LESION Y MUERTE CELULAR PORTH FISIOPATOLOFIA 9ED

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enfoca	en	la	adaptación,	lesión	y	muerte	celular.
	 ADAPTACIÓN	CELULAR
Después	de	terminar	esta	sección	del	capítulo,	el	lector	será	capaz	de	cumplir	con	los	siguientes
objetivos:
•	Citar	el	propósito	general	de	los	cambios	en	la	estructura	y	función	celular	que	ocurren	como
resultado	de	los	procesos	de	adaptación	normales.
•	Describir	los	cambios	celulares	que	ocurren	con	la	atrofia,	hipertrofia,	hiperplasia,	metaplasia
y	displasia,	y	mencionar	las	condiciones	generales	bajo	las	que	ocurren	los	cambios.
•	Comparar	la	patogénesis	y	los	efectos	de	las	calcificaciones	distróficas	y	las	metastásicas.
Las	células	se	adaptan	a	los	cambios	en	el	ambiente	interno,	igual	que	el	organismo	total	se	adapta	a
cambios	en	el	 ambiente	externo.	Las	células	 se	adaptan	mediante	cambios	en	 su	 tamaño,	número	y
tipo.	Estos	cambios	que	ocurren	uno	por	uno	o	en	combinación	en	ocasiones	conducen	a:
•	Atrofia.
•	Hipertrofia.
•	Hiperplasia.
•	Metaplasia.
•	Displasia.
Las	 respuestas	 de	 adaptación	 celular	 incluyen	 también	 acumulaciones	 intracelulares	 y
almacenamiento	de	productos	en	cantidades	anómalas1.
Existen	 numerosos	 mecanismos	 moleculares	 que	 median	 la	 adaptación	 celular,	 que	 incluyen
factores	 producidos	 por	 otras	 células	 o	 por	 ellas	 mismas.	 Estos	 mecanismos	 dependen	 en	 gran
medida	de	 señales	 transmitidas	mediante	mensajeros	químicos	que	 ejercen	 sus	 efectos	 alterando	 la
función	 de	 los	 genes.	En	 general,	 los	 genes	 que	 se	 expresan	 en	 todas	 las	 células	 caen	 dentro	 de	 2
categorías:
•	Genes	operantes	que	son	necesarios	para	el	funcionamiento	normal	de	la	célula.
•	Genes	que	determinan	las	características	de	diferenciación	de	un	tipo	particular	de	célula.
En	muchas	 respuestas	 de	 adaptación	 celular,	 se	 altera	 la	 expresión	 de	 los	 genes	 de	 diferenciación,
mientras	 que	 los	 genes	 operantes	 permanecen	 sin	 afectarse.	 Es	 por	 ello	 que	 la	 célula	 es	 capaz	 de
cambiar	 de	 tamaño	 o	 forma	 sin	 comprometer	 su	 función	 normal.	 Una	 vez	 que	 los	 estímulos	 de
adaptación	son	eliminados,	el	efecto	sobre	la	expresión	de	los	genes	de	diferenciación	desaparece	y
la	célula	vuelve	a	su	estado	previo	de	función	especializada.	El	que	los	cambios	de	adaptación	celular
sean	normales	o	anómalos	depende	de	que	la	respuesta	sea	mediada	por	un	estímulo	adecuado.	Las
respuestas	 de	 adaptación	 normales	 ocurren	 en	 respuesta	 a	 la	 necesidad	 y	 a	 un	 estímulo	 adecuado.
Después	que	se	ha	eliminado	la	necesidad,	cesa	la	respuesta	de	adaptación.
PUNTOS	CLAVE
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ADAPTACIONES	CELULARES
•	 Las	 células	 son	 capaces	 de	 adaptarse	 a	 demandas	 crecientes	 de	 trabajo	 o	 amenazas	 a	 su
supervivencia	mediante	el	cambio	de	tamaño	(atrofia	e	hipertrofia),	número	(hiperplasia)	y
forma	(metaplasia).
•	La	adaptación	celular	normal	ocurre	en	respuesta	a	un	estímulo	adecuado	y	cesa	una	vez	que
la	necesidad	de	adaptación	ha	desaparecido.
Atrofia
Cuando	confrontan	una	disminución	de	las	demandas	de	trabajo	o	condiciones	ambientales	adversas,
la	mayoría	de	las	células	es	capaz	de	revertirse	a	un	tamaño	menor	y	a	un	nivel	de	funcionamiento
más	 bajo	 y	más	 eficiente	 que	 es	 compatible	 con	 la	 supervivencia.	 Esta	 disminución	 en	 el	 tamaño
celular	se	denomina	atrofia	y	se	 ilustra	en	 la	 figura	5-1	con	respecto	a	atrofia	del	endometrio.	Las
células	 atrofiadas	 reducen	 su	 consumo	 de	 oxígeno	 y	 otras	 funciones	 celulares	 mediante	 la
disminución	del	número	y	tamaño	de	sus	organelos	y	otras	estructuras.	Tienen	menos	mitocondrias,
miofilamentos	y	estructuras	del	retículo	endoplásmico.	Cuando	un	número	suficiente	de	células	está
afectado,	el	tejido	o	músculo	completo	se	atrofia.
El	tamaño	celular,	en	particular	en	el	tejido	muscular,	está	relacionado	con	la	carga	de	trabajo.
Conforme	la	carga	de	trabajo	de	una	célula	disminuye,	se	reduce	el	consumo	de	oxígeno	y	la	síntesis
de	 proteínas.	 Además,	 la	 masa	 muscular	 adecuada	 se	 mantiene	 mediante	 niveles	 suficientes	 de
insulina	y	el	factor	de	crecimiento	semejante	a	la	insulina-1	(FCI-1)2.	Cuando	las	concentraciones	de
insulina	y	de	FCI-1	son	bajas	o	están	presentes	señales	catabólicas,	ocurre	atrofia	muscular	mediante
mecanismos	que	incluyen	la	reducción	de	los	procesos	de	síntesis,	aumento	de	la	proteólisis	mediante
el	 sistema	 de	 ubicuitina-proteasoma	 o	 ubicuitina-complejo	 endopeptidásico	 multicatalítico	 y	 la
apoptosis	 o	 muerte	 celular	 programada3.	 En	 el	 sistema	 de	 ubicuitina-complejo	 endopeptidásico
multicatalítico,	las	proteínas	intracelulares	destinadas	para	destrucción	se	unen	por	covalencia	a	una
proteína	pequeña	llamada	biquitina	y	después	se	degrada	mediante	pequeños	organelos	citoplásmicos
denominados	proteasomas	o	complejo	endopeptidásico	multicatalítico3.
Las	causas	generales	de	la	atrofia	se	agrupan	en	5	categorías:
1.	Desuso.
2.	Desnervación.
3.	Pérdida	de	la	estimulación	endocrina.
4.	Nutrición	inadecuada.
5.	Isquemia	o	disminución	del	flujo	sanguíneo.
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FIGURA	 5-1	 •	 Atrofia	 de	 las	 células	 del	 endometrio.	 (A)	 Esto	 ilustra	 un	 corte	 de	 una	 mujer	 en	 edad	 reproductiva	 que	 tiene	 un
endometrio	 de	 grosor	 normal.	 (B)	 Este	 corte	 de	 endometrio	 es	 de	 una	 mujer	 de	 75	 años	 de	 edad	 que	 muestra	 células	 atróficas	 y
glándulas	 quísticas	 (ambas	 laminillas	 se	 tomaron	 con	 el	 mismo	 aumento)	 (de	 Rubin	 R.,	 Strayer	 D.	 (2012).	 Rubin's	 pathology:
Clinicopathologic	foundations	of	medicine	(6a	ed.,	figura	1-2,	p.	3).	Philadelphia,	PA:	Lippincott	Williams	&	Wilkins).
La	atrofia	por	desuso	ocurre	cuando	existe	una	reducción	en	la	utilización	del	músculo	esquelético.
Un	ejemplo	extremo	se	observa	en	los	músculos	de	las	extremidades	en	las	que	se	colocan	aparatos
de	 yeso	 para	 inmovilización.	 Debido	 a	 que	 la	 atrofia	 es	 adaptativa	 y	 reversible,	 el	 tamaño	 del
músculo	se	restablece	después	de	que	se	quita	la	férula	de	yeso	y	se	reanuda	el	empleo	del	músculo.
La	atrofia	por	desnervación	es	una	forma	de	atrofia	por	desuso	que	ocurre	en	 los	músculos	de	 las
extremidades	 paralizadas.	 La	 falta	 de	 estimulación	 endocrina	 produce	 una	 forma	 de	 atrofia	 por
desuso.	 En	 las	 mujeres,	 la	 pérdida	 de	 estimulación	 estrogénica	 durante	 la	 menopausia	 provoca
cambios	 atróficos	 en	 los	 órganos	 reproductores.	 Con	 la	 desnutrición	 y	 disminución	 del	 riego
sanguíneo,	 las	 células	 reducen	 su	 tamaño	 y	 los	 requerimientos	 de	 energía	 como	 un	 medio	 de
supervivencia.
Hipertrofia
La	hipertrofia	representa	un	aumento	en	el	tamaño	de	la	célula	y,	por	tanto	un	aumento	en	la	cantidad
de	 masa	 de	 tejido	 funcional	 (figura	 5-2).	 Es	 el	 resultado	 de	 un	 aumento	 en	 la	 carga	 de	 trabajo
impuesta	sobre	el	órgano	o	la	parte	del	cuerpo,	y	se	observa	con	frecuencia	en	los	tejidos	musculares
cardíaco	 y	 esquelético,	 los	 cuales	 no	 se	 adaptan	 al	 aumento	 en	 la	 carga	 de	 trabajo	 a	 través	 de	 la
división	mitótica	y	la	formación	de	un	mayor	número	de	células1.
La	 hipertrofia	 implica	 un	 aumento	 en	 los	 componentes	 funcionales	 de	 la	 célula	 que	 permite
lograr	 un	 equilibrio	 entre	 la	 demanda	 y	 la	 capacidad	 funcional.	 Por	 ejemplo,	 conforme	 se
hipertrofian	las	células	musculares,	se	sintetizan	filamentos	adicionales	de	actina	y	miosina,	enzimas
celulares	y	 trifosfato	de	adenosina	 (ATP)1,	 4.	La	hipertrofia	ocurre	 como	 resultado	de	 condiciones
fisiológicas	normales	o	patológicas	anómalas.	El	aumento	en	 la	masa	muscular	relacionado	con	el
ejercicio	es	un	ejemplo	de	hipertrofia	fisiológica.	La	hipertrofia	patológica	ocurre	como	resultado
de	padecimientos	y	es	de	adaptación	o	de	compensación.	Ejemplos	de	hipertrofia	de	adaptación	son	el
engrosamiento	 de	 la	 vejiga	 urinaria	 por	 obstrucción	 prolongada	 del	 flujo	 de	 salida	 urinario	 y	 la
hipertrofia	del	miocardio,	que	es	provocada	por	cardiopatía	valvular	o	hipertensión.	La	hipertrofia
compensatoria	es	el	crecimiento	del	remanente	de	un	órgano	o	tejido	después	de	que	se	ha	extirpadoquirúrgicamente	una	porción	o	se	ha	desactivado.	Por	ejemplo,	si	se	extirpa	un	riñón,	el	queda	crece
para	compensar	la	pérdida.
FIGURA	5-2	•	Hipertrofia	del	miocardio.	Corte	 transversal	del	 corazón	con	hipertrofia	ventricular	 izquierda	 (de	Rubin	R.,	Strayer	D.
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(2012).	Rubin's	pathology:	Clinicopathologic	foundations	of	medicine	(6a	ed.,	p.	4).	Philadelphia,	PA:	Lippincott	Williams	&	Wilkins).
Los	 signos	 iniciales	 de	 la	 hipertrofia	 parecen	 ser	 complejos	 y	 estar	 relacionados	 con	 la
disminución	de	ATP,	fuerzas	mecánicas	como	estiramiento	de	las	fibras	musculares,	activación	de	los
productos	 de	 degradación	 celulares	 y	 factores	 hormonales4.	 En	 el	 caso	 del	 corazón,	 los	 signos
iniciales	se	dividen	en	2	categorías	amplias:
1.	Mecanismos	biomecánicos	y	sensibles	al	estiramiento.
2.	Mecanismos	neurohumorales	que	se	relacionan	con	la	liberación	de	hormonas,	factores	de
crecimiento,	citocinas	y	quimiocinas5.
Los	 receptores	 internos	 sensibles	 al	 estiramiento	 para	 las	 señales	 bioquímicas	 y	 un	 conjunto	 de
receptores	 unidos	 a	 la	 membrana	 para	 ligandos	 neurohumorales	 específicos,	 como	 el	 FCI-1	 y	 el
factor	de	crecimiento	epidérmico	(FCE),	activan	vías	de	 transducción	de	señales	específicas5.	Estas
vías	 controlan	 el	 crecimiento	 del	 miocardio	 mediante	 la	 alteración	 de	 la	 expresión	 del	 gen	 para
aumentar	 la	 síntesis	 de	 proteína	 y	 reducir	 la	 degradación	 proteínica,	 con	 lo	 que	 se	 causa	 un
crecimiento	 hipertrófico	 del	 corazón.	 Con	 el	 tiempo,	 se	 llega	 a	 un	 límite	 más	 allá	 del	 cual	 el
crecimiento	de	 la	masa	 tisular	ya	no	es	capaz	de	compensar	el	aumento	de	demanda	de	 trabajo.	Es
posible	que	los	factores	limitantes	para	la	hipertrofia	continua	estén	relacionados	con	limitaciones	en
el	flujo	sanguíneo.	En	la	hipertensión,	por	ejemplo,	el	aumento	de	la	carga	de	trabajo	requerida	para
bombear	 la	 sangre	 en	 contra	 de	 la	 presión	 arterial	 elevada	 en	 la	 aorta	 provoca	 un	 aumento
progresivo	 en	 la	 masa	 muscular	 del	 ventrículo	 izquierdo	 y	 la	 necesidad	 de	 flujo	 sanguíneo
coronario.
Aún	 existe	 interés	 en	 las	 vías	 de	 señalización	 que	 controlan	 el	 arreglo	 de	 los	 elementos
contráctiles	 en	 la	 hipertrofia	 del	 miocardio.	 La	 investigación	 indica	 que	 ciertas	 moléculas	 de
señalización	 alteran	 la	 expresión	 del	 gen	 que	 controla	 el	 tamaño	 y	 disposición	 de	 las	 proteínas
contráctiles	 en	 las	 células	 hipertrofiadas	 del	 miocardio.	 Por	 ejemplo,	 las	 células	 del	 miocardio
hipertrofiadas	 de	 atletas	 bien	 entrenados	 tienen	 un	 aumento	 proporcional	 a	 lo	 ancho	 y	 largo.	Esto
contrasta	 con	 la	 hipertrofia	 que	 se	 desarrolla	 en	 la	 miocardiopatía	 dilatada,	 en	 la	 que	 las	 células
hipertrofiadas	tienen	un	aumento	relativamente	mayor	de	longitud	que	de	anchura.	En	la	sobrecarga
de	presión,	como	ocurre	en	la	hipertensión,	las	células	hipertrofiadas	son	más	anchas	que	largas5.	Se
espera	 que	 las	 explicaciones	 más	 profundas	 sobre	 las	 vías	 de	 señalización	 que	 determinan	 las
características	de	adaptación	y	de	no	adaptación	de	la	hipertrofia	cardíaca	conducirán	a	nuevas	metas
de	tratamiento.
Hiperplasia
La	hiperplasia	se	refiere	a	un	aumento	en	el	número	de	células	en	un	órgano	o	tejido.	Ocurre	en	los
tejidos	con	células	que	son	capaces	de	división	mitótica,	como	la	epidermis,	el	epitelio	intestinal	y	el
tejido	glandular1.	Ciertas	células,	como	las	neuronas,	rara	vez	se	dividen	y,	por	lo	tanto,	tienen	poca
capacidad	de	crecimiento	hiperplásico.	Existen	pruebas	de	que	la	hiperplasia	implica	la	activación	de
genes	 que	 controlan	 la	 proliferación	 celular	 y	 la	 presencia	 de	 mensajeros	 intracelulares	 que
controlan	 la	 replicación	 y	 crecimiento	 celular.	 Al	 igual	 que	 con	 otras	 respuestas	 de	 adaptación
normales,	la	hiperplasia	es	un	proceso	controlado	que	ocurre	en	respuesta	a	un	estímulo	adecuado	y
cesa	después	de	que	el	estímulo	desaparece.
Los	 estímulos	 que	 inducen	 hiperplasia	 son	 fisiológicos	 o	 no	 fisiológicos.	 Existen	 2	 tipos	 de
hiperplasia	fisiológica:	la	hormonal	y	la	compensadora.	El	crecimiento	de	mamas	y	útero	durante	el
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embarazo	 son	ejemplos	de	una	hiperplasia	 fisiológica	provocada	por	 estimulación	estrogénica.	La
regeneración	del	hígado	que	ocurre	después	de	hepatectomía	parcial	(es	decir,	la	extirpación	parcial
del	 hígado)	 es	 un	 ejemplo	 de	 hiperplasia	 compensadora.	 La	 hiperplasia	 es	 también	 una	 respuesta
importante	 del	 tejido	 conectivo	 en	 la	 cicatrización	 de	 heridas,	 durante	 la	 cual	 la	 proliferación	 de
fibroblastos	y	vasos	sanguíneos	contribuye	a	 la	 reparación	de	 la	herida.	Aunque	 la	hipertrofia	y	 la
hiperplasia	 son	 2	 procesos	 distintos,	 en	 ocasiones	 ocurren	 juntos	 y	 a	 menudo	 los	 desencadena	 el
mismo	mecanismo1.	 Por	 ejemplo,	 el	 útero	 gestante	 sufre	 tanto	 hipertrofia	 como	hiperplasia	 como
resultado	de	la	estimulación	estrogénica.	La	mayoría	de	las	formas	de	hiperplasia	no	fisiológica	se
deben	a	estimulación	hormonal	excesiva	o	a	los	efectos	de	factores	de	crecimiento	sobre	los	tejidos
blanco2.	Las	personas	parecen	percatarse	de	que	un	hallazgo	de	 laboratorio	que	 incluye	el	 término
hiperplasia,	por	lo	general	es	algo	que	se	debe	tomar	en	serio.	Por	ejemplo,	la	producción	excesiva
de	 estrógenos	 causa	 hiperplasia	 endometrial	 y	 sangrado	 menstrual	 anómalo.	 La	 hiperplasia
endometrial	 se	 considera	 un	 factor	 de	 alto	 riesgo	 de	 desarrollar	 cáncer	 endometrial	 y	 es	 un
padecimiento	que	debe	vigilarse	con	cuidado6.	La	hiperplasia	prostática	benigna	(HPB)	la	cual	es	un
trastorno	frecuente	de	los	varones	mayores	de	50	años	de	edad,	está	relacionada	con	la	acción	de	los
andrógenos.	La	HPB	es	un	padecimiento	benigno	que	causa	síntomas	de	vías	urinarias	inferiores.	La
HPB	en	ocasiones	evoluciona	a	cáncer	de	próstata2,	7.	Las	mujeres	con	hiperplasia	atípica	de	mama	se
vigilan	también	con	cuidado,	ya	que	tienen	un	riesgo	4	veces	mayor	de	desarrollar	carcinoma	ductal
in	situ	o	cáncer	invasor	de	mama8.	Las	verrugas	de	la	piel	son	otro	ejemplo	de	hiperplasia	causada
por	factores	de	crecimiento	producidos	por	ciertos	virus,	como	los	virus	del	papiloma.
Metaplasia
La	 metaplasia	 representa	 un	 cambio	 reversible	 en	 el	 que	 una	 célula	 de	 tipo	 adulto	 (epitelial	 o
mesenquimatosa)	es	reemplazada	por	otra	célula	de	tipo	adulto.	Se	cree	que	la	metaplasia	implica	la
reprogramación	 de	 células	 troncales	 indiferenciadas	 que	 están	 presentes	 en	 el	 tejido	 que	 sufre	 los
cambios	metaplásicos1.
La	metaplasia	 suele	 ocurrir	 en	 respuesta	 a	 una	 irritación	 e	 inflamación	 crónicas	 y	 permite	 la
sustitución	de	células	que	son	mejores	para	sobrevivir	bajo	circunstancias	en	las	que	un	tipo	de	célula
más	frágil	tal	vez	sucumba.	Sin	embargo,	la	conversión	de	los	tipos	de	células	nunca	sobrepasa	los
límites	del	tipo	de	tejido	primario	(p.	ej.,	un	tipo	de	célula	epitelial	tal	vez	se	convierta	en	otro	tipo	de
célula	epitelial,	pero	no	en	una	célula	de	tejido	conectivo).	Un	ejemplo	de	metaplasia	es	la	sustitución
adaptativa	 de	 células	 epiteliales	 pavimentosas	 estratificadas	 por	 células	 epiteliales	 columnares
ciliadas	en	la	tráquea	y	las	vías	respiratorias	grandes	en	el	fumador	habitual.	El	esófago	de	Barret	es
un	 padecimiento	 premaligno	 que	 ocurre	 en	 el	 esófago	 de	 personas	 con	 enfermedad	 por	 reflujo
gastroesofágico	 crónico	 (RGEC).	 Se	 caracteriza	 por	 epitelio	 pavimentoso	 normal	 en	 el	 esófago
inferior	que	se	transforma	en	epitelio	de	revestimiento	columnar.	El	esófago	de	Barret	es	el	principal
factor	de	riesgo	de	desarrollar	adenocarcinoma	del	esófago9.
Displasia
La	 displasia	 se	 caracteriza	 por	 un	 crecimiento	 celular	 desordenado	 de	 un	 tejido	 específico	 que	 da
como	 resultado	 células	 de	 diversos	 tamaños,	 formas	 y	 organización.	 Los	 grados	 menores	 de
displasia	 están	 relacionados	 con	 irritación	 crónica	 o	 inflamación.	 El	 patrón	 se	 encuentra	 conmás
frecuencia	en	áreas	de	epitelio	pavimentoso	metaplásico	de	las	vías	respiratorias	y	el	cérvix	uterino.
Aunque	la	metaplasia	es	anómala,	es	adaptativa	en	cuanto	a	que	es	potencialmente	reversible	después
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de	que	se	elimina	la	causa	de	la	irrtitación.	La	displasia	está	implicada	fuertemente	como	precursor
del	cáncer1.	En	los	cánceres	de	las	vías	respiratorias	y	el	cuello	uterino,	se	han	encontrado	cambios
displásicos	 adyacentes	 al	 foco	 de	 transformación	 cancerosa.	 Mediante	 el	 empleo	 de	 un	 frotis	 de
Papanicolau	(Pap),	se	ha	comprobado	que	el	cáncer	del	cérvix	uterino	se	desarrolla	en	una	serie	de
cambios	 epiteliales	 que	 van	 en	 incremento	 desde	 una	 displasia	 grave	 hasta	 cáncer	 invasor.	 Sin
embargo,	la	displasia	es	un	proceso	de	adaptación	y	como	tal	no	conduce	necesariamente	al	cáncer.
Los	recién	nacidos	prematuros	que	se	ventilan	mecánicamente	durante	largos	períodos	debido	a
su	prematuridad	y	falta	de	sustancia	tensioactiva,	y	los	lactantes	de	término	que	requieren	incubación
y	ventilación	con	oxígeno	en	el	primer	mes	de	vida	a	menudo	desarrollan	displasia	broncopulmonar
(DBP)10.	En	realidad,	hoy	en	día	un	mayor	número	de	prematuros	que	sobreviven,	de	manera	que	es
más	evidente	la	DBP.	Cerca	del	20%	de	los	lactantes	nacidos	antes	de	las	30	semanas	de	gestación	y
que	 pesan	 menos	 de	 1	 500	 g	 desarrolla	 DBP10.	 Aunque	 existe	 un	 excelente	 tratamiento	 que	 ha
disminuido	 algunos	 de	 los	 padecimientos	 pulmonares	 negativos	 presentados	 por	 los	 lactantes	 con
DBP,	muchos	 de	 los	 lactantes	 que	 desarrollan	DBP	presentan	 efectos	 a	 largo	 plazo	 de	 destrucción
alveolar	el	resto	de	su	vida1,	10.
Acumulaciones	intracelulares
Las	acumulaciones	intracelulares	representan	la	acumulación	de	sustancias	que	las	células	no	pueden
utilizar	o	eliminar	de	inmediato.	Las	sustancias	se	acumulan	en	el	citoplasma	(con	frecuencia	en	los
lisosomas)	 o	 en	 el	 núcleo.	 En	 algunos	 casos,	 la	 acumulación	 es	 de	 una	 sustancia	 anómala	 que	 la
célula	ha	producido	y	en	otros	casos	la	célula	almacena	materiales	exógenos	o	productos	de	procesos
patológicos	que	ocurren	en	otro	sitio	del	cuerpo.	Un	ejemplo	sería	la	acumulación	de	fragmentos	de
β-amiloides,	los	cuales	progresan	hasta	un	trastorno	del	músculo	esquelético	denominado	miositis11.
Estas	sustancias	se	acumulan	de	forma	transitoria	o	permanente	y	es	posible	que	sean	inocuas	o,
en	algunos	casos,	tóxicas.	Estas	sustancias	se	agrupan	en	3	categorías:
1.	Sustancias	corporales	normales,	como	lípidos,	proteínas,	carbohidratos,	melanina	y
bilirrubina,	que	están	presentes	en	cantidades	extrañamente	grandes.
2.	Productos	endógenos	anómalos,	como	los	que	son	resultado	de	errores	ingénitos	del
metabolismo.
3.	Productos	exógenos,	como	agentes	ambientales	y	pigmentos,	que	la	célula	no	puede
desintegrar2.
La	acumulación	de	constituyentes	celulares	normales	ocurre	cuando	una	sustancia	se	produce	a	una
velocidad	 que	 supera	 su	metabolismo	 o	 eliminación.	 Un	 ejemplo	 de	 este	 tipo	 de	 proceso	 son	 los
cambios	grasos	en	el	hígado	debido	a	acumulación	 intracelular	de	 triglicéridos.	Es	normal	que	 las
células	hepáticas	contengan	cierta	cantidad	de	grasa,	 la	cual	se	oxida	o	se	utiliza	para	energía	o	se
convierte	 en	 triglicéridos.	 Esta	 grasa	 se	 deriva	 de	 los	 ácidos	 grasos	 libres	 liberados	 del	 tejido
adiposo.	La	acumulación	anómala	ocurre	cuando	se	aumenta	el	transporte	de	ácidos	grasos	libres	al
hígado,	 como	en	 la	 inanición	y	 la	diabetes	mellitus,	o	 cuando	existe	un	 trastorno	del	metabolismo
intrahepático	de	lípidos,	como	en	el	alcoholismo.
La	acumulación	intracelular	en	ocasiones	es	el	resultado	de	trastornos	genéticos	que	afectan	el
metabolismo	de	sustancias	selectas.	Una	enzima	anómala	reemplaza	a	una	normal,	lo	que	provoca	la
formación	de	una	sustancia	que	no	es	posible	utilizar	o	eliminar	de	la	célula,	o	una	enzima	que	falta,
de	manera	que	un	producto	intermedio	se	acumula	en	la	célula.	Por	ejemplo,	existen	por	lo	menos	10
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trastornos	genéticos	que	afectan	el	metabolismo	del	glucógeno,	la	mayoría	de	los	cuales	conduce	a	la
acumulación	intracelular	de	glucógeno.	En	la	forma	más	frecuente	de	este	trastorno,	la	enfermedad
de	Von	Gierke,	grandes	cantidades	de	glucógeno	se	acumulan	en	el	hígado	y	 riñones	debido	a	una
insuficiencia	de	la	enzima	glucosa-6-fosfatasa.	Sin	esta	enzima,	el	glucógeno	no	se	desintegra	para
formar	 glucosa.	 El	 trastorno	 lleva	 no	 sólo	 a	 una	 acumulación	 de	 glucógeno	 sino	 también	 a	 una
reducción	 en	 las	 concentraciones	 de	 glucosa	 en	 sangre.	 En	 la	 enfermedad	 de	 Tay-Sachs,	 otro
trastorno	 genético,	 se	 acumulan	 lípidos	 anómalos	 en	 el	 cerebro	 y	 otros	 tejidos,	 lo	 que	 causa	 un
deterioro	motor	y	mental	que	empieza	alrededor	de	los	6	meses	de	edad,	seguido	de	la	muerte	a	los	2
a	5	años	de	edad.	De	una	manera	similar,	otros	defectos	enzimáticos	conducen	a	la	acumulación	de
otras	sustancias.
Los	pigmentos	son	sustancias	de	color	que	se	acumulan	en	las	células.	Son	endógenos	(es	decir,
surgen	 desde	 dentro	 del	 cuerpo)	 o	 exógenos	 (es	 decir,	 surgen	 fuera	 del	 cuerpo).	 La	 ictericia	 se
caracteriza	 por	 una	 coloración	 amarillenta	 del	 tejido	 debido	 a	 la	 retención	 de	 bilirrubina,	 un
pigmento	 biliar	 endógeno.	 Este	 padecimiento	 es	 el	 resultado	 de	 un	 aumento	 en	 la	 producción	 de
bilirrubina	 proveniente	 de	 la	 destrucción	 de	 eritrocitos,	 obstrucción	 del	 paso	 de	 la	 bilis	 hacia	 el
intestino	o	enfermedades	tóxicas	que	afectan	la	capacidad	del	hígado	de	eliminar	la	bilirrubina	de	la
sangre.	La	 lipofuscina	es	un	pigmento	pardo	amarillento,	que	es	el	 resultado	de	 la	acumulación	de
residuos	no	digeribles	producidos	durante	el	recambio	normal	de	estructuras	celulares	(figura	5-3).
La	acumulación	de	 lipofuscina	aumenta	con	la	edad	y	en	ocasiones	se	 le	denomina	el	pigmento	del
deterioro	por	desgaste.	Es	más	frecuente	en	las	células	del	corazón,	nervios	y	células	hepáticas	que	en
otros	tejidos	y	se	ven	más	a	menudo	en	padecimientos	relacionados	con	atrofia	de	un	órgano.
FIGURA	5-3	•	Acumulación	intracelular	de	lipofuscina.	Una	microfotografía	del	hígado	de	un	varón	de	80	años	de	edad	que	muestra
los	gránulos	citoplásmicos	dorados,	los	cuales	representan	el	almacenamiento	lisosómico	de	lipofuscina	(de	Rubin	R.,Strayer	D.	(2012).
Rubin's	pathology:	Clinicopathologic	foundations	of	medicine	(6a,	p.	121).	Philadelphia,	PA:	Lippincott	Williams	&	Wilkins).
Uno	de	los	pigmentos	exógenos	más	frecuentes	es	el	carbono	en	forma	de	polvo	de	carbón.	En
los	mineros	de	carbón	o	 las	personas	expuestas	a	ambientes	muy	contaminados,	 la	acumulación	de
polvo	de	carbón	ennegrece	el	 tejido	pulmonar	y	 llega	a	causar	neuropatía	grave.	La	 formación	de
una	línea	azul	de	plomo	a	lo	largo	del	margen	de	las	encías	es	una	de	las	características	diagnósticas
de	intoxicación	por	plomo.	Los	tatuajes	son	el	resultado	de	pigmentos	insolubles	introducidos	en	la
piel,	donde	son	englobados	por	los	macrófagos	y	persisten	durante	toda	la	vida.
La	 importancia	 de	 las	 acumulaciones	 intracelulares	 depende	 de	 la	 causa	 y	 la	 gravedad	 del
padecimiento.	Muchas	acumulaciones,	como	la	lipofuscina	y	el	cambio	graso	del	hígado,	no	tienen
efecto	 sobre	 la	 función	 celular.	 Algunos	 padecimientos,	 como	 la	 hiperbilirrubinemia	 que	 causa
ictericia,	son	reversibles.	Otros	trastornos,	como	las	enfermedades	de	almacenamiento	de	glucógeno,
producen	 acumulaciones	 que	 provocan	 disfunción	 orgánica	 y	 otras	 alteraciones	 en	 la	 función
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fisiológica.
Calcificaciones	patológicas
La	calcificación	patológica	 implica	un	depósito	 anómalo	de	 sales	de	 calcio	 en	 el	 tejido,	 junto	 con
cantidades	 más	 pequeñas	 de	 hierro,	 magnesio	 y	 otros	 minerales.	 Se	 conoce	 como	 calcificación
distrófica	 cuando	ocurre	 en	 tejido	muerto	 o	moribundo,	 y	 como	calcificación	metastásica	 cuando
ocurre	en	tejido	normal.
Calcificación	distrófica
La	 calcificación	 distrófica	 representa	 eldepósito	 macroscópico	 de	 sales	 de	 calcio	 en	 tejido
lesionado12,	13.	A	menudo	es	visible	a	simple	vista	como	depósitos	que	van	desde	granos	arenosos
hasta	material	duro	como	roca.	La	patogénesis	de	la	calcificación	distrófica	implica	la	formación	de
fosfato	de	calcio	cristalino	intracelular	o	extracelular.	Los	componentes	de	los	depósitos	de	calcio	se
derivan	 de	 los	 cuerpos	 de	 células	muertas	 o	moribundas,	 así	 como	 de	 la	 circulación	 y	 el	 líquido
intersticial.
La	 calcificación	 distrófica	 se	 observa	 con	 frecuencia	 en	 las	 lesiones	 ateromatosas	 de	 la
ateroesclerosis	avanzada,	áreas	de	lesión	en	la	aorta	y	en	grandes	vasos,	y	válvulas	cardíacas	dañadas.
Aunque	la	presencia	de	calcificación	sólo	indica	la	presencia	de	una	lesión	celular	previa,	como	en
las	 lesiones	 tuberculosas	 cicatrizadas,	 es	 también	 una	 causa	 frecuente	 de	 disfunción	 orgánica.	 Por
ejemplo,	 la	 calcificación	 de	 la	 válvula	 aórtica	 es	 una	 causa	 frecuente	 de	 estenosis	 aórtica	 en	 los
adultos	mayores	(figura	5-4).
Calcificación	metastásica
En	 contraste	 con	 la	 calcificación	 distrófica,	 la	 cual	 ocurre	 en	 tejidos	 lesionados,	 la	 calcificación
metastásica	ocurre	en	tejidos	normales	como	resultado	del	aumento	de	las	concentraciones	séricas	de
calcio	 (hipercalcemia).	 Casi	 cualquier	 enfermedad	 que	 aumente	 la	 concentración	 del	 calcio	 sérico
conduce	 a	 calcificación	 en	 sitios	 inadecuados	 como	 los	 pulmones,	 túbulos	 renales	 y	 vasos
sanguíneos.	 Las	 principales	 causas	 de	 hipercalciemia	 son	 hiperparatiroidismo,	 ya	 sea	 primario	 o
secundario	 a	 retención	 de	 fosfato	 en	 la	 insuficiencia	 renal;	 aumento	 de	 la	movilización	 de	 calcio
desde	 los	 huesos	 como	 en	 la	 enfermedad	 de	 Paget,	 cáncer	 con	 lesiones	 óseas	 metastásicas	 o
inmovilización;	e	intoxicación	por	vitamina	D14.
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FIGURA	5-4	•	Estenosis	aórtica	cálcica.	Grandes	depósitos	de	sales	de	calcio	son	evidentes	en	 las	cúspides	y	márgenes	 libres	de	 la
válvula	 aórtica	 engrosada,	 vista	 desde	 arriba	 (de	 Strayer	D.S.,	 Rubin	E.	 (2008).	 Cell	 injury	 ln	Rubin	R.,	 Strayer	D.S.	 (Eds.),	Rubin's
pathology:	Clinicopathologic	Foundations	of	Medicine	(5a	ed.,	p.	13).	Philadelphia,	PA:	Lippincott	Williams	&	Wilkins).
EN
RESUMEN
Las	 células	 se	 adaptan	 a	 los
cambios	 en	 su	 ambiente	 y
demandas	de	trabajo	cambiando	su
tamaño,	 número	 y	 características.
Estos	 cambios	 de	 adaptación
concuerdan	con	 las	necesidades	de
la	 célula	 y	 ocurren	 en	 respuesta	 a
un	estímulo	adecuado.	Los	cambios
suelen	 ser	 reversibles	 después	 de
que	el	estímulo	ha	desaparecido.
Cuando	 confrontan	 una
disminución	 en	 las	 demandas	 de
trabajo	 o	 condiciones	 ambientales
adversas,	 las	 células	 se	 atrofian	 o
reducen	su	tamaño,	y	se	revierten	a
un	 nivel	 de	 funcionamiento	 más
bajo	y	más	eficiente.	La	hipertrofia
es	 el	 resultado	 del	 aumento	 en	 las
demandas	 de	 trabajo	 y	 se
caracteriza	 por	 un	 aumento	 del
tamaño	del	 tejido,	que	es	producto
del	 aumento	 en	 el	 tamaño	 de	 la
célula	 y	 los	 componentes
funcionales	 intracelulares.	 Un
aumento	 en	 el	 número	 de	 células
en	 un	 órgano	 o	 tejido	 que	 aún	 es
capaz	 de	 hacer	 división	 celular	 se
denomina	 hiperplasia.	 La
metaplasia	 ocurre	 en	 respuesta	 a
irritación	 crónica	 y	 representa	 la
sustitución	 por	 células	 de	 un	 tipo
mejor	 para	 sobrevivir	 bajo
circunstancias	 en	 las	 cuales	 una
célula	 de	 un	 tipo	 más	 frágil
sucumbiría.	 La	 displasia	 se
caracteriza	 por	 un	 crecimiento
celular	 desordenado	 de	 un	 tejido
específico	 que	 provoca	 que	 las
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células	 varíen	 en	 tamaño,	 forma	y
aspecto.	A	menudo,	es	precursor	de
cáncer.
Bajo	ciertas	circunstancias,	las
células	 acumulan	 cantidades
anómalas	de	diversas	sustancias.	Si
la	acumulación	refleja	un	trastorno
sistémico	 corregible,	 como	 la
hiperbilirrubinemia	 que	 causa
ictericia,	 la	 acumulación	 es
reversible.	 Si	 el	 trastorno	 no	 se
corrige,	como	ocurre	a	menudo	en
muchos	 errores	 ingénitos	 del
metabolismo,	 las	 células	 se
sobrecargan,	lo	que	produce	lesión
y	muerte	celular.
La	 calcificación	 patológica
implica	 el	 depósito	 anómalo	 de
sales	 de	 calcio	 en	 el	 tejido.	 La
calcificación	 distrófica	 ocurre	 en
el	 tejido	 muerto	 o	 moribundo.
Aunque	 la	 presencia	 de
calcificación	distrófica	sólo	 indica
la	 presencia	 de	 una	 lesión	 celular
previa,	 es	 también	 causa	 frecuente
de	 disfunción	 orgánica	 (p.	 ej.,
cuando	 afecta	 a	 las	 válvulas
cardíacas).	 La	 calcificación
metastásica	 ocurre	 en	 tejidos
normales	 como	 resulta	 do	 de	 la
elevación	 de	 las	 concentraciones
del	 calcio	 sérico.	 Casi	 cualquier
padecimiento	 que	 aumente	 la
concentración	 de	 calcio	 sérico
conduce	a	la	calcificación	en	sitios
inadecuados,	 como	 los	 pulmones,
túbulos	renales	y	vasos	sanguíneos.
	 LESIÓN	Y	MUERTE	CELULAR
Después	de	terminar	esta	sección	del	capítulo,	el	lector	será	capaz	de	cumplir	con	los	siguientes
objetivos:
•	 Describir	 los	 mecanismos	 por	 los	 cuales	 los	 agentes	 físicos,	 como	 traumatismo	 contuso,
fuerzas	eléctricas	y	temperaturas	extremas,	producen	lesión	celular.
•	Diferenciar	 entre	 los	 efectos	 de	 la	 radiación	 ionizante	 y	 la	 no	 ionizante	 en	 términos	 de	 su
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capacidad	de	causar	lesión	celular.
•	Mencionar	los	mecanismos	y	manifestaciones	de	lesión	celular	relacionada	con	intoxicación
por	plomo.
•	Relacione	la	formación	de	radicales	libres	y	el	estrés	oxidativo	con	la	lesión	y	muerte	celular.
Las	células	se	lesionan	de	muchas	maneras.	El	grado	al	cual	el	agente	nocivo	causa	lesión	y	muerte
celular	depende	en	gran	medida	de	la	intensidad	y	duración	de	la	lesión,	y	el	tipo	de	célula	afectada.
La	lesión	celular	suele	ser	reversible	hasta	cierto	punto,	después	del	cual	ocurre	lesión	irreversible	y
muerte	celular.	Que	una	agresión	específica	cause	lesión	celular	irreversible	o	reversible	depende	de
la	intensidad	de	la	agresión	y	de	variables	como	el	riego	sanguíneo,	estado	nutricional	y	capacidad	de
regeneración.	 La	 lesión	 y	 muerte	 celular	 son	 procesos	 constantes,	 y	 en	 el	 estado	 de	 salud	 están
equilibradas	con	la	renovación	celular.
PUNTOS	CLAVE
LESIÓN	CELULAR
•	Las	 células	 se	 dañan	de	varias	maneras,	 como	 traumatismo	 físico,	 temperaturas	 extremas,
lesión	 eléctrica,	 exposición	 a	 químicos	 dañinos,	 daño	 por	 radiación,	 lesión	 por	 agentes
biológicos	y	factores	nutricionales.
•	Los	agentes	más	nocivos	ejercen	sus	efectos	dañinos	a	través	de	la	producción	no	controlada
de	 radicales	 libres,	 deterioro	 del	 transporte	 o	 utilización	 del	 oxígeno,	 o	 los	 efectos
destructivos	de	la	liberación	no	controlada	de	calcio	intracelular.
Causas	de	lesión	celular
El	daño	celular	ocurre	de	muchas	maneras.	Con	propósitos	de	análisis,	las	formas	por	las	cuales	las
células	se	lesionan	se	han	agrupado	en	5	categorías:
1.	Lesión	por	agentes	físicos.
2.	Lesión	por	radiación.
3.	Lesión	química.
4.	Lesión	por	agentes	biológicos.
5.	Lesión	por	desequilibrios	nutricionales.
Lesión	por	agentes	físicos
Los	agentes	físicos	responsables	de	lesión	celular	y	tisular	incluyen	fuerzas	mecánicas,	temperaturas
extremas	 y	 fuerzas	 eléctricas.	 Éstas	 son	 causas	 frecuentes	 de	 lesiones	 provocadas	 por	 exposición
ambiental,	accidentes	laborales	y	de	transportación,	así	como	violencia	física	y	asaltos.
Fuerzas	 mecánicas.	 La	 lesión	 o	 traumatismo	 provocado	 por	 fuerzas	 mecánicas	 ocurre	 como
resultado	del	impacto	del	cuerpo	contra	otro	objeto.	El	cuerpo	o	la	masa	está	en	movimiento	o,	como
sucede	en	ocasiones,	ambos	están	en	movimiento	al	momento	del	impacto.	Este	tipo	de	lesiones	abre
y	desgarra	el	tejido,	fractura	huesos,	lesiona	vasos	sanguíneos	y	trastorna	el	flujo	sanguíneo.
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Temperaturas	extremas.	El	 calor	 y	 el	 frío	 extremos	 causan	daño	 a	 la	 célula,	 sus	organelos	y	 sus
sistemas	de	enzimas.	La	exposición	a	calor	de	baja	intensidad	(43	°C	a	46	°C),	como	ocurre	con	las
quemadurasde	grosor	parcial	y	golpe	de	calor	grave,	causa	lesión	celular	al	inducir	lesión	vascular,
lo	 que	 acelera	 el	metabolismo	 celular,	 desactiva	 las	 enzimas	 termosensibles	 y	 afecta	 la	membrana
celular.	 Con	 calor	 más	 intenso,	 ocurre	 la	 coagulación	 de	 los	 vasos	 sanguíneos	 y	 las	 proteínas
tisulares.	 La	 exposición	 al	 frío	 aumenta	 la	 viscosidad	 de	 la	 sangre	 e	 induce	 vasoconstricción
mediante	 acción	 directa	 sobre	 los	 vasos	 sanguíneos	 y	 a	 través	 de	 la	 actividad	 refleja	 del	 sistema
nervioso	simpático.	La	disminución	del	riego	sanguíneo	resultante	conduce	a	lesión	tisular	hipóxica,
dependiendo	 del	 grado	 y	 la	 duración	 de	 la	 exposición	 al	 frío.	 Es	 probable	 que	 la	 lesión	 por
congelamiento	 sea	 el	 resultado	 de	 una	 combinación	 de	 formación	 de	 cristales	 de	 hielo	 y
vasoconstricción.	La	reducción	del	flujo	sanguíneo	conduce	a	estasis	capilar	y	trombosis	arteriolar	y
capilar.	El	edema	es	resultado	del	aumento	de	la	permeabilidad	capilar.
Lesiones	eléctricas.	Las	lesiones	eléctricas	afectan	el	cuerpo	a	través	de	amplias	lesiones	tisulares	y
la	disrupción	de	los	impulsos	neurales	y	cardíacos.	El	voltaje	tipo	de	corriente,	amperaje,	trayecto	de
la	 corriente,	 resistencia	 del	 tejido	 y	 el	 intervalo	 de	 la	 exposición	 determinan	 el	 efecto	 de	 la
electricidad	en	le	cuerpo15.
La	 corriente	 alterna	 (CA)	 suele	 ser	más	 peligrosa	 que	 la	 corriente	 directa	 (CD)	porque	 causa
contracciones	 musculares	 violentas,	 evita	 que	 la	 persona	 se	 libere	 de	 la	 fuente	 eléctrica,	 y	 en
ocasiones,	 provoca	 fracturas	 y	 dislocaciones.	 En	 las	 lesiones	 eléctricas,	 el	 cuerpo	 actúa	 como
conductor	 de	 la	 corriente	 eléctrica15.	 La	 corriente	 entra	 al	 cuerpo	 desde	 la	 fuente	 de	 electricidad,
como	 un	 alambre	 expuesto,	 y	 pasa	 a	 través	 del	 cuerpo	 para	 salir	 por	 otro	 conductor,	 como	 la
humedad	del	suelo	o	un	trozo	de	metal	que	la	persona	esté	sosteniendo.	El	trayecto	de	la	corriente	es
crucial	 porque	 la	 energía	 eléctrica	 trastorna	 los	 impulsos	 en	 los	 tejidos	 excitables.	 El	 flujo	 de
corriente	 a	 través	 del	 cerebro	 interrumpe	 los	 impulsos	 desde	 los	 centros	 respiratorios	 en	 el	 tallo
cerebral	y	el	flujo	de	corriente	a	través	del	tórax	causa	una	arritmia	cardíaca	mortal.
FIGURA	5-5	 •	Quemadura	 de	 la	 piel	 por	 electrocución.	La	 víctima	 se	 electrocutó	 después	 de	 intentar	 evitar	 caerse	 de	 una	 escalera
sujetándose	 de	 un	 cable	 de	 alto	 voltaje	 (de	 McCornell	 T.,	 Hulk.	 [2011]).	Human	 form	 human	 function:	 Essential	 of	 anatomy	 &
physiology	(p.	58).	PH:	Philadelphia,	PA:	Lippincott	Williams	&	Wilkins).
La	resistencia	al	flujo	de	corriente	en	los	circuitos	eléctricos	transforma	la	energía	eléctrica	en
calor.	Ésta	es	la	razón	por	la	cual	los	elementos	en	los	calentadores	eléctricos	están	hechos	de	metales
muy	resistentes.	Gran	parte	del	daño	tisular	producido	por	las	 lesiones	eléctricas	es	causado	por	la
producción	 de	 calor	 en	 los	 tejidos	 que	 tienen	 la	 mayor	 resistencia	 eléctrica.	 La	 resistencia	 a	 la
corriente	 eléctrica	 varía	 de	 mayor	 a	 menor	 en	 hueso,	 grasa,	 tendones,	 piel,	 músculos,	 sangre	 y
nervios.	La	lesión	tisular	más	grave	suele	ocurrir	en	los	sitios	de	la	piel	por	donde	entra	la	corriente
y	por	donde	sale	(figura	5-5).	Después	de	que	la	electricidad	ha	penetrado	la	piel,	pasa	con	rapidez	a
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través	del	cuerpo	a	lo	largo	de	las	líneas	de	menor	resistencia,	a	través	de	los	líquidos	corporales	y
nervios.	Es	posible	que	ocurra	degeneración	de	 las	paredes	de	 los	vasos	y	que	se	 formen	 trombos
conforme	 fluya	 la	 corriente	 a	 lo	 largo	 de	 los	 vasos	 sanguíneos.	 Esto	 causa	 amplias	 lesiones
musculares	y	de	tejidos	profundos.	La	piel	gruesa	y	seca	es	más	resistente	al	flujo	de	electricidad	que
la	 piel	 húmeda	 y	 delgada.	 Se	 cree	 que,	 por	 lo	 general,	 a	 mayor	 resistencia	 de	 la	 piel,	 mayor	 la
cantidad	de	quemadura	local	de	la	piel,	y	a	menor	resistencia,	mayores	son	los	efectos	profundos	y
sistémicos.
Lesión	por	radiación
La	radiación	electromagnética	comprende	un	amplio	espectro	de	energía	propagada	en	ondas,	que	va
desde	los	rayos	γ	ionizantes	hasta	las	ondas	de	radiofrecuencia	(figura	5-6).	Un	fotón	es	una	partícula
de	energía	de	radiación.	La	energía	de	radiación	por	arriba	del	rango	ultravioleta	(UV)	se	denomina
radiación	 ionizante	 porque	 los	 fotones	 tienen	 suficiente	 energía	 para	 desprender	 electrones	 de	 los
átomos	y	moléculas.	La	 radiación	no	 ionizante	 se	 refiere	 a	 la	 energía	 de	 radiación	 en	 frecuencias
menores	que	 las	de	 la	 luz	visible.	La	radiación	UV	 representa	 la	porción	del	espectro	de	 radiación
electromagnética	 justo	 por	 arriba	 del	 rango	 visible15.	 Contiene	 rayos	 energéticos	 con	 suficiente
poder	para	interrumpir	las	uniones	intracelulares	y	causar	quemaduras	por	sol.
FIGURA	5-6	•	Espectro	de	la	radiación	electromagnética.
Radiación	ionizante.	La	radiación	ionizante	impacta	las	células	al	causar	ionización	de	las	moléculas
y	 átomos	 en	 la	 célula.	 Esto	 se	 logra	 mediante	 la	 liberación	 de	 radicales	 libres	 que	 destruyen	 las
células	o	mediante	el	impacto	directo	contra	las	moléculas	blanco	en	la	célula16.	Mata	las	células	de
inmediato,	interrumpe	la	replicación	celular	o	causa	una	variedad	de	mutaciones	genéticas,	las	cuales,
en	ocasiones,	llegan	a	ser	mortales	y	en	otras	no.	La	mayoría	de	las	lesiones	por	radiación	es	causada
por	la	irradiación	localizada	que	se	utiliza	para	el	tratamiento	del	cáncer.	Excepto	por	circunstancias
inusuales,	como	la	utilización	de	irradiación	de	dosis	altas	que	precede	al	trasplante	de	médula	ósea,
la	exposición	de	cuerpo	entero	a	la	irradiación	es	rara.
Los	efectos	nocivos	de	la	radiación	ionizante	varían	con	la	dosis,	su	frecuencia	(una	sola	dosis
causa	mayor	lesión	que	si	se	divide	o	se	aplica	en	dosis	fraccionadas)	y	la	sensibilidad	diferencial	del
tejido	 expuesto	 a	 la	 lesión	 por	 radiación.	 Debido	 a	 los	 efectos	 sobre	 la	 síntesis	 de	 ácido
desoxirribonucleico	(ADN)	y	la	interferencia	con	la	mitosis,	las	células	que	se	dividen	con	rapidez	de
la	médula	ósea	y	 el	 intestino	 son	mucho	más	vulnerables	 a	 la	 lesión	por	 radiación	que	 los	 tejidos
como	 el	 hueso	 o	 el	 músculo	 esquelético.	 Con	 el	 tiempo,	 la	 exposición	 laboral	 o	 accidental	 a	 la
radiación	 ionizante	 provoca	 un	 aumento	 de	 riesgo	 del	 desarrollo	 de	 diversos	 tipos	 de	 cáncer	 que
incluyen	 cáncer	 de	 piel,	 leucemia,	 sarcomas	 osteógenos	 y	 cáncer	 pulmonar.	Esto	 es	 especialmente
cierto	cuando	la	persona	se	expuso	a	radiación	durante	la	niñez17.
Muchas	 de	 las	manifestaciones	 clínicas	 de	 la	 lesión	 por	 radiación	 son	 el	 resultado	 de	 lesión
celular	 aguda,	 los	 cambios	 dependientes	 de	 la	 dosis	 en	 los	 vasos	 sanguíneos	 que	 suministran	 los
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tejidos	irradiados	y	el	reemplazo	por	tejido	fibrótico.	La	respuesta	inicial	de	la	célula	a	la	radiación
comprende	 tumefacción,	 daño	 a	 las	mitocondrias	 y	 otros	 organelos,	 alteraciones	 en	 la	membrana
celular	 y	 cambios	 importantes	 en	 el	 núcleo.	 Las	 células	 endoteliales	 en	 los	 vasos	 sanguíneos	 son
particularmente	 sensibles	 a	 la	 irradiación.	Durante	 el	 período	 inmediato	 después	 de	 la	 irradiación,
sólo	es	aparente	 la	dilatación	del	vaso	 (p.	ej.,	 el	 eritema	 inicial	de	 la	piel	después	de	 radioterapia).
Más	tarde,	o	con	niveles	de	radiación	más	altos,	ocurren	cambios	destructivos	en	los	pequeños	vasos
sanguíneos	 como	 los	 capilares	 y	 vénulas.	 La	 necrosis	 aguda	 reversible	 está	 representada	 por
trastornos	tales	como	cistitis	por	radiación,	dermatitis	y	diarrea	por	enteritis.	El	daño	más	persistente
se	atribuye	a	 la	necrosis	aguda	de	células	 tisulares	que	no	son	capaces	de	regeneración	e	 isquemia
crónica.	Los	efectos	crónicos	de	la	radiación	se	caracterizan	por	fibrosis	y	formación	de	cicatrices
en	 los	 tejidos	 y	 órganos	 en	 el	 área	 irradiada	 (p.	 ej,	 fibrosis	 intersticialen	 corazón	 y	 pulmones
después	 de	 irradiación	 torácica).	 Debido	 a	 que	 es	 inevitable	 que	 la	 radiación	 aplicada	 en	 la
radioterapia	viaje	a	 través	de	 la	piel,	es	 frecuente	 la	dermatitis	por	radiación.	Es	posible	que	exista
necrosis	de	la	piel,	cicatrización	de	herida	anómala	y	dermatitis	crónica	por	radiación.
Radiación	ultravioleta.	 La	 radiación	 ultravioleta	 causa	 quemaduras	 de	 sol	 y	 fomenta	 el	 riesgo	 de
cáncer	de	la	piel.	El	grado	de	riesgo	depende	del	tipo	de	rayos	UV,	la	intensidad	de	la	exposición	y	la
cantidad	de	pigmento	de	melanina	protectora	en	 la	piel.	El	daño	producido	por	 la	 radiación	UV	se
cree	 que	 es	 causado	 por	 especies	 de	 oxígeno	 reactivo	 (EOR)	 y	 por	 el	 daño	 a	 los	 procesos
productores	 de	 melanina	 en	 la	 piel18.	 La	 radiación	 UV	 daña	 también	 el	 ADN,	 lo	 que	 provoca	 la
formación	de	dímeros	de	pirimidina	(es	decir,	la	inserción	de	2	bases	pirimidina	idénticas,	en	vez	de
una,	en	el	ADN	en	replicación).	Otras	formas	de	daño	al	ADN	incluyen	la	producción	de	rupturas	de
una	de	 las	cadenas	y	 la	 formación	de	enlaces	 transversales.	Normalmente,	 los	errores	que	ocurren
durante	 la	 replicación	 del	 ADN	 los	 reparan	 enzimas	 que	 quitan	 la	 sección	 defectuosa	 del	 ADN	 y
reparan	el	daño.	La	importancia	de	la	reparación	del	ADN	en	la	protección	contra	la	radiación	UV	se
evidencia	por	la	vulnerabilidad	de	las	personas	que	carecen	de	las	enzimas	necesarias	para	reparar	el
daño	del	ADN	inducido	por	UV.	En	un	trastorno	genético	denominado	xerodermia	pigmentaria,	falta
una	 enzima	 necesaria	 para	 reparar	 el	 daño	 al	 ADN	 inducido	 por	 la	 luz	 solar.	 Este	 trastorno
autosómico	 recesivo	 se	 caracteriza	 por	 una	 fotosensibilidad	 extrema	 y	 un	 aumento	 del	 riesgo	 de
cáncer	de	la	piel	en	la	piel	expuesta	al	sol19.
Radiación	no	ionizante.	La	radiación	no	ionizante	incluye	la	luz	infrarroja,	ecografía,	microondas	y
energía	 láser.	A	diferencia	 de	 la	 radiación	 ionizante,	 que	 rompe	 enlaces	 químicos	 directamente,	 la
radiación	 no	 ionizante	 ejerce	 sus	 efectos	 al	 causar	 vibración	 y	 rotación	 de	 átomos	 y	moléculas15.
Toda	 esta	 energía	 de	 vibración	 o	 rotación	 con	 el	 tiempo	 se	 convierte	 en	 ener-gía	 térmica.	 La
radiación	no	ionizante	de	baja	frecuencia	se	utiliza	am	pliamente	en	el	radar,	televisión,	operaciones
industriales	 (p.	 ej.,	 calentamiento,	 soldadura,	 fundición	 de	 metales,	 procesamiento	 de	 ma	 dera	 y
plástico),	 aparatos	 electrodomésticos	 (p.	 ej.,	 hornos	de	microondas)	 y	 aplicaciones	médicas	 (p.	 ej.,
diatermia).	 En	 el	 ámbito	 industrial	 se	 han	 presentado	 casos	 aislados	 de	 quemaduras	 de	 la	 piel	 y
lesiones	térmicas	de	tejidos	profundos	y	por	el	empleo	inadecuado	de	hornos	de	microondas	para	el
hogar.	La	lesión	debida	a	estas	fuentes	es	sobre	todo	térmica	y	debido	a	la	penetración	profunda	de
los	rayos	infrarrojos	y	las	microondas,	tiende	a	implicar	lesión	dérmica	y	del	tejido	subcutáneo.
Lesión	por	químicos
A	todo	nuestro	derredor	hay	químicos	capaces	de	dañar	 las	células.	La	contaminación	del	aire	y	el
agua	 que	 contiene	 químicos	 son	 capaces	 de	 lesión	 tisular,	 como	 el	 humo	 del	 tabaco	 y	 algunos
alimentos	 procesados	 o	 en	 conserva.	 En	 nuestro	 ambiente	 existen	 algunos	 de	 los	 químicos	 más
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dañinos,	que	incluyen	gases	como	el	monóxido	de	carbono,	insecticidas	y	metales	pesados	como	el
plomo.
Los	agentes	químicos	lesionan	la	membrana	celular	y	otras	estructuras	celulares,	bloquean	vías
enzimáticas,	 coagulan	 las	 proteínas	 celulares,	 y	 trastornan	 el	 equilibrio	 osmótico	 e	 iónico	 de	 la
célula.	Las	sustancias	corrosivas	como	los	ácidos	y	bases	fuertes	destruyen	las	células	cuando	entran
en	 contacto	 con	 el	 cuerpo.	 Otros	 químicos	 lesionan	 células	 en	 el	 proceso	 de	 metabolismo	 o
eliminación.	El	tetracloruro	de	carbono	(CCl4),	por	ejemplo,	causa	poco	daño	hasta	que	las	enzimas
hepáticas	 lo	metaboliza	 y	 se	 forma	 un	 radical	 libre	 altamente	 reactivo	 (CCl3•).	 El	 tetracloruro	 de
carbono	es	extremadamente	tóxico	para	las	células	hepáticas20.
Fármacos/drogas.	Muchas	sustancias,	alcohol,	fármacos	de	prescripción,	fármacos	de	venta	libre	y
fármacos	callejeros,	son	capaces	de	directa	o	indirectamente	dañar	tejidos.	El	alcohol	etílico	daña	la
mucosa	gástrica,	 el	 hígado,	 al	 feto	 en	desarrollo	 y	 otros	 órganos.	Los	 fármacos	 antineoplásicos	 e
inmunodepresores	lesionan	en	forma	directa	a	las	células.	Otros	fármacos	producen	metabolitos	que
son	 tóxicos	 para	 las	 células.	 El	 acetaminofén	 o	 paracetamol,	 un	 fármaco	 de	 consumo	 frecuente	 y
venta	libre	como	analgésico,	se	desintoxica	en	el	hígado,	donde	pequeñas	cantidades	del	fármaco	se
convierten	 en	 un	 metabolito	 altamente	 tóxico.	 El	 metabolito	 se	 desintoxica	 mediante	 una	 vía
metabólica	que	utiliza	una	sustancia	(es	decir,	glutatión)	que	normalmente	está	presente	en	el	hígado.
Cuando	 se	 ingieren	 grandes	 cantidades	 del	 fármaco,	 esta	 vía	 se	 sobrecarga	 y	 se	 acumulan	 los
metabolitos	tóxicos,	lo	que	causa	una	necrosis	masiva	del	hígado.
Intoxicación	 por	 plomo.	 El	 plomo	 es	 un	 metal	 particularmente	 tóxico.	 Se	 acumulan	 pequeñas
cantidades	 hasta	 alcanzar	 concentraciones	 tóxicas.	 Existen	 innumerables	 fuentes	 de	 plomo	 en	 el
ambiente,	como	pintura	escarapelada,	polvo	y	suelos	contaminados,	tubérculos	contaminados,	tubos
de	agua	de	plomo	o	uniones	soldadas,	barniz	de	cerámica,	tinta	del	periódico	y	juguetes	fabricados
en	países	extranjeros.	Los	adultos	a	menudo	encuentran	el	plomo	a	través	de	su	exposición	laboral.
Los	niños	están	expuestos	al	plomo	a	través	de	la	ingestión	de	pintura	con	plomo	que	se	escarapela,
al	respirar	el	polvo	de	pintura	con	plomo	o	jugar	en	suelos	contaminados.	Existe	una	disminución	en
las	concentraciones	de	plomo	en	sangre	tanto	en	los	adultos	como	en	los	niños	desde	que	se	eliminó
el	 plomo	 en	 las	 gasolinas	 y	 en	 las	 latas	 soldadas	 para	 alimentos21.	 Sin	 embargo,	 las	 altas
concentraciones	 de	 plomo	 en	 sangre	 aún	 son	 un	 problema,	 en	 particular	 entre	 los	 niños.	 Sólo	 en
Estados	Unidos,	existen	cerca	de	250	000	niños	entre	1	y	5	años	de	edad	que	tienen	concentraciones
de	plomo	mayores	a	10	μg/ml22.	La	prevalencia	de	concentraciones	elevadas	en	sangre	fue	más	alta
en	niños	que	vivían	en	áreas	urbanas.	Por	casta	y	etnia,	los	niños	de	etnia	afroamericana	no	hispana
que	residían	en	las	ciudades	del	centro	con	una	población	de	un	millón	o	más	tuvieron	la	proporción
más	alta	de	concentración	de	plomo	elevada	en	sangre.
El	 plomo	 se	 absorbe	 a	 través	 del	 tubo	 digestivo	 o	 los	 pulmones	 hacia	 la	 sangre.	 Una
insuficiencia	de	calcio,	hierro	o	zinc	aumenta	la	absorción	de	plomo.	En	los	niños,	la	mayor	parte	del
plomo	se	absorbe	a	través	de	los	pulmones,	aunque	su	ingesta	sea	igual	o	menor,	la	absorción	en	los
lactantes	y	niños	es	mayor;	es	por	ello	que	son	más	vulnerables	a	 la	 intoxicación	por	plomo22.	 El
plomo	cruza	la	placenta,	lo	que	expone	al	feto	a	concentraciones	de	plomo	comparables	a	las	de	la
madre.	El	plomo	se	almacena	en	el	hueso	y	se	elimina	a	través	de	los	riñones.	Aunque	la	vida	media
del	 plomo	 es	 de	 horas	 a	 días,	 los	 depósitos	 en	 hueso	 sirven	 como	 un	 almacén	 desde	 el	 cual	 se
mantienen	 las	 concentraciones	 en	 sangre.	 En	 un	 sentido,	 el	 hueso	 protege	 a	 otros	 tejidos,	 pero	 el
recambio	lento	mantiene	las	concentra	iones	en	sangre	durante	meses	y	años.
La	 intoxicación	 por	 plomo	 está	 relacionada	 con	 sus	 múltiples	 efectos	 bioquímicos.	 Tiene	 la
capacidad	de	desactivar	enzimas,	compite	con	el	calcio	para	su	incorporación	al	hueso,	e	interfiere
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con	 la	 transmisión	 nerviosa	 y	 desarrollo	 cerebral.	 Los	 principales	 blancos	 de	 la	 intoxicación	 por
plomo	son	los	eritrocitos,	el	tubo	digestivo,	los	riñones	y	el	sistema	nervioso.
La	anemia	es	un	signo	cardinal	de	intoxicación	por	plomo.	El	plomo	compite	con	las	enzimas
que	se	 requieren	para	 la	síntesis	de	hemoglobinay	con	 las	enzimas	 relacionadas	con	 la	membrana
que	evitan	la	hemólisis	de	los	eritrocitos.	Los	eritrocitos	resultantes	son	hipocrómicos	y	presentan	un
punteado	grueso,	parecido	a	lo	que	se	observa	en	la	anemia	por	insuficiencia	de	hierro.	La	vida	del
eritrocito	 también	 se	 disminuye.	 El	 tubo	 digestivo	 es	 la	 principal	 fuente	 de	 síntomas	 en	 el	 adulto.
Éstos	 se	 caracterizan	 por	 el	 «cólico	 del	 plomo»,	 una	 forma	 de	 dolor	 abdominal	 agudo	 mal
localizado.	En	el	margen	de	las	encías	aparece	una	línea	formada	por	la	precipitación	de	sulfito	de
plomo.	La	línea	de	plomo	rara	vez	se	observa	en	los	niños.	El	plomo	causa	un	daño	renal	difuso	que
con	el	 tiempo	lleva	a	insuficiencia	renal.	Aun	sin	signos	francos	de	daño	renal,	 la	 intoxicación	por
plomo	lleva	a	hipertensión.
En	 el	 sistema	 nervioso,	 la	 intoxicación	 por	 plomo	 se	 caracteriza	 por	 desmielinización	 de	 la
sustancia	blanca	 cerebral	 y	 cerebelosa,	 y	 la	muerte	de	 células	 corticales.	Cuando	esto	ocurre	 en	 la
niñez	temprana,	afecta	el	desarrollo	neuroconductual	y	provoca	niveles	más	bajos	en	el	CI	y	un	mal
desempeño	 en	 el	 aula11.	 La	 neuropatía	 periférica	 desmielinizante	 ocurre	 en	 los	 adultos.	 La
manifestación	 más	 grave	 de	 intoxicación	 por	 plomo	 es	 la	 encefalopatía	 aguda.	 Se	 manifiesta
sustancia	 como	 vómito	 persistente,	 ataxia,	 convulsiones,	 papiledema,	 alteración	 del	 estado	 de
conciencia	 y	 coma.	 La	 encefalopatía	 aguda	 se	 manifiesta	 de	 forma	 repentina	 o	 en	 ocasiones	 va
precedida	 de	 otros	 signos	 de	 intoxicación	 por	 plomo	 como	 los	 cambios	 de	 conducta	 o	molestias
abdominales.
Debido	al	déficit	cognitivo	y	neuroconductual	de	 larga	evolución	que	ocurre	en	 los	niños	aun
con	 concentraciones	 de	 plomo	 moderadamente	 elevadas,	 los	 Centers	 for	 Disease	 Control	 and
Prevention	han	publicado	recomendaciones	para	la	detección	de	plomo	en	la	niñez22.	Aún	no	se	tiene
certeza	de	la	cantidad	segura	de	plomo	en	sangre.	En	algún	momento	se	consideró	que	25	μg/dl	era
seguro.	 Las	 encuestas	 han	mostrado	 CI	 irregulares	 bajos	 en	 niños	 con	 concentraciones	 de	 plomo
desde	10	μg/dl	a	15	μg/dl.
La	detección	de	intoxicación	por	plomo	implica	el	empleo	de	sangre	capilar	obtenida	mediante
una	 punción	 del	 dedo	 para	 medir	 la	 protoporfirina	 eritrocitaria	 (PE)	 libre.	 Las	 concentraciones
elevadas	 de	 PE	 son	 el	 resultado	 de	 la	 inhibición,	 que	 el	 plomo	 provoca,	 de	 las	 enzimas	 que	 se
requieren	 para	 la	 síntesis	 de	 heme	 en	 los	 eritrocitos.	 La	 prueba	 de	 PE	 es	 útil	 en	 la	 detección	 de
concentraciones	altas	de	plomo	aunque	no	suele	detectar	las	concentraciones	menores	de	20	μg/dl	a
25	μg/dl.	Por	ello,	los	valores	de	la	prueba	de	detección	capilar	mayor	de	10	μg/dl	deben	confirmarse
con	las	determinaciones	en	una	muestra	de	sangre	venosa.	Debido	a	que	los	síntomas	de	intoxicación
por	plomo	suelen	ser	vagos,	a	menudo	se	retrasa	el	diagnóstico.	La	anemia	proporciona	las	primeras
claves	 del	 padecimiento.	 Se	 requiere	 de	 pruebas	 de	 laboratorio	 para	 establecer	 el	 diagnóstico.	 El
tratamiento	implica	eliminar	la	fuente	de	plomo	y,	en	casos	de	intoxicación	grave,	la	administración
de	 un	 agente	 quelante.	 Los	 niños	 asintomáticos	 con	 concentraciones	 sanguíneas	 de	 45	 μg/dl	 a	 69
μg/dl	suelen	recibir	tratamiento.	Un	equipo	de	salud	pública	debe	evaluar	la	fuente	de	plomo	ya	que
se	requiere	de	una	eliminación	meticulosa.
Intoxicación	 por	 mercurio.	 Durante	 cientos	 de	 años	 se	 ha	 utilizado	 el	 mercurio	 con	 propósitos
médicos	 e	 industriales.	 El	 mercurio	 es	 tóxico,	 y	 son	 bien	 conocidos	 los	 riesgos	 laborales	 y
accidentales	relacionados	con	la	exposición	al	mercurio.	En	la	actualidad	el	mercurio	y	el	plomo	son
los	metales	más	tóxicos.	El	mercurio	es	tóxico	en	4	formas	principales:	vapor	de	mercurio,	mercurio
divalente	 inorgánico,	metil	mercurio	y	etil	mercurio23.	Dependiendo	de	 la	 forma	de	 exposición	 al
mercurio,	 es	 posible	 que	 ocurra	 intoxicación	 que	 comprometa	 el	 sistema	 nervioso	 central	 y	 los
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riñones.
En	el	caso	de	las	oclusiones	dentales	(amalgamas),	la	inquietud	surge	del	vapor	de	mercurio	que
se	libera	hacia	la	boca.	Sin	embargo,	la	cantidad	de	vapor	de	mercurio	liberada	desde	las	oclusiones
es	muy	pequeña.	La	principal	fuente	de	exposición	a	metil	mercurio	es	por	el	consumo	de	peces	de
larga	vida	como	el	atún	y	el	pez	espada.	Los	peces	concentran	el	mercurio	proveniente	del	sedimento
en	el	agua.	Sin	embargo,	sólo	ciertos	tipos	de	peces	representan	un	riesgo	potencial	y	algunos	tipos
como	 el	 salmón	 tienen	 cantidades	 minúsculas	 o	 nada	 de	 mercurio.	 Debido	 a	 que	 el	 cerebro	 en
desarrollo	es	más	susceptible	al	daño	inducido	por	mercurio,	se	recomienda	que	los	niños	pequeños
y	 las	mujeres	 embarazadas	 o	 en	 lactancia	 eviten	 el	 consumo	 de	 pescado	 que	 se	 sabe	 tiene	 un	 alto
contenido	de	mercurio.	Timerosal	es	un	conservador	que	contiene	etil	mercurio	que	ayuda	a	evitar	el
crecimiento	 de	 microorganismos	 en	 la	 vacunas.	 Debido	 a	 las	 inquietudes	 que	 rodean	 a	 este
conservador,	en	Estados	Unidos	casi	nunca	se	utiliza.
Lesión	por	agentes	biológicos
Los	 agentes	 biológicos	 difieren	 de	 otros	 agentes	 nocivos	 en	 que	 son	 capaces	 de	 replicarse	 y
continuar	produciendo	sus	efectos	nocivos.	Estos	agentes	van	desde	los	virus	submicroscópicos	hasta
los	 parásitos	 más	 grandes.	 Los	 agentes	 biológicos	 lesionan	 las	 células	 a	 través	 de	 diferentes
mecanismos.	Los	virus	entran	a	la	célula	y	se	incorporan	a	su	maquinaria	de	síntesis	de	ADN.	Ciertas
bacterias	 elaboran	 exotoxinas	 que	 interfieren	 con	 la	 producción	 celular	 de	 ATP.	 Otras	 bacterias,
como	 los	 bacilos	 gramnegativos	 liberan	 endotoxinas	 que	 causan	 lesión	 celular	 y	 aumento	 de	 la
permeabilidad	capilar.
Lesión	por	desequilibrios	nutricionales
Los	excesos	nutricionales	y	las	insuficiencias	nutricionales	predisponen	a	las	células	a	sufrir	lesión.
Se	piensa	que	obesidad	y	las	dietas	con	alto	contenido	de	grasas	saturadas	predisponen	a	las	personas
a	ateroesclerosis.	El	cuerpo	requiere	de	más	de	60	sustancias	orgánicas	e	inorgánicas	en	cantidades
que	 van	 desde	microgramos	 hasta	 gramos.	 Estos	 nutrientes	 incluyen	minerales,	 vitaminas,	 ciertos
ácidos	 grasos	 y	 aminoácidos	 específicos.	 Las	 insuficiencias	 en	 la	 dieta	 ocurren	 en	 forma	 de
inanición,	 en	 la	 cual	 existe	 una	 insuficiencia	 de	 todos	 los	 nutrientes	 y	 vitaminas,	 o	 debido	 a
insuficiencia	selectiva	de	un	nutriente	o	vitamina.	La	anemia	por	insuficiencia	de	hierro,	el	escorbuto,
el	 beriberi	 y	 a	 pelagra	 son	 ejemplos	 de	 lesión	 causada	 por	 la	 falta	 de	 vitaminas	 o	 minerales
específicos.	Las	 insuficiencias	de	proteínas	y	calorías	que	ocurren	con	la	 inanición	causan	un	daño
tisular	diseminado.
Mecanismos	de	lesión	celular
Los	 mecanismos	 por	 los	 cuales	 agentes	 nocivos	 causan	 lesión	 y	 muerte	 celular	 son	 complejos.
Algunos	agentes,	como	el	calor,	producen	lesión	celular	directa.	Otros	factores,	como	los	trastornos
genéticos,	producen	sus	efectos	de	manera	indirecta	a	través	de	trastornos	metabólicos	y	respuestas
inmunitarias	alteradas15.	Parece	que	existen	3	mecanismos	principales	por	los	que	la	mayoría	de	los
agentes	nocivos	ejercen	sus	efectos:
•	Formación	de	radicales	libres.
•	Hipoxia	y	disminución	de	ATP.
•	Trastorno	de	la	homeostasis	del	calcio	intracelular	(figura	5-7).
Lesión	por	radicales	libres
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Muchos	 agentes	 nocivos	 ejercen	 sus	 efectos	 dañinos	 a	 través	 de	 especies	 químicas	 reactivas
conocidos	 como	 radicales	 libres23.	 Los	 radicales	 libres	 son	 especies	 químicas	 altamente	 reactivas
con	un	electrón	libre	en	su	última	órbita	(valencia)	de	la	molécula15.	En	la	bibliografía,	el	electrón
libre	se	denota	como	un	punto,	por	ejemplo,	 •	NO.	El	 electrón	 libre	 causa	que	 los	 radicales	 libres
sean	 inestables	 y	 altamente	 reactivos,	 de	 manera	 que	 reaccionan	 de	 manera	 inespecíficacon
moléculas	que	se	encuentran	cerca.	Además,	los	radicales	libres	establecen	reacciones	en	cadena	que
consisten	en	muchos	acontecimientos	que	generan	nuevos	 radicales	 libres.	En	 las	células	y	 tejidos,
los	 radicales	 libres	 reaccionan	 con	 las	 proteínas,	 lípidos	 y	 carbohidratos,	 con	 lo	 que	 dañan	 las
membranas	celulares,	desactivan	las	enzimas,	y	dañan	los	ácidos	nucleicos	que	constituyen	el	ADN.
Las	acciones	de	los	radicales	libres	trastornan	y	dañan	células	y	tejidos.
Las	 especies	 de	 oxígeno	 reactivo	 (EOR)	 son	 moléculas	 que	 contienen	 oxígeno	 que	 incluye
radicales	 libres,	 como	 el	 superóxido	 (O2−)	 y	 el	 radical	 hidroxilo	 (OH•),	 y	 no	 radicales,	 como	 el
peróxido	de	hidrógeno	(H2O2)15.	Estas	moléculas	se	producen	en	forma	endógena	mediante	procesos
metabólicos	o	actividades	celulares,	como	el	estallido	metabólico	que	acompaña	la	fagocitosis.	Sin
embargo,	 las	 causas	 exógenas,	 que	 incluyen	 la	 radiación	 ionizante	 y	 la	UV,	 causan	 producción	 de
EOR	en	el	cuerpo.	El	estrés	oxidativo	es	un	estado	que	ocurre	cuando	la	generación	de	EOR	supera	la
capacidad	del	cuerpo	de	neutralizar	y	eliminar	EOR15.	El	estrés	oxidativo	conduce	a	la	oxidación	de
los	componentes	celulares,	 la	activación	de	 las	vías	de	 transducción	de	señales	y	 los	cambios	en	 la
expresión	de	gen	y	proteína.	Aunque	EOR	y	 estrés	oxidativo	 están	 claramente	 relacionados	 con	 el
daño	celular	y	tisular,	la	evidencia	muestra	que	las	EOR	no	siempre	actúan	de	una	manera	aleatoria	y
nociva.	 Estudios	 actuales	 han	 encontrado	 que	 a	 los	 EOR	 son	 también	 moléculas	 de	 señalización
importantes	 que	 utilizan	 las	 células	 sanas	 para	 regular	 y	 mantener	 las	 actividades	 y	 funciones
normales	como	el	tono	vascular	y	la	señalización	del	factor	de	crecimiento	endote	lial	vascular	y	de
la	insulina25.	El	daño	oxidativo	se	ha	implicado	en	muchas	enfermedades.	Las	mutaciones	en	el	gen
para	 SOD	 están	 vinculadas	 con	 esclerosis	 lateral	 amiotrófica	 (ELA,	 también	 conocida	 como
enfermedad	de	Lou	Gehrig)26.	Se	piensa	que	el	estrés	oxidativo	que	desempeña	un	papel	importante
en	 el	 desarrollo	 del	 cáncer15.	 El	 restablecimiento	 del	 riego	 sanguíneo	 después	 de	 la	 pérdida	 de
perfusión,	como	ocurre	durante	un	ataque	al	corazón	y	accidente	cerebrovascular,	está	relacionado
con	 lesión	 oxidativa	 de	 órganos	 vitales27.	 Se	 piensa	 que	 el	 estrés	 oxidativo	 causa	 la	 disfunción
endotelial	que	contribuye	al	desarrollo,	progresión	y	pronóstico	de	la	enfermedad	cardiovascular.
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FIGURA	5-7	•	Mecanismos	de	lesión	celular.	Los	agentes	nocivos	tienden	a	causar	hipoxia/isquemia	(la	flecha	de	en	medio	ilustra	las
manifestaciones	que	desencadenan	el	desarrollo	del	metabolismo	anaeróbico	y	 la	 lesión	celular).	También	en	el	 lado	 izquierdo	de	 la
figura,	 la	 formación	de	 radical	 libre	 causa	oxidación	de	 las	 estructuras	 celulares	que	 llevan	a	una	disminución	del	ATP	y,	 en	 el	 lado
derecho,	el	aumento	en	el	calcio	intracelular	daña	muchos	aspectos	de	la	célula	que	también	causa	disminución	del	ATP.	Estos	3	caminos
ilustran	la	forma	en	la	que	los	agentes	nocivos	causan	lesión	y	muerte	celular.
Además	 de	 las	 muchas	 enfermedades	 y	 estados	 de	 salud	 alterada	 relacionados	 con	 el	 daño
oxidativo,	el	estrés	oxidativo	se	ha	relacionado	con	un	descenso	funcional	relacionado	con	la	edad
que	subraya	el	proceso	de	envejecimiento28.
Los	antioxidantes	 son	moléculas	naturales	y	 sintéticas	que	 inhiben	 las	 reacciones	de	EOR	con
estructuras	 biológicas	 o	 previene	 la	 formación	 descontrolada	 de	 EOR.	 Los	 antioxidantes	 incluyen
compuestos	enzimáticos	y	no	enzimáticos15.	La	catalasa	cataliza	la	reacción	que	forma	agua	a	partir
de	peróxido	de	hidrogeno.	Los	antioxidantes	no	enzimáticos	incluyen	carotenos	(p,	ej,.	vitamina	A)
tocoferoles	(p.	ej.,	vitamina	E),	ascorbato	(vitamina	C),	glutatión,	flavonoides,	selenio	y	zinc15.
Lesión	celular	por	hipoxia
La	hipoxia	priva	a	 la	célula	de	oxígeno	e	 interrumpe	el	metabolismo	oxidativo	y	 la	generación	de
ATP.	El	tiempo	real	necesario	para	producir	daño	celular	irreversible	depende	del	grado	de	privación
de	oxígeno	y	 los	 requerimientos	metabólicos	 de	 la	 célula.	Algunas	 células,	 como	 las	 del	 corazón,
cerebro	 y	 riñones,	 requieren	 de	 grandes	 cantidades	 de	 oxígeno	 para	 proporcionar	 energía	 para
realizar	 sus	 funciones.	 Las	 células	 cerebrales,	 por	 ejemplo,	 empiezan	 a	 sufrir	 daño	 permanente
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después	 de	 4	 min	 a	 6	 min	 de	 privación	 de	 oxígeno.	 Existe	 un	 delgado	 margen	 entre	 el	 tiempo
implicado	 en	 daño	 celular	 reversible	 e	 irreversible.	 Durante	 los	 estados	 hipóxicos,	 los	 factores
inducibles	por	hipoxia	(FIH)	causan	la	expresión	de	genes	que	estimulan	la	formación	de	eritrocitos,
producen	 ATP	 en	 ausencia	 de	 oxígeno	 y	 aumentan	 la	 angiogénesis29	 (es	 decir,	 la	 formación	 de
nuevos	vasos	sanguíneos).
La	 hipoxia	 es	 el	 resultado	 de	 una	 cantidad	 inadecuada	 de	 oxígeno	 en	 el	 aire,	 enfermedad
respiratoria,	isquemia	(es	decir,	disminución	del	flujo	sanguíneo	por	vasoconstricción	u	obstrucción
vascular),	 anemia,	 edema	 o	 incapacidad	 de	 las	 células	 de	 utilizar	 el	 oxígeno.	 La	 isquemia	 se
caracteriza	 por	 el	 deterioro	 del	 transporte	 de	 oxígeno	 y	 de	 la	 eliminación	 de	 los	 productos
metabólicos	como	el	ácido	 láctico.	En	contraste	con	 la	hipoxia	pura,	que	depende	del	contenido	de
oxígeno	en	la	sangre	y	afecta	a	todas	las	células	del	cuerpo,	la	isquemia	afecta	con	frecuencia	el	flujo
sanguíneo	 a	 través	 de	 un	 número	 limitado	 de	 vasos	 sanguíneos	 y	 produce	 lesión	 tisular	 local.	 En
algunos	casos	de	edema,	la	distancia	para	la	difusión	del	oxígeno	se	convierte	en	un	factor	limitante
en	el	 transporte	de	oxígeno.	En	los	estados	hipermetabólicos,	 las	células	requieren	de	más	oxígeno
del	que	es	posible	suministrar	mediante	la	función	respiratoria	y	el	transporte	de	oxígeno	normales.
La	hipoxia	sirve	también	como	la	causa	última	de	la	muerte	celular	en	otras	lesiones.	Por	ejemplo,	un
agente	físico	como	el	frío	causa	vasoconstricción	intensa	e	impide	el	flujo	sanguíneo.
La	 hipoxia	 causa	 una	 insuficiencia	 de	 energía	 en	 la	 célula,	 con	 efectos	 amplios	 en	 sus
componentes	 estructurales	 y	 funcionales.	 Conforme	 disminuye	 la	 tensión	 de	 oxígeno,	 cesa	 el
metabolismo	 oxidativo	 y,	 la	 célula	 se	 revierte	 a	 metabolismo	 anaeróbico	 y	 utiliza	 sus	 reservas
limitadas	de	glucógeno	en	un	 intento	por	mantener	 las	 funciones	vitales	de	 la	célula.	El	pH	celular
disminuye	 conforme	 se	 acumula	 el	 ácido	 láctico	 en	 la	 célula.	 Esta	 reducción	 del	 pH	 tiene	 efectos
adversos	 en	 las	 estructuras	 intracelulares	 y	 las	 reacciones	 bioquímicas.	 El	 pH	 bajo	 altera	 las
membranas	celulares	y	causa	que	se	aglomere	la	cromatina	y	la	célula	se	encoja.
Un	efecto	importante	de	la	reducción	del	ATP	es	la	tumefacción	aguda	de	la	célula	causada	por
la	 disfunción	 de	 la	 bomba	 membranal	 de	 sodio/potasio	 (Na+/K+-ATPasa),	 que	 es	 dependiente	 de
energía	y	extrae	sodio	desde	y	regresa	potasio	hacia	la	célula.	Con	la	disfunción	de	esta	bomba,	las
concentraciones	intracelulares	de	potasio	disminuyen	y	el	sodio	y	el	agua	se	acumulan	en	la	célula.	El
movimiento	de	agua	y	iones	dentro	de	la	célula	está	relacionado	con	múltiples	cambios	que	incluyen
la	ampliación	del	retículo	endoplásmico,	permeabilidad	de	la	membrana	y	disminución	de	la	función
mitocondrial15.	 En	 algunos	 casos,	 los	 cambios	 celulares	 debidos	 a	 isquemia	 son	 reversibles	 si	 se
restablece	el	oxígeno.	Sin	embargo,	si	el	suministro	de	oxígeno	no	se	restablece,	existe	una	pérdida
continua	de	enzimas,	proteínas	y	ácido	ribonucleico	a	través	de	la	membrana	celular	hiperpermeable.
La	 lesión	de	 las	membranas	de	 los	 lisosomas	provoca	 la	 fuga	de	enzimas	 lisosómicas	destructivas
hacia	 el	 ci	 toplasma	 y	 la	 digestión	 enzimática	 de	 los	 componentes	 celulares.	 La	 fuga	 de	 enzimas
intracelulares	a	 travésde	 la	membrana	celular	permeable	hacia	el	 líquido	extracelular	proporciona
una	indicación	clínica	importante	de	lesión	y	muerte	celular.
Deterioro	de	la	homeostasis	del	calcio
El	 calcio	 funciona	 como	 un	 segundo	mensajero	 importante	 y	 como	 señal	 citosólica	 para	muchas
respuestas	celulares.	Diversas	proteínas	que	se	 fijan	al	calcio,	como	la	 troponina	y	 la	calmodulina,
actúan	 como	 transductores	 para	 la	 señal	 citosólica	 del	 calcio.	 Las	 cinasas	 dependientes	 de
calcio/calmodulina	median	en	forma	indirecta	los	efectos	del	calcio	sobre	las	respuestas	tales	como
al	 contracción	 del	 músculo	 liso	 y	 el	 desdoblamiento	 del	 glucógeno.	 Normalmente,	 las
concentraciones	 del	 ion	 calcio	 intracelular	 se	 mantienen	 muy	 bajas	 en	 comparación	 con	 las
concentraciones	 extracelulares.	 Las	 bajas	 concentraciones	 de	 calcio	 intracelular	 se	 mantienen
mediante	 los	 sistemas	 de	 intercambio	 de	 calcio/magnesio	 relacionados	 con	 la	 membrana
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[(Ca2+/Mg2+)-ATPasa].	 La	 isquemia	 y	 ciertas	 toxinas	 llevan	 al	 aumento	 del	 calcio	 citosólico
provocado	 por	 aumento	 del	 influjo	 a	 través	 de	 la	 membrana	 celular	 y	 la	 liberación	 de	 calcio
proveniente	de	las	reservas	intracelulares.	El	aumento	en	la	concentración	de	calcio	activa	de	manera
inadecuada	a	varias	de	 las	 enzimas	con	efectos	potencialmente	dañinos.	Estas	 enzimas	 incluyen	 las
fosfolipasas,	responsables	del	daño	a	la	membrana	celular;	proteasas	que	dañan	el	citoesqueleto	y	las
proteínas	 de	 la	 membrana;	 las	 ATPasas	 que	 desdoblan	 el	 ATP	 y	 aceleran	 su	 disminución;	 y	 las
endonucleasas	 que	 fragmentan	 la	 cromatina.	 Aunque	 se	 sabe	 que	 las	 células	 lesionadas	 acumulan
calcio,	no	está	del	todo	claro	si	ésta	es	la	causa	última	de	la	lesión	celular	irreversible.
Lesión	celular	reversible	y	muerte	celular
Los	mecanismos	de	la	 lesión	celular	en	ocasiones	producen	daño	celular	submortal	y	reversible,	o
llevan	a	lesión	irreversible	con	destrucción	o	muerte	celular	(figura	5-8).	La	destrucción	celular	y	su
eliminación	implican	1	de	2	mecanismos:
FIGURA	5-8	•	Resultados	de	la	lesión	celular:	lesión	celular	reversible,	apoptosis	y	eliminación	celular	programada	y	muerte	celular	y
necrosis.
•	Apoptosis,	que	está	diseñada	para	eliminar	células	lesionadas	o	desgastadas.
•	Muerte	celular	o	necrosis,	que	ocurre	en	las	células	dañadas	en	forma	irreversible1.
Lesión	celular	reversible
La	 lesión	 celular	 reversible,	 aunque	 deteriora	 la	 función	 celular,	 no	 provoca	 la	muerte	 celular.	 A
través	del	microscopio	se	observan	2	patrones	de	lesión	celular	reversible:	la	tumefacción	celular	y
el	 cambio	 graso.	La	 tumefacción	 celular	 ocurre	 con	 el	 deterioro	 de	 la	 bomba	 de	 la	membrana	 de
Na+/K+-ATPasa	dependiente	de	energía,	por	lo	general,	como	resultado	de	lesión	celular	hipóxica.
Los	 cambios	 grasos	 están	 vinculados	 con	 acumulación	 intracelular	 de	 grasa.	Cuando	 ocurren
cambios	grasos,	pequeñas	vacuolas	de	grasa	se	dispersan	en	todo	el	citoplasma.	El	proceso	suele	ser
más	 ominoso	 que	 la	 tumefacción	 celular	 y,	 aunque	 es	 reversible,	 suele	 indicar	 lesión	 grave.	Estos
cambios	grasos	ocurren	debido	a	que	a	las	células	normales	se	les	presenta	un	aumento	de	carga	de
grasa	o	porque	 las	células	 lesionadas	son	 incapaces	de	metabolizar	adecuadamente	 la	grasa.	En	 las
personas	obesas,	a	menudo	presentan	infiltrados	de	grasa	dentro	y	entre	 las	células	del	hígado	y	el
corazón	 debido	 a	 un	 aumento	 de	 la	 carga	 de	 grasa.	 Las	 vías	 del	 metabolismo	 de	 la	 grasa	 están
deterioradas	 durante	 la	 lesión	 celular	 y	 la	 grasa	 se	 acumula	 en	 la	 célula	 conforme	 la	 producción
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supera	el	empleo	y	transporte.	El	hígado,	en	donde	se	sintetiza	y	metaboliza	la	mayoría	de	las	grasas,
es	particularmente	 susceptible	al	 cambio	graso,	 aunque	es	posible	 también	que	 los	cambios	grasos
ocurran	en	los	riñones,	el	corazón	y	otros	órganos.
Muerte	celular	programada
En	la	mayoría	de	las	células	normales	no	tumorales,	el	número	de	células	en	los	tejidos	está	regulado
mediante	 un	 equilibrio	 entre	 la	 proliferación	 celular	 y	 la	muerte	 celular.	La	muerte	 celular	 ocurre
mediante	necrosis	o	una	forma	de	muerte	celular	programadas	denominada	apoptosis1.
La	apoptosis	es	un	proceso	altamente	selectivo	que	elimina	las	células	lesionadas	y	envejecidas,
con	lo	que	se	controla	la	regeneración	tisular.	Las	células	que	sufren	apoptosis	tienen	características
morfológicas	 especiales	 así	 como	 cambios	 bioquímicos.	 Como	 se	 muestra	 en	 la	 figura	 5-9,	 se
presenta	 una	 reducción	 del	 tamaño	 y	 condensación	 del	 núcleo	 y	 el	 citoplasma.	 La	 cromatina	 se
congrega	 en	 la	 membrana	 nuclear	 y	 el	 ADN	 se	 fragmenta.	 Después,	 la	 célula	 se	 fragmenta	 en
múltiples	cuerpos	apoptóticos	de	una	manera	que	mantiene	la	integridad	de	la	membrana	plasmática	y
no	 inicia	 inflamación.	Los	cambios	en	 la	membrana	plasmática	 inducen	 fagocitosis	de	 los	cuerpos
apoptóticos	por	los	macrófagos	y	otras	células,	con	lo	que	se	completa	el	proceso	de	degradación.
Se	cree	que	la	apoptosis	es	responsable	de	varios	procesos	fisiológicos	normales,	que	incluyen
la	 destrucción	 programada	 de	 células	 durante	 el	 desarrollo	 embrionario,	 la	 involución	 de	 tejidos
dependientes	de	hormonas,	 la	muerte	de	células	 inmunitarias,	 la	muerte	 celular	mediante	 células	T
citotóxicas	y	la	muerte	celular	de	poblaciones	celulares	en	proliferación.	Durante	la	embriogénesis,
en	 el	 desarrollo	 de	 varios	 órganos	 como	 el	 corazón,	 que	 empieza	 como	 un	 tubo	 pulsátil	 y	 que
gradualmente	se	modifica	hasta	convertirse	en	una	bomba	de	4	cámaras,	la	muerte	celular	apoptótica
permite	la	siguiente	etapa	de	desarrollo	del	órgano.
FIGURA	5-9	•	Eliminación	apoptósica	de	la	célula:	encogimiento	de	las	estructuras	celulares	(A),	condensación	y	fragmentación	de	la
cromatina	 nuclear	 (B	 y	 C),	 separación	 de	 los	 fragmentos	 nucleares	 y	 organelos	 citoplásmicos	 en	 cuerpos	 apoptóticos	 (D	 y	 E)	 y
englobamiento	de	los	fragmentos	apoptóticos	por	una	célula	fagocítica	(F).
También	separa	 los	dedos	de	 las	manos	y	pies	que	presentaban	membranas	 interdigitales	en	el
embrión	 en	 desarrollo	 (figura	 5-10).	 La	muerte	 celular	 apoptósica	 ocurre	 en	 la	 involución	 de	 las
células	 endometriales	 dependientes	 de	 hormonas	 durante	 el	 ciclo	 menstrual	 y	 en	 la	 regresión	 del
tejido	mamario	 después	 del	 destete	 de	 la	 alimentación	 al	 seno	materno.	 El	 control	 del	 número	 de
células	inmunitarias	y	la	destrucción	de	las	células	T	autorreactivas	en	el	timo	se	han	acreditado	a	la
apoptosis.	 Se	 cree	 que	 las	 células	T	 citotóxicas	 y	 las	 células	 citolíticas	 naturales	 destruyen	 células
blanco	mediante	la	inducción	de	muerte	celular	apoptósica.
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FIGURA	5-10	•	Ejemplos	de	apoptosis:	(A)	separación	de	los	dedos	de	manos	pies	que	estaban	unidos	por	membranas	interdigitales	en
el	 embrión;	 (B)	 desarrollo	 de	 conexiones	 neurales;	 las	 neuronas	 que	 no	 establecen	 conexiones	 sinápticas	 ni	 reciben	 factores	 de
supervivencia	 en	 ocasiones	 se	 inducen	 a	 sufrir	 apoptosis;	 (C)	 eliminación	 de	 células	 de	 las	 vellosidades	 intestinales;	 continuamente	 se
forman	nuevas	células	epiteliales	en	la	cripta,	que	migran	hacia	la	punta	de	las	vellosidades	conforme	envejecen	y	sufren	apoptosis	en	la
punta	al	final	de	su	vida;	y	(D)	eliminación	de	células	sanguíneas	senescentes.
La	apoptosis	está	vinculada	con	muchos	procesos	patológicos	y	enfermedades.	Por	ejemplo,	se
sabe	que	la	interferencia	con	la	apoptosis	es	el	mecanismo	que	contribuye	a	la	carcinogénesis30.	Es
posible	 que	 la	 apoptosis	 esté	 implicada	 también	 en	 los	 trastornos	 neurodegenerativos	 como	 la
enfermedad	de	Alzheimer,	la	enfermedad	de	Parkinson	y	ALS.	Sin	embargo,	siguen	en	investigación
los	mecanismos	exactos	causante	de	estas	enfermedades.
Se	han	descrito	2	vías	básicas	para	la	apoptosis	(figura	5-11).	Éstas	son	la	víaextrínseca,	que	es
dependiente	del	receptor	de	muerte,	y	la	vía	intrínseca,	que	es	independiente	del	receptor	de	muerte.
La	 fase	 de	 ejecución	 de	 ambas	 vías	 se	 lleva	 a	 cabo	 mediante	 enzimas	 proteolíticas	 denominadas
caspasas,	las	cuales	están	presentes	en	la	células	como	procaspasas	y	se	activan	mediante	la	escisión
de	una	porción	inhibidora	de	su	cadena	de	polipéptidos.
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FIGURA	5-11	•	Vías	extrínseca	e	intrínseca	de	la	apoptosis.	La	vía	extrínseca	se	activa	mediante	señales,	como	el	ligando	Fas	(FasL)
que,	al	fijarse	al	receptor	Fas,	forma	un	complejo	inductor	de	muerte	al	unirse	con	el	dominio	de	muerte	relacionado	con	Fas	(FADD,	por
sus	siglas	en	inglés)	al	dominio	de	muerte	del	receptor	Fas.	La	vía	intrínseca	se	activa	mediante	señales	como	especies	de	oxígeno	activo
(EOA)	y	 daño	 de	ADN	que	 induce	 la	 liberación	 de	 citocromo	 c	 desde	 las	mitocondrias	 hacia	 el	 citoplasma.	Ambas	 vías	 activan	 las
caspasas	para	ejecutar	la	apoptosis.
La	 vía	 extrínseca	 comprende	 la	 activación	 de	 receptores	 como	 los	 receptores	 de	 factor	 de
necrosis	tumoral	(FNT)	y	el	receptor	de	ligando	Fas31.	El	ligando	Fas	se	expresa	en	la	superficie	de
ciertas	células	como	las	células	T	citotóxicas	o	aparecen	en	una	forma	soluble.	Cuando	el	ligando	Fas
se	 fija	 a	 su	 receptor,	 se	 congregan	 las	 proteínas	 en	 el	 extremo	 citoplásmico	del	 receptor	Fas	 para
formar	un	complejo	de	inicio	de	muerte.	El	complejo	entonces	convierte	la	procaspasa-8	en	caspasa-
8.	Ésta	a	su	vez	activa	una	cascada	de	caspasas	que	ejecutan	el	proceso	de	apoptosis31.	El	 resultado
final	 incluye	 la	 activación	 de	 endonucleasas	 que	 causan	 la	 fragmentación	 del	 ADN	 y	 la	 muerte
celular.	Además	del	FNT	y	el	ligando	Fas,	moléculas	de	señalización	primaria	conocidas	por	activar
la	 vía	 extrínseca	 incluyen	 el	 ligando	 inductor	 de	 apoptosis	 relacionada	 con	 FNT	 (TRAIL,	 por	 sus
siglas	en	inglés);	la	citocina	interleucina-1	(IL-1);	y	el	lipopolisacárido	(LPS),	la	endotoxina	que	se
encuentra	en	la	membrana	celular	externa	de	las	bacterias	gramnega	tivas.
La	vía	 intrínseca	 o	vía	 inducida	por	 la	mitocondria	 de	 la	 apoptosis	 se	 activa	 por	 condiciones
como	daño	del	ADN,	EOR,	hipoxia,	disminución	de	las	concentraciones	de	ATP,	senescencia	celular
y	 activación	 de	 la	 proteína	 p53	 por	 daño	 del	 ADN32.	 Implica	 la	 apertura	 de	 los	 poros	 de
permeabilidad	de	la	membrana	mitocondrial	con	la	liberación	de	citocromo	c	desde	las	mitocondrias
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hacia	 el	 citoplasma.	 El	 citocromo	 citoplásmico	 activa	 las	 caspasas,	 que	 incluyen	 la	 caspasa-3.	 La
activación	de	 la	caspasa-3	es	un	paso	en	común	entre	 las	vías	extrínsecas	e	 intrínsecas.	Además,	 la
activación	 o	 el	 aumento	 de	 las	 concentraciones	 de	 las	 proteínas	 proapoptósicas,	 como	Bid	 y	Bax,
después	de	la	activación	de	la	caspasa-8	en	la	vía	extrínseca	en	ocasiones	conducen	a	la	liberación	de
citocromo	 c	 mitocondrial,	 con	 lo	 que	 se	 unen	 las	 2	 vías	 para	 la	 apoptosis.	 Se	 conocen	 muchos
inhibidores	 de	 la	 apoptosis	 dentro	 de	 las	 células	 y	 se	 cree	 que	 contribuyen	 al	 cáncer	 y	 a	 las
enfermedades	autoinmunitarias33.	Las	acciones	terapéuticas	de	ciertos	fármacos	inducen	o	facilitan	la
apoptosis.	La	apoptosis	continúa	siendo	un	área	activa	de	investigación	para	comprender	mejor	y	dar
tratamiento	a	una	variedad	de	enfermedades.
Necrosis
La	 necrosis	 se	 refiere	 a	 la	 muerte	 celular	 en	 un	 órgano	 o	 tejido	 que	 sigue	 siendo	 parte	 de	 un
organismo	viviente15.	La	necrosis	se	diferencia	de	la	apoptosis	porque	causa	pérdida	de	la	integridad
de	 la	membrana	celular	y	desdoblamiento	enzimático	de	partes	celulares	y	desencadena	el	proceso
inflamatorio1.	En	contraste	con	la	apoptosis,	la	cual	funciona	para	eliminar	células	para	que	células
nuevas	 las	 reemplacen,	 la	necrosis	a	menudo	 interfiere	con	el	 reemplazo	celular	y	 la	 regeneración
del	tejido.
Con	 la	 muerte	 celular	 necrótica,	 existen	 cambios	 importantes	 en	 el	 aspecto	 del	 contenido
citoplásmico	y	el	núcleo.	A	menudo,	estos	cambios	no	son	visibles,	 incluso	mediante	microscopio,
durante	horas	después	de	la	muerte	celular.	La	disolución	de	la	célula	o	tejido	necróticos	sigue	varios
caminos.	La	célula	en	ocasiones	sufre	licuefacción	(es	decir,	necrosis	por	licuefacción);	otras	veces
se	transforma	en	una	masa	dura	de	color	gris	(es	decir,	necrosis	por	coagulación);	o	es	posible	que
se	 convierta	 en	 un	material	 caseoso	mediante	 la	 infiltración	 de	 sustancias	 semejantes	 a	 grasas	 (es
decir,	necrosis	caseosa)1.	La	necrosis	 por	 licuefacción	 ocurre	 cuando	 algunas	 células	mueren	pero
sus	 enzimas	 catalíticas	 no	 se	 destruyen1.	 Un	 ejemplo	 de	 necrosis	 por	 licuefacción	 es	 el
reblandecimiento	 del	 centro	 de	 un	 absceso	 con	 secreción	 de	 su	 contenido.	Durante	 la	necrosis	 por
coagulación,	 se	 desarrolla	 acidosis	 y	 desnaturaliza	 las	 proteínas	 enzimáticas	 y	 estructurales	 de	 la
célula.	 Este	 tipo	 de	 necrosis	 es	 característico	 de	 la	 lesión	 hipóxica	 y	 se	 observa	 en	 las	 áreas
infartadas1.	El	infarto	(es	decir,	la	muerte	tisular)	ocurre	cuando	una	arteria	que	irriga	un	órgano	o
parte	del	cuerpo	se	ocluye	y	no	existe	otra	fuente	de	suministro	sanguíneo.	Como	regla,	la	forma	del
infarto	es	cónica	y	corresponde	a	la	distribución	de	la	arteria	y	sus	ramas.	Una	arteria	se	ocluye	por
un	émbolo,	un	trombo,	enfermedad	de	la	pared	arterial	o	presión	desde	afuera	del	vaso.
La	 necrosis	 caseosa	 es	 una	 forma	 característica	 de	 necrosis	 por	 coagulación	 en	 la	 cual	 las
células	muertas	persisten	de	manera	indefinida1.	Se	encuentra	con	más	frecuencia	en	el	centro	de	los
granulomas	por	tuberculosis	o	tubérculos1.
Gangrena.	El	término	gangrena	se	aplica	cuando	una	masa	considerable	de	tejido	sufre	necrosis.	La
gangrena	se	clasifica	en	seca	o	húmeda.	En	la	gangrena	seca,	 la	parte	se	vuelve	seca	y	se	enjuta,	 la
piel	 se	arruga	y	su	color	cambia	a	pardo	oscuro	o	negro.	La	diseminación	de	 la	gangrena	seca	es
lenta	y	sus	síntomas	no	son	tan	marcados	como	los	de	la	gangrena	húmeda.	La	irritación	causada	por
el	tejido	muerto	produce	una	línea	de	reacción	inflamatoria	(es	decir,	línea	de	demarcación)	entre	el
tejido	 muerto	 del	 área	 gangrenada	 y	 el	 tejido	 sano.	 La	 gangrena	 seca	 suele	 ser	 el	 resultado	 de
interferencia	con	el	riego	sanguíneo	arterial	a	una	parte	sin	interferencia	con	el	retorno	venoso	y	es
una	forma	de	necrosis	por	coagulación.
En	la	gangrena	húmeda,	el	área	está	fría,	tumefacta	y	sin	pulso.	La	piel	está	húmeda,	negra	y	bajo
tensión.	En	la	superficie	se	forman	ampollas,	ocurre	licuefacción	y	la	acción	bacteriana	produce	un
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mal	olor.	No	existe	línea	de	demarcación	entre	el	tejido	normal	y	el	enfermo,	y	la	diseminación	del
daño	tisular	es	rápida.	Los	síntomas	sistémicos	suelen	ser	graves	y	la	muerte	ocurre	a	menos	que	sea
posible	 detener	 el	 padecimiento.	 La	 gangrena	 húmeda	 es	 el	 resultado	 principalmente	 de	 la
interferencia	 del	 retorno	 venoso	 desde	 esa	 parte.	 La	 invasión	 bacteriana	 desempeña	 un	 papel
importante	en	el	desarrollo	de	la	gangrena	húmeda	y	es	la	responsable	de	muchos	de	sus	prominentes
síntomas.	La	gangrena	seca	está	confinada	casi	exclusivamente	a	las	extremidades,	pero	la	gangrena
húmeda	 afecta	 órganos	 internos	 o	 extremidades.	 Si	 las	 bacterias	 invaden	 el	 tejido	 necrótico,	 la
gangrena	seca	llega	a	convertirse	en	gangrena	húmeda.
La	gangrena	 gaseosa	 es	 un	 tipo	 especial	 de	 gangrena	 que	 es	 provocada	 por	 la	 infección	 de
tejidos	 desvitalizados	 por	 una	 de	 varias	 bacterias	 Clostridium,	 la	 más	 frecuente	 es	 Clostridium
perfringens1.	 Estos	 organismos	 anaeróbicos,	 formadores	 de	 es	 poras	 están	 diseminados	 en	 la
naturaleza,	en	particular	en	los	suelos.	La	gangrena	gaseosa	tiende	a	ocurrir	en	los	traumatismos	y
fracturas	 compuestas	 en	 las	 cuales	 están	 incrustadas	 tierra	 y	 partículas.	 Algunas	 especies	 se	 han
aislado	en	el	estómago,