Mecanismos Bioquimicos de la Lesion Celular

Lesión Celular Reversible.

En el microscopio es posible identificar dos tipos de lesión celular reversible: el edema y el acido graso. El edema se produce porque las células no son capaces de mantener las concentraciones iónicas estables y generalmente se relaciona a lesiones repentinas y agudas. Por otra parte, el acido graso se debe a exposición crónica (de tejidos generalmente relacionados al metabolismo lipídico) a isquemia, hipoxia, toxinas o trastornos metabólicos.  

Mecanismos Bioquímicos de Lesión Celular.

 La lesión celular se produce cuando las células son sometidas a un estimulo al cual, no son capaces de adaptarse. Las causas principales de lesión celular son:

• Restricción de oxígeno: Sea causada por hipoxia o por isquemia
• Agentes Físicos: Sobre todo traumatismos mecánicos, temperaturas extremas, cambios de presión, radiación y descargas eléctricas.
• Químicos y Fármacos: Glucosa o sodio en concentraciones anormales; sustancias venenosas como cianuro o arsénico.
• Agentes Infecciosos. 
• Reacciones Inmunológicas: Enfermedades autoinmunes, o reacciones inmunitarias ante agentes extraños.
• Alteraciones Génicas:  Anomalías genéticas, mutaciones, polimorfismos.
• Desequilibrios Nutricionales: Tanto el exceso, como el déficit pueden llevar a lesiones celulares en el organismo.

Lesión Reversible.

La lesión celular puede presentarse como crónica o aguda. Las lesiones celulares crónicas generalmente se presentan en forma de tumefacción o edema y se asocia a que las células son incapaces de mantener una homeostasis entre los iones y el agua. En cambio, el ácido graso se desarrolla en lesiones crónicas de índole hipóxico, toxico o metabólico; se manifiesta por la aparición de vacuolas lipídicas en el citoplasma (está asociada a hepatocitos y células miocárdicas).

Punto de no retorno.  

Es lo que define si una célula será capaz de recuperarse del daño generado o no. En caso de no poder sobrellevar la adaptación, hay un punto de no retorno, que no es claro (puede ser la disfunción mitocondrial o el calcio citoplasmático excesivo) que marca el inicio de la muerte celular. Cuando la célula pierde totalmente su función, entonces morirá.

Lo primero que sucede son alteraciones bioquímicas, seguidas de cambios ultraestructurales. Después de aproximadamente entre 4 y 8 horas después, es posible apreciar cambios histológicos en el tejido y finalmente tras 12 horas, aproximadamente, es posible ver cambios macroscópicos.

Mecanismos.

Alteraciones Citoplasmáticas de Calcio.

Es una molécula importante en diversos mecanismos de la célula (como el potencial de acción, la regulación enzimática, en la regulación de poros, el equilibrio de otros iones y electrolitos). Si su concentración se altera (extracelular 2 mmol, intracelular 100 nmol) extracelularmente o intracelularmente, habrá consecuencias. Las bombas dependientes de ATP son el principal regulador de calcio, bombeándolo hacia el espacio extracelular o dentro del RE y la Mitocondria.

Por tanto, cualquier alteración o daño a las membranas (citoplasmática o del RE y mitocondria) liberaran el calcio al citosol activando fosfolipasas, endonucleasas, proteasas, ATPasas; todas ellas son enzimas catabólicas, que a su vez dañaran mas las membranas, las proteínas, los ácidos nucleicos y decrementar la disponibilidad de ATP.

El otro determinante, sería un déficit de ATP, que de igual forma altera el funcionamiento de las bombas capaces de mantener un gradiente de calcio adecuado. En cuanto el calcio deja de ser bombeado fuera del citoplasma, su concentración incrementa y activa igualmente las enzimas catalíticas.

Disminución del ATP.

Esta la causa principal de muerte celular por necrosis. La reducción de oxígeno o de nutrientes, sea por isquemia o meramente hipoxia; causan que la glucosa necesaria para glucolisis y el oxigeno necesario para la fosforilación oxidativa, sean insuficientes. Las mitocondrias ya no tienen sustratos necesarios para la producción de ATP y cesan su producción, deteniendo todos los procesos dependientes de ATP.

Antes de esto, cuando la glucosa necesaria se termina, la célula comienza a consumir el glucógeno para consumir glucosa (por medio de glucolisis anaerobia) almacenado, incrementando el ácido láctico y disminuyendo su pH.

...