Homeostasis y Estrés Celular

Homeostasis

• Es un equilibrio dinámico del medio interno que se presenta en condiciones no adversas.
• El sistema homeostático actúa a nivel bioquímico, inmunológico, celular y térmico.
• Su función principal es la adaptación.
• La pérdida de la homeostasis indica falta de adaptación.

Alteraciones de la Homeostasis

• Lesiones y adaptación celular
• Inflamación (aguda o crónica)
• Fiebre y dolor
• Alteraciones hidroelectrolíticas

Estrés Celular

• Ocurre cuando una célula no se adapta a un ambiente hostil.
• Factores que contribuyen al estrés celular:
  • Alteraciones nutricionales o inmunológicas
  • Agentes físicos (heridas, calor, radiaciones)
  • Agentes químicos (medicamentos)
  • Hipoxia
  • Agentes biológicos (virus, hongos, bacterias, parásitos, priones)
  • Factores genéticos y metabólicos (falta de enzimas)
• Si la célula se adapta, hay equilibrio; si no, se pierde el control.
• Las adaptaciones pueden ser reversibles o irreversibles.

Adaptación Celular

• Ante una demanda funcional o lesión reversible, se libera estrés persistente, produciendo una adaptación (lesión reversible).
• Procesos de adaptación:
  • Tumefacción hidrópica (hinchazón celular por deficiencia de la bomba Na/K)
  • Hipertrofia
  • Hiperplasia
  • Atrofia
  • Metaplasia
  • Almacenamiento (de hemoglobina o grasa)
  • Displasia
• Si el estímulo cesa, la célula puede normalizarse; si persiste o la lesión es grave, puede haber lesión irreversible (neoplasia, necrosis o apoptosis).
• Ejemplos:
  • Hipotiroidismo con nódulos hiperfuncionales (hipertrofia)
  • Bronquitis crónica (metaplasia y displasia bronquial)
  • Hiperplasia prostática benigna (puede progresar a neoplasia)
• Isquemia prolongada puede causar necrosis o apoptosis.
• Isquemia puede ser causada por trombosis o embolismo.

Apoptosis vs. Necrosis

• Apoptosis:
  • Inducida por estímulos fisiológicos
  • Requiere energía
  • Fragmentación controlada del ADN, formación de protuberancias
  • Fagocitosis por células adyacentes y macrófagos
  • Lisosomas intactos
  • Compactación de la cromatina
  • No hay respuesta inflamatoria
• Necrosis:
  • Iniciada por alteraciones no fisiológicas
  • No requiere energía
  • Digestión del ADN al azar, desintegración de la membrana
  • Fagocitosis por macrófagos, edema y lisis celular
  • Fuga de productos lisosomales
  • Agregación poco definida de la cromatina
  • Respuesta inflamatoria

Inflamación

• Respuesta fisiológica localizada y protectora de tejidos vascularizados frente a daños.
• Síntomas clásicos: rubor, dolor, calor e hinchazón.
• Importancia: No descrita.
• Tipos: Aguda (fase vascular y celular) y Crónica (formación de células epitelioides y granulomas).

Mecanismos de la Inflamación

• Vasodilatación:
  • Mediada por prostaglandinas, óxido nítrico y FAP (factor de agregación plaquetaria).
  • Las prostaglandinas se forman a partir del ácido araquidónico por la ciclooxigenasa.
• Vasoconstricción:
  • Mediada por leucotrienos y tromboxano A2 para localizar el riego sanguíneo.
  • Los leucotrienos se forman por la lipooxigenasa.
• Permeabilidad vascular:
  • Mediada por aminas vasoactivas (histamina, serotonina), C3a, C5a (complemento), bradicininas, leucotrienos C4, D4, E4 y FAP.
• Quimiotaxis:
  • Mediada por C5a (complemento), leucotrieno B4, productos bacterianos y citoquinas (IL-8).
• Lesión tisular:
  • Mediada por enzimas lisosomales (neutrófilos y macrófagos) y óxido nítrico.

Fases de la Inflamación Aguda

• Fase vascular:
  • Vasodilatación por prostaglandinas, histamina, serotonina y bradicinina.
  • Aumento de la permeabilidad vascular.
  • Vasoconstricción transitoria por tromboxano A2 y factor XII.
• Fase celular:
  • Marginación leucocitaria (migración de leucocitos).
  • Diapédesis y quimiotaxis.
  • Lisis celular con fagocitosis y opsonización.

Inflamación Crónica

• Incapacidad de digerir el agente incitante.
• Falla la respuesta inflamatoria aguda y el agente nocivo persiste.
• Formación de células epitelioides y granulomas.
• Respuesta inmune mediada por células y secuestro dentro de los macrófagos.

Fiebre

• Aumento de la temperatura corporal, inmunológica y adaptativa.
• Controlada por el hipotálamo (termostato).
• Mecanismo de respuesta: vasoconstricción periférica y temblores.
• Pirógenos exógenos (parásitos, bacterias, virus, hongos) elevan el umbral en el termostato hipotalámico.
• Sistema mononuclear y fagocitario produce citoquinas (interleucina 1 y TNFα), activando la producción de pirógenos endógenos.
• Efectos:
  • Piel caliente y deshidratada
  • Taquicardia
  • Taquipnea
  • Hipotensión
  • Herpes labial
  • Albuminuria
  • Convulsiones
  • Cefalea

Dolor

• Sensación molesta causada por un estímulo nocivo.
• Nocicepción: proceso neuronal que modifica y procesa estímulos nocivos.
• Los nociceptores se encuentran en la piel y órganos.
• El estímulo (térmico, químico o mecánico) activa los nociceptores, que envían la información a la corteza cerebral a través de la médula espinal.

Fisiopatología del Dolor

• Detectores de la señal nociva: nociceptores.
• Mecanismos ultrarrápidos de protección: reflejos (reacción de retirada, contractura muscular).

Tratamiento del Dolor

• Drogas (analgésicos y narcóticos) y medicina física.
• El cuerpo produce ACTH y opioides endógenos.
• Opioides (Metadona, Buprenorfina o pentazocina) disminuyen el dolor actuando en el SNC.
• No narcóticos (aspirina y paracetamol) inhiben la ciclooxigenasa, bloqueando la producción de prostaglandinas.
• Analgésicos calman o eliminan el dolor; anestésicos causan insensibilidad al dolor con pérdida de reflejos y conciencia.

Alteraciones Hidroelectrolíticas

Trastornos del Sodio

• Hiponatremia:
  • Disminución de la concentración de Na en sangre (<135 mEq/L).
  • Causas:
    • Pérdida extrarenal (terceros espacios).
    • Pérdida renal (diuréticos, nefropatías, hipoaldosteronismo, diuresis osmótica).
• Hipernatremia:
  • Aumento de la concentración de Na (>145 mEq/L).
  • Tipos: hipovolémica, normovolémica o hipervolémica.
  • Hipernatremia-hipovolémica:
    • Pérdidas extrarenales (sudor excesivo).
    • Pérdidas renales (diuresis osmótica).
  • Hipernatremia-normovolémica:
    • Pérdidas insensibles (cutáneas por calor).
    • Diabetes insípida (déficit de hormona antidiurética).
  • Hipernatremia-hipervolémica:
    • Administración excesiva de solución salina.
    • Síndrome de Cushing (hipercortisolismo).
• Manifestaciones clínicas: sed, contracciones, confusión, estupor, convulsión y coma.

Fisiología Renal

• Corteza renal: isosmótica (300 osmol).
• Médula renal: hiperosmótica (600-1200 osmol).
• Túbulo contorneado proximal: reabsorción de Na, bicarbonato.
• Asa de Henle:
  • Rama descendente: paso de agua por difusión.
  • Rama ascendente: reabsorción de sodio (transporte activo).
• Túbulo distal: acción de la aldosterona (reabsorción de Na, excreción de K e hidrogeniones).
• Hormona antidiurética: abre canales de agua.

Relación entre Trastornos de Sodio, Potasio y pH

• Hipernatremia:
  • Eliminación de K e hidrogeniones.
  • Hipopotasemia.
  • Alcalosis metabólica.
  • Orina ácida.
• Hiponatremia:
  • Retención de K e hidrogeniones.
  • Hiperpotasemia.
  • Acidosis metabólica.
  • Orina alcalina.

Medicamentos que Afectan el Equilibrio Hidroelectrolítico

• Amilorida: actúa en el transporte activo.
• Tiazídicos y furosemida: inhiben la absorción de Na, Mg y Ca en el asa de Henle.
• Espirolactona: inhibe la acción de la aldosterona.
• Demeclociclina y litio: inhiben la hormona antidiurética.

Resumen de Alteraciones

• ↑Na ↓K alcalosis metabólica, orinas ácidas.
• ↓Na ↑K acidosis metabólica, orinas alcalinas.

Diuréticos

• Ahorradores de potasio: ESPIRONOLACTONA, AMILORIDA
• No ahorradores de potasio: TIAZIDA y FUROSEMIDA

Electrolitos - Potasio (K)

• Valores normales: 3.5 – 5.5 mEq/L
• Hiperpotasemia (↑K)
  • Causas:
    • Seudohiperpotasemia (hemólisis, lesión tisular)
    • Insuficiencia renal aguda y crónica
    • Acidosis tubular tipo IV
    • Lisis tisular
    • Diuréticos ahorradores de potasio
    • Digitálicos (toxicidad)
    • Antiinflamatorios
  • Síntomas: Astenia, debilidad, parálisis, paro cardiaco
  • ECG: QRS amplio, onda T alta, PR prolongado
• Hipopotasemia (↓K)
  • Causas:
    • ↑ Mineralocorticoides (aldosterona)
    • Diuréticos no ahorradores de potasio
    • Vómitos, diarreas secretoras
    • Alcalosis
  • Síntomas: Astenia, debilidad, parálisis
  • ECG: Onda T plana, QT prolongado

Electrolitos - Calcio (Ca)

• Valores normales: 8.5 -10.5mg/dL
• Hipercalcinemia (↑Ca)
  • Causas:
    • Tumores (ectópicos PTH, metástasis ósea)
    • Acromegalia, Hiperparatiroidismo (HiperPTH)
    • Tirotoxicosis
    • Diuréticos tiazídicos
    • Hipervitaminosis A y D
    • Enfermedad granulomatosa
  • Síntomas: pancreatitis, IRA, IRC, nefrolitiasis, nefrocalcinosis, hipertensión
  • ECG: T plana, P elevadas, S profundas
• Hipocalcemia (↓Ca)
  • Causas:
    • Hipomagnesemia
    • Síndrome de mala adsorción
    • Hipoalbuminemia
    • Hiperfosfatemia
    • Pancreatitis
    • Rabdomiólisis
  • Síntomas: Tetania, parestesias, convulsiones, hipotensión
  • ECG: QT prolongado

Electrolitos - Magnesio (Mg)

• Valores normales: 1,3 -3,5 mEq/dL
• Hipermagnesemia (↑Mg)
  • Causas:
    • Insuficiencia renal aguda y crónica
    • Iatrogénica: Mg, laxantes, antiácidos
  • Síntomas: debilidad muscular, parálisis, ataxia, adormecimiento, náuseas y vómitos, pérdida de conciencia, vasodilatación, hipotensión, bradicardia, hipoventilación
  • ECG: QT y PR prolongados, QRS prolongada, Bloqueo total de AV.
• Hipomagnesemia (↓Mg)
  • Causas:
    • GI: resección del intestino, pancreatitis, diarrea, malabsorción
    • Enfermedad Renal
    • Medicamentos: diuréticos, gentamicina, cetoacidosis diabética, toxicidad por digitálicos
  • Síntomas: Temblores musculares, nistagmus, tetania, alteración mental, ataxia, vértigo, paros y disfagia
  • ECG: QT y PR prolongados, Depresión ST, T invertida, QRS prolongada, P rectas

Cambios Adaptativos y Laboratorio

• Citología/marcadores tumorales: los cambios citológicos indican si hay hiperplasia o hipertrofia. Si hay un estímulo persistente, se genera una lesión. Los marcadores tumorales indican qué parte está lesionada y si hay un tumor.
• Inflamación: Se debe localizar evaluar el analito de interés, como las aminotransferasas si el hígado está lesionado. Medir los leucocitos y la fórmula leucocitaria, la velocidad de sedimentación VSG (mm/h).