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35 ASPECTOS GENERALES DE LAS RESPUESTAS TISULARES A LA LESIÓN Cuando el tejido está lesionado y las células mueren, es posible que haya más de un resultado, como se resume en la fi gura 4-1. El área lesionada puede ser reemplazada por tejido orga- nizado, idéntico en estructura y función al original. La regeneración al término es el resultado ideal, la cual sólo puede lograrse cuando se retira el agente lesivo, se eliminan los detritos celulares del sitio y las células que se dañan vuelven a crecer, o se regeneran. Si las células dañadas no pueden crecer de nuevo, o la lesión local es tan intensa que la estructura del tejido se destruye por completo, no siempre es posible lograr la regeneración completa del área lesionada. En este caso, la respuesta tisular consiste en reparar el área dañada reemplazándola con tejido cicatricial no especializado, proceso conocido por reparación fi brosa o cicatrización. Este es el resultado más frecuente de una lesión substancial de los tejidos. Si el agente lesivo persiste (en particular cuando implica una infección) y se continúa con la destrucción del tejido, se pro- ducen cambios para intentar curar la herida por medio de la cicatrización, reparación fi brosa y respuesta inmune, proceso que se conoce como infl amación crónica. De manera independiente, el resultado fi nal del daño tisu- lar, la respuesta inicial del tejido se denomina infl amación aguda o reacción infl amatoria aguda. Esta respuesta es muy inespecífi ca y las principales funciones consisten en depurar los tejidos muertos, proteger contra infección local, y permitir acceso del sistema inmune al área lesionada. La infl amación aguda es la primera reacción que aparece con mayor frecuencia después de la lesión y destrucción de los tejidos La respuesta infl amatoria aguda tiene tres funciones principales: 1. El área afectada es ocupada por un material transitorio llamado exudado infl amatorio agudo, el cual lleva proteínas, líquido y células de vasos sanguíneos locales al área lesionada, para mediar defensas locales. 2. Si está presente un agente infeccioso causal (p.ej., bacteria) en el área lesionada, puede ser destruido y eliminado por los componentes del exudado. 3. El tejido dañado puede desintegrarse y licuarse de forma parcial y los deshechos retirados del sitio de la lesión. La respuesta infl amatoria aguda es controlada por la pro- ducción y difusión de mensajeros químicos derivados tanto de los tejidos lesionados como del exudado infl amatorio agudo. Estos mediadores de la infl amación aguda se expo- nen en una sección posterior (pág. 36-44), después de que se presenten las características de la infl amación aguda. Respuestas tisulares al daño 4 Figura 4.1 Algoritmo de respuestas tisulares a la lesión. Las células pueden crecer de nuevo Las células no pueden crecer de nuevo Regeneración Curación por reparación Inflamación crónica Restauración de estructura y función normal Formación de cicatriz: pérdida de función especializada ¿Agente lesivo superado? Inflamación aguda sí no Persistencia Tejido lesionado: muerte celular Eliminación del estímulo nocivo Persiste el estímulo nocivo 4 PATOLOGÍAPatología clínica 36 El exudado infl amatorio agudo deriva a partir de vasos locales El exudado infl amatorio agudo está compuesto por: • Líquido que contiene sales y una alta concentración de proteínas, incluyendo inmunoglobulinas. • Fibrina, una proteína fi lamentosa insoluble, de alto peso molecular. • Muchos neutrofi los polimorfo nucleares de la población de leucocitos de la sangre. • Unos cuantos macrófagos, células fagocíticas derivadas de monocitos de la sangre. • Algunos linfocitos. Todos los componentes son derivados de la sangre, como resultado de los cambios que ocurren en los vasos sanguí- neos en el tejido sobreviviente que está situado alrededor del área del daño. Estos cambios, que son las respuestas vasculares y celulares de la infl amación aguda, se ilustran en la fi gura 4-2. En resumen, los pasos son: 1. Los vasos sanguíneos pequeños adyacentes al área de lesión tisular se dilatan inicialmente, con incremento del fl ujo de sangre y más adelante el fl ujo en su interior se hace más lento. 2. Las células endoteliales se edematizan y contraen en forma parcial, de tal manera que no forman más un recubrimiento interno completo. 3. Los vasos se vuelven permeables, permitiendo el paso de agua, sales, algunas proteínas pequeñas del plasma hacia el interior del área dañada (exudación). Una de las principales proteínas que escapa es una molécula pequeña soluble, el fi brinógeno. 4. Los neutrófi los polimorfos circulantes se adhieren en un principio a las células endoteliales edematizadas (marginación). Luego migran activamente a través de la membrana basal vascular (emigración), pasando hacia el interior del área del tejido lesionado. 5. Más adelante, un número reducido de monocitos de la sangre (macrófagos) migra en forma similar a como lo hacen los linfocitos. El fl ujo vascular local y la permeabilidad se alteran en la infl amación aguda Los principales cambios vasculares que surgen con la infl ama- ción, son la reducción en la velocidad del fl ujo y la dilatación de los vasos, así como un aumento en la permeabilidad de sus Los cuatro signos cardinales de la infl amación aguda fueron descritos hace cerca de 2000 años por Celsus: Rubor (enrojecimiento) Dolor (dolor) Calor (calor) Tumor (edema) El enrojecimiento y el calor de la infl amación aguda son resultado de la dilatación de los vasos y el aumento del fl ujo de sangre a la parte infl amada, y el edema es causado por la acumulación de exudado, en particular del componente líquido. El dolor se debe a una combinación de factores, que incluyen la presión sobre las terminales nerviosas por el edema, y un efecto directo de ciertos factores químicos que son liberados para mediar la respuesta. Cuando el edema y el dolor son notables, hay pérdida de la función, parcial o completa, de la estructura infl amada. Endotelio Los neutrófilos se adhieren al endotelio (marginación) Los neutrófilos migran activamente hacia el área de daño (emigración) Fibrina polimerizada en tejidos, de fibrinógeno liberado de vasos en exudado Luz de vaso pequeño Sustancias liberadas de tejido muerto que actúan sobre el vaso sanguíneo Área de daño tisular Vasodilatación Edema y contracción de célula endotelial Aumento de permeabilidad: agua, sales y proteínas (incluyendo fibrinógeno e inmunoglobulinas) que pasan al área dañada Ell tejido está edematoso a b c Figura 4.2 Formación de exudado infl amatorio agudo. a) La muerte de tejido conduce a la liberación de sustancias (mediadores químicos) que actúan en los vasos sanguíneos, o cerca de ellos. b) Los mediadores producen: I) vasodilatación persistente y pérdida del fl ujo axial; II) edema y separación de células endoteliales; III) aumento de la permeabilidad con exudación de agua, sales y proteínas pequeñas, incluyendo fi brinógeno. El fi brinógeno es convertido en fi brina. c) Los mediadores causan que los neutrófi los se adhieran al endotelio (marginación), y se muevan a través de las paredes vasculares hacia el tejido dañado (emigración). Los monocitos/macrófagos de la sangre también emigran más adelante por un mecanismo similar. El área lesionada es reemplazada progresivamente por los componentes del exudado. Efectos clínicos de la infl amación aguda 4Respuestas tisulares al daño 37 paredes, que permiten la difusión de de proteínas grandes y líquido. Los principales cambios estructurales en las paredes vasculares y los factores que median la permeabilidad aumen- tada, se describen en la última sección sobre mediadores quí- micos de la infl amación aguda (pág. 42-44). Es posible que la fi brina en el exudado infl amatorio agudo desempeñe un papel que facilite el movimiento celular La fi brina es una proteína fi lamentosa,insoluble, larga, for- mada por múltiples moléculas de la proteína precursora del plasma soluble más pequeña, o fi brinógeno. Este último sale de los vasos con el líquido y las sales, polimerizándose en fi lamentos de fi brina insolubles una vez que está fuera de la luz vascular, por activación de la cascada de coagula- ción de la sangre. Se ha especulado mucho respecto a que la red de fi la- mentos de fi brina previene la migración de microorganis- mos y produce un andamio que puede asistir en la migración de neutrófi los y macrófagos a través del área lesionada. Sin embargo, no hay prueba real alguna de que ésta sea la función precisa de la red. El líquido en el exudado de la infl amación aguda lleva nutrimentos, mediadores e inmunoglobulinas Es lógico asumir que la presencia de líquidos y sales puede diluir, o amortiguar, toxinas producidas de manera local en el área del tejido dañado, pero es poco más lo que se sabe sobre sus funciones precisas en la reacción infl amatoria aguda. La glucosa y el oxígeno pueden difundir hacia el interior del área de infl amación para dar soporte a los macrófagos. El líquido también permite difusión de media- dores del proceso infl amatorio, en particular precursores derivados del plasma (pág. 42-5). Si ya hay inmunidad a un microorganismo invasor, las inmunoglobulinas en el exudado actúan como opsoninas para fagocitosis por neutrófi los (ver más adelante). El líquido en el exudado no es estático, pero está en cons- tante circulanción desde los vasos locales, a través del espacio extracelular del tejido dañado, para ser reabsorbido luego por los linfáticos locales. Este fl ujo aumentado de linfa lleva antígenos a los ganglios linfáticos y asiste en el desarrollo ulterior de una respuesta inmunitaria específi ca. Las reacciones celulares también son necesarias en la infl amación aguda Los principales eventos celulares en la infl amación aguda, todos los cuales son causados por mediadores químicos, son como sigue: • Desde el punto de vista patológico, el endotelio inactivo tiene que ser activado para permitir la adhesión de neutrófi los. • Los neutrófi los, por lo regular inactivos, tienen que ser activados para mejorar su capacidad de fagocitosis, muerte bacteriana y la generación de mediadores infl amatorios. • Los neutrófi los tienen que desarrollar la capacidad de moverse de forma libre, en dirección desde los vasos hasta el área de daño tisular. Los neutrófi los son las principales células efectoras en la infl amación aguda El neutrófi lo es la célula principal que media los efectos de la infl amación aguda. Cuando la lesión tisular es leve, un abaste- cimiento adecuado deriva a partir de cantidades circulantes en la sangre; pero si el daño tisular es extenso, se liberan desde la médula ósea almacenes de neutrófi los, incluyendo formas inmaduras, aumentando así su cuenta absoluta en la sangre. Para mantener el aprovisionamiento de neutrófi los, factores de crecimiento derivados del proceso infl amatorio estimulan la división de precursores mieloides en la médula ósea, acrecen- tando así el número de neutrófi los en desarrollo. Los neutrófi los se adhieren a las células endoteliales previamente a la emigración La adhesión de los neutrófi los al endotelio causa su agrega- ción a lo largo de las paredes vasculares en un proceso denominado marginación, del cual existen tres etapas (fi gura 4-3) mediadas por diferentes mecanismos de adhesión: • Rodamiento – los neutrófi los ruedan a lo largo del endotelio en contacto estrecho. • Adhesión – los neutrófi los se adhieren fi rmemente al endotelio. • Agregación – los neutrófi los adyacentes se adhieren entre sí y sufren cambios de forma. Los neutrófi los emigran activamente desde los vasos hasta los tejidos de acuerdo a un gradiente descendente de concentración de factores quimiotácticos (fi gura 4-4a). • Producidos por maduración de células precursoras en la médula ósea. • Mayor número de leucocitos que aumentan en caso de infl amación. • Periodo de vida corto una vez que son activados en los tejidos. • Móviles (ameboides) y capaces de moverse desde los vasos hasta los tejidos. • El movimiento puede ser direccional, atraído por quimiotaxis. • Activamente fagocítico (fi gura 4-6). • Contiene gránulos ricos en una variedad de proteasas. • Los radicales libres generados matan bacterias fagocitadas. • Son una fuente de ácido araquidónico para facilitar la producción de prostaglandinas. • El aumento en la producción de neutrófi los en la médula ósea es causado por citocinas generadas en la respuesta infl amatoria. Puntos clave Neutrófi los 4 PATOLOGÍAPatología clínica 38 La activación del endotelio es un proceso clave en la infl amación aguda El endotelio en los vasos locales es activado tanto por los productos del daño tisular como por citocinas, lo cual induce a la expresión de moléculas de adhesión, que inte- ractúan con moléculas complementarias en la membrana celular del neutrófi lo. Algunos de los factores que intervienen en la activación de las células endoteliales, así como en su papel en el des- pliegue de neutrófi los y la adhesión, se resumen en el cua- dro de color de rosa. El endotelio se va modifi cando para adherirse a los neutrófi los, los cuales secretan factores que median en la vasodilatación y promueven la adhesión y agregación plaquetaria. Emigración Migración adhesión de neutrófilos Gradiente de concentración de factores quimiotácticos a b c V V Figura 4.4 Emigración de neutrófi los en la infl amación aguda. a) Marginación, emigración y migración de neutrófi los (fl echas). b) Neutrófi los marginados a lo largo de la pared vascular. c) Neutrófi los (fl echas) emigrando hacia el interior de un tejido dañado desde un vaso (V). Etapas que preceden la emigración del neutrófi lo Rodamiento Adhesión Agregación y cambio de forma Emigración transepitelial Rodamiento sLex L-selectina P-selectina E-selectina Emigración Integrinas β2 ICAM-1 VCAM-1 PECAM-1 Adhesión Integrinas β2 VLA-4 (α4β1), ICAM-1, VCAM-1, integrina α4β7, MAdCAM-1 Agregación CD11b/CD18 (Mac-1) CD11a/CD18 (Mac-1) P-selectina Figura 4.3 La fi jación celular es mediada por diferentes moléculas en cada etapa. 4Respuestas tisulares al daño 39 El endotelio desempeña un papel vital como una barrera física contra la difusión de plasma hacia el exterior de los vasos, así como por ser la fuente de muchas moléculas reguladoras. A causa de su extensión y la secreción constante de sus sustancias mensajeras, ha sido llamado el órgano endocrino más grande en el cuerpo. Los principales factores secretados por el endotelio son: • Óxido nítrico y prostaciclina, que inducen relajación vascular e inhiben la agregación plaquetaria. • Endotelina, tromboxano A2, y angiotensina II, que causan constricción vascular. • Factor de crecimiento PDGF, que promueve inhibidores como las sustancias similares a la heparina. • Quimiocinas. En el estado normal, el endotelio provee una superfi cie que previene la agregación y desgranulación plaquetaria. El equilibrio de los factores secretados es un determinante mayor en el control del fl ujo sanguíneo regional. En la infl amación aguda cambia este equilibrio, y hay un incremento en la síntesis de una molécula derivada de lípido, conocida como factor activador de plaquetas (PAF, del inglés Platelet-Activating Factor) que aumenta la permeabilidad vascular, la síntesis de óxido nítrico que promueve dilatación vascular y se expresan más moléculas de adhesión celular, que permite la adhesión de neutrófi los. Además de la modulación de los factores secretados, las propiedades de superfi cie del endotelio se alteran en la infl amación aguda (fi gura 4-5). • La IL-1, el TNF y las quimiocinas aumentan la expresión de las moléculas de adhesión en el endotelio, en especial las selectinas, que causan el rodamiento de los neutrófi los. • Las quimiocinas en la superficie endotelial fi jan a receptores en los neutrófi los y señalan la expresión de las integrinas del leucocito. • La molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1, del inglés Intercellular Adhesion Molecule-1) promueve la adhesión de neutrófi los y células linfoides. • La molécula de adhesión vascular 1 (VCAM-I) promueve la adhesión de células linfoides y monocitos. Al mismo tiempo, otros mediadores de infl amación, sobre todo el fragmento C5a de complemento, inducen una expresión aumentada de moléculas de adhesión celular complementaria en neutrófi los (integrinas β2). Por tanto, el endotelio en la infl amación aguda es alterado metabólicamente para producir factores vasoactivos (en particular PAF y óxido nítrico), así como para facilitar la adherencia los neutrófi los. Sialil Lewis X ICAM-1 Rodamiento P-selectina E-selectina L-selectina C5a LTB4 TNF actúan sobre los neutrófilos IL-1 TNF actúan sobre el endotelio integrinas β-2 Quimiocinas señalan la expresión de integrina Adhesión Quimiocinas fijas a proteoglucanos Figura 4.5 Moléculas de adhesión celular que participan en la adhesión de neutrófi los. IL-1, interleucina 1, TNF, factor de necrosis tumoral, LTB4, leucotrieno B4. Activación endotelial en la infl amación aguda 4 PATOLOGÍAPatología clínica 40 Los neutrófi los son atraídos al área de lesión tisular por mediadores químicos El movimiento de los neutrófi los desde la luz vascular hasta el interior del área dañada es mediado por sustancias cono- cidas como factores quimiotácticos, que difunden desde el área del tejido lesionado. Los principales factores quimiotácti- cos del neutrófi lo se listan en Puntos clave sobre mediado- res (pág. 45). Estos factores se fi jan a receptores de la superfi cie de los neutrófi los y activan sistemas de segundos mensajeros aumentan los niveles de calcio citosólico y dan lugar a la unión de especializaciones citosqueléticas impli- cadas en la motilidad. Los neutrófi los matan microorganismos y degradan el tejido lesionado El neutrófi lo polimorfo está cargado con grandes cantidades de gránulos lisosómicos citoplasmáticos que son ricos en enzimas proteolíticas, las cuales son capaces de desdoblar tanto las células como los materiales de la matriz celular. Los neutrófi los tienen también gran potencial fagocítico y pue- den ingerir activamente microorganismos patógenos, que son luego destruidos, ya sea por enzimas lisosómicas o por mecanismos que generan radicales libres tóxicos. La fagoci- tosis del neutrófi lo se ilustra en la fi gura 4-6. Ésta es una enfermedad aguda, cuyas características principales son causadas por la activación sistémica del endotelio, lo cual conduce a vasodilatación generalizada, agregación plaquetaria y disfunción secundaria generalizada de órganos, en particular en los riñones, hígado, pulmones y corazón. La situación clínica principal, en la cual ocurre este síndrome, es la septicemia por bacterias gramnegativas. La patogenia se debe a una activación endotelial inapropiada mediada por citocinas. Al comprenderse más la patogenia de este síndrome, el tratamiento que intenta bloquear los receptores de IL-1, o la administración de anticuerpos neutralizantes del TNF, está bajo experimentación. Ligando de superficie Receptor celularLisosomas NúcleoCorteza de actina Partícula extraña Receptor de fijación Seudópodo dirigido por actina Englobamiento de partícula por internación Fusión de membrana con formación de fagosoma Los lisosomas se fusionan con fagosoma Fagolisosoma Cuerpo residual a b c d e f Figura 4.6 Fagocitosis de neutrófi los. a) Los neutrófi los tienen receptores de membrana para la porción Fc de anticuerpos, factores de complemento fi jos a partículas extrañas, y polisacáridos bacterianos. Los neutrófi los no fagocitan materiales a los cuales no se fi jan. b) Como primer paso en la fagocitosis, el neutrófi lo se fi ja a la partícula anormal por sus receptores específi cos. La célula emite seudópodos para rodear la partícula, impulsada por unión y desunión de fi lamentos de actina. c) Los seudópodos se fusionan para envolver por completo la partícula anormal, formando una vesícula endocítica. Tal vez proteínas especiales permiten el sellado fi nal de la membrana. d) La partícula en el interior de la vesícula endocítica se llama fagosoma. e) El fagosoma se funde con gránulos del neutrófi lo, sobre todo gránulos primarios, que descargan su contenido, exponiendo a la partícula a una potente mezcla de enzimas lisosómicas. Si la partícula es una bacteria, la muerte es aumentada por peróxido de hidrógeno y superóxido, que son generados por la reducción enzimática del oxígeno mediante oxidadas de erupción respiratoria (RBO, del inglés Respiratory Burst Oxidases) (enzimas de membrana). f ) La destrucción de la partícula se asocia con la formación de un cuerpo residual que contiene material degradado. Síndrome de respuesta infl amatoria sistémica 4Respuestas tisulares al daño 41 Los neutrófi los son células fagocíticas de vida corta La desventaja de los neutrófi los es que son de vida corta, ya que sobreviven sólo unas cuantas horas, una vez que están en los tejidos. En consecuencia, el abastecimiento de neutrófi los para el área lesionada necesita ser constante. Cualquier área de tejido dañado tendrá abundantes neu- trófi los viables que fagocitan de forma activa, que están mezclados con los restos de neutrófi los muertos. Al morir, los neutrófi los liberan parte de sus enzimas lisosómicas al tejido circundante, las cuales continúan actuando fuera de la célula, descomponiendo proteínas estructurales y licuando parcialmente el tejido. Los neutrófi los son estimulados a emigrar en su mayor número hacia donde el daño tisular es causado por la inva- sión bacteriana, ya que muchos productos bacterianos son factores quimioatrayentes potentes. Esta emigración en gran escala es de mucho benefi cio, porque los neutrófi los no sólo desintegran y degradan el tejido lesionado, sino también fagocitan y matan las bacterias causales. En el sitio en el cual se ha producido una emigración masiva con disgregación de tejidos, se forma una sustancia líquida espesa llamada pus, que contiene desechos celulares necróticos, neutrófi los vivos y muertos y a veces, microorganismos. Los macrófagos desempeñan un pequeña parte en la infl amación aguda Un componente menor del exudado infl amatorio agudo está formado por macrófagos derivados de monocitos en la sangre circulante, que migran hacia el área lesionada des- pués que los neutrófi los. Se presentan en números muy reducidos en etapa temprana de la infl amación aguda, pero, con el paso del tiempo aumentan en número para facilitar la eliminación de material muerto. Son activamente fago- cíticos y tienen potentes sistemas para la muerte bacteriana. Por su capacidad para el metabolismo oxidante sobreviven mucho más tiempo que los neutrófi los Además de su capacidad fagocítica, los macrófagos des- empeñan funciones secretoras, producen factores de creci- miento y citocinas que median algunos de los eventos en la respuesta infl amatoria. También asisten en la reparación después daño tisular. Los macrófagos ejercen más funciones importantes en la infl amación crónica (pág. 50-1). El exudado infamatorio agudo varía en su composición Los componentes de la respuesta infl amatoria aguda pue- den variar en sus proporciones relativas, dependiendo del sitio y causa de dicha respuesta infl amatoria. • Cuando los neutrófi los dominan su composición y el material es licuado formando pus, el exudado se denomina purulento. • Si la fi brina es abundante, como se ve con mucha frecuencia en relación a superfi cies serosas (p. ej., superfi cie del pericardio, pulmón o peritoneo), el exudado se llama fi brinoso. • Cuando el líquido es el mayor componente del exudado, se denomina seroso. En las fi guras 4-7, 4-8 y 4-9 se ilustran ejemplos de exudados purulento, fi brinosoy seroso. El absceso es el resultado de la degradación local de tejido Cuando un área de necrosis tisular es extensa, y la causa son bacterias formadoras de pus (piógenas), puede for- marse un absceso agudo. Un absceso es una masa de tejido necrótico, con neutrófi los muertos y viables suspendidos en los productos líquidos de tejido degradado por enzimas de los neutrófi los. En sus etapas iniciales está rodeado por una capa de exudado infl amatorio agudo, y se llama abs- ceso agudo (fi gura 4-11). En esta etapa, si las bacterias son capaces de sobrevivir, proliferar y causar necrosis, el absceso puede continuar aumentando de tamaño. Si el absceso agudo crece de manera lenta o no crece en absoluto, el exudado infl amatorio que forma la pared del Es paradójico el hecho de que el proceso infl amatorio agudo, que intenta ser protector y reparador, con frecuencia produzca enfermedades graves, y aun la muerte. Para ilustrar: en los dos ejemplos de trastornos comunes expuestos a continuación, los síntomas y complicaciones de la enfermedad son el resultado del proceso infl amatorio agudo. • En la epiglotitis aguda, la infección de las vías respiratorias superiores por la bacteria Haemophilus causa una infl amación aguda. La producción extensa de exudado en los tejidos blandos de la submucosa laríngea puede conducir a un estrechamiento tan intenso de la vía aérea, que la respiración se altera. Por último, la respuesta infl amatoria aguda a la infección puede dar lugar a muerte por asfi xia. • En la meningitis aguda (fi gura 4-7), la infección de las leptomeninges por bacterias induce una respuesta infl amatoria aguda. Aunque las bacterias puedan ser de baja patogenicidad, y por sí mismas generen poco daño tisular, la respuesta infl amatoria aguda causa trombosis de vasos sanguíneos locales y obstruye la perfusión de la corteza cerebral. En esta forma la respuesta infl amatoria aguda a la infección origina más daño que el microorganismo infeccioso en su intento para combatirlo. Muchos otros ejemplos y sus implicaciones clínicas se presentan más adelante en el libro. La infl amación aguda puede ser peligrosa 4 PATOLOGÍAPatología clínica 42 absceso es sustituido en forma gradual por tejido de granu- lación y cicatricial. Cuando el área central de tejido dañado no se erradica y los desechos contienen bacterias prolife- rantes viables, que son capaces de causar daño tisular; se trata de un absceso crónico. La infl amación aguda es instrumentada por mediadores químicos Se han documentado muchos factores que median e ins- trumentan los eventos de la infl amación aguda. Los media- dores químicos de la infl amación son importantes, pues el proceso puede modifi carse con fármacos para minimizar efectos indeseables y muy perjudiciales. Los mediadores pueden proceder de células o ser derivados del plasma (fi gura 4-10). Los mediadores derivados del plasma entran al área lesionada por medio del exudado infl amatorio. En su mayor parte son proteínas precursoras que son activadas por enzimas proteolíticas. Una vez activadas, por lo general tienen semivida corta. Una vez que están en los tejidos son rápidamente inactivadas por una variedad de sistemas enzi- máticos, o de depuración. La histamina es el principal mediador preformado de la infl amación. Liberada a partir de las células cebadas, basó- fi los y plaquetas, causa dilatación transitoria de las arterio- las, incrementa la permeabilidad en las venas y es la causa primaria del aumento de la permeabilidad vascular durante las primeras horas posteriores a la lesión. Las prostaglandinas y los leucotrienos son derivados a partir de la síntesis local del ácido araquidónico. Este ácido a b F a b N Figura 4.7 Exudado purulento en el encéfalo y las meninges. a) Muestra macroscópica. b) Corte histológico. En (a), que muestra el encéfalo de un niño, es visible un exudado espeso, cremoso, debajo de la aracnoides, que es más prominente en las áreas frontal y temporal. Este aspecto cremoso se debe a la presencia de neutrófi los polimorfos en el exudado, como se ilustra en (b). Puede hacerse el diagnóstico de meningitis purulenta mediante la identifi cación de abundantes de neutrófi los (N) en una muestra de líquido cefalorraquídeo obtenida por punción lumbar; a veces puede verse el microorganismo causal en esas muestras, y la muestra se debe enviar para cultivo microbiológico para identifi car el organismo específi co. Figura 4.8 Exudado fi brinoso en el pericardio. a) Muestra macroscópica. b) Corte histológico. En (a), un exudado “velloso” cubre la superfi cie total del pericardio, tanto visceral como parietal, visto a través de un corte en el pericardio parietal. Este aspecto velloso se debe al predominio de fi brina (F) en el exudado, como se ve en (b). El exudado destruye las superfi cies lisas normales de la cavidad pericárdica, y su presencia se puede detectar en clínica mediante auscultación, cuando puede escucharse un ruido rasposo con cada latido del corazón (frote pericárdico). 4Respuestas tisulares al daño 43 graso de cadena larga lo liberan las membranas celulares por activación de la enzima fosfolipasa A2. Hay dos vías princi- pales en el metabolismo del ácido araquidónico. 1. La vía de la ciclooxigenasa produce: tromboxano A2 (TXA2), que agrega plaquetas y causa constricción vascular; prostaciclina (PGI2), que inhibe la agregación plaquetaria y dilata vasos; prostaglandinas estables (PGE2, PGF2α, PGD2), que producen vasodilatación y aumentan la permeabilidad vascular; la PGE2 también causa dolor. Existen dos formas de ciclooxigenasa llamadas COX-1 y COX-2. La COX-1 suelen expresarse como una enzima constitutiva de las células, mientras que COX-2 es inducida en células, donde participa en la infl amación. 2. La vía de la lipooxigenasa produce leucotrienos (LTC4, LTD4, LTE4) que causan vasoconstricción y aumentan la permeabilidad en las vénulas. El LTB4 estimula la adhesión del leucocito al endotelio. El factor activador de plaquetas (PAF, del inglés Pla- telet-Activating Factor) es sintetizado por células cebadas/ basófi los, y su liberación puede ser mediada por IgE. Sin- tetizado también por plaquetas, neutrófi los, monocitos y endotelio, es un compuesto fosfolípido que causa vasocons- tricción, aumento de la permeabilidad vascular, y agregación de plaquetas. Es cuando menos 1 000 veces más potente que la histamina; además, estimula la síntesis de metaboli- tos del ácido araquidónico. Las citocinas son polipéptidos de linfocitos y monocitos activados. Las principales citocinas que participan en la infl a- mación aguda son las interleucinas (IL-1, IL-8) y el factor de necrosis tumoral α (TNFα, del inglés Tumor Necrosis Factor α). Estas sustancias originan: • Inducción de moléculas de adhesión celular en el endotelio. • Inducción de la síntesis de PGI2 (prostaciclina). • Inducción de la síntesis de PAF • Fiebre, anorexia, y estimulación de síntesis de proteínas de fase aguda por el hígado. • Estimulación de la proliferación y actividad secretora de los fi broblastos. • Atracción de neutrófi los hacia el área lesionada (IL-8). PE Figura 4.9 Derrame seroso pericárdico. Los derrames serosos son importantes sólo cuando se producen en un espacio confi nado, por ejemplo, en la cavidad pericárdica. Esta ecocardiografía muestra un derrame pericárdico típico que distiende ampliamente el saco pericárdico (PE). El problema clínico surge porque la presión muy aumentada en la cavidad pericárdica interfi ere con el llenado auricular. A A Figura 4.11 Absceso agudo. Pulmón que muestra múltiples abscesos agudos (A) debidos a infección estafi locócica. Figura 4.10 Principales grupos de mediadores que participan en la infl amación aguda. Mediadores celulares de la infl amación aguda Almacenados Histamina Síntesis activa Prostaglandinas Leucotrienos Factor activador de plaquetas Citocinas Óxido nítrico Quimiocinas Mediadores celulares de la inflamación aguda derivados del plasma Sistema de cinina Vía de coagulación Sistema trombolítico Vía de complemento – Bradicinina – Factor de Hageman activado – Plasmina – C3a, C3b y C5a 4 PATOLOGÍAPatología clínica 44 Las quimiocinas son una familia de factores secretados por leucocitos y células endoteliales, en respuesta al daño tisular y otros mediadores infl amatorios. Están fi jas a la matriz extracelular y a los proteoglucanos de sulfato de heparina de las células. Además establecen un gradiente de concentra- ción desde el foco de la infl amación. El rodamiento de los neutrófi los hace que éstos encuentren quimiocinas fi jas a proteoglucanos en las células endoteliales. Receptores de quimiocina específi cos son activados y esto señala la activa- ción de integrinas del leucocito que median la adhesión y la emigración (pág. 38-9). Las quimiocinas son removidas de la circulación mediante el receptor del antígeno Duffy para quimiocinas (DARC) expresado en los eritrocitos. El óxido nítrico es una molécula pequeña, sintetizada de forma local por endotelio y macrófagos, mediante la activi- dad de la enzima sintasa de óxido nítrico. Es una potente causa de dilatación y aumento de la permeabilidad vascular. Como un importante intermediario de oxígeno reactivo, también media la muerte celular y la bacteriana. El sistema de complemento comprende un conjunto de proteínas del plasma que desempeña importantes funciones en la inmunidad y en la infl amación. Es una cascada de activación con la producción de abundantes péptidos inter- mediarios activados. Los principales productos que intervie- nen en la infl amación aguda son: • C3a, aumenta la permeabilidad vascular liberando histamina de células cebadas y plaquetas. • C5a, aumenta la permeabilidad vascular al liberar histamina de células cebadas y plaquetas, es un agente quimiotáctico para los neutrófi los, e induce moléculas de adhesión a la célula endotelial. • El complejo C345 es quimioatrayente para los neutrófi los. • C3b opsoniza bacterias y facilita la fagocitosis de los neutrófi los. Las cininas son péptidos pequeños derivados de precur- sores del plasma por escisión proteolítica. El sistema es acti- vado por una de las proteínas de coagulación, el factor de Hageman (Factor XII) activado, lo cual disocia al péptido precalicreína a calicreína. La calicreína estimula a un cininó- geno de alto peso molecular a formar bradicinina, que es un potente mediador del aumento de la permeabilidad vascular, causa dolor y activa al sistema de complemento. La vía de la coagulación controla la coagulación sanguí- nea mediante la formación de fi brina a partir del fi brinógeno. El factor XII (factor de Hageman) es activado en el exudado infl amatorio cuando entra en contacto con colágeno fuera del vaso. A continuación, estimula el depósito de fi brina, activa al sistema de cinina, e impulsa el sistema trombolítico. Cuando el fi brinógeno se convierte en fi brina, se forman fi brinopéptidos, los que aumentan la permeabilidad vascular, además de ser quimiotácticos para los neutrófi los. Vía trombolítica. La enzima plasmina (generada por el activador del plasminógeno derivado del endotelio por acción de la bradicinina) es una enzima proteolítica que desem- peña varias funciones en la infl amación. Plasmina: • Activa al sistema de complemento. • Activa al factor de Hageman. • Lisa fi brina para formar productos de degradación de la fi brina que aumentan la permeabilidad de los vasos. En la infl amación aguda, estos factores actúan en conjunto, para realizar los cambios estructurales y funcionales. RESULTADO DE LA REACCIÓN DE INFLAMACIÓN AGUDA Bajo circunstancias favorables, la reacción infl amatoria aguda es adecuada para enfrentarse a un evento lesivo y para preparar las bases para la curación. El resultado de la reacción depende de la eliminación del exudado infl amato- rio y del reemplazo, ya sea por células regeneradas del tipo original (regeneración) o por tejido cicatricial (cicatrización fi brosa). Los posibles resultados fi nales se resumen en la fi gura 4-13. Se produce resolución cuando hay daño mínimo a la estructura del tejido, y las células pueden crecer de nuevo. En algunas circunstancias, aunque puede haber destrucción extensa de células, el daño a los tejidos de soporte es mínimo. Se forma un exudado infl amatorio agudo, el cual, en la resolución, deja al estroma de soporte indemne, y la única Las indicaciones cínicas de un proceso infl amatorio agudo incluyen: • Malestar general. • Fiebre. • Dolor, a menudo localizado al área infl amada, por ejemplo, la fosa ilíaca derecha en la apendicitis aguda. • Frecuencia del pulso rápida. Los estudios de laboratorio suelen revelar: • Un aumento en la cuenta de neutrófi los en la sangre periférica. • Un aumento en la velocidad de sedimentación globular (VSG). • Un aumento en la concentración de proteínas de fase aguda en la sangre. Éstas suelen estar presentes en pequeñas concentraciones, pero aumentan mucho en respuesta a la infl amación aguda. Producidas por el hígado, son inducidas por la IL-1 circulante. Como ejemplos específi cos, la más común es la proteína C reactiva, que puede medirse en la sangre para vigilar los procesos infl amatorios. Medicina de laboratorio 4Respuestas tisulares al daño 45 La respuesta infl amatoria aguda se puede tratar con antinfl amatorios, que previenen la producción de mediadores clave de la infl amación. • La actividad de la fosfolipasa A es inhibida por esteroides, limitando en esa forma la producción de ácido araquidónico y sus metabolitos. • La aspirina inhibe la vía de la ciclooxigenasa y previene la síntesis de prostaglandinas y tromboxano. • Los antiinfl amatorios no esteroides (AINES) inhiben al ácido graso ciclooxigenasa, COX-2. La COX-2 inicia la biosíntesis de prostaglandinas y tromboxanos. Hay dos mecanismos para aumentar la permeabilidad del endotelio vascular de los vasos pequeños después de la lesión tisular (fi gura 4-12): • Toxinas y agentes físicos pueden causar necrosis del endotelio vascular, produciendo un escape anormal (escape vascular no mediado). • Mediadores químicos de la infl amación aguda pueden causar retracción de células endoteliales, dejando espacios intercelulares (escape vascular mediado). En un trabajo experimental se aislaron tres tipos de aumento del escape de líquido de los vasos, que se produce en tiempos diferentes después de la lesión: 1. Una respuesta inmediata que es transitoria, dura 30 min y es mediada por acción de la histamina sobre el endotelio. 2. Una respuesta tardía que comienza de 2 a 3 h después de la lesión, dura por hasta 8 h, la cual es mediada por factores sintetizados por células locales, por ejemplo: bradicinina, factores derivados del complemento y factores liberados de neutrófi los muertos en el exudado. 3. Una respuesta inmediata que es prolongada por más de 24 h y se observa cuando hay necrosis directa de endotelio, como en el caso de una quemadura o toxina química. Es probable que en la enfermedad se activen las tres respuestas, con una respuesta inmediata prolongada cerca del centro de la lesión y respuestas mediadas en la interfase entre los tejidos dañados y sanos. Uniones endoteliales Proteínas del plasma Medidores químicos Membrana basal Retracción endotelial Muerte endotelial Exudado líquido Toxinas y agentes físicos Escape vascular mediado Escape vascular no mediado Figura 4.12 Los dos mecanismos principales del aumento de la permeabilidad vascular. Terapéutica médica de la infl amación aguda Factores que intervienen en la permeabilidad vascular en la infl amación aguda Puntos clave Mediadores en la infl amación aguda Vasodilatación Histamina, prostaglandinas, óxido nítrico, bradicinina, PAF Aunmento de la permeabilidad Histamina, C3a, C5a, bradicinina, leucotrienos, PAF, óxido nítrico Adhesión de neutrófi los IL-1, TNFα, PAF, C5a,quimiocinas Quimiotaxis de neutrófi los C5a, TLB4, componentes bacterianos, quimiocinas Fiebre IL-1, TNF, prostaglandinas Dolor Prostaglandinas, bradicinina Necrosis tisular Contenidos de gránulos lisosomales de neutrófi los Radicales libres generados por neutrófi los 4 PATOLOGÍAPatología clínica 46 defi ciencia está en las células epiteliales. El exudado puede retirarse del área infl amada por una combinación de enzi- mas neutrofílicas de licuefacción (con reabsorción del líqui- dos al interior de los linfáticos) y fagocitosis de partículas de desecho por macrófagos. Las células lesionadas se regeneran, dejando la estructura casi igual a como estaba antes y puede recuperarse la fun- ción normal. Este proceso, llamado resolución es el mejor resultado, pero no es común. En la mayor parte de los casos, el estroma de soporte se lesiona y la curación se rea- liza por formación de cicatriz. La regeneración de las células está limitada a ciertos tipos. Las células nerviosas y las células del músculo car- diaco no se pueden dividir, por lo cual su pérdida es per- manente. Las células del hígado y los riñones no suelen dividirse, pero después de una lesión pueden hacerlo para remplazar células que se han perdido. Otras células, como las de la superfi cie epitelial, están dividiéndose de forma constante y tienen una gran capacidad de regeneración después del daño. La organización y reparación de la infl amación aguda conducen a la curación por una cicatriz colágena Cuando se ha producido un daño estructural substancial al estroma del tejido, la curación no ocurre mediante la reso- lución del exudado, sino por un proceso conocido como organización y reparación, que fi nalmente lleva a la forma- ción de una cicatriz. La secuencia de cambios se muestra en la fi gura 4-15, tanto en secuencia diagramática como histológica, de la siguiente manera: Resolución Curación y reparación Inflamación crónica Organización mediante fagocitosis y formación de tejido de granulación Organización con inflamación continuada Crecimiento celular Daño neutralizado, daño tisular mínimo Daño neutralizado, cierto daño tisular Agente lesivo persistente con destrucción tisular Formación de absceso Respuesta neutrofílica intensa con destrucción tisular Inflamación aguda Daño o necrosis tisular Figura 4.13 Diagrama del fl ujo de la infl amación aguda. La neumonía lobar es un tipo de infl amación aguda del pulmón, resultado de un daño causado por ciertos tipos de bacterias patógenas dentro de los sacos alveolares. La presencia de las bacterias y sus toxinas excretadas, causa la muerte de células epiteliales (neumocitos de tipos 1 y 2) que recubren los espacios alveolares. La respuesta del cuerpo consiste en producir un exudado infl amatorio, cuyos componentes (líquidos, sales, fi brinógeno/fi brina, otras proteínas, neutrófi los y macrófagos) pasan desde la red de capilares que rodea los sacos alveolares hasta el interior de la luz alveolar. Al desarrollarse la enfermedad, el aire en un número grande de alvéolos es reemplazado por exudado (fi gura 4-14a). Este cambio tiende a propagarse rápidamente a través de todos los sacos de aire de un lóbulo del pulmón (de ahí neumonía lobar). El paciente pierde una considerable proporción de capacidad de intercambio gaseoso. Es importante que, aunque las células del recubrimiento alveolar mueren, el estroma de soporte y la estructura vascular del pulmón permanecen intactas. Bajo condiciones favorables, en especial si el paciente es tratado con antibióticos, los neutrófi los en el exudado fagocitan y destruyen todas las bacterias causales, punto al cual puede comenzar el proceso de resolución. Las enzimas liberadas por los neutrófi los desdoblan las estructuras proteínicas (p. ej., la fi brina) y restos de células muertas, volviendo al exudado altamente líquido, parte del cual es expulsado con el esputo, pero en gran parte puede ser reabsorbido hacia la red del sistema linfático pulmonar. Los macrófagos fagocitan los desechos residuales no digeridos, que pasan al sistema linfático y son trasladados a ganglios linfáticos regionales. Al mismo tiempo, se dividen células madre epiteliales restantes para recubrir de nuevo los espacios aéreos alveolares, diferenciándose a células de recubrimiento alveolar tipos 1 2. La resolución sólo se puede lograr si las células dañadas se pueden dividir y repueblan el área � Neumonía lobar como un ejemplo de resolución de un exudado 4Respuestas tisulares al daño 47 • Capilares preexistentes en el tejido indemne forman nuevos capilares por gemación hacia el área dañada, la cual también es infi ltrada por macrófagos, fi broblastos y miofi broblastos. Los macrófagos fagocitan exudado infl amatorio y tejido muerto. La aparición de tejido de granulación vascular, un frágil complejo de capilares interconectados, macrófagos y células de soporte, reemplaza el área de tejido lesionado (fi guras 4-15b y c). • Hay un crecimiento progresivo de fi broblastos y miofi broblastos y el defecto del tejido se llena con el complejo de red vascular, fi broblastos proliferantes, y unos cuantos macrófagos residuales (tejido de granulación fi brovascular). (fi guras 4-15d y e). Con la proliferación continuada de los fi broblastos y la síntesis activa de colágeno, mucho de los capilares de nueva formación involucionan, hasta que queda un número reducido de conductos vasculares, que conectan el área de tejido dañado con el área normal indemne a su alrededor, proporcionando nutrientes, a los fi broblastos. Algunos de los vasos persistentes adquieren músculo liso en sus paredes y permanecen como vénulas y arteriolas funcionales. • Los espacios intermedios entre los vasos se llenan progresivamente con fi broblastos que sintetizan colágeno (tejido de granulación fi broso). Los fi broblastos se alinean en forma tal, que depositan colágeno de acuerdo a un patrón principalmente uniforme, en la dirección que proporciona una mayor fuerza en presencia de estrés físico. Con mucha frecuencia se produce la contracción del área del tejido de granulación, en parte por efectos contráctiles de los miofi broblastos. El tamaño del área lesionada es, entonces, reducido. • La producción de colágeno denso por los fi broblastos forma una cicatriz colágena. • Una vez que los fi broblastos han sintetizado sufi ciente colágeno para llenar el defecto, asumen un estado de reposo, en el cual tienen escaso citoplasma y un núcleo fusiforme alargado (fi guras 4-15f y g). Estos fi broblastos inactivos se conocen como fi brocitos. El proceso mediante el cual el exudado infl amatorio es sustituido por tejido de granulación se llama organización del exudado. En el cual el tejido de granulación es reem- plazado subsecuentemente por tejido fi broso, se llama reparación fi brosa. Factores locales y sistémicos que infl uyen sobre la curación Muchos factores, ya sea que se encuentren en el curso de la infl amación o durante la curación de la lesión, deterioran los procesos de organización y reparación: • La nutrición inadecuada deteriora la reparación. Se requieren proteínas para la síntesis de colágeno, así como vitamina C y cinc. • La isquemia de los tejidos perjudica de sobre manera la reparación. • La infección de los tejidos causa daño continuo, promoviendo una respuesta infl amatoria aguda continua. • El material extraño (incluyendo grandes áreas de tejido muerto) retenido en un área de lesión tisular, actúa como un nido de infección promoviendo la infl amación. Este es el fundamento de fondo sobre el desbridamiento quirúrgico del material necrótico de heridas grandes. • Los esteroides obstruyen la formación de tejido de granulación y sus efectos inmunodepresores pueden predisponer a infección local. lesionada. Una vez que el exudado se elimina de los espacios de aire alveolares, y las células epiteliales son regeneradas, se inicia de nuevo el intercambiogaseoso. Si no se produce este proceso de resolución de un exudado infl amatorio (fi gura 4-14b), por lo regular a causa de un daño estructural más intenso del estroma de soporte, se formará un área de tejido cicatricial. Figura 4.14 Resolución del exudado infl amatorio agudo en la neumonía lobar. En (a), la microfotografía muestra el exudado completamente formado, rico en neutrófi los y fi brina, llenando todos los espacios alveolares entre las paredes de los alvéolos. En (b), el exudado está en proceso de resolución. Los espacios alveolares contienen abundante líquido (que será reabsorbido) y algunos macrófagos residuales (que reingresarán en las circulaciones sanguínea y linfática). � a b 4 PATOLOGÍAPatología clínica 48 Cicatriz colágena El colágeno es denso Los fibroblastos se vuelven inactivos (fibrocitos) La vascularidad se reduce Tejido de granulación vascular Crecen capilares hacia el área dañada, formando una red Los macrófagos secretan factores fibrógenos y angiógenos Fibroblastos / Miofibroblastos Vaso Endotelio Macrófagos que emigran hacia el área del daño El área se vuelve semilíquida Tejido de granulación fibrovascular Los fibroblastos proliferan y comienzan a depositar colágeno a b d c e f g Figura 4.15 Organización y reparación. (a) Eliminación de desechos por macrófagos. (b) Tejido de granulación vascular. (c) Tejido de granulación vascular. Esta fotomicrografía muestra los abundantes vasos de paredes delgadas del tejido de granulación. El tejido intermedio contiene macrófagos residuales. (d) Tejido de granulación fi brovascular. (e) Tejido de granulación fi brovascular. También se observa el tejido entre las redes vasculares que se están llenando con fi broblastos proliferantes que ya tienden a alinearse en dirección a las fuerzas de tensión. (f ) Formación de cicatriz colágena. (g) Cicatriz colágena temprana. En la fotomicrografía se ven los núcleos de los fi broblastos que están comprimiéndose. Los fi broblastos previamente activos, se han vuelto fi brocitos inactivos en reposo. 4Respuestas tisulares al daño 49 • La exposición a radiación reduce la capacidad de un área lesionada para la reparación; por ejemplo, una herida en un área de radioterapia previa se reparará de forma defi ciente. • La diabetes se asocia con una mala reparación de las heridas por varias razones, que incluyen la susceptibilidad a las enfermedades vasculares y a la isquemia, así como mayor predisposición a la infección. • La denervación de un área deteriora la curación. La curación es promovida por: • Retiro de tejidos muertos para permitir la adición de tejidos sanos. • Administración de antibióticos apropiados en casos de infección. La curación de las heridas de los tejidos, incluyendo las causadas por procedimientos quirúrgicos, también sucede mediante procesos de organización y formación de tejido de granulación y cicatricial. La situación ideal para la curación es una herida quirúrgica, en la cual superfi cies adyacentes están adosadas de manera estrecha, y manteniéndolas juntas mediante material de sutura. El ejemplo clásico de una herida de la piel suturada se presenta en la fi gura 4-16. La característica clave de este tipo de curación, es que hay sólo un espacio estrecho entre las áreas adyacentes, con una cantidad mínima de tejido muerto limitada a los bordes mismos de la herida. Cuando se ha producido una pérdida extensa de células, el resultado es un defecto tisular grande que tiene que ser llenado con tejido de granulación. Los ejemplos incluyen úlceras de superfi cie grande que no pueden suturarse. Como el daño es extenso, la respuesta infl amatoria en los bordes de la herida suele ser intensa y la gran cantidad de tejido de granulación requerida signifi ca que la curación toma un tiempo prolongado. Sin embargo, el tamaño fi nal de la cicatriz colágena es reducido por retracción de la herida en su curación. Los miofi broblastos se contraen en la etapa de formación del tejido de granulación, y este proceso, llamado contracción de la herida, puede reducir el área de superfi cie de una herida abierta a 10% de su tamaño original. La curación de superfi cies con bordes opuestos, se ha denominado curación por primera intención; la curación de heridas abiertas a veces se conoce como curación por segunda intención. La diferencia entre ambas parece relacionarse más con la cantidad de relleno requerida para cerrar el defecto del tejido, que con cualesquier diferencias especiales en los mecanismos. La curación de las heridas se logra sólo por organización, reparación, y formación de cicatriz Día 1 Aparecen neutrófi los en los márgenes de la incisión. Hay una respuesta infl amatoria aguda en cada lado del espacio estrecho de la incisión, causando edema, enrojecimiento y dolor en el sitio de la herida. Las células epiteliales en el borde de la herida sufren mitosis y comienzan a migrar a través de la herida. Día 2 Los macrófagos comienzan a infi ltrar el espacio de la incisión y a demoler la fi brina. La continuidad de la superfi cie epitelial se restablece en la forma de una delgada capa epitelial. Día 3 El tejido de granulación empieza a invadir espacio tisular. La continuidad de la superfi cie epitelial se refuerza por engrosamiento de la capa epitelial. Día 5 El espacio de la incisión es llenado por tejido de granulación vascular: se deposita colágeno de forma progresiva. El epitelio superfi cial alcanza el espesor normal. La respuesta infl amatoria aguda en los bordes de la herida empieza a ceder y se reducen el edema y el enrojecimiento de tejidos adyacentes. Día 7 Las suturas son por lo común se retiran de las heridas de la piel. La herida tiene alrededor de 10% de la fuerza de tensión de la piel normal. Día 10 Se producen proliferación de fi broblastos y depósito de colágeno adicionales en el tejido de granulación, en el espacio de la incisión, aumentando la fuerza de la herida. Día 15 El depósito de colágeno sigue las líneas de tensión del tejido. El tejido de granulación pierde parte de su vascularidad, pero aún aparece más rosado que los tejidos adyacentes. Día 30 La herida tiene ahora 50% de la fuerza de tensión de la piel normal. 3 meses La herida alcanza un máximo de 80% de fuerza de tensión de la piel normal. Ahora, aparece más vascular que la piel adyacente sólo marginalmente. El blanqueamiento completo de la cicatriz toma varios meses más. Figura 4.16 Etapas en la curación de una herida de la piel suturada. 4 PATOLOGÍAPatología clínica 50 El encéfalo lesionado se repara mediante el crecimiento de astrocitos más que por la formación de cicatrices de colágeno Por lo general, las lesiones del encéfalo no son reparadas por proliferación de fi broblastos, sino por medio de la prolife- ración de las células encefálicas de soporte, o astrocitos. El tejido necrótico es retirado y sustituido por líquido, el cual forma una lesión quística. Rodeada por fi bras gliales com- pactadas y producidas por astrocitos, esta lesión se conoce como una cicatriz glial, o gliosis astrocítica. Los cambios siguientes a la lesión del tejido encefálico se describen con más detalle en el capítulo 1. La cicatriz fi brosa es un resultado fi nal inadecuado en la reparación de hueso Cuando se lesiona el hueso, por lo común debido a una fractura, la cicatrización colágena, por sí sola, es insufi ciente para repararlo. Aunque la fractura de un hueso sigue los mismos procesos de organización, formación de tejido de granulación y crecimiento al interior de fi broblastos, una proliferación adicional de osteoblastos produce la matriz de colágeno altamente especializada conocida como osteoide, que luego es mineralizada para formar hueso. La mezcla de tejido de granulación fi broso y el desarrollo de hueso nuevo, que se llama callo, forma un puente entre los extremos del hueso roto. En una etapa posterior, el calloes readaptado para reestablecer la estructura normal del hueso previa a la fractura. Los detalles de la reparación del hueso se propor- cionan en el capítulo 24. INFLAMACIÓN CRÓNICA Cuando persiste un estímulo lesivo no puede ocurrir una curación completa, y sigue una infl amación crónica La secuencia de lesión tisular → infl amación aguda → exudado → organización del exudado → tejido de granulación → cicatriz fi brosa, sólo ocurre cuando el estímulo lesivo es de corta duración y no persiste. En estos casos, la formación de cicatriz es consecutiva. Cuando el estímulo lesivo persiste, los procesos de conti- nuación de la necrosis tisular, organización, y reparación, tienen lugar de manera simultánea. Además de la infl ama- ción aguda, se activan las defensas específi cas del sistema inmune alrededor del área de la lesión, y los tejidos son infi ltrados por células linfoides activadas. El estudio histoló- gico de un área afectada mostrará desechos de células necró- ticas, exudado infl amatorio agudo, tejido de granulación fi broso y vascular, células linfoides, macrófagos y cicatriz colágena. Este estado, llamado infl amación crónica, persis- tirá hasta que el estímulo lesivo se elimine, o neutralice. La infl amación crónica es un equilibrio entre la reparación y daño tisular continuo La infl amación crónica es el resultado por una parte de un equilibrio entre el daño tisular continuo y erradicación del estímulo lesivo y de la reparación y formación de cicatriz, por la otra (fi gura 4-17). Hay cinco eventos clave en la curación por organización y reparación. Vasos locales: 1. Son estimulados para producir crecimientos (angiogénesis). Células de soporte local: 2. Se dividen para formar fi broblastos y miofi broblastos (mitogénesis). 3. Migran hacia el área de daño tisular (quimiotaxis y motilidad). 4. Secretan colágeno (fi brogénesis). 5. Producen enzimas degradantes de la fi brina (remodelación). Los factores de crecimiento peptídicos estimulan la angiogénesis, promueven la división y migración celular, y estimulan la secreción de colágeno. Los principales ejemplos son el factor de crecimiento derivado de plaquetas (mitogénesis y quimiotaxis), el factor básico de crecimiento de fi broblastos (angiogénesis, mitogénesis, quimiotaxis), factor de crecimiento transformador (fi brogénesis), IL-1, y factor de necrosis tumoral, (fi brogénesis). Las moléculas en la matriz extracelular facilitan la adhesión de células y actúan como señales, afectando la diferenciación y el crecimiento; por ejemplo, la fi bronectina aumenta en los tejidos durante la curación, y media la adhesión de capilares en crecimiento y fi broblastos, favoreciendo su respuesta al factor básico de crecimiento de fi broblastos. Como parte del aumento en la fuerza de la herida, el colágeno secretado sufre maduración, cuya base molecular incluye degradación y aumento del entrecruzamiento. La degradación implica secreción de metaloproteinasas por células de soporte que degradan colágeno. El tipo de colágeno secretado en etapa temprana en la formación del tejido de granulación es tipo III, que más adelante es reemplazado por degradación y secreción de colágeno tipo I. Eventos celulares en la curación de la herida 4Respuestas tisulares al daño 51 • Si el estímulo lesivo es neutralizado o erradicado, no se produce necrosis tisular adicional y la respuesta reparadora progresa hasta la cicatrización completa. • Cuando el estimulo lesivo no puede neutralizarse o erradicarse, el equilibrio entre el daño tisular y la reparación de los tejidos se mantiene en un tipo de estancamiento y persistirá un estado de infl amación crónica, con mucha frecuencia por años. Durante este periodo, el equilibrio puede alterarse, a menudo debido a cambios de factores locales o sistémicos en el paciente. Algunos de los posibles resultados se presentan en rela- ción con el ejemplo de ulceración crónica del estómago y duodeno inducida por ácido (úlcera péptica crónica), ilus- trada en la fi gura 4-18 Los mecanismos inmunitarios dominan las respuestas celulares en la infl amación crónica Aunque los neutrófi los son las células efectoras claves en la infl amación aguda, las de la infl amación crónica son células linfoides y macrófagos, refl ejo de la respuesta inmunitaria al agente lesivo tisular. En la infl amación crónica, los macrófagos no sólo funcionan como células fagocíticas (eliminado y destruyendo desechos celulares), también complementan otras actividades inmu- nitarias y funcionales. Como los linfocitos, células plasmáticas y macrófagos están presentes en las reacciones infl amatorias crónicas, a veces son referidas como células infl amatorias crónicas (fi gura 4-19). El macrófago es la célula efectora principal en la infl amación crónica Los macrófagos se encuentran entre las principales células efectoras en la infl amación crónica y desempeñan varias funciones. Son convertidos de monocitos inactivos a macró- fagos funcionales por señales, de las que el interferón- γ es la mejor caracterizada. La morfología de los macrófagos activados cambia, en particular al desarrollarse el aparato subcelular para la sín- tesis. Estas células desarrollan un citoplasma voluminoso, en cuya etapa son conocidas como células epitelioides. Además, la fusión de macrófagos activados es un evento común mediante el cual se forman células histiocíticas mul- tinucleadas gigantes. Necrosis continua en la superficieCapas musculares Peritoneo Submucosa Mucosa respuesta de curación del cuerpo Ácido gástrico Tejido de granulación fibrovascular Cicatriz fibrosa Tejido de granulación vascular Exudado inflamatorio agudo Figura 4.17 Factores que operan en el estancamiento biológico de una úlcera péptica crónica activa. El recubrimiento de las vías digestivas superiores suele estar protegido de los efectos adversos del ácido clorhídrico y las enzimas proteolíticas, producidos en la mucosa gástrica para la digestión de los alimentos. Cuando los mecanismos protectores se disocian, el ácido y las enzimas destruyen el epitelio y el estroma de soporte (causando ulceración) de la pared de la vía digestiva, afectando por lo regular al estómago y duodeno. Este estímulo nocivo es persistente, pues el estómago está produciendo siempre ácido y enzimas. Este daño tisular estimula una reacción infl amatoria aguda, con la formación de exudado cerca del ácido dañino en la luz estomacal. En las partes profundas de la úlcera, más lejos del ácido, se realizan esfuerzos para organizar el exudado, y se forma tejido de granulación, que luego progresa a cicatriz colágena. En una úlcera establecida, todos estos procesos ocurren de manera simultánea. Por tanto, una úlcera péptica es un ejemplo de infl amación crónica causada por la persistencia de un estímulo nocivo. La fi gura 4-17 muestra los factores que operan en una úlcera péptica crónica. La fi gura 4-18 ilustra los posibles resultados de tal úlcera, que dependen de que las respuestas reparadoras sean vigorosas, o de que las respuestas destructivas causen daño progresivo. El objetivo en el tratamiento de la úlcera péptica consiste en facilitar la reparación, al eliminar o reducir de forma signifi cativa los estímulos dañinos, o sea, el ácido y las enzimas secretados. La úlcera péptica ilustra los principios básicos de la infl amación crónica 4 PATOLOGÍAPatología clínica 52 Una vez activados, los macrófagos ejercen una activi- dad fagocítica y secretora mayor en la defensa contra agentes perjudiciales y son importantes en la inmunidad mediada por células, por ejemplo, presentación de antí- geno. Y secretan: • Mediadores de infl amación aguda, sobre todo factor activador de plaquetas y metabolitos del ácido araquidónico. • Metabolitos altamente reactivos de oxígeno que participan en la muerte bacteriana y celular. • Proteasas y enzimas proteolíticas que causan disolución de material extracelular. Esto esmuy pertinente en relación con lo que realizan los macrófagos: eliminar material de áreas de lesión. • Citocinas, IL-1 y TNFα. Estas sustancias estimulan la proliferación de fi broblastos y la síntesis de colágeno, que son importantes en cualquier respuesta reparadora. • Factores de crecimiento (PDGF, EGF, FGF). Estimulan el crecimiento de vasos sanguíneos, así como la división y migración de fi broblastos. Resultados de úlcera péptica Respuesta de curación del cuerpo Ácido gástrico Ácido gástrico Respuesta de curación intensa Respuesta de curación del cuerpo Ácido gástrico a b c Figura 4.18 Posibles resultados de la úlcera péptica. (a) Curación. El estímulo lesivo es superado por el proceso de curación, por lo general debido a que se reduce o neutraliza la secreción gástrica ácida. El defecto se llena con cicatriz fi brosa y se recubre con mucosa gástrica. La úlcera se cura por completo. (b) Perforación. La curación y el proceso de reparación son rebasados por el daño continuo causado por niveles crecientes de ácido gástrico. El proceso de la ulceración continúa, penetra el espesor completo de la pared y conduce a una perforación. (c) Cronicidad. El daño causado por el ácido es contrarrestado –pero no superado– por la respuesta de curación del cuerpo. Esta situación de estancamiento lleva a una úlcera gástrica crónica, que puede persistir durante muchos años. Cualquier cambio en este equilibro de los factores confl ictivos puede conducir a (a) o (b). Figura 4.19 Células infl amatorias crónicas. Fotomicrografía en la que se observan los linfocitos, macrófagos y células plasmáticas que se encuentran en áreas de infl amación crónica, en particular como resultado de las respuestas inmunitarias que intervienen en la cronicidad. 4Respuestas tisulares al daño 53 Las reacciones granulomatosas se producen cuando la fagocitosis de neutrófi los es inadecuada para neutralizar el agente causal En ciertas enfermedades, la respuesta infl amatoria aguda domi- nada por los neutrófi los, es transitoria y rápidamente reem- plazada por una reacción celular inmunitaria, que se caracteriza por agregaciones de macrófagos y linfocitos. Con frecuencia, los macrófagos forman grupos separados llamados granu- lomas. Por tanto, un modelo de este tipo se denomina infl amación granulomatosa. Es un ejemplo de una res- puesta infl amatoria crónica, pues la persistencia del agente lesivo conduce a un daño, infl amación y reparación tisular concurrentes. El estímulo lesivo que provoca una infl amación granulo- matosa incluye: • Microorganismos que son de patogenicidad baja, pero que estimulan una respuesta inmunitaria. El grupo más importante son las micobacterias, que son patógenos intracelulares con una cobertura de lipoproteína importante en la membrana celular. Las micobacterias más importantes en las enfermedades humanas son Mycobacterium tuberculosis (que origina la tuberculosis) y M. leprae (agente causal de la lepra). Otros microorganismos son Treponema pallidum, que induce la goma sifi lítica, y Bartonella henselae, que promueve la respuesta granulomatosa en la ‘enfermedad por arañazo de gato’. • Se producen granulomas en respuesta a infestación por helmintos, como el granuloma eosinófi lo rico en huevecillos del esquistosoma, que se observa de manera típica en el hígado. • Material extraño no vivo depositado en los tejidos. Como el material no es viable, las enzimas de los neutrófi los son capaces de destruirlos y el material permanece como un irritante constante dentro de los tejidos. Los ejemplos incluyen materiales exógenos que logran acceso a los tejidos (p. ej., polvos inorgánicos inhalados, como la silicona y el berilio en los pulmones), y materiales endógenos que están fuera de su sitio o depositados en grandes cantidades (p. ej., cristales de urato precipitados en la gota) (pág. 551) y queratina que ha escapado de quistes epidermoides traumatizados). • Ciertos hongos no pueden ser controlados por neutrófi los y, por tanto, estimulan reacciones granulomatosas. • La enfermedad de Crohn (pág. 260) es tipifi cada por una respuesta granulomatosa a un antígeno desconocido. • Factores desconocidos, por ejemplo, en la enfermedad de Sarcoidosis (pág. 212 y 567). La tuberculosis es un ejemplo de infl amación granulomatosa El tipo más común de tuberculosis humana (TB) es pul- monar. M. tuberculosis inhalado se dirige a los espacios alveolares del pulmón, pero también se afectan otros tejidos, según se describe en la patología de sistemas, más adelante en este libro. Una vez que está en los pulmones, la micobacteria estimula una respuesta mediada inmunitariamente, transitoria pero notable, manifi esta por la sensibilización de células T para producir citocinas (ver Recuadro de Puntos clave). Los neu- trófi los son inadecuados para controlar los microorganismos, cuyas paredes celulares son resistentes a la degradación y después de alrededor de tres semanas, la respuesta infl amatoria aguda inicial es reemplazada por un modelo infl amatorio crónico, dominado por agregados de macrófagos, reclutados y activados por citocinas derivadas de células T. La IL-12, liberada de células presentadoras de antígenos (APC, del inglés Antigen-Presenting Cells), conduce la diferenciación de célu- las CD4+Th1, que a su vez liberan TNF, IL-2 e IFNγ. El IFNγ es un potente activador de macrófagos y también aumenta la producción de macrófagos de IL-12; por tanto, el asa de activación del macrófago por células Th1 y APCs es autocatalítica. Los macrófagos activados también regulan en ascenso MHC clase II, aumentando su efi ciencia como célu- las presentadoras de antígeno. Bajo la infl uencia de citocinas como IFNγ, las células epitelioides pueden fusionarse for- mando células gigantes multinucleadas, que en la infec- ción tuberculosa se conocen como células de Langhans. En la fi gura 4-20 se muestra la estructura de un granuloma tuberculoso típico. El tipo de respuesta inmunitaria en la TB se denomina hipersensibilidad tipo IV. Los aspectos histológicos son modifi cados en pacientes inmunodefi cientes El papel central desempeñado por la célula CD4+ Th1, en la infl amación granulomatosa es ilustrado por casos de inmu- nosupresión, como en el VIH, donde la respuesta de CD4+ está deteriorada. En estos casos, los granulomas no se forman, los macrófagos permanecen inactivados y no son capaces de contener el foco primario. Este trastorno se conoce como tuberculosis primaria progresiva. • Formada por agregados de macrófagos activados que tienen una morfología epitelioide. • Vista con mucha frecuencia como una consecuencia de reacciones de hipersensibilidad tipo IV. • Los granulomas tienen muy a menudo un centro necrótico rodeado de una zona de macrófagos/ células epitelioides, rodeada, a su vez, por un collarete de linfocitos. • La reacción infl amatoria es dirigida por citocinas, que incluyen IFNγ, linfotoxina, IL-3, GM-CSF e IL-12. • La IL-12 cambia la respuesta hacia una respuesta celular mediada por Th1, más que a una reacción mediada por un anticuerpo (Th2). • El granuloma no se forma en ausencia del TNF secretado por macrófagos activados. • La respuesta es modifi cada en estados de inmunodefi ciencia debido a alteraciones en el perfi l de Th1/Th2. Puntos clave Infl amación granulomatosa 4 PATOLOGÍAPatología clínica 54 La presentación clínica de la lepra varía de una respuesta mediada por Th1 a una dominada por un perfi l de citocina Th2 Desde el punto de vista clínico, la lepra se divide en tres grupos principales, tuberculoide, dimorfa y lepromatosa. El tipo tuberculoide tiene una respuesta mediada por célula, dirigida por Th1, similar a la que se ve en la tuberculosis, con un infi ltrado linfocítico y de macrófagos intenso, con pocos microorganismos detectados. La lepra lepromatosa muestra una respuesta de macrófagos débil, con pocos linfocitos y falta de mcroorganismos, característica de una respuestamediada por anticuerpos y dirigida por Th2. La lepra dimorfa muestra una respuesta intermedia. Por tanto, el tipo clínico depende del perfi l de citocina liberado en respuesta a la infección. OTRAS CAUSAS DE INFLAMACIÓN GRANULOMATOSA La sarcoidosis es una enfermedad granulomatosa de causa desconocida En la sarcoidosis se forman granulomas separados con célu- las histiocíticas gigantes, sobre todo en ganglios linfáticos, pulmones, hígado, bazo y piel, aunque en ocasiones se afec- tan otros órganos. Desde el punto de vista histológico, los granulomas se semejan a los observados en el TB, aunque nunca desaparecen en realidad y suelen acompañarse de fi bro- sis. Los granulomas son múltiples y aumentan lentamente de tamaño, volviéndose confl uentes a veces. La causa de la enfermedad se desconoce. Los pacientes presentan por lo común una enfermedad clínica relacionada con afección pul- monar, o con evidencia de crecimiento bilateral de ganglios linfáticos hiliares. Las células gigantes nucleadas en la sarcoi- dosis contienen, a veces, concreciones esféricas calcifi cadas laminadas (cuerpos de Schaumann o cuerpos asteroides). Aunque la causa de la enfermedad se desconoce, la reac- ción celular es dirigida por células CD4+ similares a las de los granulomas tuberculosos. También hay un incremento en citocinas Th1 como IL-2 e IFNγ, dando lugar a expan- sión de célula T y activación de macrófagos. Además, en pacientes con sarcoidosis, hay irregularidades inmunitarias sistémicas, algunas de las cuales sugieren anormalidades en la función de células T colaboradoras (ayudadoras) y regu- ladoras (Treg, Th3); de éstas, la última es la de mayor importancia en la inducción de tolerancia y modulación de célula T de respuestas inmunitarias. La enfermedad tiene una evolución lenta, pero muy a menudo se autolimita y los granulomas celulares anteriores se hacen cada vez más pequeños y más colagenizados. Cuando ha habido una alteración pulmonar signifi cativa, esta fase de curación puede producir una fi brosis pulmonar generalizada. Esto se expone en el capítulo 25. Célula gigante Macrófago activado LinfocitoFibroblasto Necrosis caseosaa b c Figura 4.20 Granuloma tuberculoso. En (a) se muestra la estructura típica de un granuloma. Un área central de necrosis caseosa amorfa está rodeada por una zona de macrófagos activados, en los cuales hay macrófagos multinucleados (células gigantes de Langhans). Hay capas exteriores de linfocitos y fi broblastos. La fotomicrografía a bajo aumento (b) muestra un granuloma en un pulmón, en el que se observan las características ilustradas en (a). La microfotografía a aumento mediano (c) revela mayor detalle del borde del granuloma. PATOLOGÍA CLÍNICA 4. RESPUESTAS TISULARES AL DAÑO Aspectos generales de las respuestas tisulares a la lesión La infl amación aguda es la primera reacción que aparece con mayor (...) El exudado inflamatorio agudo deriva a partir de vasos locales El flujo vascular local y la permeabilidad sealteran en la inflamación aguda Es posible que la fibrina en el exudado inflamatorio agudo desempeñe (...) El líquido en el exudado de la inflamaciónaguda lleva nutrimentos, mediadores (...) Las reacciones celulares también son necesarias en la inflamación aguda Los neutrófilos son las principales células efectoras en la inflamación aguda Los neutrófilos se adhieren a las células endoteliales previamente a la emigración La activación del endotelio es un proceso clave en la inflamación aguda Los neutrófilos son atraídos al área de lesión tisular por mediadores químicos Los neutrófilos matan microorganismos y degradan el tejido lesionado Los neutrófilos son células fagocíticas de vida corta Los macrófagos desempeñan un pequeña parte en la inflamación aguda El exudado infamatorio agudo varía en su composición El absceso es el resultado de la degradación local de tejido La inflamación aguda es instrumentada por mediadores químicos Resultado de la reacción de inflamación aguda Se produce resolución cuando hay daño mínimo a la estructura del tejido, (...) La organización y reparación de la inflamación aguda conducen a la curación por (...) Factores locales y sistémicos que influyen sobre la curación El encéfalo lesionado se repara mediante el crecimiento de astrocitos más (...) La cicatriz fibrosa es un resultado final inadecuado en la reparación de hueso Inflamación crónica Cuando persiste un estímulo lesivo no puede ocurrir una curación completa, y sigue (...) La inflamación crónica es un equilibrio entre la reparación y daño tisular continuo Los mecanismos inmunitarios dominan las respuestas celulares en la inflamación crónica El macrófago es la célula efectora principal en la inflamación crónica Las reacciones granulomatosas se producen cuando la fagocitosis de neutrófilos es (...) La tuberculosis es un ejemplo de inflamación granulomatosa Los aspectos histológicos son modificados en pacientes inmunodeficientes La presentación clínica de la lepra varía de una respuesta mediada por Th1 (...) Otras causas de inflamación granulomatosa La sarcoidosis es una enfermedad granulomatosa de causa desconocida FIGURAS Figura 4.1 Figura 4.2 Figura 4.3 Figura 4.4 Figura 4.5 Figura 4.6 Figura 4.7 Figura 4.8 Figura 4.9 Figura 4.10 Figura 4.11 Figura 4.12 Figura 4.13 Figura 4.14 Figura 4.15 Figura 4.16 Figura 4.17 Figura 4.18 Figura 4.19 Figura 4.20
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