Causas de Muerte Celular
ESTÍMULOS PATOLÓGICOS COMUNES QUE CAUSAN DAÑO CELULAR.
Prácticamente, cualquier estímulo imaginable puede causar daño celular. La lesión ocurre cuando los mecanismos adaptativos ya discutidos no son suficientes para mantener la homeostasis normal. Sin embargo, tenga en cuenta que algunos mecanismos de adaptación pueden volverse patológicos (por ejemplo, hiperplasia de la próstata y del endometrio).
Generalmente, estos tipos de hiperplasia pueden retroceder cada vez que se retira el estímulo, además la lesión puede ser reversible o irreversible.
- La lesión irreversible conduce a la muerte celular por necrosis o apoptosis.
✓ Principios generales sobre la respuesta celular a la lesión y sus consecuencias.
1. La respuesta depende de la naturaleza de la lesión, la duración y la gravedad.
2. Las consecuencias de la lesión dependen del tipo de célula.
3. Los cambios morfológicos detectables por microscopía óptica pueden ocurrir mucho más tarde que la lesión funcional.
4. Aunque diferentes agentes pueden tener diferentes dianas celulares iniciales, las vías finales suelen ser similares.
✓ Principales mecanismos celulares de daño celular
1. Agotamiento de ATP
2. Pérdida de la homeostasis del calcio
3. Estrés oxidativo (exceso de especies de oxígeno reactivo)
4. Daño a las mitocondrias y aumento de la permeabilidad de las membranas.
✓ Lesión celular causada por depleción de ATP
La depleción de ATP es particularmente importante en tejidos con baja actividad glucolítica en los que la producción de ATP depende únicamente de la fosforilación oxidativa de ADP en la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias. Las neuronas y los miocitos cardíacos se lesionan rápidamente por la disminución de ATP que se produce como consecuencia de la lesión isquémica. Un componente importante de la lesión es la alteración de la permeabilidad de la membrana causada por la disminución de la actividad de las bombas iónicas dependientes de ATP.
✓ Lesión producida por pérdida de la homeostasis del calcio
El calcio libre citosólico se mantiene en concentraciones que son al menos 10 veces más bajas que los niveles extracelulares. En la célula normal, la mayor parte del calcio intracelular se secuestra en las mitocondrias y el retículo endoplásmico.
Los gradientes de concentración de Ca se mantienen mediante ATPasas dependientes de Ca / Mg asociadas a la membrana. La isquemia y algunas toxinas provocan la liberación temprana de Ca en el citosol.
Fuente: Imagen tomado de Cell Injury, Cell Death https://www.kau.edu.sa/Files/0016676/Subjects/syllabus_cellinjurydeath.pdf ✓ Lesión producida por especies reactivas de oxígeno (ROS) Estrés Oxidativo
Las células generan formas reactivas de oxígeno como subproductos de reacciones metabólicas que reducen el oxígeno molecular a agua. Estas formas reactivas, llamadas especies reactivas de oxígeno, pueden dañar los lípidos, las proteínas y el ADN.
Las células tienen defensas antioxidantes (n. ° 15 y 16), pero cuando la formación de radicales libres excede la capacidad neutralizante de las células, los radicales libres se acumulan en la célula y producen una condición llamada estrés oxidativo. El estrés oxidativo es un tipo de afección muy común que puede ser causado por inflamación, daño por reperfusión, daño químico y daño por radiación.
Fuente: Imagen tomado de Cell Injury, Cell Death https://www.kau.edu.sa/Files/0016676/Subjects/syllabus_cellinjurydeath.pdf
✓ Especies reactivas de oxígeno y defensas antioxidantes
- Existen muchos tipos diferentes de mecanismos antioxidantes.
- Estos mecanismos actúan:
1) Directamente, bloqueando la formación o eliminando radicales libres (vitamina A, E, ácido ascórbico, glutatión).
2) Uniendo hierro y cobre, metales que catalizan la formación de ROS.
3) a través de la actividad de enzimas como la superóxido dismutasa y catalasa (rotura del anión superóxido y el peróxido de hidrogenasa, respectivamente) y la glutatión peroxidasa.
✓ Lesión producida por daño mitocondrial y defectos de permeabilidad de la membrana
-Las mitocondrias son objetivos primarios o secundarios importantes para la mayoría de los agentes que causan daño celular. Las alteraciones en la permeabilidad de la membrana mitocondrial generalmente conducen a la apoptosis La pérdida de la capacidad de la membrana plasmática para mantener un equilibrio iónico adecuado entre los compartimentos intra y extracelulares se produce como consecuencia primaria o secundaria de prácticamente todos los tipos de lesión celular.
-El daño primario de la membrana plasmática es causado por virus, toxinas bacterianas, reacciones del complemento, linfocitos citotóxicos (CTL), peroxidación lipídica por sustancias químicas como el tetracloruro de carbono, etc. Los cambios secundarios en la permeabilidad de la membrana pueden ser causados por isquemia (pérdida de ATP; disminución de la actividad de las bombas de iones) y exceso de ROS, aumento de Ca citosólico.
- El daño a la membrana del lisosoma provoca la liberación de enzimas en el citoplasma y la digestión de los componentes celulares.
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