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Capítulo 1 LA CÉLULA: UNIDAD FUNCIONAL Patología Estudio de la enfermedad Epigenética Por encima del gen DEFINICIONES ADN NO CODIFICANTE ARN reguladores no codificantes (nunca se traducen a proteínas) Elementos genéticos móviles (transposones) regulación y organización de cromatina Regiones promotoras y amplificadoras (unen los factores de transcripción de las proteínas) Sitios unión para las proteínas (mantienen las estructuras de la cromatina de mayor orden) 3 4 1 2 Regiones estructurales especiales (telómeros y centrómeros)5 FORMAS DE VARIACIÓN DEL ADN SNP (polimorfismos de un solo nucleótido) CNV (variaciones en el número de copias) ● Distinto número de cadenas de ADN contiguas grandes ● Responsable de una parte importante de la diversidad genotípica humana ● Están en todo el genoma ● El 1% de localiza en regiones codificantes ● Pueden afectar a reguladores del genoma, y la expresión de genes CROMATINA 1 2 3 1 2 3 Heterocromatina Eucromatina Inactiva Densa Sin actividad transcripcional Transcribe proteínas Permite la expresión de genes Condicionan la identidad y actividad de la célula CROMATINA MECANISMOS DE REGULACIÓN Borradores de cromatinaMarcas reversible 04 Remodelado y escritor: marcas Condensación de cromatina y silenciamiento Puede abrir o condensar la cromatina Modificadores de histonas Metilación Fosforilación 01 02 03 EPIGENÉTICA 2 1 3 Definición Por encima del gen ¿Qué es? Cambios hereditarios en la expresión de genes Causas No por alteraciones en secuencia de ADN 5 6 4 Alteraciones Fácilmente reversibles Ejemplos Organización de cromatina, marcas Relevancia Causas de enfermedades Micro-ARN y ARN largo no codificante Micro ARN ARn relativamente cortos ARN lnc El mejor ejemplo es la represión de XIST Modulan traducción Silenciamiento tras transcripción Modulan expresión de genes Limita acceso de ARN polimerasa MANTENIMIENTO CELULAR Entornos intracelulares únicos Generan Orgánulos intracelulares Funciones Aislamiento de determinadas funciones Crean Funciones de mantenimiento Diversas MANTENIMIENTO CELULAR 01 Síntesis 02 Ensamblado 03 Destino Ribosoma libre Membrana Golgi RER Citosol Proceso Nuevas proteínas Enzimas que digieren macromoléculas, fagocitosis Degradación de proteínas desnaturalizadas o marcadas Proteosomas Lisosomas MANTENIMIENTO CELULAR Catalasa, peroxidasa, enzimas oxidativas Degradación de ácidos grasos Transportan material internalizado Peroxisomas Vesículas endoplasmáticas Desplazamiento de orgánulos y proteínas Citoesqueleto Sintetiza ATP, metabolitos intermedios, síntesis de macromoléculas Mitocondria MANTENIMIENTO CELULAR Síntesis de hormonas esteroides y lipoproteínas REL Modificación de componentes hidrófobos (fármacos) Importantes sensores, regulan muerte celular por apoptosis MEMBRANA PLASMÁTICA Citoesqueleto 1 2 3 1 2 3 Funciones Clases Adoptar forma determinada Mantener polaridad Organizar y desplazar orgánulos Microfilamentos de actina Filamentos intermedios Microtúbulos Microfilamentos MicrotúbulosFilamentos intermedios 01 02 03 Citoesqueleto A partir de actina G Se polimerizan en actina F Musculares: actina y miosina No musculares: Actina F se ensambla Lámina nuclear Mantiene morfología del núcleo y regula transcripción Vimentina Desmina Neurofilamentos Citoqueratinas 1 2 3 Elongan y reducen de tamaño Polaridad definida + - Soporte, movimiento, cilios, flagelos INTERACCIONES INTERCELULARES Limita el desplazamiento paracelular y mantiene la polaridad. Compuesto de ocludina y claudina Uniones oclusivas (estrechas) Unen las células de forma mecánica, asociación de cadherinas Uniones de anclaje (desmosomas) Paso de señales químicas y eléctricas. Poros permiten paso de iones, azúcares, aminoácidos, vitaminas Uniones comunicantes (en hendidura) TRANSMISIÓN DE SEÑALES 3 Contacto entre células y la MEC 1 Patógenos y lesiones en células vecinas 2 Contactos intercelulares Señales paracrinas Vecindad inmediata 4 Moléculas secretadas Señales autocrinas A la misma célula Transmisión sináptica Neurotransmisores en sinapsis Señales endocrinas Hacia el torrente circulatorio Fu en te de la s s eñ al es Ví as de tr an sm isi ón RECEPTORES Asociados a actividad cinasa Tirosina cinasa (RTK) Acoplados a proteína G Receptores nucleares Familia Notch Ligandos de proteína Wnt Receptores intracelulares Receptores de la superficie CICLO CELULAR G1 G2 M S G0 I No está en fase activa Crecimiento pre sintético Crecimiento pre mitótico Síntesis de ADN Mitosis Interfase, desde G1-G2 Punto de control de ADN Capítulo 2 LESIÓN, MUERTE, ADAPTACIÓN DEFINICIONES Etiología Motivo por el que se produce Patogenia Cómo se desarrolla Causas y factores que modifican la aparición y progresión Mecanismos de desarrollo y progresión DEFINICIONES Homeostasis Estrés dañino Estrés fisiológico Adaptación Lesión celular Reversible Irreversible Necrosis Apoptosis CAUSAS DE LESIÓN CELULAR Contaminantes, CO, humo, alcohol, drogas, fármacos Deficiencia de O2 y de aporte sanguíneo, conduce a falta de nutrientes Hipoxia e isquemia Toxinas Virus, bacterias, hongos, parásitos Agentes infecciosos Autoinmune, alergias, crónica o excesiva Reacciones inmunitarias Insuficiencia de calorías y proteínas, o ingesta excesiva Malformaciones congénitas o cambios únicos en aminoácidos Alteraciones genéticas Desequilibrio nutricional Traumatismos, temperatura, radiación, presión Agentes físicos Reduce su capacidad de responder al estrés Envejecimiento LESIÓN CELULAR REVERSIBLE Entrada de agua Edematosos #1 Bombas iónicas Fracaso #2 Mantener la homeostasis iónica Impide #3 Tumefacción celular y cambio graso Morfología Aumento de permeabilidad, palidez, aumento de turgencia y peso del órgano Tumefacción celular Vacuolas llenas de lípidos en el citoplasma, citoplasma más eosinófilo Cambio graso LESIÓN CELULAR IRREVERSIBLE Incapacidad de recuperar la función mitocondrial #1 Pérdida de estructura y función de la membrana plasmática #2 Pérdida de la integridad de la estructura de ADN y cromatina #3 MUERTE CELULAR 1 2 3 1 2 3 Apoptosis Necrosis Muerte celular controlada Lesión menos grave pero se debe eliminar células No provoca inflamación Muerte celular accidental lesiones demasiado graves Provoca inflamación MORFOLOGÍA NECROSIS Picnosis (retracción nuclear y eosinofilia), cariorrexis (fragmentarse), cariolisis (Digestión de ADN) Cambios nucleares Aumento de eosinofilia, citoplasma se vacuoliza, rotura de lisosomas Cambios citoplasmáticos MORFOLOGÍA NECROSIS Coagulativa En los infartos, secundario a isquemia Licuefacción Infecciones bacterianas focales o micóticas Conserva estructura Excepto en encéfalo Enzimas de leucocitos Pus MORFOLOGÍA NECROSIS Gangrenosa No se corresponde a un patrón en específico Caseosa Focos de infección tuberculosa 1.Necrosis por coagulación 2.Si hay bacteria:por licuefacción Aspecto friable blanquecino- amarillento Células lisadas sin forma MORFOLOGÍA NECROSIS Grasa Pancreatitis aguda, fuga de enzimas Fibrinoide En reacciones inmunitarias, hipertensión grave Áreas blanquecinas Licuefacción de las membranas Complejos antígeno-anticuerpo en paredes de vasos Aspecto amorfo rosa brillante APOPTOSIS Membrana se conserva intacta Fragmentos Cuerpos apoptóticosFagocitos No hay inflamación APOPTOSIS Fisiológica En tejidos muy proliferativos, respuesta a hormonas, sistema inmunitario Patológico Células sin reparación, lesión grave en el ADN, proteínas mal plegadas MECANISMOS APOPTOSIS Caspasas Receptor de muerte Mitocondrial 1 2 3 Miembros de factor de necrosis tumoral ExpresanFas Eliminación de linfocitos autorreactivos 1 2 3 Citocromo c Membrana mitocondriales permeables Proteínas que inducen apoptosis AUTOFAGIA Digestión por lisosomas Falta de nutrientes Atrofia Apoptosisc ADAPTACIONES CELULARES AL ESTRÉS HIPERTROFIA Aumento del tamaño de las células Capacidad limitada de división Fisiológica o patológica Aumento de las necesidades funcionales, factor de crecimiento o hormonas HIPERPLASIA Aumento del número de células Fisiológica: hormona o compensatoria Patológica: Excesivas hormonas o factores de crecimiento Relacionado con el cáncer ADAPTACIONES CELULARES AL ESTRÉS ATROFIA Reducción del tamaño celular con menor funcionalidad Menor esfuerzo, falta de inervación, menor riego, nutrición inadecuada, pérdida de estimulación y envejecimiento Menor síntesis de proteínas Se asocia con la autofagia METAPLASIA Cambio de un tipo de célula adulta por otro tipo Pierden algunos mecanismos Cilíndrico a escamoso, escamoso a cilíndrico, Puede predisponer a la transformación maligna ACUMULACIONES INTRACELULARES Esteatosis: Acumulación de triglicéridos (toxinas, obesidad, diabetes) Colesterol y ésteres Membranas celulares Proteínas Acumulaciones visibles poco frecuentes Alteraciones en el metabolismo Pigmentos Carbón, lipofuscina, melanina, hemosiderina Degeneración grasa Glucógeno CALCIFICACIÓN PATOLÓGICA 1 2 3 1 2 3 Distrófica Metastásica Metabolismo del calcio normal Se deposita en tejidos muertos o lesionados - Se asocia a hipercalcemia Puede afectar a tejidos normales Causas: aumento hormona paratiroidea, destrucción ósea, vitamina D ENVEJECIMIENTO CELULAR Factor de riesgo Número limitado de genes Acumulación de mutaciones en el ADN Menor replicación celular Acortamiento progresivo de los telómeros Defecto en la homeostasis de las proteínas Inflamación persistente Capítulo 3 INFLAMACIÓN Y REPARACIÓN INFLAMACIÓN Inflamación Respuesta de los tejidos vascularizados Aporta células y moléculas defensivas del huésped Pasos 1 Agente dañinoReconocido, tejido extravasculares 2 Reclutamiento Proteínas y leucocitos 1 Activación Destrucción y eliminación 2 Control y reparación Del tejido lesionado TIPOS DE INFLAMACIÓN 1 2 3 1 2 3 AGUDA CRÓNICA Minutos a horas Exudación de líquido y proteínas (edema) Migración de los leucocitos Horas a años Puede ser después de una aguda o de novo Se asocia a destrucción tisular CAUSAS DE LA INFLAMACIÓN Infecciones Necrosis tisular Cuerpos extraños Reacciones inmunitarias RECONOCIMIENTO Receptores celulares para microbios Fagocitos, dendríticas TLR,PAMP Sensores de la lesión celular DAMP Activan inflamasoma Proteínas circulantes Lectina: reconocimiento Colectina (fomentan fagocitodis) INFLAMACIÓN AGUDA Exudación Líquido extravascular con elevada concentración de proteínas Trasudado Líquido con escaso contenido proteico Permeabilidad aumentada Ultrafiltrado del plasma Edema Exceso de líquido Puede ser exudado o trasudado En reacciones inmunitarias Desequilibrio osmótico o hidrostático Pus: exudado purulento rico en leucocitos INFLAMACIÓN AGUDA CAMBIOS EN EL FLUJO Y CALIBRE DE LOS VASOS 1 2 3 Vasodilatación por histamina Precedida de vasoconstricción transitoria Aumento del flujo, calor y enrojecimiento (eritema) 1 2 Aumento de permeabilidad Exudado, aumento de viscosidad, estasis del flujo (activación endotelio) AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD VASCULAR Espacios interendoteliales, extravasación vascular, suele durar poco Retracción células endoteliales Aumento transporte de líquidos y proteínas Transcitosis Determina necrosis, neutrófilos se adhieren al endotelio Lesión endotelial Histamina Bradicinina Leucotrienos RECLUTAMIENTO AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD VASCULAR Estasis Flujo de sangre se ralentiza Rodamiento Endotelio se activa, leucocitos Integrinas Unión firme de leucocitos Marginación Leucocitos en la periferia Selectinas E,P,L-selectina, inicio AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD VASCULAR Transmigración Extravasación de leucocitos Receptores Acoplados a proteína G Macrófagos Crónico, menor rapidez + duradero Quimiotaxia Movimiento a través de gradiente químico Neutrófilos +, número, rapidez - duración ELIMINACIÓN ERO Radicales Óxido nítrico Lisozima Proteasa Elastasa TEN PATRONES MORFOLÓGICOS Serosa Exudación de líquido poco celular Fibrinosa Extravasaciones vasculares grandes Lesión de epitelios de superficie Derrame: Líquido en cavidades Aumento excesivo permeabilidad Fibrinógeno sale de la sangre: cicatriz Purulenta Producción de pus, infección por bacterias Exudado con neutrófilos Células nec´roticas y edema EVOLUCIÓN
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