Introducción a los Pigmentos

PIGMENTACIONES


Los pigmentos son sustancias de color propio.

- Algunos son solubles y tiñen difusamente los tejidos, como por ejemplo, pigmentos lipocromos, liposolubles, que le dan el color amarillo al tejido adiposo.

✓ Los de importancia en patología: Se presentan en forma de gránulos intracitoplasmáticos y son:

- Endógenos: Se forman dentro del organismo (melanina, los lipopigmentos: La lipofucsina y el pigmento ceroide, los derivados de la hemoglobina: La bilirrubina y el de la malaria, los pigmentos férricos: hemosiderina).

- Exógenos: El pigmento antracótico y de las pigmentaciones tóxicas.

PIGMENTOS ENDOGENOS 

MELANINA: 

🖝 Mélas: Negro


• La melanina de produce en los Melanosomas a partir de la fenilalanina y por oxidación de la tirosina en el hígado. Pasa a los melanocitos y por acción catalizadora de la Tirosinasa se forma DOPA (Dehidroxifenilalanina). 

• Por reacciones químicas se conjuga una proteína à Melanoproteina = MELANINA. Esto ocurre en los ribosomas y el pigmento es transferido del RE al Aparato de Golgi y se une a pequeños cuerpos ligados a la membrana à Melanosomas

Según el profesor Dr. Med. Günter Burg, 1993

- Es un pigmento pardo negruzco, intracelular. Los melanocitos se originan en la cresta neural, de la cual, en forma de Melanoblastos migran a tres sitios: 

1. La piel (epidermis y bulbos pilosos)

2. El ojo (coroides, iris y retina) 

3. Unas pocas, a la aracnoides.

 La melanina se presenta en forma de gránulos pequeños. Las funciones principales de la melanina son:

- Protección frente a radiaciones, particularmente la UV

- Poder de captación de radicales citotóxicos

- Los melanoblastos inducen la Diferenciación celular (neuronas sensoriales y simpáticas, células cromafines de la médula adrenal, glía y células de Schwann).

✓ Además, se puede ubicar en:

- Mucosa bucal (perros)

- Meninges de ovinos

- Sustancia negra del SNC

- Ocasionalmente en ovarios, vejiga y médula adrenal.

Los melanocitos secretan los gránulos de melanina, que son fagocitados por queratinocitos, que los degradan y redistribuyen. También es transferida a la dermis, donde es captada por macrófagos (Melanófagos).

 • Químicamente existen dos tipos básicos de melanina: 

- Eumelanina = Parda a negra

- Feomelanina = amarilla a rojiza.

・El numero de melanocitos de la piel por unidad de área es similar en las distintas razas, el color de la piel depende fundamentalmente de la cantidad y distribución de los corpúsculos de la melanina en las capas superficiales de la epidermis.

- Por reacciones histoquímicas: Las mas usadas están basadas en su poder reductor.

- Método de Fontana-Masson: Reduce el nitrato de plata que se precipita sobre los gránulos del pigmento dando una coloración negra-

- Otro método se basa en la capacidad del melanocito de sintetizar melanina a partir de tirosina o de DOPA. En reacción positiva de DOPA se aporta esta sustancia y el tejido se pigmenta ostensiblemente.

* Puede ser importante verificar la presencia de melanina en casos de tumores para establecer si trata un melanoma, tumor, en general de alto grado de malignidad.

Hiperpigmentación melánica: Aumento de la producción en la epidermis, incontinencia en los melanocitos donde este ultimo proceso es la liberación del pigmento por trastorno de su transferencia a los queratinocitos o por lesión de la capa basal de la epidermis.

La radiación LUV, desencadena el primer mecanismo y se han podido distinguir diversos factores:

- Proliferación e hipertrofia de melanocitos, incremento del numero de Melanosomas, aumento de la actividad de la Tirosinasa, intensificación de la transferencia de melanina.

La hiperpigmentación se divide en dos: Difusa y Local.

 A. DIFUSA: Aumento de la producción de melanina

- Condiciones que cursan con esta forma de melanosis están:  Trastornos endocrinos, tumores de la adenohipófisis, diversos trastornos metabólicos.

B. LOCAL: Se dan ambos mecanismos ante indicados, por aumento de la producción de melanina.

Efélides (pecas): Aumenta después de la exposición al sol.

En perros ligera pigmentación, acompañada de zonas alopécicas por trastornos como hipotiroidismo o tumores funcionales de células de sertoli.

- Melanosis: deposito de melanina en pulmón, aorta y meninges.

- Pseudomelanosis: Es pigmentación post mortem por presencia de sulfuro de H producido por bacterias más hierro = color negruzco.


- Melanoma: Neoplasia maligna, afecta a todas las especies, perros y caballos. Se origina en los melanoblastos por lo que es altamente pigmentado.

- Acantosis nigricans: Incremento de melanina y queratina en la epidermis y dermis, así como la formación de papilomas. Afecta a perros y hombre.

Vitíligo: Presencia de lunares grandes, a veces cubiertos de vellos


LIPOPIGMENTOS

✓ Se presentan en forma de gránulos con autofluorescencia amarillo o amarillo parduzca.

・Están formados por lípidos poco solubles y por proteínas

・Lo mas frecuentes son: Lipofuscina o pigmento fusco, pigmento ceroide o Hemofuscina.

- PIGMENTO FUSCO: El pigmento fusco, conocido también como pigmento de desgaste. Se observa frecuentemente en células parenquimatosas de órganos o tejidos con atrofia normal o patológica.

LIPOFUCSINA: 

- Pigmento que guarda relación con la edad (pigmento de envejecimiento)

- No implica patología y puede observarse  en múltiples tejidos. Tiene su origen en productos de desecho celular que se acumulan en autofagosomas; a estos de unen lisosomas formando autofagolisosomas, donde se realiza la degradación a productos que se vuelven a utilizar por la célula

- Por circunstancias no claras, se produce desviación hacia la peroxidación de lípidos con formación de AGI, que se acumulan como residuos en autotelolisomas o cuerpos residuales de mayor tamaño, visibles al MO como gránulos de lipofuscina.


ICTERICIA




Es la coloración amarillenta de la piel, mucosas y fluidos corporales por exceso de bilirrubina en sangre (clínicamente es detectable cuando es mayor de 2-3 mg/dl). La pigmentación va afectando progresivamente a esclera, mucosas, tronco y finalmente extremidades.

El aumento de bilirrubina conjugada o directa (hidrosoluble) produce coluria, que generalmente precede a la ictericia, cosa que no ocurre si aumenta la bilirrubina no conjugada o indirecta (liposoluble).

Algunos de los motivos por los cuales puede ocurrir esto son:
・Daños en el hígado
Taponamiento de vías biliares hasta los intestinos 
Degradación excesiva de glóbulos rojos en el hígado

 Tipos de Ictericia según su origen: 

- Prehepática: Por exceso de degradación de Hb, por masiva destrucción de eritrocitos (parásitos hemolíticos, bacterias, virus, agentes químicos). Destrucción masiva de eritrocitos, rápido desdoblamiento de la Gb dando: Hiperbilirrubinemia, hemosiderosis, anemia.



- Intrahepática: La degradación de Hb es normal, pero el proceso de conjugación en los hepatocitos es anormal, los agentes etiológicos pueden ser: (Parásitos, bacterias, virus, Hongos, agentes químicos, plantas toxicas). Existe daño en los hepatocitos, que impide la captación y conjugación de la bilirrubina, elevada cantidad de bilirrubina conjugada y no conjugada

- Posthepática: También se denomina obstructiva, debido al bloqueo de la vía de eliminación de la bilirrubina conjugada, por alteración de la membrana de los hepatocitos o de los conductos excretores. 

 HEMOGLOBINA (HB)



Es un pigmento transportador de oxigeno en los eritrocitos, es una combinación de globina y del complejo pigmentario Hemoglobina. Durante la degradación normal y patológica de la hemoglobina se forman distintos tipos de complejos pigmentarios. La ferritina y la hemosiderina, son las formas principales de almacenamiento del hierro en los tejidos animales, ambas contienen hierro trivalente y se detectan histoquímicamente por la reacción de azul de Prusia. La ferritina en los lisosomas es convertida en hemosiderina, en casos de crisis hemolíticas agudas puede darle una coloración negra al riñón, (Ej, en Intoxicación por cobre en vacas), con el microscopio los túbulos renales se ven de color naranja.

Tipos de Hemoglobina: 

A. Hemoglobinemia/Hemoglobinuria: 
- Etiología: Hemolisis de origen
- Tóxico: Dicumarina (gatos, perros) etc.
- Parasitario: Piroplasmosis, babesiosis - inmune: Transfusiones incompatibles.
- Aspecto macroscópico: Plasma y orina de color pardo (Hemoglobinemia, hemoglobinuria) - Liquidas tisulares de color pardo.
- Aspecto microscópico: Riñón con gránulos intracelulares y cilindros (ambos pardos) en la luz de los túbulos renales.




HEMOSIDERINA:

Es un pigmento que contiene hierro derivado del catabolismo de la hemoglobina, realizado por células del sistema de macrófagos mononucleares. La fagocitosis de eritrocitos lleva a la liberación del hierro y hemoglobina. Normalmente se observan pequeñas cantidades de hemosiderina en los macrófagos de la médula ósea, bazo e hígado. Es un pigmento marrón granular y amorfo.

La concentración local excesiva de hemosiderina, ocurre en sitios de hemorragia, congestión pasiva, diapédesis de eritrocitos y fenómenos hemolíticos (anemia hemolítica auto inmune, enfermedades hemoparasitarias). En estos casos el pigmento se halla en los macrófagos locales, es de un color amarillo dorado a pardo y de apariencia granular a cristalina, es intracitoplasmático, con tinción de azul de Prusia toma una tonalidad azul oscura. Los depósitos de hemosiderina usualmente no son tóxicos, pero son un signo de alteración en la vida media de los eritrocitos y su metabolismo.

Con menor frecuencia la hemosiderina se puede acumular en células parenquimatosas (hemocromatosis), por ejemplo en las hepatocitos, por incremento de la absorción del hierro, lo cual lleva a la peroxidación de los lípidos celulares por medio de radicales libres y aumento de la fragilidad de la membrana lisosomal, con la consecuente acumulación de la hemosiderina.


BILIRRUBINA

Se produce a partir de a degradación de la hemoglobina, cuando los macrófagos procesan eritrocitos degenerados.



La bilirrubina puede incrementar sus niveles en la sangre (hiperbilirrubinemia) por varias causas denominadas como prehepáticas, hepáticas o posthepáticas, según como se asocien con uno de los siguientes eventos.

A. Incremento en el catabolismo de proteínas hemo en fenómenos hemolíticos.
B. Disminución de la captura por lo hepatocitos de la bilirrubina ligada a la albúmina.
C. Conjugación hepática de bilirrubina disminuida o ausente, por lesión de los hepatocitos debida a injuria toxica o viral aguda.
D. Excreción alterada de bilirrubina por daño intra-hepático.
E. Obstrucción del conducto biliar.

- El estado de hiperbilirrubinemia (>2-3mg/dl) conduce al depósito de la bilirrubina en tejidos como la piel, esclerótica y membranas mucosas, los cuales toman una coloración amarillenta (ictericia), este pigmento en estos tejidos no se diferencia histológicamente pero cuando se deposita en canalículos biliares hepáticos, hepatocitos y en el epitelio tubular renal, toman un color pardo amarillento granular. 
La bilirrubina libre es altamente toxica y se une normalmente a proteínas tisulares.

PORFIRINAS 
Las porfirinas son pigmentos precursores de la hemoglobina carentes de hierro (HEM) 
Tienen color violeta/rojizo y con UV dan fluorescencia roja.

- Porfirias (Pigmentación patológica por las porfirinas): Pigmentación consecutiva al incremento de porfirinas en sangre de forma continuada (porfirinemia).

ETIOLOGIA: Carencia congénita de somerasa, Cursa con acúmulo de Uroporfirina I (no utilizable) y carencia de Uroporfirina III (esencial). 
- Defectos en la excreción de filoeritrina (metabolito de la clorofila) consecutiva a lesiones previas hepáticas (vacas).
- Intoxicación por plomo (bloqueo enzimático) 

Cuadro clínico: 
Las porfirias pueden cursar con:

- Porfirinuria: Eliminación de porfirinas por la orina a consecuencia de la porfirinemia 
 osteohemocromatosis y dermatitis fotosensibilizante.
- Osteohemocromatosis: Precipitación de porfirinas en forma disuelta en huesos y dientes como consecuencia de la porfirinemia.

Aspecto macroscópico: 
 Huesos y dientes de color rosa o rojizo, que dan fluorescencia roja cuando son sometidos a la luz ultravioleta.

PIGMENTACIONES EXÓGENAS.

Penetran al organismo por la piel, los pulmones y el tracto digestivo. Son materiales exógenos que se acumulan en el organismo, difíciles de degradar por las enzimas hidrolíticas en el espacio extracelular o por macrófagos. Son más frecuentes e importante en el pulmón, en el cual producen una serie de enfermedades denominadas colectivamente como neumoconiosis.  Algunos de estos procesos, como la antracosis (causada por el pigmento de carbón), producen una reacción tisular escasa. Otros como la silicosis (dióxido de silicio) pueden producir intensa inflamación con extensa fibrosis. 

En los perros, la antracosis es un signo de contaminación ambiental.

1. Neumoconiosis: Es la acumulación de material particulado dentro del pulmón, pequeñas partículas depositadas en la mucosa de las vías aéreas terminales y son fagocitadas por macrófagos cargados de pigmento granular, pardo oscuro, intra citoplasmático. 
Patogenicidad: Varía dependiendo de la naturaleza del material particulado y de la cantidad de deposito de él. Partículas como sílice pueden causar fibrosis pulmonar, enfisema y reacción inflamatoria en el pulmón, partículas como el asbesto pueden causar fibrosis y neoplasia.

Pigmentaciones Tóxicas: 

- Estas pigmentaciones se deben a sales metálicas empleadas en algunos tratamiento o en ciertos trabajos industriales. Las sales de plata se reducen en presencia de la luz y producen manchas gris azuladas o parduscas, las sales de oro inyectadas dan lugar a manchas violáceas por reducción ante la luz. 
El mercurio, plomo, bismuto y antimonio por la formación de sulfuros, producen una pigmentación lineal gris azulada o negra en la mucosa bucal, especialmente en el borde dental de las encías. 

ANTRACOSIS

Es la pigmentación negra de los tejidos debida a la acumulación de pigmento de carbón. Las partículas, al ser aspiradas son fagocitadas por macrófagos alveolares y neumocitos tipo I y transportadas por los macrófagos, alcanzan la vía linfática y llegan a los nódulos linfáticos regionales.

Antracosis pulmonar.

SILICOSIS

Partículas que provienen de minas de estaño, cobre, hierro y en las fábricas de vidrio. Puede causar neumonía fibrosante de curso crónico. Cuando se produce enfermedad debido a silicatos, el animal generalmente presenta granulomas  múltiples en los pulmones, compuestos de grandes macrófagos espumosos. Los granulomas frecuentemente tienen centros necróticos, algunos con células gigantes multinucleadas.

ASBESTOSIS: 

Fibras y polvos de asbesto, que provienen de fábricas que elaboran aislantes y materiales de construcción.

PLUMBISMO O SATURNISMO: 

Deposito de plomo en los tejidos, por consumo de agua o alimentos contaminados, por ingestión o inhalación de contaminantes del ambiente con este metal.
En exceso lesiona principalmente a los riñones en la fase aguda o al SNC en la fase crónica.

CAROTENOIDES

En estos colorantes amarillos y rojos, el sistema de dobles enlaces conjugados esta formado exclusivamente por átomos de carbono, en general consisten de una cadena larga de hidrocarburo, por esto son compuestos insolubles en agua, pero sí en solventes grasos. Se dividen en Carotenos que son hidrocarburos insaturados y en Xantofilas que son derivados oxigenados de los anteriores

Los carotenoides que participan en la fotosíntesis se designan como carotenoides primarios, diferentes de los secundarios que aparecen en flores y frutos como componentes de los cromoplastos y en organismos heterótrofos como bacterias, levaduras y hongos, también se pueden originar en organismos fotosintéticamente activos como consecuencia de una nutrición mineral deficiente.

Carotenoide
Fuente: Imagen tomada de Presentación ppt. Carotenos




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