Acumulaciones Celulares

Descripción General

Acumulaciones intracelulares

• Etiología:
  • Trastorno metabólico
  • Anomalía intrínseca de la función celular (enfermedad genética)
  • Fuente exógena
• Efecto: Las sustancias que se acumulan pueden o no ser perjudiciales.

Mecanismos

• Metabolismo anormal:
  • Sustancia normal producida → defecto en el empaquetamiento y el transporte → acumulación de sustancias
  • Se observa en el hígado graso (aumento de las partículas lipídicas)
• Plegado y transporte anormal de proteínas:
  • Se produce una sustancia anormal (proteínas mal plegadas) → sobrepasa la reparación → se acumula en el retículo endoplásmico
  • Se observa en la deficiencia de ɑ-1 antitripsina
• Carencia de enzimas:
  • Sustrato → fracaso en la conversión al producto final (sin enzima) → aumento de la cantidad de sustrato
  • Se observa en la enfermedad de almacenamiento lisosómico
• Deposición de un material exógeno o de una sustancia no digerible:
  • Sustancia exógena → célula sin capacidad de degradación o transporte → acumulación
  • Se observa en la silicosis (sílice) y la antracosis (carbón)

Pigmentos

Pigmentos exógenos

Pigmentos procedentes del exterior del cuerpo:

• Tatuajes: pigmentos fagocitados por los macrófagos, a menudo sin respuesta inflamatoria
• Carbón o polvo de carbón:
  • Pigmento antracótico o de carbón: restos carbonosos procedentes de la vida urbana, la minería del carbón y el tabaquismo
  • Asociado a la antracosis, acumulación de pigmento negro en los pulmones
  • Neumoconiosis del trabajador del carbón: enfermedad pulmonar fibrótica que se desarrolla por la reacción al polvo de carbón acumulado en los pulmones

Pigmentos endógenos

Los pigmentos endógenos se sintetizan en el organismo.

Lipofuscina o lipocromo:

• Desgaste o envejecimiento del pigmento
• Derivado de la peroxidación de lípidos y se acumula en los lisosomas
• Se encuentra más comúnmente en el corazón y el hígado
• Atrofia marrón: Cantidades significativas de lipofuscina confieren una decoloración marrón al órgano afectado.
• Morfología microscópica: gránulos de pigmento amarillo-marrón que a menudo rodean el núcleo

Hemosiderosis (hierro):

• Acumulación de hemosiderina, una forma de almacenamiento de hierro, en los macrófagos sin efectos secundarios
• Fisiología del hierro:
  • El hierro tiene dos formas de almacenamiento: la ferritina y la hemosiderina
  • ↑ Hierro → ferritina forma gránulos de hemosiderina (pigmento de hemosiderina = agregados de micelas de ferritina).
• Morfología microscópica: la hemosiderina se tiñe positivamente con azul de Prusia
• Se encuentra en:
  • Hematoma local o células sanguíneas extravasadas al lugar de la lesión
  • Múltiples transfusiones (sobrecarga de hierro exógeno)
  • Anemia hemolítica (la lisis de los glóbulos rojos libera hierro)
  • Defecto genético del metabolismo del hierro (hemocromatosis)

Hemocromatosis (hierro):

• El hierro se acumula en el parénquima debido a la excesiva absorción de hierro.
• Asociada a efectos secundarios
• Tipos:
  • Hereditaria: debido a la mutación de genes
  • Secundaria: debido a la administración parenteral de hierro (e.g., transfusiones)
• Se encuentra en:
  • Hígado: cirrosis
  • Piel: pigmentación anormal (especialmente en las zonas expuestas al sol)
  • Páncreas: diabetes mellitus
  • Corazón: cardiomiopatía, arritmias
  • Articulaciones: sinovitis
• Morfología microscópica: gránulos de color amarillo-marrón

Bilirrubina:

• Compuesto de color amarillo-anaranjado producido por la descomposición del grupo hemo de los eritrocitos
• Hemo → biliverdina («bilis verde») → bilirrubina («bilis roja»)
• Conjugada en el hígado y excretada en la bilis
• Ictericia: coloración amarilla de las mucosas y la piel por acumulación de bilirrubina
• Se encuentra en:
  • Enfermedad hepática o biliar (bilirrubina conjugada)
  • Hemólisis (bilirrubina no conjugada)

Melanina:

• Pigmento marrón-negro formado por los melanocitos y transferido a los queratinocitos
• Síntesis: oxidación de la tirosina a dopaquinona, catalizada por la tirosina quinasa
• Principales formas de melanina:
  • Eumelanina (marrón/negro): propiedad de protección más fuerte contra la radiación ultravioleta (UV)
  • Feomelanina (amarillo/naranja): menor protección UV, produce radicales libres y contribuye al estrés oxidativo
  • Neuromelanina: se encuentra en el cerebro
• Correlación clínica:
  • Acumulaciones benignas (pecas, lunares): nevus
  • Individuos o poblaciones de piel clara que viven más lejos del ecuador: mayor cantidad de feomelanina, mayor riesgo de carcinogénesis

Acumulación del Calcio

Calcificación metastásica

• Depósito de calcio en tejidos normales o anormales debido a hipercalcemia
• Hipercalcemia:
  • Exceso de hormona paratiroidea (PTH, según sus siglas en inglés) o hiperparatiroidismo:
    • Tumores paratiroideos
    • Tumores malignos que secretan la proteína relacionada con la PTH
  • Hiperparatiroidismo secundario por enfermedad renal (debido a la retención de fosfato)
  • Resorción del tejido óseo:
    • Inmovilización
    • Metástasis ósea
    • Aumento del recambio óseo (enfermedad de Paget)
    • Tumores malignos de la médula ósea (mieloma múltiple, leucemia)
  • Trastornos de la vitamina D (intoxicación por vitamina D, sarcoidosis)
• Afecta a las células secretoras de ácido (el entorno alcalino predispone a la calcificación metastásica):
  • Mucosa gástrica
  • Pulmones
  • Riñones (nefrocalcinosis)
  • Arterias sistémicas
  • Venas pulmonares

Calcificación distrófica

• Deposición de calcio en tejidos anormales (necróticos) con niveles normales de calcio
• Morfología macroscópica: gránulos o depósitos duros y amarillentos
• Morfología microscópica:
  • Sales de calcio: basófilas, aspecto granular amorfo
  • Cuerpos de psammoma: estructuras laminares concéntricas por acumulación de calcio (en el cáncer papilar de tiroides, meningioma, cistadenocarcinoma seroso papilar de ovario)
• Se encuentra en:
  • Vasos sanguíneos (ateromas de aterosclerosis)
  • Válvulas cardíacas dañadas
  • envejecimiento
  • Infecciones (e.g., tuberculosis, toxoplasmosis)

Acumulación de Proteínas

Morfología microscópica

• Eosinofílica
• Agregados intracelulares, vacuolas o gotitas

Causas

• Aumento de la reabsorción de proteínas en el túbulo renal proximal:
  • Afecta a los riñones (proteinuria en el síndrome nefrótico)
  • Más fugas de proteínas a través del filtrado glomerular, más proteínas reabsorbidas en vesículas
  • Morfología microscópica: gotas hialinas de color rosa en el citoplasma de los túbulos
• Aumento de la producción de proteínas:
  • Abundante síntesis de inmunoglobulinas en las células plasmáticas → acumulación de proteínas en el retículo endoplásmico → cuerpos de Russell
• Aumento de las proteínas del citoesqueleto:
  • Proteínas del citoesqueleto:
    • Dan soporte a la membrana plasmática y a la organización de los organelos
    • Microtúbulos, filamentos de actina, filamentos de miosina o filamentos intermedios
  • Se encuentra en:
    • Enfermedad de Alzheimer: Uno de los rasgos distintivos es el ovillo neurofibrilar (proteínas tau asociadas a microtúbulos).
    • Enfermedad hepática alcohólica: presenta hialina alcohólica o hialina de Mallory, una inclusión citoplasmática (formada por filamentos intermedios de queratina)
• Defecto en el transporte intracelular y en la secreción de proteínas:
  • Deficiencia de ɑ-1 antitripsina: La mutación genética conduce a un mal plegamiento de la ɑ-1antitripsina.
  • La ɑ-1antitripsina anormal se acumula en el retículo endoplásmico del hígado → cirrosis
  • Falta de ɑ-1antitripsina funcional → daño alveolar en los pulmones
• Proteínas anormales (enfermedades de agregación de las proteínas):
  • Deposición de proteínas mal plegadas que alteran las funciones de los tejidos
  • Puede ser intracelular y/o extracelular
  • Amiloidosis:
    • Depósito extracelular de amiloide, una proteína fibrilar insoluble
    • El amiloide se tiñe de rosa o rojo en la tinción de rojo Congo y posee birrefringencia verde manzana bajo luz polarizada.

Acumulación de Lípidos

Triglicéridos

• Cambio graso o esteatosis
  • Representa una lesión reversible o una anormalidad en el metabolismo de las grasas
  • Órganos afectados:
    • Hígado (órgano principal del metabolismo de las grasas)
    • Riñón
    • Corazón
    • Músculo esquelético
  • Se encuentra en:
    • Hígado graso: asociado al abuso de alcohol y a la esteatosis hepática no alcohólica
    • Otros: lesión por toxinas, diabetes mellitus, anoxia, obesidad
• Morfología macroscópica: decoloración amarilla del órgano
• Morfología microscópica:
  • Vacuolas de contenido lipídico dentro de las células
  • Las vacuolas tienen bordes bien definidos.

Colesterol

• Se acumula en las células fagocíticas debido a la sobrecarga de lípidos
• Morfología microscópica: vacuolas intracelulares
• Se encuentra en:
  • Aterosclerosis
    • Placa aterosclerótica: acumulación de colesterol, visto como vacuolas, en las células musculares lisas de la íntima y en los macrófagos
  • Xantomas
    • Placas o nódulos de colesterol intracelular en el tejido conectivo subepitelial de la piel y los tendones
    • Se encuentra en el metabolismo lipídico alterado
  • Colesterolosis
    • Macrófagos cargados de colesterol o células espumosas en la lámina propia de la vesícula biliar
    • Coexiste frecuentemente con cálculos biliares de colesterol
  • Enfermedad de Niemann-Pick, tipo C
    • Enfermedad autosómica recesiva de almacenamiento lisosómico debido a mutaciones en NPC1 o NPC2
    • Deterioro del transporte de colesterol fuera del lisosoma
    • Asociado a una enfermedad progresiva del sistema nervioso central

Fosfolípidos

• Se liberan de las membranas celulares dañadas por lesiones celulares
• Figuras de mielina (fosfolípidos verticales):
  • Se acumulan en el citosol
  • Se degradan en ácidos grasos o fagocitada cuando la célula muere

Acumulación de Glucógeno

• Glucógeno: normalmente se almacena en el hígado y en los músculos esqueléticos
• Depósitos excesivos de glucógeno dentro de las células, se encuentra en:
  • Anomalías del metabolismo de la glucosa (diabetes mellitus)
  • Enfermedad por almacenamiento de glucógeno
• Morfología microscópica:
  • Glucógeno: vacuolas claras en el citoplasma
  • Color rosa-violeta cuando se tiñe con carmín de Best o con la reacción de PAS (ácido periódico-Schiff)
  • La diastasa elimina el glucógeno de la sección histológica.
• Órganos afectados: hígado, corazón, músculo esquelético, riñones y páncreas

Cambio Hialino

Descripción

• No es un patrón de acumulación sino un hallazgo histológico que también se observa en varias sustancias retenidas
• Puede ser intra o extracelular
• Morfología microscópica: aspecto vidrioso y rosado homogéneo en la célula (tinción de hematoxilina y eosina)

Hallazgos celulares

• Extracelular
  • Hialinosis arteriolar:
    • Las paredes arteriolares engrosadas muestran un material hialino homogéneo de color rosa.
    • Debido a la fuga de proteínas plasmáticas y a la deposición de material extracelular concéntrico
    • Se observa en la hipertensión y la diabetes
  • Amiloide
• Intracelular
  • Gotas de reabsorción de proteínas en la proteinuria
  • Cuerpos de Russell
  • Hialina alcohólica (cuerpo de Mallory o hialina)
  • Cuerpos de councilman o cuerpos acidófilos:
    • De la apoptosis de hepatocitos (contracción celular, picnosis, cariorrexis y fragmentación celular)
    • Se ve en la fiebre amarilla, hepatitis