementos miofibrilares contráctiles. No se comprenden del todo las variables que limitan la hipertrofia continuada y que causan los cambios regresivos. Es posible que existan unos límites finitos de la vasculatura para abastecer de modo adecuado a las fibras agrandadas, de las mitocondrias para producir trifosfato de adenosina (ATP) o de la maquinaria biosintética para proporcionar las proteínas contráctiles u otros elementos citoesqueléticos. El resultado neto de estos cambios es la dilatación ventricular y, en último término, insuficiencia cardíaca, una secuencia de acontecimientos que ilustra cómo una adaptación al estrés puede progresar a una lesión celular funcionalmente significativa si no se alivia el estrés.

Por ejemplo, después de un período menstrual normal hay un brote de proliferación epitelial uterina que, habitualmente, se halla regulada de modo muy ajustado, estimulada por hormonas hipofisarias y estrógenos ováricos, e inhibida por la progesterona. Sin embargo, si se altera el equilibrio entre el estrógeno y la progesterona, se produce una hiperplasia endometrial, causa común de un sangrado menstrual anómalo. La hiperplasia es también una respuesta importante de las células del tejido conjuntivo en la cicatrización de las heridas, en la que los fibroblastos proliferantes y los vasos sanguíneos ayudan a que tenga lugar la reparación (v. capítulo 2). En este proceso, los factores de crecimiento son producidos por los leucocitos en respuesta a la lesión y por las células de la matriz extracelular. La estimulación por factores de crecimiento se halla también implicada en la hiperplasia asociada a ciertas infecciones víricas; por ejemplo, los virus del papiloma causan verrugas cutáneas y lesiones en las mucosas compuestas de masas de Hiperplasia epitelio hiperplásico. En este caso, los factores de crecimiento pueden ser codificados por los genes víricos o por los de las Tal como se ha descrito antes, la hiperplasia células del huésped infectadas. puede producirse Es importante observar que, en todas estas situaciones, el proceso con hipertrofia y, con frecuencia, en respuesta a los mismos hiperplásico permanece controlado; si cede la estimulación hormonal estímulos. La hiperplasia puede ser patológica o fisiológica. En ambos casos, o de los factores de crecimiento, desaparece la hiperplasia. Es esta sensibilidad a los mecanismos reguladores normales lo que distingue las hiperplasias patológicas benignas del cáncer, en el que los mecanismos del control del crecimiento se vuelven desregulados o inefectivos (v. capítulo 5). No obstante, la hiperejemplificada por la proliferación del epitelio plasia patológica constituye un suelo fértil en el que, a la larga, glandular de la mama femenina en la pubertad y durante el puede surgir la proliferación cancerosa. Así, las pacientes con embarazo, y 2) la , es decir, la que se hiperplasia del endometrio tienen un mayor riesgo de desaproduce cuando rrollar cáncer endometrial, y ciertas infecciones por virus del Por ejemplo, cuando se realiza una resección parcial papiloma predisponen a la aparición de cánceres cervicales (v. del hígado, la actividad mitótica en las células restantes co- capítulo 18). mienza ya a las 12 h, restableciendo a la larga el peso normal del hígado. En este contexto,

Atrofia

, así como por células no parenquimatosas del hígado. Después de la restauración de la masa Se conoce como atrofia la Cuando se halla afectado un número hepática, varios inhibidores del crecimiento «desconectan» suficiente de células, el tejido o el órgano entero disminuye de

Figura 1-4 atrofia. A. cerebro normal de un adulto joven. B. atrofia del cerebro de un hombre de 82 años de edad con enfermedad la atrofia del cerebro se debe al envejecimiento y a la disminución del riego sanguíneo. obsérvese que la pérdida de sustancia c circunvoluciones y ensancha los surcos. Se han apartado las meninges de la mitad inferior de cada muestra para dejar al des cerebro.

adaptaciones celulares al5estrés tamaño y se vuelve atrófico (fig. 1-4). Aunque las células atróficas pueden tener una función disminuida, Entre las causas de atrofia están una disminución de la carga de trabajo (p. ej., inmovilización de un miembro para permitir la curación de una fractura), la pérdida de inervación, una disminución de la irrigación, una nutrición inadecuada, la pérdida de la estimulación endocrina y el envejecimiento (atrofia senil). Aunque algunos de estos estímulos son fisiológicos (p. ej., pérdida de la estimulación hormonal en la menopausia) y otros patológicos (p. ej., desnervación), los cambios celulares fundamentales son idénticos. Representan una retirada de la célula a un menor tamaño en el que la supervivencia aún es posible; se logra un nuevo equilibrio entre el tamaño celular y la disminución de la irrigación, la nutrición o la estimulación trófica.

© Elsevier. Fotocopiar sin autorización es un delito.

palmente, por la vía de la ubicuitina-proteosoma. Una deficiencia en nutrientes y el desuso pueden activar las ubicuitina-ligasas, que unen múltiples copias del pequeño péptido ubicuitina a las proteínas celulares, y considerar como objetivo estas proteínas para su degradación en los proteosomas. También se cree que esta vía es responsable de la proteólisis acelerada Figura 1-5 Metaplasia de epitelio cilíndrico (izquierda) a escamoso (dere que se ha observado en diversos estados catabólicos, como en un bronquio, mostrada esquemática (A) e histológicamente (B) la caquexia por cáncer. su deficiencia puede inducir también la metaplasia escamosa del epitelio respiratorio. La metaplasia no siempre implica un del número de vacuolas autofágicas. La autofagia («comerse a cambio de epitelio cilíndrico por otro escamoso; en el reflujo sí mismo») es el proceso por el cual las células inanes comen gástrico crónico, el epitelio escamoso estratificado normal de sus propios componentes con el fin de encontrar nutrientes la parte distal del esófago puede sufrir una transformación y sobrevivir. Este proceso se describe más adelante. metaplásica a epitelio cilíndrico de tipo gástrico o intestinal. Asimismo, la metaplasia puede afectar a las células mesenquimatosas, pero, en este caso, suele ser una reacción frente a Metaplasia alguna alteración patológica y no una respuesta adaptativa al La metaplasia es un cambio reversible en el que un tipo de célula estrés. Por ejemplo, en algunas ocasiones se forma hueso en los adulta (epitelial o mesenquimatosa) es sustituido por otro tipo de tejidos blandos, sobre todo sobre focos de lesión. célula adulta. En este tipo de adaptación celular, las células sensibles a un estrés particular son sustituidas por otros tipos RE Su MEN celulares con mayor capacidad de resistir el entorno adverso. Se cree que la metaplasia aparece más como consecuencia de la Adaptaciones celulares al estrés reprogramación de las células madre, de forma que se diferencian por una vía distinta, que por un cambio fenotípico (transcon frecuencia como respuesta a una mayor carga de trabajo; es diferenciación) de las células que ya están diferenciadas. inducida por estrés mecánico y por factores de crecimiento; La metaplasia epitelial se ve ejemplificada por el cambio se produce en tejidos en los que la división celular no es escamoso que se produce en el epitelio respiratorio en los posible fumadores habituales (fig. 1-5). Las células epiteliales cilíndricas ciliadas normales de la tráquea y de los bronquios son sustituidas focal o ampliamente por células epiteliales a hormonas y otros factores de crecimiento; ocurre en escamosas estratificadas. El epitelio escamoso estratificado tejidos cuyas células se pueden dividir o que contienen «duro» puede ser capaz de sobrevivir en circunstancias que el abundantes células madre tisulares epitelio especializado más frágil no toleraría. Aunque el epitelio escamoso metaplásico tiene ventajas para la supervivencia, se pierden órgano, como consecuencia de un menor aporte de importantes mecanismos protectores, como la secreción de moco nutrientes o del desuso; se asocia a una menor síntesis y la eliminación de materias en forma de partículas por los de los elementos celulares y a un aumento de la degradación de cilios. Por tanto, la metaplasia epitelial es una espada de doble los orgánulos celulares filo; ...