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ALTERACIONES DEL CRECIMIENTO CELULAR. La pato atolog logía lit literal eralm ment ente es el estu estudi dio o del del sufr sufrim imie ient nto o (pat (patho hos= s= sufrimie sufrimiento nto)) La patolog patología ía se ocupa ocupa de las las causa ausas s de mucho chos de los los sufrimientos, el origen y efectos de las enfermedades. Estrictamente se ocupa de las consecuencias estru estructu ctura rales les y funcio funciona nales les de los los estímulo estímulos s lesivos lesivos sobre sobre las células, células, tejidos y órganos y finalmente sobre todo todo el orga organi nism smo o. Las Las célu célula las s y tejidos sobreviven en un microco microcosmo smo siempre siempre cambiant cambiante. e. El estad estado o “norm “normal” al” o “fisio “fisioló lógic gico” o” se alca alcanz nza a medi median ante te resp respue uest stas as de adap adapta taci ción ón al fluj flujo o y reflu reflujo jo de diversos estímulos que le permiten a las célul células as y tejido tejidos s acom acomod odars arse e y vivir en armonía dentro de su micro ambiente, asi se conserva la homeostasis. Muchas de estas modific modificacio aciones nes son adaptaciones metabó metabólic licas as fisiol fisiológi ógicas cas,, por ejemplo durante períodos de ayuno se movilizan ácidos grasos del tejido adiposo para obtener energía. Durante períodos de falta de calcio se moviliza calcio de la matriz ósea mediante la actividad de los osteoclastos bajo la influencia de la paratohormona. Tras la administ administraci ración ón de ciertos ciertos fármacos fármacos se induce la formación de enzimas microsomales microsomales en los hepatocitos que facilitan el metabolismo del fármaco. La enfermed enfermedad ad sobrevie sobreviene ne cuando cuando se intensifica el estímulo o la respuesta corporal falla. Los cuatro aspectos del proceso patológico que constituyen el núcleo de la patología son: 1º. Su causa (etiología) 2º. Los mecanismos de su desarrollo (pat (pato ogeni genia) a) 3º Las Las alte altera raci cion ones es
estr structurales inducidas en las células y órganos corporales (cam (cambi bios os morf morfo ológi lógico cos) s) y 4º Las Las cons consec ecue uenc ncia ias s func funcio iona nale les s de los los cambios cambios morfoló morfológico gicos s (signifi (significaci cación ón clínica) Etiología hay dos tipos principales de factores etiológicos: genéticos y adquiridos (infecciosos, nutricionales, químicos, físicos) Patogenia se refiere a la secuencia de hechos que ocurren como respuesta de las células, tejidos o de todo todo el orga organi nism smo o a la etio etiolo logí gía, a, desd desde e el estí estímu mulo lo inic inicia iall hast hasta a la última expresión de las manifestaciones de la enfermedad. Cambios Cambios morfológ morfológicos: icos: son son las alte altera raci cion ones es estr estruc uctu tura rale les s en las las células y los tejidos y los cambios funcionales asociados.
Trastornos funcionales y significación clínica: la naturaleza de los los camb cambio ios s morf morfol ológ ógic icos os y su distribución en los diferentes órganos y tejidos alteran la función norm normal al y dete determ rmin inan an los los rasg rasgos os clín línicos cos (sín síntomas y sig signos), s), la evolu voluc ción ión y el pronósti stico de la enfermedad.
ADAPTACIÓN CELULAR Es el acop acopla lami mien ento to a estí estímu mulo los s o agresiones más intensas de lo cual resul resulta ta un equil equilibr ibro o nuevo nuevo aunq aunque ue alterado. Si se sobrepasan los límites de la capacidad de adaptación o si ésta sta no es posi posibl ble, e, se sigu sigue e una una serie de sucesos que dan lugar a la lesión lesión celula celularr que que pued puede e vari variar ar desde leve hasta mortal AUTOFAGIA: en algunos casos sos orga organe nela las s celu celula lare res s indi indivi vidu dual ales es tales tales como como mitocon mitocondria drias s o retículo retículo
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endoplásmico sufren injuria local y deben ser digeridos para preservar la función normal de la célula. Los lisosomas involucrados en esa auto auto digestión se denominan lisosomas y el proceso se denomina autofagia. Este proceso es particularmente notable en el desarrollo de la atrofia. Las enzimas lisosómicas degradan la mayoría de carbohidratos y proteínas pero algunos lípidos no son degradados. Los lisosomas con restos sin digerir pueden persistir dentro de las células como cuerpos residuales o pueden ser expulsados. Secuestración es el mecanismo por virtud del cual un daño focal en la célula es aislado de las organelas no perjudicadas. El foco de lesión es rodeado por unas membranas provenientes del retículo endoplásmico. La estructura resultante limitada por membrana que posee organelas dañadas se llama vacuola citoplasmática o citosegresomas. Los organelos citoplasmáticos pegados a la membrana que contienen diversas enzimas hidrolíticas que son sintetizadas por el retículo endoplásmico rugoso y se almacenan en las vesículas del aparato de Golgi se denominan lisosomas primarios. Las vacuolas pegadas a la membrana que contienen material a digerir se denominan fagosomas, cuando los lisosomas primarios se adhieren a lisosomas ellos forman los secundarios o fagolisosomas que digieren las estructuras celulares lesionadas. Algunos de los restos celulares contenidos en la vacuola autofágica resisten la digestión o se digieren incompletamente y
persisten en forma de cuerpos residuales ligados a la membrana. La degradación focal de organelas o componentes intracelulares posiblemente es un fenómeno biológico corriente y la secuestración de esta clase de daño representa una reacción adaptativa por la cual las células protegen zonas no atacadas. En cuanto a la persistencia o no de la vacuola autofágica pueden ocurrir tres cosas: 1º en las células limítrofes con una luz o conducto hay datos de que las vacuolas autofágicas o cuerpos residuales pueden ser expulsados mediante un fenómeno que guarda relación con fagocitosis invertida. Esto se ha observado en hepatocitos y células epiteliales que revisten túbulos renales. 2º puede lograrse digestión catalítica completa con desaparición de la vacuola autofágica y 3º en algunos casos persisten cuerpos residuales dentro de un sarcófago en el citoplasma. Los gránulos de lipofucsina que se observan como un pigmento amarillo pardo con el microscopio de luz son cuerpos residuales que probablemente provengan de membranas polimerizadas y parcialmente degradadas de organelas. La lipofucsina es llamada “pigmento de desgaste”. Se observa principalmente en los hepatocitos y fibras musculares cardiacas en individuos seniles. A veces se relaciona con atrofia de la célula y órgano afectado. Si alcanza concentración suficiente puede producir coloración parda del tejido estado llamado atrofia parda. Otras adaptaciones a variaciones ambientales son las estructurales
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fisiológicas debidas a una alteración del patrón normal de crecimiento. Estos cambios pueden dividirse en tres amplios grupos: 1º Aumento
de
la
actividad
celular
(incremento de tamaño o número de células) generalmente por aumento de las demandas funcionales sobre un tejido o por mayor estímulo hormonal. 2º Disminución de la actividad celular: reducción del tamaño o número de células, generalmente por menor estímulo hormonal de un tejido o por disminución de la demanda funcional. 3º Alteración de la morfología celular (cambio de la diferenciación celular) se produce cuando las modificaciones del ambiente que rodea la célula provocan una variación de la estructura de ésta. Las células pueden adaptarse a un estímulo patológico (enfermedad) ampliando las tres respuestas de adaptación fisiológica anteriores. Asi, pueden alterar su patrón de crecimiento, lo cual se refleja en cambios de tamaño de la célula: atrofia o hipertrofia. Cambios en el número de las células: involución o hiperplasia. Cambios de la diferenciación celular: metaplasia. Ciertos órganos o tejidos pueden adaptarse a un proceso patológico aumentando la masa de células funcionales, esto puede lograrse por dos mecanismos: hiperplasia e
hipertrofia.
HIPERTROFIA (INDUCCIÓN) DE RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO Es una respuesta adaptativa interesante, se describe inicialmente
en hepatocitos de hámster después de la administración de fenobarbital. Se sabe que el uso prolongado de éste fármaco produce un incremento en la tolerancia de tal modo que dosis idénticas repetidas producen períodos de sueño progresivamente más cortos. La base de esa adaptación obedece a la hipertrofia del R.E.L por desmetilación oxidativa por la vía del transporte de electrones oxidasa de función mixta. También otros compuestos exógenos son metabolizados por la misma vía incluyendo hidrocarburos carcinogénicos, esteroides e insecticidas, asi que una célula adaptada a una droga aumenta su capacidad de detoxificar otros compuestos metabolizados por el mismo sistema, tales como bilirrubina y ácidos biliares. Esta reactividad cruzada entre compuestos puede ser nociva o benéfica para la célula. Asi si administramos CCl4 después de tratamiento con fenobarbital aumenta la conversión del CCl4 al radical libre CCl 3 que es altamente tóxico.
ATROFIA: Es la disminución del tamaño celular por pérdida de la sustancia celular. Cuando participan de este fenómeno un número suficiente de células el tejido u órgano considerado globalmente disminuye de tamaño, es decir se torna atrófico. Este fenómeno puede afectar muchos órganos, pero ocurre principalmente en músculo estriado, órganos sexuales secundarios y encéfalo. Existen dos mecanismos: a. Disminución del tamaño y el volumen de células individuales
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asociados a reducción del metabolismo y una menor síntesis de proteínas estructurales. La reducción del tamaño de ciertas células se logra mediante un aumento del catabolismo de las proteínas estructurales por autofagia b. muerte de células propias de un órgano o tejido con reducción del número de células funcionales, en este caso se activan genes específicos que desencadenan la disolución celular. Una de las manifestaciones de este tipo de muerte celular se denomina apoptosis. La involución es una forma de atrofia fisiológica de los órganos que implica apoptosis celular En etapa avanzada de la vida adulta el cerebro experimenta atrofia progresiva posiblemente según la arteriosclerosis disminuye el riego sanguíneo y las gónadas disminuyen de volumen al agotarse el estímulo endocrino. La atrofia significa disminución de los componentes estructurales de la célula. Posiblemente haya menos filamentos, mitocondrias y retículo endoplásmico. Sin embargo la alteración intracelular más notable es el aumento en el número de vacuolas autofágicas muchas de las cuales se convierten en cuerpos residuales que poseen pigmento de lipofucsina. La coexistencia de atrofia y acumulación de lipofucsina se denomina atrofia parda. La atrofia puede progresar hasta el estado en que las células experimentan daño y mueren. Si el riego sanguíneo es insuficiente incluso para conservar la vida de las células contraídas quizá sobrevenga
daño y muerte celular. La capacidad de adaptación de las células es limitada y cuando se excede de ella va seguida de consecuencias más graves. Puede ser un evento fisiológico normal o un proceso patológico. Puede ocurrir de dos formas: 1º por disminución en el número de las células constituyentes atrofia (debido a necrosis), numérica o 2º por disminución en el tamaño de cada uno de los constituyentes celulares: atrofia cualitativa. Las células que más frecuentemente sufren este cambio son las parenquimatosas, rara vez las intersticiales. MICRO: puede encontrarse menor número que el normal de ciertos tipos histológicos de células o ser más pequeñas que lo normal. En los órganos encapsulados el arrugamiento u ondulación de la cápsula indica atrofia. Los elementos no atróficos aparecen demasiado grandes o numerosos. Ejemplo las trabéculas se ven muy grandes y numerosas en un bazo atrófico, los glomérulos en un riñón atrófico se ven abundantes, el sarcoplasma en el músculo se estrecha tomando el sarcolema y el endomisio apariencia semejante a un tejido fibroso. MACRO: el órgano o una porción de él más pequeño que lo normal, si el órgano es par se debe comparar. CAUSAS: son casi las mismas de la necrosis, lo cual no es sorprendente ya que la atrofia numérica involucra necrosis previa. 1º Inanición y desnutrición: atrofia nutricional, produce atrofia corporal cuantitativa principalmente. En la inanición se consume inicialmente el tejido adiposo para obtener la energía necesaria para la vida, cuando esta
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se agota el tejido muscular y glandular disminuye su protoplasma el cual es catabolizado y convertido para la producción de energía. 2º riego sanguíneo: atrofia vascular, cuando la irrigación sanguínea es deficiente hay poco aporte de 0 2 y atrofia cualitativa o numérica, por ejemplo el estancamiento de la congestión pasiva crónica produce estrechamiento de los cordones hepáticos a la mitad de su grosor inicial y finalmente a su desaparición. 3º falta de inervación atrofia por apropiada: denervación 4º atrofia por desuso, debida a inactividad o limitación del movimiento. 5º presión prolongada: atrofia por presión, ejemplo neoplasia hepática, presión de arneses. 6º trastornos endocrinos atrofia endocrina, atrofia testicular por hipopituitarismo. 7º Exceso prolongado de trabajo. 8º fisiológico, ejemplo involución del timo, involución del útero y mama luego de la preñez y lactación HIPERTROFIA: en la adaptación de una célula a un cambio ambiental pueden participar las dimensiones celulares. Este cambio denota aumento del tamaño de las células y por ello mismo aumento de volumen del órgano. El órgano hipertrófico no posee nuevas células. El crecimiento celular depende de síntesis de mayor cantidad de componentes ultra estructurales y no solo de mayor captación de agua. Las células musculares estriadas son las que tienen mayor capacidad de hipertrofiarse quizá porque no se adaptan a la mayor demanda metabólica por división mitótica y por formación de más células para compartir el trabajo. La alteración
principal en la célula muscular estriada es el aumento del número de miofilamentos, pero además se produce mayor número de mitocondrias lo mismo que de retículo endoplásmico. El crecimiento nuclear es pequeño y no es proporcional al aumento de volumen de la célula. El cambio ambiental que produce hipertrofia del tejido muscular estriado es principalmente aumento de la carga de trabajo que significa mayor actividad metabólica. La adaptación incluye síntesis de más membranas, enzimas, ATP, mayor nivel de respiración aerobia y más mío filamentos capaces de equilibrar la demanda y la capacidad funcional de la célula. El aumento de la carga de trabajo compartido por mayor número de mío filamentos logra un nivel de actividad metabólica por unidad de volumen celular que no difiere significativamente del que soporta el mío filamento normal. El caballo de tiro fácilmente mueve una carga que rompería el lomo de uno que no lo sea. La hipertrofia cardiaca también es otra respuesta de adaptación a aumento de ejercicio, a enfermedades cardiovasculares que significan aumento de la carga cardiaca. También en insuficiencia valvular en la cual el corazón se torna menos eficaz y se adapta por mayor producción de trabajo. Tipos: compensatoria y hormonal. La hipertrofia puede ser causada por un aumento en la demanda funcional o por un estímulo hormonal específico y puede ocurrir en circunstancias fisiológicas y patológicas. El crecimiento del útero durante la preñez implica hipertrofia
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e hiperplasia. La hipertrofia celular es estimulada por los estrógenos. Las hormonas causan la hipertrofia al aumentar el metabolismo de las células que exhiben en su superficie los receptores hormonales apropiados.
HIPERPLASIA:
también es una respuesta a una mayor demanda funcional. Las células que tienen capacidad de división mitótica pueden hacerlo cuando se someten a estados de alarma o se estimulan para tener mayor actividad. Asi la carga es compartida entre un mayor número. Se define como el aumento en el número de células en un órgano o tejido que suele presentar aumento de volumen. La hipertrofia y la hiperplasia están muy relacionadas y a menudo coexisten. Ocurre hiperplasia si las células tienen capacidad de sintetizar DNA, La hiperplasia puede ser una respuesta fisiológica. Se observa óptimamente en el epitelio glandular de la mama femenina en preñez y pubertad, también en el útero grávido acompañado de marcada hipertrofia de las células ya existentes de músculo liso. El crecimiento de un riñón cuando el otro se destruye o extirpa se hiperplasia denomina compensatoria, pero realmente este fenómeno implica hipertrofia de nefronas individuales producida por hiperplasia de células epiteliales tubulares. Por lo tanto es un término desorientador. No se sabe exactamente como se controla el fenómeno de la hiperplasia. Se teoriza que cuando el número de células es adecuado para efectuar el trabajo se desencadena un
mecanismo de corte o cierre, o que hay un nivel umbral para el estímulo de estado de alarma de las células individuales. A veces la hiperplasia asume proporciones patológicas, la mayor parte de las formas de hiperplasia patológica representan estímulo hormonal excesivo de células blanco o efectoras, el ejemplo más corriente es la hiperplasia endometrial quística y adenomatosa. También se observa hiperplasia patológica en el denominado bocio por deficiencia de yodo en algunos casos. Una de las causas más comunes de hiperplasia es la irritación crónica. La lesión mecánica o tóxica provoca la proliferación y el acumulo de las células epiteliales y el epitelio engrosado forma una barrera protectora contra el agente causal incitante. La infestación parasitaria generalmente produce hiperplasia epitelial. Los callos en la piel se deben a hiperplasia de los queratinocitos en la epidermis. La hiperplasia puede no ser uniforme en todo el tejido, en ese caso aparecen nódulos de crecimiento celular excesivo: nódulos hiperplásicos, entre áreas de tejido normal, lo cual se denomina hiperplasia nodular, la mayoría de los ejemplos de ella se dan en tejidos cuyas células responden a una hormona trófica. Es frecuente sobre todo en la próstata, la tiroides, la adrenal y la glándula mamaria.
METAPLASIA:
es un cambio reversible en el cual una célula de tipo adulto (epitelial o mesenquimatosa) es sustituida por
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otra célula de tipo adulto. También puede representar una adaptación a un estado de alarma de células muy sensibles a dicho estado por células más resistentes, más capaces de resistir el medio adverso. Ciertos estímulos ambientales de larga duración hacen el ambiente inadecuado para algunos tipos celulares especializados y como respuesta adaptativa, las células que proliferan modifican su patrón de crecimiento y diferenciación. La adaptación de estas células a un cambio de su entorno es mediante su diferenciación hacia un nuevo tipo de célula madura y estable mejor adaptada para resistir el estrés ambiental, esto se denomina metaplasia. La forma más óptima de este fenómeno la encontramos en la metaplasia escamosa, se ve en el aparato respiratorio como una respuesta a la inflamación o la irritación crónica. Los cálculos biliares, de glándulas salivales o de páncreas pueden producir metaplasia del epitelio cilíndrico secretor a epitelio estratificado no funcional. La deficiencia de vitamina A también produce metaplasia escamosa del epitelio respiratorio. En todos estos casos el epitelio escamoso más resistente puede sobrevivir en circunstancias en que el epitelio especializado más frágil con toda probabilidad hubiera sucumbido. En la metaplasia cabe suponer que células de reserva menos diferenciadas sean condicionadas por mecanismos desconocidos para diferenciarse siguiendo lineas divergentes. Aunque las células metaplásicas en el aparato respiratorio por ejemplo tienen capacidad de sobrevivir se
pierde un mecanismo protector importante, la secreción de moco. Por lo tanto la metaplasia es una espada de dos filos y en muchos casos es un cambio indeseable, además cuando persisten los factores causales de ella se puede producir transformación cancerosa del epitelio metaplásico. En la metaplasia de células mesenquimatosas es menos patente su carácter de respuesta de adaptación. Los fibroblastos a veces se transforman en osteoblastos o en un condroblasto, produciendo hueso o cartílago en sitios donde normalmente no se hallan estos tejidos.
PUNTOS CLAVE Adaptación celular
Las células son adaptables dentro de límites fisiológicos. Las células pueden responder a la lesión produciendo proteínas de estrés celular, que las protegen y favorecen su recuperación. El aumento de las demandas se cubre mediante hipertrofia e hiperplasia. La disminución de la demanda provoca atrofia. Los tejidos pueden perder células a través de la apoptosis. Los tejidos pueden adaptarse a las demandas con un cambio de diferenciación conocido como
metaplasia.
DISPLASIA: es la alteración de las células adultas que se caracteriza por variación en el tamaño, forma y organización. Significa trastorno del
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desarrollo, se aplica a células epiteliales o mesenquimatosas principalmente las primeras que han experimentado cambios proliferativos algo irregulares y atípicos como respuesta a irritación e inflamación crónica. No es un fenómeno de adaptación, pero se considera aquí por guardar mucha relación con la metaplasia, a veces se llama metaplasia atípica. La displasia epitelial se presenta como pérdida de la orientación normal de una célula epitelial con la otra, acompañada de alteración en su tamaño y forma celulares, volumen y forma del núcleo y caracteres de tinción. Es frecuente en el cuello uterino después de cervicitis crónica muy duradera. El epitelio displásico es engrosado por hiperplasia de células basales lo cual se acompaña de maduración desordenada de las células al continuar hacia las capas superficiales. En el epitelio normal solo se ven figuras mitóticas en la basal, pero en el epitelio displásico puede verse a niveles medios o incluso cerca de la superficie. Parece ser que en el cuello uterino y en el aparato respiratorio, esta clase de displasia participa en la etiología del cáncer, pero no progresa obligatoriamente a neoplasia. Los cambios son reversibles y al eliminar la causa desencadenante el epitelio puede recuperar el aspecto normal. Puede presentarse durante el desarrollo fetal, neonatal o en tejidos adultos que son reemplazados continuamente. MICRO: orientación celular alterada, pleomorfismo (diferente forma y tamaño), hipercromasia nuclear, incremento de la relación núcleo
citoplasma, mayor mitótica. Causa: probablemente crónica
actividad irritación
La disminución de la masa celular por trastornos del desarrollo se denomina: hipoplasia o agenesia
APLASIA O AGENESIA: es la falta completa o casi completa de desarrollo de un órgano, puede estar totalmente ausente: agenesia o estar representado por una estructura rudimentaria, compuesta aplasia. de tejido conectivo: También se aplica este término a la falla para formar ciertos tejidos adultos que requieren reemplazo continuo, como en el caso de la
anemia aplástica Causa: defectos
genéticos hereditarios como ausencia de la cola en gatos Manx o ausencia de timo en ratones calvos. Venenos como la talidomida que produce amelia. Veratrum californicum que entre otras cosas produce ausencia del paladar, infecciones prenatales. Es mejor conocida y más frecuente en órganos reproductores, particularmente en el aparato genital masculino
HIPOPLASIA:
Es la falta de desarrollo hasta su tamaño completo de un órgano o tejido, los órganos hipoplásicos suelen aparecer en animales jóvenes. Su causa se halla en eventos que ocurren en las etapas finales del desarrollo del feto y del neonato. No siempre es posible determinar el agente causal. Entre las causas conocidas se incluyen: mutaciones genéticas que alteran la diferenciación y migración adecuada
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de las células en el embrión, alteraciones celulares producidas por virus y toxinas que producen degeneración y necrosis. La hipoplasia cerebelar congénita se presenta en animales jóvenes, las infecciones víricas durante la gestación la pueden producir como en el caso de la Panleucopenia felina, lengua azul, diarrea viral bovina, cólera porcino. Hereditaria puede verse en hipoplasias de hipófisis, tiroides, páncreas y riñón.
ANAPLASIA:
es un cambio regresivo neto en las células adultas hacia una célula más primitiva (embrionaria), el cambio es irreversible. Sinónimos: indiferenciación o desdiferenciación. Las respuestas de adaptación: hiperplasia, hipertrofia, atrofia, involución y metaplasia, solo se dan si el estímulo lesivo es tolerable para las células afectadas. El fracaso de la adaptación conduce a la lesión celular y si el estímulo es intenso o prolongado puede llevar a la muerte celular. Tomado de: Kumar,V., Cotran, R.S y Robbins,S.L. Patología Humana. 6ª.ed. Ed McGraw-Hill. Interamericana. 1997. Cheville, Norman. Introducción a
la Patología General Veterinaria. Ed. Acribia. Stevens, A.,
Lowe, J. Anatomía
Patológica. 1996
Smith, Jones & Hunt. Patología Veterinaria 1972. 4º Ed.
