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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS EN EL VALLE DE SULA PATOLOGIA NOMBRE: DANIELA MARIA FLORES MURILLO NUMERO DE CUENTA: 20070001081 SECCION: 15:01 TEMA: CELULAS MADRE Y ADAPTACION CELULAR CATEDRATICA: DRA. NUÑEZ 29 DE AGOSTO DEL 2011 SAN PEDRO SULA, CORTES. HONDURAS DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I INDICE Pag 1 Portada Pag2 Índice Pag 3 CELULAS MADRE CELULAS MADRE TOTIPOTENCIALES CELULAS MADRE PLURIPOTENCIALES Pag4 DESARROLLO DEL LINAJE LINFOIDE Pag 5 DESARROLLO DEL LINAJE MIELOIDE Pag 6 CELULAS LINFOIDES LINFOCITOS B LINFOCITOS T LINFOCITOS NK CELULAS FAGOCITICAS MONONUCLEARES Pag7 GRANULOCITOS NEUTROFILOS EOSINOFILOS BASOFILOS MASTOCITOS Pag8 ADAPTACION CELULAR Pag.9 CELULAS DENDRITICAS DEFINICIONES HIPERTROFIA ATROFIA Pag10 HIPERPLASIA Pag11 METAPLASIA DISPLASIA Pag 12 ATIPIA MUERTE CELULAR Pag13 BIBLIOGRAFIA 2 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I CELULAS MADRE Una célula madre posee la capacidad de replicarse y diferenciarse dando lugar a diversos tipos de células especializadas. Las células madre se pueden clasificar de tres maneras: a) Según su potencial de diferenciación en células totipotenciales, pluripotenciales, multipotenciales y unipotenciales; b) Según el tejido de origen en células madre embrionarias o adultas, y c) Según su capacidad de re población tisular in vivo en corto, medio o largo plazo de regeneración. Además de las diferentes clasificaciones que son dadas a las células madre, también generan gran interés los diferentes modelos de diferenciación celular a los que pueden ser conducidas, desde el modelo convencional célula madre-célula hija hasta procesos de transdiferenciación, de-diferenciación y re-diferenciación celular; es así como estos modelos son aplicados en la actualidad para entender el fenómeno de la “plasticidad” que ha sido reconocido en este tipo de células. La plasticidad de las células madre se reconoce como la capacidad que poseen estas células para generar grupos celulares diferentes a los de su tejido de origen; tal es el caso de la plasticidad identificada en las células madre hematopoyéticas que pueden formar hepatocitos y miocitos en condiciones controladas. Células madre totipotencial: El término “totipotencial” (del latín totus, que significa completo) hace referencia al potencial que tienen estas células de generar un embrión completo (tejido embrionario y extraembrionario). Células madre pluripotenciales derivan de “Pluri” (del latín plures, que significa muchos o varios) es utilizado para describir las células madre pluripotentes que pueden dar origen a progenitores que forman cualquiera de las tres capas germinales embrionarias: mesodermo, endodermo y ectodermo. Es importante destacar que para que una célula madre 3 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I pueda considerarse como pluripotente tiene que cumplir las siguientes condiciones: En primer lugar, una única célula debe ser capaz de diferenciarse a progenitores especializados procedentes de cualquier capa embrionaria. En segundo lugar, demostrar la funcionalidad in vitro e in vivo de las células en las que se ha diferenciado, y, finalmente, que se produzca un asentamiento claro y persistente de éstas en el tejido blanco, tanto en presencia como en ausencia de daño en los tejidos en los cuales se injerta. Las células madre multipotenciales son aquellas que pueden dar origen a precursores relacionados solamente con una de las tres capas embrionarias. Células madre unipotenciales, que corresponden a las células que solo pueden generar células hijas que se diferencian a lo largo de una sola línea celular, tal como su nombre lo refiere (del latín unus: uno). Desarrollo del linaje linfoide: Los linfocitos se originan a partir del progenitor CFU-Ly, que deriva de las células troncales por estimulación con los factores IL-1, IL-3, IL-6 y SCF. A partir de este progenitor la linfopoyesis se diferencia para generar los precursores de los linfocitos B y T. a) Desarrollo de linfocitos B: su progenitor unipotencial se denomina CFU-Ly-B, dependiente de IL-7. A partir de éste, el linaje madura en la médula ósea hasta llegar a producir células B inmunocompetentes, es decir, capacitadas para participar en una futura respuesta inmunitaria, y que poseen IgM en su superficie (sIgM). Su maduración definitiva tendrá lugar en los centros germinales de los tejidos linfoides secundarios. La secuencia de maduración es: CFU-Ly-B Pre-Pro-B Pro-B temprana Pro-B tardía B neoformada B madura 4 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I b) Desarrollo de linfocitos T: Su progenitor unipotencial se conoce como CFU-Ly-T, dependiente de Il-7. El primer precursor es la célula pro-T, que expresa el antígeno CD34, y que abandona la médula ósea para seguir proliferando y madurar adicionalmente en el timo. Allí se denominan timocitos y se localizan inicialmente en el área subcapsular, donde proliferan. La maduración se produce en la parte profunda de la corteza del timo, donde se diferencian finalmente en células T CD3(+)/CD4(+) o CD3(+)/CD8(+). c) Desarrollo de células NK: Su desarrollo es poco conocido. Se originan en la médula ósea y aparecen en sangre periférica, sinusoides hepáticos (células pit) y del bazo, pero no aparecen nunca en el conducto torácico. 7.6 Desarrollo del linaje mieloide: a) Desarrollo de los monocitos: Se desarrollan a partir de progenitores CFU-S y CFU-NM. El progenitor unipotencial es CFU-M y el precursor directo se denomina promonocito. Su desarrollo depende de los factores GM-CSF, M-CSF e IL-3. b) Desarrollo de los granulocitos: Derivan de progenitores CFU-S comunes, en respuesta al factor GM-CSF. Los progenitores unipotenciales son distintos para cada tipo celular de granulocito: - Neutrófilos: derivan de CFU-NM a través de CFU-N, dependiente de GCSF e IL-3 - Eosinófilos: derivan de CFU-Eo, dependiente de IL-3 e IL-5 - Basófilos: derivan de CFU-Baso, dependiente de IL-3 e IL-4 La vía de maduración de los precursores está formada por células con denominación genérica común y que dan lugar a cada tipo de célula madura: mieloblasto promielocito mielocito metamielocito Stab célula madura. Células linfoides: Los linfocitos son las células que reconocen específicamente los antígenos foráneos y responden a ellos. Sin embargo, tanto la fase de reconocimiento como la activación de las respuestas inmunitarias específicas dependen de células no linfoides, llamadas células 5 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I accesorias: entre ellas se encuentran los fagocitos mononucleares y las células dendríticas. Linfocitos B: Los linfocitos B son los únicos capaces de sintetizar anticuerpos (inmunoglobulinas)de forma espontánea o tras activación y los receptores antigénicos de las células B son, de hecho, formas de anticuerpos unidos a la membrana plasmática. La interacción de los antígenos con estos anticuerpos de membrana inicia la secuencia de activación de los linfocitos B, que acaba en el desarrollo de células efectoras que producen y secretan anticuerpos Linfocitos T: Sus precursores se originan en la médula ósea, pero emigran al timo, donde maduran (de ahí su nombre). Los linfocitos T se subdividen en poblaciones que son diferentes desde el punto de vista funcional. Los mejor definidos son los linfocitos TH o colaboradores (“Helper”) y los linfocitos TC o citotóxicos (también llamados citolíticos). Células Natural Killer o Linfocitos Grandes Granulares (LGL): Comprenden una serie de células de características morfológicas linfoides, pero que carecen de marcadores moleculares comunes con los linfocitos T o B, por lo que originariamente se les denominó células nulas (Null cells en inglés). Estas células se presentan como linfocitos grandes, con numerosos gránulos citoplásmicos, y son capaces de provocar la lisis de células infectadas por virus y también de células tumorales, sin que ello requiera estimulación antigénica previa. Por dicho motivo, se denomina a esta subpoblación como células Natural Killer o citotóxicas naturales (células NK) Células NKT: Pertenecen al linaje de células TC, pero expresan marcadores típicos de células NK. Su fenotipo fundamental es: CD3+/CD161+/CD56+. Producen la muerte de las células diana en el contexto del receptor CD1a y secretan grandes cantidades de citoquinas reguladoras y efectoras. Células fagocíticas mononucleares: Comprenden dos tipos celulares diferentes, los monocitos circulantes y los macrófagos tisulares. Los precursores indiferenciados de monocitos, procedentes de la médula ósea, circulan durante 8 horas en 6 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I sangre periférica, en la que maduran y desde la que pasan a los tejidos periféricos, donde se diferencian en macrófagos. Granulocitos: Los granulocitos se clasifican en distintas subpoblaciones atendiendo a su morfología y características de tinción del citoplasma con ciertos colorantes. Los neutrófilos se tiñen con colorantes ácidos y básicos. Los eosinófilos se tiñen con el colorante básico eosina Y. Los basófilos se tiñen con el colorante básico azul de metileno. Neutrófilos: Se caracterizan por su citoplasma granular y por su núcleo lobulado, por el que también se les denomina leucocitos polimorfonucleares (PMN). Se originan en la médula ósea desde donde pasan a la sangre. Allí representan del 50-70% de los leucocitos y circulan de 7-10 horas antes de pasar a los tejidos, donde tienen una vida media de unos 3 días. Eosinófilos: Presentan un citoplasma granular y núcleo bilobulado. Procedentes de la médula ósea, representan el 1-3% de los leucocitos circulantes, y desde la sangre emigran a los espacios tisulares. Su papel fagocitario es menos importante que el de los neutrófilos y su actividad defensiva se dirige contra los parásitos multicelulares, cuyas membranas son lesionadas por el vertido de los componentes de los gránulos de los eosinófilos. Basófilos: Se caracterizan por un núcleo lobulado y un citoplasma fuertemente granular. Se encuentran en muy pequeño porcentaje (<1% de todos los leucocitos) y carecen de actividad fagocitaria. Su función consiste en la liberación de sustancias farmacológicas contenidas en sus gránulos. Están muy implicados en las reacciones alérgicas, en el curso de las cuales sufren desgranulación. Mastocitos: Los mastocitos se originan en la médula ósea y se liberan a la sangre en forma de precursores indiferenciados que sólo se diferencian al llegar a los distintos tejidos en que residen: piel, tejido conectivo de diferentes órganos, epitelio de las mucosas respiratoria, digestiva y urogenital. Poseen un gran número de gránulos que contienen 7 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I histamina y otras sustancias activas, que juegan un papel importante en el desarrollo de respuestas alérgicas. Células dendríticas: Se denominan así porque están cubiertas por un entramado de largas prolongaciones de membrana, similares a las dendritas de las neuronas. Expresan en su superficie elevados niveles de moléculas MHC de clase II, por lo que funcionan como importantes células presentadoras de antígenos a los linfocitos T. Tras capturar el antígeno en los tejidos donde se encuentran, las células dendríticas emigran a los órganos linfoides, donde presentan el antígeno a las células T. SITIOS DE ATAQUE CELULAR: La membrana, nucleo, retículo endoplasmatico y mitocondria. ADAPTACION CELULAR ASPECTOS GENERALES DE LA RESPUESTA CELULAR AL ESTRÉS Y A LOS ESTÍMULOS NOCIVOS La célula normal está limitada a un abanico bastante estrecho de función y estructura por sus programas genéticos de metabolismo, diferenciación y especialización; por las restricciones de las células de la vecindad, y por la disponibilidad de sustratos metabólicos. Sin embargo,es capaz de responder a las demandas fisiológicas normales, manteniendo un estado estable denominado HOMEOSTASIA. Los tipos de estrés fisiológicos más intensos y algunos estímulos patológicos pueden dar lugar a un número de ADAPTACIONES CELULARES fisiológicas y morfológicas, durante los cuales se alcanzan nuevos, pero alterados, estados estables, preservando la viabilidad de la célula y modulando su función según responde a tales estímulos. Si se sobrepasan los límites de la respuesta adaptativa a un estímulo, o en ciertas situaciones cuando la célula está expuesta un agente lesivo o a estrés, se sucede una secuencia de acontecimientos que se denomina LESIÓN CELULAR reversible hasta cierto punto, pero si el estímulo persiste o es bastante intenso, la célula alcanza un punto de no retorno y sufre lesión celular IRREVERSIBLE y finalmente, MUERTE CELULAR. Diferentes tipos de estrés pueden inducir cambios celulares y tisulares distintos. Los trastornos metabólicos en las células pueden asociarse con ACÚMULOS INTRACELULARES de diversas sustancias, incluyendo proteínas, lípidos e hidratos de carbono, calcio. Finalmente, el 8 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I ENVEJECIMIENTO CELULAR también se acompaña de cambios morfológicos y funcionales característicos. DEFINICIONES HIPERTROFIA: Aumento del tamaño de una célula o un grupo de ellas. Suele acompañarse del aumento del tamaño del órgano del cual forman parte. ATROFIA: Disminución en el volumen de un órgano, como consecuencia del desuso, inadecuado aporte circulatorio, o estado patológico. LA ATROFIA FISIOLOGICA es común durante el principio del desarrollo. Algunas estructuras embrionarias, tales como la notocorda y el conducto tirogloso sufren atrofia durante el desarrollo fetal. El útero disminuye de tamaño poco después del parto. LA ATROFIA PATOLÓGICA depende de la causa subyacente y puede ser localizada o generalizada: Carga de trabajo disminuida (atrofia por desuso), cuando un miembro roto se inmoviliza con una escayola o cuando el paciente está sujeto a un reposo completo en cama, rápidamente se sigue de una atrofia muscular esquelética. Pérdida de inervación (atrofia por denervación). La función normal del músculo esquelético depende de su suministro neurológico. El daño en los nervios da lugar a una atrofia rápida de las fibras musculares dirigidas por esos nervios. Riego sanguíneo disminuido (isquemia). En la vida adulta tardía, el cerebro sufre una atrofia progresiva, presumiblemente porque la aterosclerosis restringe su riego sanguíneo. Nutrición inadecuada, la caquexia en la malnutrición calórico proteica (marasmo) se asocia con el uso del músculo esquelético como fuente de energía después de haberse agotado otras reservas como los almacenes adiposos. También se ve en pacientes con enfermedades crónicas y cáncer. 9 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I Pérdida del estímulo endocrino. La pérdida de estímulo estrogénico tras la menopausia da lugar a la atrofia fisiológica del endometrio, el epitelio vaginal y la mama. Envejecimiento (atrofia senil) se asocia con pérdida celular, que se ve típicamente en los tejidos que contienen células permanentes, particularmente el corazón y el cerebro. Presión. Un tumor benigno en crecimiento puede producir atrofia en los tejidos circundantes comprimidos y es, probablemente el resultado de cambios isquémicos por el compromiso del riego sanguíneo. El mecanismo de atrofia quizás afectan el equilibrio entre la síntesis proteica y su degradación. En muchas situaciones la atrofia se acompaña también de un aumento marcado en el número de VACUOLAS AUTOFÁGICAS ligadas a membrana dentro de la célula que contienen fragmentos de componentes celulares, un ejemplo son los gránulos de lipofucsina (atrofia parda). HIPERPLASIA: Es el aumento en la producción de células en un órgano o tejido normal. Puede ser un signo de cambios precancerosos, lo cual se denomina hiperplasia patológica. También puede deberse a la multiplicación de células completamente normales, lo cual se denomina hiperplasia fisiológica. HIPERPLASIA FISIOLÓGICA, la cual a su vez puede ser HORMONAL, que aumenta la capacidad funcional de un tejido cuando se necesita, por ejemplo, la proliferación del epitelio glandular de la mama femenina en la pubertad y durante el embarazo y, COMPENSADORA, que aumenta la masa tisular tras el daño resección parcial, ejemplo, la proliferación de las células hepáticas residuales y la regeneración del hígado después de una hepatectomía parcial. La hiperplasia generalmente se debe a una producción local aumentada de factores de crecimiento, niveles aumentados de receptores de FC en las células respondedoras, o activación de una determinada vía de señalización intracelular. Todos estos cambios dan lugar a la producción de factores de transcripción que activan muchos genes celulares, incluyendo genes que codifican FC, de una proliferación celular. En la hiperplasia hormonal, las propias hormonas actúan como factores de crecimiento y desencadenan la transcripción de diversos genes celulares. El aumento de la masa tisular también se 10 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I consigue por el desarrollo de nuevas células a partir de CELULAS MADRE. Por ejemplo, la hiperplasia hepática en la hepatitis crónica, en la cual está comprometida la capacidad proliferativa de los hepatocitos. HIPERPLASIA PATOLOGICA, la mayoría de las cuales están producidas por un estímulo hormonal excesivo o factores de crecimiento que actúan sobre las células diana. Por ejemplo, la hiperplasia endometrial, el equilibrio entre estrógenos y progesterona está alterado, lo cual da lugar a aumentos absolutos o relativos de estrógenos con la hiperplasia subsiguiente de las glándulas endometriales y es causa frecuente de hemorragia menstrual anormal. La hiperplasia prostática es otro ejemplo de hiperplasia patológica en respuesta a los andrógenos. La hiperplasia patológica constituye un terreno fértil en el cual puede surgir posteriormente la proliferación cancerosa. La hiperplasia también es una respuesta importante de las células del tejido conectivo en la curación de heridas en las que, la proliferación de fibroblastos y vasos sanguíneos ayuda a la reparación debido a los factores de crecimiento, los cuales también están implicados con ciertas infecciones víricas, tales como el papiloma virus que produce verrugas en la piel. METAPLASIA: Transformación patológica de las células al estar sometidas durante un largo periodo de tiempo a estímulos irritantes. DISPLASIA: Desarrollo anormal de un tejido u órgano; p. ej., displasia alveolar congénita, cleidocraneal, craneometafisaria, etc. Referido a los procesos preneoplásicos y neoplásicos, rasgos morfológicos anormales que pueden indicar la existencia de procesos preneoplásicos o el grado de anormalidad en relación con el tejido originario. ATIPIA: propiedad de ser irregular o no conforme a un tipo o norma. MUERTE CELULAR: El punto al cual la célula no se puede recuperar de las lesiones es difícil de definir. Hay muchos pasos que se consideran reversibles y muchos que son definitivamente irreversibles. 11 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I Los dos fenómenos que consistentemente están asociados a lesiones irreversibles son la incapacidad de revertir la disfunción mitocondrial y las distorsiones profundas de la funciones de la membrana. Características de las lesiones celulares reversibles Pérdida de ATP que disminuye la actividad ATP-asa en la membrana Hinchazón célular aguda (pérdida del control de volumen) Aumento de la velocidad de la glicólisis para compensar la pérdida de ATP Desprendimiento de los ribosomas del retículo endoplásmico rugoso Permeabilidad incrementada de la membrana y disminución de la actividad mitocondrial que resulta en el ampollamiento de la superficie célular Mitocondrias normales, ligeramente hinchados o condensados Características de las lesiones irreversibles Vacuolización severa de las mitocondrias Daño masivo de la membrana celular Crecimiento de los lisozomas Entrada de calcio y activación de las proteasas y fosfatasas Pérdida continua de proteínas coenzimas y ARN Eosinofilia que produce rompimiento de lisozomas Picnosis (condensación nuclear con agregación de cromatina) Cariólisis (destrucción de cromatina) Carirrexis (fragmentación nuclear) Digestión enzimática del citoplasma y nucleo, fuga de compuestos intracelulares y entrada de macromoléculas extracelulares 12 DANIELA FLORES UNAH-VS PATOLOGIA I 13 BIBLIOGRAFIA 1) http://www.ejournal.unam.mx/rfm/no496/RFM049000603.pdf 2) http://www.javeriana.edu.co/universitas_scientiarum/universit as_docs/vol10n1/1-CELULAS.pdf 3) http://universomedico.com.mx/diccionariomedico/hipertrofia.html 4) http://universomedico.com.mx/diccionario-medico/atrofia.html 5) http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/00 3441.htm 6) http://www.medicoscubanos.com/diccionario_medico.aspx?q= metaplasia 7) http://www.medicoscubanos.com/diccionario_medico.aspx?q=D ISPLASIA 8) http://diccionario.babylon.com/atipia/ 9) http://superfund.pharmacy.arizona.edu/toxamb/c2-4-1-2.html 10) http://introduccionpatologi.blogcindario.com/2008/05/0 0004.html