Patologia - mecanismos de lesion celular

Mecanismos de lesión celular

Los mecanismos bioquímicos responsables de la lesión celular son complejos. Sin embargo, hay un número de principios que tienen que ver con la mayoría de las formas de lesión celular:

• La respuesta celular a los estímulos lesivos depende del tipo de lesión, su duración y su intensidad. Así, las dosis pequeñas de una toxina química o breves períodos de isquemiapueden inducir una lesión reversible, mientras que las dosis grandes de la misma toxina o una isquemia más prolongada podrían dar lugar a la muerte celular instantánea o una lesión lenta irreversible dando lugar a la muerte celular con el tiempo.

• Las consecuencias de la lesión celular dependen del tipo, estado y adaptabilidad de la célula lesionada. El estado nutricional y hormonal de lacélula y sus necesidades metabólicas son importantes en la respuesta a la lesión. La célula muscular estriada en la pierna puede colocarse enteramente en reposo cuando se le priva de su riego sanguíneo, no así el músculo estriado del corazón. La exposición de dos individuos a concentraciones idénticas de una toxina, como el tetracloruro de carbono, puede no producir el efecto en uno y muerte celular enel otro. Esto puede deberse a variaciones genéticas que afectan a la cantidad y actividad de enzimas hepáticas que convierten el tetracloruro de carbono en productos intermedios tóxicos. Con el mapa del genoma humano completo existe un gran interés en la identificación de polimorfismos genéticos que afecten a la respuesta celular ante agentes lesivos.

• La lesión celular es el resultado deanomalías funcionales y bioquímicas en uno o más de los varios componentes celulares esenciales Las dianas más importantes de los estímulos lesivos son:

1) la respiración aeróbica que implica la fosforilación oxidativa mitocondrial y la producción de ATP.
2) la integridad de las membranas celulares, de la cual dependen la homeostasia iónica y osmótica de la célula y sus organelas.
3) lasíntesis proteica.
4) el citoesqueleto.
5) la integridad del aparato genético de la célula.

En la sección siguiente describimos cada uno de los mecanismos bioquímicos responsables de la lesión celular inducida por diferentes estímulos. Debe notarse que con la mayoría de los estímulos múltiples mecanismos contribuyen a la lesión y, en el caso de muchos estímulos lesivos, la localización bioquímicareal de la lesión permanece desconocida.

DEPLECION DE ATP

La depleción de ATP y la síntesis disminuida de ATP se asocian frecuentemente con lesión hipóxica y química (tóxica). Se requiere fosfato de alta energía en forma de ATP para muchos procesos sintéticos y degradativos en la célula. Éstos incluyen el transporte de membrana, la síntesis de proteína, la lipogénesis y las reacciones dedesacetilación-reacetilación necesarias para el ciclo fosfolipídico. El ATP se produce de dos maneras.

La vía más importante en las células del mamífero es la fosforilación oxidativa del adenosindifosfato, en una reacción que da lugar a la reducción del oxígeno mediante el sistema de transferencia de electrones en las mitocondrias. La segunda es la vía glucolítica, que puede producir ATP enausencia de oxígeno utilizando glucosa derivada de los líquidos corporales o de la hidrólisis de glucógeno.

Así, los tejidos con mayor capacidad glucolítica (p. ej., hígado) están en ventaja cuando disminuyan los niveles de ATP por la inhibición del metabolismo oxidativo por la lesión. La depleción del ATP a menos del 5 al 10% de los niveles normales tiene efectos amplios sobre muchos sistemascelulares críticos:

• La actividad de la bomba de sodio de la membrana plasmática dependiente de energía La insuficiencia de este sistema de transporte activo, debido a la concentración disminuida de ATP y aumento de la actividad ATPasa, da lugar a la acumulación intracelular de sodio y a que el potasio salga de la célula. La ganancia neta de solutos se acompaña por ganancia isosmótica de...