Adaptación celular

célulanormal

célulanormal

equilibriohomeostático

equilibriohomeostático

situacionesfisiológicas

situacionesfisiológicas

estímulos oagresiones

estímulos oagresiones

lesiónlesión

reversiblereversible

irreversibleirreversible

adaptaciónadaptación

necrosisnecrosis

apoptosisapoptosis

ADAPTACION CELULARADAPTACION CELULAR

ADAPTACIÓN CELULAR

ESTRESS

Demanda funcional

aumentada

Lesión Celular

reversible

ADAPTACIÓN

Estrés persistente

Leve

Lesión celular

irreversible

Atrofía MetaplasiaDisplasia?

Almacenamiento

HipertrofíaHiperplasia

Desaparición del estrés

Célula normal Necrosis por coagulación

Grave

ADAPTACIÓN CELULAR

ATROFIA:

Disminución del tamaño de células disminuye función de células-función del órgano.

(estrés sostenido adaptación )

Causas:

- Isquemia: Disminución de oxigeno, necrosis isquémica- infartos- oclusión vascular.

- Inflamación crónica (infecciones virales o bacterianas) atrofia.

- Disminución de la actividad del músculo esquelético: reposo prolongado, desuso, inanición o nutrición inadecuada.

- Interrupción de las señales tróficas (denervación: polio)

- Interrupción de las señales hormonales (ablación glandular de hipofisis).

Ejemplos:

- Hipófisis anulada tiroides, suprarrenal y gónadas se atrofian.

- Disminución de estrógenos: atrofia endometrial.

- Castración: Disminución de testosterona disminuye cáncer de próstata.

- Tirosina-- inhibe TSH disminuye cáncer de tiroides.

- Poliomelitis y paraplejía traumática atrofia muscular.

Humo de cigarrillo atrofia del epitelio respiratorio

- Insuficiencia cardiaca aumenta presión de los sinusoides hepáticos atrofia de células del centro del lobulillo.

TIPOS DE ATROFIA

-Atrofia senil. Disminución del tamaño de los órganos, envejecimiento “fisiológico”

-Atrofia de la médula ósea: anemia aplásica.

-Atrofia generalizada- caquexia – cáncer – hipopituitarismo (envejecimiento precoz).

- Síndrome de mala absorción.

MORFOLOGÍA

- Aumento de consistencia de los órganos por

aumento del colágeno intersticial con acumulación de vacuolas autofágicas cargadas de lipofuscina (atrofia parda).corazón y cerebro.

ATROFIAATROFIA

• Atrofia muscular Atrofia muscular (Tricrómico) 1(Tricrómico) 1: : adelgazamiento de las adelgazamiento de las fibras musculares y fibras musculares y reemplazo por colágeno reemplazo por colágeno maduro (azul.maduro (azul.

ATROFIAATROFIA

• Atrofia glandular Atrofia glandular prostática:prostática: epitelio epitelio glandular prostático glandular prostático aplanado, (H&E).aplanado, (H&E).

ATROFIA

HIPERTROFIA

- Aumento del tamaño de un órgano o tejido por aumento del tamaño celular y aumento de su función.

- Aumento de componentes celulares y estructurales.

- El Útero es receptor estrogénico en el músculo liso: proteína y ADN: hipertrofía fisiológica.

- Músculo estriado y cardiaco: mayor capacidad de hipertrofía.

- Aumento de síntesis de proteínas y miofilamentos.

- Alteración del genotipo de cada miosito: activación de cadenas pesadas y genes:

• Gen de la regulación del crecimiento precoz.

•Gen de la respuesta al golpe de calor.

•Gen de los factores de crecimiento (TGF - B)

•Gen del factor natriurético auricular (ANF)

HIPERTROFIA: (HORMONAL)

- Hipertrofia fisiológica: pubertad, lactancia, prolactina, miometrio.

- Hipertrofía patológica por esteroides anabólicos: hipertrofía muscular en atletas.

TSH aumentado bocio, en ausencia de yodo.

Demanda funcional aumentada. músculos, hipertrofía cardiaca por hipertensión, hepatocitos (aumento de REL por estímulo de fenobarbital y drogas hipolipemiantes)- hepatomegalia fisiológica

- Hipertrofia del riñón contralateral.

- Más frecuentes en tejidos pemanentes y estables,

glomérulos, útero y miocardio.

Cell Injury Cell Injury Hypertrophy - grossHypertrophy - gross

Cell Injury Cell Injury Hypertrophy - microHypertrophy - micro

HIPERPLASIA

- Aumento del tamaño de un órgano, tejido, por aumento del número de sus células (tejidos estables y lábiles).

Morfología:

- Hiperplasia Fisiológica hormonal: aumento de los tejidos y glándulas (endometrio)

- H. Fisiológica compensadora: mecanismos de regeneración. Hepatectomía parcial.

- H. Patológica: aumento de hormona alteraciones glandulares estímulo hormonal patológico cáncer o ginecomastia

Aumento de peso, aumento de núcleos, aumento de

mitosis.

- Hiperplasia endometrial.

- Hiperplasia seudocarcinomatosa.

- Hiperplasia de la epidermis cáncer epidermoide.

- Cáncer de riñón aumento de eritropoyetina

aumento de los precursores de los glóbulos rojos.

Demanda Fisiológica:

- Altura: Aumenta glóbulos rojos.

- Hemorragia cronica: Aumenta glóbulos rojos

- Antígenos, virus: Aumenta inmunidad.

- inflamación crónica: Aumenta los linfocitos.

- Injurias físicas o químicas en piel y epitelios.

- Hiperplasia anormal psoriasis (hiperplasia

cutánea)

Cell Injury Cell Injury Hyperplasia – Normal breast (for Hyperplasia – Normal breast (for comparison)comparison)

Hyperplasia – Lactating breastHyperplasia – Lactating breast

HIPERPLASIAHIPERPLASIA

• Hiperplasia glandular Hiperplasia glandular prostática:prostática: epitelio epitelio glandular prostático con glandular prostático con largas prolongaciones largas prolongaciones papilares hacia la luz, sin papilares hacia la luz, sin atipias. En el interior de la atipias. En el interior de la luz se encuentran luz se encuentran concreciones cristalinas de concreciones cristalinas de secreción prostática, secreción prostática, (H&E). (H&E).


• Mitosis:Mitosis: epitelio en epitelio en recambio activo. Se recambio activo. Se observan dos figuras observan dos figuras mitóticas y una figura mitóticas y una figura apoptótica que indican apoptótica que indican rápido recambio de un rápido recambio de un epitelio escamoso epitelio escamoso hiperplásico, (H&E).hiperplásico, (H&E).


• Mitosis:Mitosis: detalle de la detalle de la anterior, (H&E).anterior, (H&E).

METAPLASIA

- Es la transformación patológica de un tejido adulto diferenciado en otro tejido diferenciado mediante 3 mecanismos:

a) metaplasia: a partir de células primigenias,

b) metaplasia directa

c) metaplasia indirecta.

MORFOLOGIA

1. Metaplasias epiteliales:

Metaplasia epitelial escamosa: mucosas, conductos, bronquios, cervix, endometrio y próstata.

Metaplasia epitelial apocrina: glándulas exocrinas de la mama.

Metaplasia intestinal: En las gastritis y colecistitis crónicas y esófago de Barrett.

Metaplasia antral: En la vesícula biliar y cuerpo gástrico.

2. Metaplasias mesenquimales:

Metaplasia cartilaginosa: En cicatrices y en seudoartrosis.

Metaplasia ósea: En cicatrices, tuberculosis y en post-

traumatismos.

Las metaplasias tienen un remoto carácter premaligno por:

1. Las mismas causas pueden producir metaplasias y tumores.

2. Sobre áreas de metaplasia aparecen con frecuencia displasias y carcinomas.

3. Algunos tumores solo aparecen sobre tejidos metaplásicos.

METAPLASIAMETAPLASIA

• Metaplasia:Metaplasia: epitelio epitelio escamoso metaplásico en escamoso metaplásico en endocérvix , sobre endocérvix , sobre glándulas quísticas, glándulas quísticas, (H&E). (H&E).

SquamousSquamous Metaplasia – Uterine Metaplasia – Uterine CervixCervix

DISPLASIA

- Es la alteración de la forma o anormalidad del desarrollo de un órgano tejido.

- Es la alteración en la organización o morfología celular, generalmente epitelial.

MORFOLOGÍA

Tipos:1. Alteración de la forma de las células.2. Alteración de la disposición.3. Células con núcleos grandes e hipercromáticos por

aumento de su contenido de ADN.

- En la desplasia del epitelio escamoso (pavimentoso o espinoso), hay alteración de la polaridad de las células del tercio inferior hasta el tercio superior según se trate de la displasia leve, moderada o severa, respectivamente.

- La displasia aparece en situaciones de irritación e inflamación crónica especialmente de origen viral (IVPH).

- La displasia es una lesión reversible pero cuanto más grave, mayor es su semejanza con el carcinoma.

Normal Uterine Cervix (for Normal Uterine Cervix (for comparison)comparison)

Cell Injury Cell Injury Dysplasia – Uterine CervixDysplasia – Uterine Cervix

CALCIFICACIÓN PATOLÓGICACALCIFICACIÓN PATOLÓGICA

Depósito anormal de sales de Depósito anormal de sales de calcio, hierro, magnesio y otras calcio, hierro, magnesio y otras sales minerales. Hay dos formas sales minerales. Hay dos formas

de calcificación patológica. de calcificación patológica.

* Calcificación Distrófica* Calcificación Distrófica* Calcificación Metastásica* Calcificación Metastásica

CALCIFICACIÓN DISTRÓFICACALCIFICACIÓN DISTRÓFICA

• Esta alteración se da en áreas de Esta alteración se da en áreas de necrosis--necrosis-- coagulativa, caseoso o coagulativa, caseoso o licuefactivo, necrosis enzimatica de licuefactivo, necrosis enzimatica de grasa. Casi inevitable en los ateromas grasa. Casi inevitable en los ateromas de la aterosclerosis avanzada, las de la aterosclerosis avanzada, las sales de calcio se muestran desde el sales de calcio se muestran desde el punto de vista macroscópico, como punto de vista macroscópico, como gránulos o grumos blancos y finos.gránulos o grumos blancos y finos.

MORFOLOGÍAMORFOLOGÍA

• Pueden ser intracelulares, Pueden ser intracelulares, extracelulares o en ambas extracelulares o en ambas localizaciones. Se pueden formar localizaciones. Se pueden formar hueso heterotrópico. La adquisición hueso heterotrópico. La adquisición progresiva de capas externas progresiva de capas externas pueden crear configuraciones pueden crear configuraciones laminadas denominadas cuerpos de laminadas denominadas cuerpos de psamoma.psamoma.

EN LA PATOGENIAEN LA PATOGENIA

• La formación de mineral de fosfato de La formación de mineral de fosfato de calcio cristalino similar a la calcio cristalino similar a la hidroxiapatita del hueso. Fases hidroxiapatita del hueso. Fases principales:principales:

• Tras la iniciación mineral, la Tras la iniciación mineral, la propagación se produce, dependiendo propagación se produce, dependiendo de la concentración de CA++ y PO4 de la concentración de CA++ y PO4

• La colágena aumenta la velocidad La colágena aumenta la velocidad de crecimiento del cristal.de crecimiento del cristal.

• La calcificación distrófica, un signo La calcificación distrófica, un signo precursor de una lesión celular precursor de una lesión celular previa, es causa de disfunción previa, es causa de disfunción orgánica. Es el caso de la orgánica. Es el caso de la enfermedad valvular calcificada y la enfermedad valvular calcificada y la aterosclerosis.aterosclerosis.

• aumento del catabolismo óseo asociado aumento del catabolismo óseo asociado a tumores óseos diseminados (p,ej., a tumores óseos diseminados (p,ej., mieloma múltiple y cáncer metastásico) mieloma múltiple y cáncer metastásico) y leucemia, y la disminución de la y leucemia, y la disminución de la formación de hueso como sucede en la formación de hueso como sucede en la inmovilización, afecta principalmente a inmovilización, afecta principalmente a los tejidos intersticiales de los vasos los tejidos intersticiales de los vasos sanguíneos, riñones, pulmones y mucosa sanguíneos, riñones, pulmones y mucosa gástrica, como depósitos amorfos no gástrica, como depósitos amorfos no cristalinos o, en otras ocasiones, como cristalinos o, en otras ocasiones, como cristales de hidroxiapatita. cristales de hidroxiapatita.

CALCIFICACION DISTROFICACALCIFICACION DISTROFICA

• CALCIO Y FOSFATO SERICO NORMALCALCIO Y FOSFATO SERICO NORMAL

• EJM-PLACA ATEROMATOSA, EJM-PLACA ATEROMATOSA, CALCIFICACION EN LA PANCREATITIS-CALCIFICACION EN LA PANCREATITIS-necrosis enzimática.necrosis enzimática.

• Deposito de fosfato cálcico en tejido Deposito de fosfato cálcico en tejido normal.normal.

• Debido al incremento del calcio Debido al incremento del calcio sérico.-hipercalcemia-en sérico.-hipercalcemia-en hiperparatiroidismo primario.hiperparatiroidismo primario.

• Hiperfosfatemia—en falla renal e Hiperfosfatemia—en falla renal e hipoparatiroidismo primario. Esto hipoparatiroidismo primario. Esto introduce calcio en el tejido normal.introduce calcio en el tejido normal.

CALCIFICACION METASTASICA

CALCIFICACION METASTASICACALCIFICACION METASTASICA

• Calcific. De la menbrana basal en tubulis Calcific. De la menbrana basal en tubulis colectores-en Nefrocalcinosis.colectores-en Nefrocalcinosis.

• Calcificación de los ganglios basales en Calcificación de los ganglios basales en el Hipoparatiroidismo.el Hipoparatiroidismo.

DEGENERACIÓN HIALINADEGENERACIÓN HIALINA

• Término histológico descriptivo de Término histológico descriptivo de lesión celular, proporciona un lesión celular, proporciona un aspecto homogéneo, vítreo y aspecto homogéneo, vítreo y rosado a las secciones histológicas rosado a las secciones histológicas rutinarias teñidas con hematoxilina rutinarias teñidas con hematoxilina y eosina.y eosina.

• En la hipertensión de larga En la hipertensión de larga duración y en la diabetes mellitus, duración y en la diabetes mellitus, las paredes de las arteriolas, las paredes de las arteriolas, especialmente en el riñón, se especialmente en el riñón, se hialinizan, debido a la proteína hialinizan, debido a la proteína plasmática extravasada y al plasmática extravasada y al depósito de material en la depósito de material en la membrana basal.membrana basal.

Cell Injury Cell Injury Intracellular accumulationsIntracellular accumulations

• Fat:Triglycerides (hígado graso), Fat:Triglycerides (hígado graso), cholesterol, and phospholipidscholesterol, and phospholipids

• Glycogen-(glucogenosis congénita)Glycogen-(glucogenosis congénita)• LysosomesLysosomes• Hemosiderina: pigmento pardo rico en Hemosiderina: pigmento pardo rico en

hierrohierro• Lipofuscin: pigmento pardo rico en lípidosLipofuscin: pigmento pardo rico en lípidos• MelaninMelanin• Proteínas: a1-antitripsina en hepatocitos.Proteínas: a1-antitripsina en hepatocitos.• Exogenous pigments: carbón y tatuagesExogenous pigments: carbón y tatuages

““Mallory Hyaline” and FatMallory Hyaline” and Fat

• Las acumulaciones intracelulares de Las acumulaciones intracelulares de proteínas, antes descritas (gotitas proteínas, antes descritas (gotitas de reabsorción, cuerpos de Russel, de reabsorción, cuerpos de Russel, hialina alcohólica de Mallory), son hialina alcohólica de Mallory), son ejemplos de depósitos hialinos ejemplos de depósitos hialinos intracelulares.intracelulares.

Glycogen – liver, congenital Glycogen – liver, congenital glycogenosisglycogenosis

Liver,Liver, Hemosiderin PigmentHemosiderin Pigment

Hemosiderin Pigment - Prussian Blue Hemosiderin Pigment - Prussian Blue

Lipofuscin (lipochrome) PigmentLipofuscin (lipochrome) Pigment

Cell Injury Cell Injury Melanin Pigment (Melanoma)Melanin Pigment (Melanoma)

Cell Injury Cell Injury Exogenous Pigment (anthracosis)Exogenous Pigment (anthracosis)

Cell Injury Cell Injury Irreversible Cell InjuryIrreversible Cell Injury

• ““If the acute stress to which a cell must If the acute stress to which a cell must react exceeds its ability to adapt, the react exceeds its ability to adapt, the resulting changes in structure and resulting changes in structure and function lead to the death of the cell” function lead to the death of the cell” (Rubin, page 13).(Rubin, page 13).

Cell Injury Cell Injury Irreversible Cell InjuryIrreversible Cell Injury

• ““Cell injury is classified into two types, Cell injury is classified into two types, depending on the underlying depending on the underlying mechanisms responsible for the loss of mechanisms responsible for the loss of viability, namely viability, namely necrosisnecrosis and and apoptosisapoptosis” ” (Rubin, page 13)(Rubin, page 13)

• They look exactly the same under the They look exactly the same under the light microscopelight microscope!!

Cell Injury Cell Injury Morphology ofMorphology of Irreversible Cell InjuryIrreversible Cell Injury

• PyknosisPyknosis

• KaryorhexisKaryorhexis

• KaryolysisKaryolysis

• Mitochondrial Dense Bodies (calcium)*Mitochondrial Dense Bodies (calcium)*

• Plasma blebs*Plasma blebs*

Cell Injury Cell Injury Pyknosis – Light MicroscopyPyknosis – Light Microscopy

Cell Injury Cell Injury Pyknosis - EMPyknosis - EM

Cell Injury Cell Injury Karyorhexis - EMKaryorhexis - EM

Cellular Adaptations of Cellular Adaptations of Growth and DifferentiationGrowth and Differentiation

REVISIONREVISION

Cellular Adaptations of Growth Cellular Adaptations of Growth and Differentiationand Differentiation

• PhysiologicPhysiologic– Responses to normal processesResponses to normal processes

• PathologicPathologic– Allows cells to modulate environment and Allows cells to modulate environment and

hopefully escape injuryhopefully escape injury

• Steps InvolvedSteps Involved– Receptor binding, signal transduction, Receptor binding, signal transduction,

protein transcription, translation, exportprotein transcription, translation, export


ATROPHYATROPHY

AtrophyAtrophy

• Definition-shrinkage in the size of a cell Definition-shrinkage in the size of a cell by loss of cell substanceby loss of cell substance– Diminished cell functionDiminished cell function

• Organ AtrophyOrgan Atrophy– Cell atrophy (cells living)Cell atrophy (cells living)– Apoptosis (cells dead)Apoptosis (cells dead)

AtrophyAtrophy

• CausesCauses– Decreased workloadDecreased workload– Loss of innervationLoss of innervation– Diminished blood supplyDiminished blood supply– Inadequate nutritionInadequate nutrition– Loss of endocrine stimulationLoss of endocrine stimulation– AgingAging

AtrophyAtrophy

• Biochemical MechanismsBiochemical Mechanisms– Decreased synthesisDecreased synthesis– Increased catabolismIncreased catabolism– BothBoth

• Histologic ChangesHistologic Changes– Decreased cell sizeDecreased cell size– Increased autophagic vacuolesIncreased autophagic vacuoles– Increased residual bodies (lipofuscin)Increased residual bodies (lipofuscin)


HYPERTROPHYHYPERTROPHY

HypertrophyHypertrophy

• Definition-increased size of cells and Definition-increased size of cells and increased size of the organ. Prominent in increased size of the organ. Prominent in organs with cells incapable of mitosis.organs with cells incapable of mitosis.

• Increased Synthesis of Structural Proteins Increased Synthesis of Structural Proteins and Nuclear DNAand Nuclear DNA

• Increased OrganellesIncreased Organelles

• PhysiologicPhysiologic– Skeletal muscle with exerciseSkeletal muscle with exercise


• PhysiologicPhysiologic– Skeletal muscle with exerciseSkeletal muscle with exercise

• PathologicPathologic– Myocardium in hypertensionMyocardium in hypertension


• CausesCauses– Increased functional demandIncreased functional demand

•skeletal muscle in exerciseskeletal muscle in exercise

•myocardium in hypertensionmyocardium in hypertension

– Specific hormonal stimulationSpecific hormonal stimulation•uterus in pregnancyuterus in pregnancy


HYPERPLASIAHYPERPLASIA

HyperplasiaHyperplasia

• Definition-increase in the number of Definition-increase in the number of cells in an organ or tissuecells in an organ or tissue

• Hyperplasia and Hypertrophy often Hyperplasia and Hypertrophy often occur togetheroccur together

• Physiologic Physiologic – Hormonal (breast during pregnancy)Hormonal (breast during pregnancy)– Compensatory (partial hepatectomy)Compensatory (partial hepatectomy)

HyperplasiaHyperplasia

• PathologicPathologic– Excessive hormonal / growth factor Excessive hormonal / growth factor

•absolute or relative increase in estrogen over absolute or relative increase in estrogen over progesterone--endometrial hyperplasiaprogesterone--endometrial hyperplasia

– Controlled Process but Fertile Soil for CancerControlled Process but Fertile Soil for Cancer

MetaplasiaMetaplasia

• Definition-a reversible change in which Definition-a reversible change in which one adult cell type is replaced by one adult cell type is replaced by another adult cell typeanother adult cell type

• Genetic reprogramming of stem cells Genetic reprogramming of stem cells (epithelial or mesenchymal(epithelial or mesenchymal


• Squamous MetaplasiaSquamous Metaplasia– Respiratory epitheliumRespiratory epithelium

•cigarette smokingcigarette smoking

•vitamin A deficiencyvitamin A deficiency

• Gastric MetaplasiaGastric Metaplasia– Lower esophageal epitheliumLower esophageal epithelium

•chronic gastric refluxchronic gastric reflux


• Mesenchymal Metaplasia (not clearly an Mesenchymal Metaplasia (not clearly an adaptive response)adaptive response)– Fibroblasts transformation into osteoblasts Fibroblasts transformation into osteoblasts

or chondroblastsor chondroblasts

Cellular AgingCellular Aging

FINALFINAL


• Funcion mitocondrial disminuídaFuncion mitocondrial disminuída

• Reduced Synthesis of Structural, Reduced Synthesis of Structural, Enzymatic, and Receptor ProteinsEnzymatic, and Receptor Proteins

• Diminished Capacity for Nutrient UptakeDiminished Capacity for Nutrient Uptake

• Diminished Capacity for DNA RepairDiminished Capacity for DNA Repair


• Morphologic AlterationsMorphologic Alterations– Irregular and abnormal lobed nucleiIrregular and abnormal lobed nuclei– Pleomorphic vacuolated mitochondriaPleomorphic vacuolated mitochondria– Decreased endoplasmic reticulumDecreased endoplasmic reticulum– Distorted Golgi apparatusDistorted Golgi apparatus– Accumulation of lipofuscin pigmentAccumulation of lipofuscin pigment


• TheoriesTheories– Wear-and-tearWear-and-tear

•free radical damage throughout lifefree radical damage throughout life

•nonenzymatic glycosylation of proteinsnonenzymatic glycosylation of proteins– cross-linking of adjacent proteinscross-linking of adjacent proteins

– Intrinsic cellular agingIntrinsic cellular aging•predetermined genetic programmingpredetermined genetic programming

Adaptación celular

Health & Medicine

Transcript of Adaptación celular