Tema 1. Adaptación Celular PDF

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Comisión AP. Curso 23-24 INTRODUCCIÓN Qué es la Anatomía Patológica 1. 2. Qué tipo de muestras se reciben en Anatomía Patológica y cómo se obtienen 3. Anatomía Patológica como asignatura 1. QUÉ ES LA ANATOMÍA PATOLÓGICA La anatomía patológica es una especialidad médica que integra la información clínico-radiológica del paciente con los hallazgos morfológicos macro/microscópicos y moleculares con el objetivo de determinar el diagnóstico y pronóstico de las enfermedades y, predecir una respuesta al tratamiento mediante estudios morfomoleculares de tejidos, células y sus productos (el DNA libre circulante). Se estudian las muestras enviadas al servicio y se aplican distintas técnicas moleculares (rtPCR: paneles de secuenciación, dianas terapéuticas, búsqueda de células metastásicas OSNA; FISH) para finalmente emitir informes diagnósticos integrados que incorporan la información clínica, macroscópica, microscópica y molecular. A través de este informe, es posible una comunicación clínica con distintas especialidades (trabajo multidisciplinar) donde se integra e interpreta los hallazgos maco/microscópicos y moleculares dentro del contexto clínico del paciente. Existe también la posibilidad de que el patólogo haga una serie de recomendaciones de índole diagnóstica y terapéutica que van a permitir realizar una medicina personalizada, por ejemplo, un paciente oncológico no recibe quimioterapia hasta que no está listo el informe inmunohistoquímico. 2. TIPOS DE MUESTRAS PROCESADAS EN AP Se reciben muestras de muchos servicios, tanto del hospital como del área de salud de este. Cualquier servicio puede recoger muestras. Estas se remitirán el servicio de anatomía patológica debidamente almacenadas (normalmente formaldehído o formol), etiquetadas y con un volante de estudio citológico. Hay tres tipos de muestras Biopsias: muestras de tejidos que pueden ser una parte de un órgano o un órgano completo, como por ejemplo una biopsia gástrica por gastroscopia o gastrectomía por cirugía (parcial o total) Citología: células por cepillado (bronquial o cérvix uterino) o células suspendidas en un líquido (orina, liquido pleural o liquido ascítico). Autopsias donde se revisa al paciente completo. 1  Comisión AP. Curso 23-24 Tras el estudio se realiza un informe anatomopatológico que se remite a los servicios que solicitan el estudio y disponible para oncología médica y radioterapia para la continuación del estudio de los pacientes. El proceso que sigue una muestra desde su obtención hasta la emisión del informe es el siguiente: (1)Obtención de la muestra y almacenamiento. (2)Rellenado del volante, lo más informado y completo posible. (3)Remisión de la muestra y volante al servicio de AP (4)En registro, identificación de la muestra y etiquetado. (5)Estudio macroscópico de la pieza: tipo de pieza, dimensiones, características, externas, coloración, textura… (6) A veces la pieza es tan grande que no se puede procesar completamente, es necesario un tallado de esta. En este caso, se seleccionan las partes con interés médico, identificando de qué zona ha salido cada una de ellas para la inclusión en bloques. (7)Inclusión en parafina de los bloques (12 h), sustituye el agua de los tejidos por parafina. (8)Preparación de cortes histológicos en porta mediante el uso de microtomo para la sección de los bloques de parafina (micras de espesor). (9)Tinción de los cortes. Existen diferentes técnicas de tinción químicas (hematoxilina- eosina) e inmunohistoquímicas. (10)El patólogo hace un estudio completo macro, micro y molecular para la emisión de un informe anatomopatológico. 2  Comisión AP. Curso 23-24 3. ANATOMÍA PATOLÓGICA COMO ASIGNATURA Se divide en dos grandes bloques: Patología general: se ocupa de las reacciones habituales de las células y tejidos ante los estímulos lesivos. Son reacciones inespecíficas, por ejemplo, la inflamación aguda frente a unas infección bacteriana es muy parecida en todos los tejido. Patología sistémica: examina las alteraciones y los mecanismos subyacentes en las enfermedades específicas. Son reacciones específicas. Por ejemplo, cardiopatía isquémica. En todo proceso patológico vamos a intentar definir 4 aspectos básicos: i. Causa: etiología. ii. Mecanismos bioquímicos y moleculares de su desarrollo: patogenia. iii. Alteraciones estructurales de las células y los órganos del cuerpo: cambiosmorfológicos. → ANATOMÍA PATOLÓGICA. iv. Consecuencias funcionales de los cambios morfológicos: manifestacionesclínicas. 3  Comisión AP. Curso 23-24 TEMA 1: ADAPTACIÓN CELULAR Respuestas celulares al estrés y estímulos nocivos 1. Conceptos: adaptación, lesión, muerte celular 2. Adaptación celular 2.1 Hipertrofia 2.2 Hiperplasia 2.3 Atrofia 2.4 Metaplasia 1. CONCEPTOS La célula normal satisface sus necesidades fisiológicas, manteniendo un estado de equilibrio llamado homeostasis. Cuando es estado de equilibrio se rompe la célula puede reaccionar de dos maneras diferentes: se adapta o se lesiona. →Las adaptaciones son respuestas funcionales y estructurales reversibles ante cambios en estados fisiológicos y frente a algunos estímulos patológicos no letales. Tiene como objetivo alcanzar un nuevo estado de equilibrio que le permite sobrevivir y mantenersu función. Cuando se elimina el estímulo, la célula recupera su estado inicial sin sufrir secuelas, por ejemplo, cuando la célula se hipertrofia por mayor demanda de energía. →La lesión celular aparece cuando se superan los límites de la respuesta adaptativa o la célula se ve sometida a estímulos lesivos o estrés o privada de nutrientes esenciales o sometidas a mutaciones que comprometan su función y estructura. Es reversible hasta cierto punto, sobrepasado este, la lesión se vuelve irreversible y se produce la muerte celular. →La muerte celular es el resultado final de la lesión celular progresiva. Puede ser por varias causas: isquemia, infección, toxinas. Es un proceso esencial en el desarrollo embrionario, en el desarrollo de órganos y en el mantenimiento de la homeostasia (fisiológica). 4  Comisión AP. Curso 23-24 2. ADAPTACIÓN CELULAR Las adaptaciones celulares son cambios reversibles en tamaño, numero, fenotipo, actividad metabólica o función, en respuesta a cambios en su entorno. Hay cuatro mecanismos: i. Hipertrofia ii. Hiperplasia iii. Atrofia iv. Metaplasia Una célula normal en homeostasis: - Cuando se encuentra en una situación por demanda metabólica o aumento del estímulo por hormonas o factores del crecimiento: puede darse una hipertrofia e hiperplasia (aumentan número de células). - Si hay menor demanda o menor estimulo la célula se atrofiará (disminuye número y tamaño de células). - Si ocurre una irritación crónica física o química se da la metaplasia. 5  Comisión AP. Curso 23-24 2.1 HIPERTROFIA Se define como un aumento de tamaño de las células y de su actividad funcional como consecuencia del cual se produce un aumento del tamaño del órgano. El mecanismo por elque se produce es una mayor producción de proteínas celulares en respuesta al estrés y al aumento de la demanda metabólica. En las células en las que no se divide o que tienen una capacidad de división limitada, por ejemplo, el músculo esquelético, se produce una hipertrofia. Una persona que empieza a hacer ejercicio por pesas empieza a ver un aumento de volumen muscular. En células con mayor capacidad de respuesta además de hipertrofia se produce una hiperplasia (aumento del número de células). Por ejemplo, el útero durante el embarazo. A. HIPERTROFIA FISIOLÓGICA Causada por aumento de demanda funcional o estimulación de hormonas y factores de crecimiento con resultados fisiológicos El aumento de la carga de trabajo y de la demanda funcional o aumento de la estimulación hormonal provocan un aumento en la síntesis de proteínas estructurales que da como resultado un aumento en el número de microfilamentos intracelulares. Esto da como resultado, por ejemplo, un aumento del volumen y de la fuerza muscular en atletas y culturistas o un crecimiento el útero en el embarazo. Ejemplos, en células del músculo esquelético de los cuádriceps. En las imágenes vemos un aumento de diámetro de la célula por acumulación de proteínas. Se ven las fibras de mayor tamaño por una mayor demanda de movimiento. A la derecha vemos una imagen de una mujer de 30 años sin actividad física intensa y a la izquierda una jugadora de fútbol también de 30 años. 6  Comisión AP. Curso 23-24 Ejemplo, en mujer embarazada y en extirpación de útero. En el útero de la mujer que acaba de dar a luz se ve un útero hipertrófico por hipertrofia fisiológica embarazo, con el cérvix dilatado con un poco de hemorragia y la cavidad esta dilatada por el alojamiento anterior del feto. El miometrio se ve los núcleos más separados y un aumento de citoplasma, se ve el aumento de tamaño. B. HIPERTROFIA PATOLÓGICA Causada por aumento de demanda funcional o estimulación de hormonas y factores de crecimiento con resultado patológicos (disfunción del órgano). Ejemplo, hipertrofia patológica cardiaca (imágenes de la izquierda). Comparación de dos secciones transversales con vista de ambos ventrículos. El ventrículo derecho normal es de 2-3mm y el del ventrículo izquierdo es de cara a 10mm. En hipertrofia, e VD aumenta hasta 8-10mm y en VI de hasta 25mm. Causa insuficiencia cardiaca y hay alto riesgo de isquemia. Histológicamente (imágenes de la derecha) las fibras cardiacas tiene una morfología poligonal están próximas entre sí. En las hipertróficas las células están aumentadas de tamaño y no trabajan igual. En esta otra imagen se observa también una hipertrofia patológica con una gran disminución de la cavidad ventricular de ambos ventrículos. 7  Comisión AP. Curso 23-24 NORMAL HIPERTROFIA 2.2 HIPERPLASIA La hiperplasia es el aumento del número de células en un órgano o tejido en respuesta a un estímulo, ocurre en tejido en los que las células tienen capacidad para dividirse, como resultado se produce un aumento de la masa del órgano. Puede ocurrir simultáneamente con la hipertrofia, al ser desencadenadas por un mismo estímulo, pero son dos procesos distintos. Por ejemplo, útero grávido, estimulo hormona y distensión por crecimiento del feto. Mecanismo: proliferación de células maduras inducida por factores de crecimiento y, en ciertos casos, debida al aumento de células originadas a partir de células madre del tejido, cuando cesa el estímulo regresa. A. HIPERPLASIA FISIOLÓGICA Dentro de la fisiológica distinguimos dos tipos: Hormonal: la capacidad funcional del órgano se incrementa en respuesta a hormonas o factores de crecimiento: epitelio glandular de la mama en la pubertado en el embarazo/ epitelio endometrial en la fase secretora del ciclo menstrual. 8  Comisión AP. Curso 23-24 Por ejemplo, en lobulillo mama normal. Como respuesta a las hormonas del embarazo las enlas células des glándulas aumentan su tamaño y su capacidad de producir leche. Otro ejemplo, está en el endometrio en fase proliferativa temprana del ciclo, hay un aumento del número de células en la fase secretora del ciclo. Compensadora: aumento del tamaño del órgano tras lesión o resección parcial del mismo: hepatectomía parcial/hiperplasia de médula ósea en respuesta a carencia periférica de células maduras. B. HIPERPLASIA PATOLÓGICA Causada por acciones excesivas o inapropiadas de hormonas o factores de crecimiento que actúan sobre células diana. La hiperplasia patológica regresa si se elimina el estímulo. Hiperplasia endometrial: el aumento de estrógenos, con desequilibrio del cociente estrógenos/progesterona→hiperplasia de glándulas endometriales. Se ve que la cavidad endometrial está ocupada por mucosa endometrial compuesta por estroma y glándulas, estas últimas por la hiperplasia simple se ve unos núcleos amontonados. Cuando la hiperplasia es compleja, debido al aumento de células, estas se van más próximas entre sí, en lo denominado espalda con espalda. Además, en caso de la hiperplasia compleja acumularán atipia. Hiperplasia prostática benigna: estímulo desencadenante → andrógenos Como consecuencia la uretra se ve comprimida y se ve la línea en el paciente. A mayor aumento, las glándulas, que son las cavidades tortuosas rodeadas por epitelio, no son redondas u ovaladas sino que adquieren un contorno lobulado por el aumento de células. Se acumulan las células y protruyan a la luz dando formaciones densas. 9  Comisión AP. Curso 23-24 Hiperplasia secundaria a infecciones víricas: desencadenante por ejemplo el virus del papiloma humano (HPV). Por ejemplo, un condiloma acuminado vulvar. El epitelio no estratificado escamoso prolifera y aumenta el espesor y se vuelve más tortuoso. Aparece una formación verruga que es lo que se observa. En una verruga varia se ve el aumento de espesor el epitelio o la epidermis y una queratinización anómala, es lo que se ve y reseca. También se reseca un poco alrededor para asegurar 2.3 ATROFIA La atrofia es la reducción del tamaño de un órgano o tejido por disminución en sus dimensiones y en el número de células que lo componen. Mecanismos : disminución de la demanda funcional, desuso, nutrientes inadecuados, ausencia de estimulación endocrina, aporte sanguíneo disminuido. A nivel molecular, existe una disminución de la síntesis de productos de constitución celular y un incremento del grado de degradación de los orgánulos celulares. No hay tanto interés en los mecanismo moleculares, sino en los cambios morfológicos tanto macro como microscópicos. A. ATROFIA FISIOLÓGICA Por ejemplo, en el conducto tirogloso, este camino es usado por el tiroides durante el desarrollo embrionario para descender desde la parte posterior de la cavidad oral hasta situarse delante del cartílago tiroides. Puede ocurrir que en este camino la estructuras por donde desciende no involucionan dando clínica de bulto en la línea media del cuello y se suele extirpar, ya que en ocasiones pueden contener restos tiroideos y malignizar. El conducto tiene un epitelio de tipo respiratorio con cilios. 10  Comisión AP. Curso 23-24 Otro órgano importante es el timo, localizado en la región precordial con corteza y lobulillo. En el feto y desarrollo embrionario es evidente, pero en el adulto involuciona a tejido graso. Pueden darse clínica de timomas. También se da en el útero en el periodo de posparto. B. ATROFIA PATOLÓGICA Puede darse por diversas causas y puede ser local o generalizada: - Falta de actividad: atrofia por desuso. Por ejemplo, inmovilización de extremidad dando atrofia de músculo esquelético. - Pérdida de la inervación: atrofia por denervación. - Disminución del riego sanguíneo: atrofia isquémica. Por ejemplo, aterosclerosis/enfermedad oclusivo arterial progresiva, isquemia-atrofias senil encéfalo. - Nutrición inadecuada → atrofia por desnutrición. Desnutrición proteico-calórica importante, atrofia músculo isquémico-caquexia. - Pérdida de estimulación endocrina → atrofia por pérdida de estimulación endocrina. Por ejemplo, pérdida del estímulo estrógeno tras la menopausia- atrofia ovario, endometrio, vagina y mama. - Presión: atrofia por compresión tisular, compresión del tejido circundante a un tumor benigno puede asociarse atrofia por isquemia por compresión de los vasos que irrigan el tejido. - 11  Comisión AP. Curso 23-24 Por ejemplo, en la atrofia senil del encéfalo (izquierda) se ven circunvoluciones adelgazadas y un ensanchamiento de los surcos. En el ejemplo de la derecha, podemos ver como en musculo esquelético, las fibras inervadas por un mismo nervio eliminado se ven atrofiadas (disminuyen de tamaño). Atrofia por aterosclerosis de la arteria renal, como la corteza renal se ha atrofiado se ve un aumento de la pelvis renal pro está falseada, ya que la pelvis y los cálices no se afecta. Otro ejemplo, es la atrofia testicular por perdida de estímulo androgénico, es muy evidente. 2.4 METAPLASIA Es un cambio reversible en el que un tipo celular diferenciado, epitelial o mesénquima, es reemplazado por otro tipo de células. Constituye una respuesta adaptativa en la que un tipo celular sensible a una determinada agresión es sustituido por otro tipo de células que soportan mejor las condiciones adversas. Mecanismo: reprogramación de las células madre o de células mesenquimales inmaduras (no diferenciadas) del tejido que sufre la agresión → da lugar a una disminución de las funciones o a un incremento de la propensión a la transformación maligna. No es un cambio de fenotipo de células maduras, las células madre del tejido cambian y proliferan dando lugar a un tipo de células que soportan mejor la agresión, no un tejido epitelio escamoso que pasa a glandular. 12  Comisión AP. Curso 23-24 A. METAPLASIA EPITELIAL Es la más frecuente y existen varios tipos: (1) Metaplasia escamosa de epitelio cilíndrico: - Epitelio respiratorio: irritación crónica por tabaco en vías respiratorias altas o por déficit de vitamina A. El epitelio escamoso que aparece en el tracto respiratorio es más resistente a la irritación crónica pero más sensible a las infecciones debido a la pérdida de secreción de moco y de la acción de los cilios del epitelio cilíndrico. Si se superan los límites de la respuesta adaptativa y persiste en el tiempo: transformación en carcinoma escamoso en el epitelio metaplásico, importante a la hora de hacer recomendaciones y seguimiento a pacientes, en atención primaria por ejemplo dejar de fumar. Podemos ver un diagrama en el que se observa un epitelio respiratorio con cilios superficiales y células basales. Cuando el epitelio se somete a humo del tabaco las células basales proliferan y cambian hasta células escamosas. El epitelio respiratorio se sustituye por un epitelio plano estratificado escamoso que soporta mejor las agresiones que provoca el humo del tabaco. (A) El epitelio respiratorio tiene células caliciformes, a parte de las células epiteliales cilíndricas ciliadas, que segregan moco, para el mantenimiento del epitelio y eliminar detritus y material exógeno de la vía respiratoria. (B) Se ve la sustitución por el epitelio escamoso que debería de estar en esa vía. (C) Se ve acumulación de alteraciones que provocan displasia de bajo grado. (D) Displasia moderada. (E) Displasia severa. Aquí tenemos otro ejemplo de evolución de epitelio respiratorio. 13  Comisión AP. Curso 23-24 - Epitelio ductal: irritación crónica por cálculos en los conductos excretores biliares, salivales o pancreáticos, pudiendo metaplasiar a epitelio escamoso. (2) Metaplasia intestinal (glandular) de epitelio escamoso: La causa es la irritación crónica por reflujo gastroesofágico. Si se superan los límites de la respuesta adaptativa y persiste en el tiempo: transformación maligna: epitelio metaplásico → adenocarcinoma. (F) Carcinoma. La displasia se refleja en crecimiento desordenado, en vez de ir madurando hacia lasuperficie volviéndose más planas, mantienen la forma poligonal hasta la superficie, se pierde la maduración. En la displasia severa se ven células de gran tamaño e incluso se podrían observar mitosis. En carcinoma el crecimiento de las células escamosas es absolutamente desordenado y descontrolado, el siguiente paso es atravesar la lámina propia, donde ya nos situaríamos en un carcinoma epidermoinfiltrante en la vía respiratoria. Por ejemplo, esófago de Barret, se ve que la mucosa del esófago, que debería ser blanquecina porque es un epitelio escamoso estratificado, es sustituida por una mucosa más rojiza y brillante que histológicamente corresponde a epitelio intestinal. Son células epiteliales cilíndricas y células caliciformes (tinción azul alcián, que tiñe específicamente las mucinas, que permite su identificación). Esta patología asocia inflamación y en ocasiones displasia u otros problemas. 14  Comisión AP. Curso 23-24 B. METAPLASIA MESEMQUIMAL Consiste en la formación de cartílago, hueso o tejido adiposo (tejidos mesenquimales) en tejido que normalmente no contiene dichos elementos. - Miositis osificante: formación de tejido óseo en un músculo en respuesta a una hemorragia. Ocurre más frecuentemente como respuesta una lesión celular o tisular (secundaria a un traumatismo, por ejemplo) que como respuesta adaptativa. Se observa tejido óseo que no debería estar. Vemos un tejido fibroconjuntivo laxo y una zona de tejido óseo en su seno. Simula una neoplasia maligna, es un diagnóstico que hay que tener en cuenta. 15