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Necrosis

Cambios estructurales de células sometidas a necrosis y apoptosis.

La necrosis (del griego antiguo νέκρωσης ( nékrōsis )  'muerte') es una forma de lesión celular que resulta en la muerte prematura de células en tejido vivo por autólisis . [1] El término "necrosis" surgió a mediados del siglo XIX y comúnmente se atribuye al patólogo alemán Rudolf Virchow , a quien a menudo se le considera uno de los fundadores de la patología moderna. [2] La necrosis es causada por factores externos a la célula o tejido, como infección o traumatismo, que resultan en la digestión no regulada de los componentes celulares. Por el contrario, la apoptosis es una causa de muerte celular programada y dirigida de forma natural. Si bien la apoptosis suele proporcionar efectos beneficiosos para el organismo, la necrosis casi siempre es perjudicial y puede ser mortal. [3]

La muerte celular por necrosis no sigue la vía de transducción de señales apoptóticas, sino que se activan varios receptores y provocan la pérdida de la integridad de la membrana celular [4] y una liberación incontrolada de productos de la muerte celular al espacio extracelular . [1] Esto inicia una respuesta inflamatoria en el tejido circundante, que atrae leucocitos y fagocitos cercanos que eliminan las células muertas por fagocitosis . Sin embargo, las sustancias microbianas dañinas liberadas por los leucocitos crearían daños colaterales a los tejidos circundantes. [5] Este exceso de daño colateral inhibe el proceso de curación. Por lo tanto, la necrosis no tratada da como resultado una acumulación de tejido muerto en descomposición y restos celulares en o cerca del sitio de muerte celular. Un ejemplo clásico es la gangrena . Por este motivo, muchas veces es necesario extirpar quirúrgicamente el tejido necrótico , procedimiento conocido como desbridamiento . [ cita necesaria ]

Clasificación

Los signos estructurales que indican una lesión celular irreversible y la progresión de la necrosis incluyen aglomeraciones densas y alteración progresiva del material genético , y alteración de las membranas de las células y orgánulos . [6]

Patrones morfológicos

Hay seis patrones morfológicos distintivos de necrosis: [7]

  1. La necrosis coagulativa se caracteriza por la formación de una sustancia gelatinosa (similar a un gel) en los tejidos muertos en la que se mantiene la arquitectura del tejido [7] y puede observarse mediante microscopía óptica. La coagulación se produce como resultado de la desnaturalización de las proteínas , haciendo que la albúmina se transforme a un estado firme y opaco. [6] Este patrón de necrosis se observa típicamente en ambientes hipóxicos (bajos en oxígeno), como en el infarto . La necrosis coagulativa ocurre principalmente en tejidos como el riñón, el corazón y las glándulas suprarrenales. [6] La isquemia grave suele causar necrosis de esta forma. [8]
  2. La necrosis licuefactiva (o necrosis colicuativa), a diferencia de la necrosis coagulativa, se caracteriza por la digestión de células muertas para formar una masa líquida viscosa. [7] Esto es típico de las infecciones bacterianas o, a veces, fúngicas debido a su capacidad para estimular una respuesta inflamatoria. La masa líquida necrótica es frecuentemente de color amarillo cremoso debido a la presencia de leucocitos muertos y se conoce comúnmente como pus . [7] Los infartos hipóxicos en el cerebro se presentan como este tipo de necrosis, porque el cerebro contiene poco tejido conectivo pero altas cantidades de enzimas digestivas y lípidos y, por lo tanto, las células pueden ser digeridas fácilmente por sus propias enzimas. [6]
  3. La necrosis gangrenosa puede considerarse un tipo de necrosis coagulativa que se asemeja al tejido momificado. Es característico de la isquemia de las extremidades inferiores y del tracto gastrointestinal. Tanto la gangrena seca como la gangrena gaseosa pueden provocar este tipo de necrosis. Si se produce una infección superpuesta de los tejidos muertos, se produce una necrosis licuefactiva (gangrena húmeda). [9]
  4. La necrosis caseosa puede considerarse una combinación de necrosis coagulativa y licuefacción, [6] típicamente causada por micobacterias (por ejemplo, tuberculosis ), hongos y algunas sustancias extrañas. El tejido necrótico aparece blanco y friable , como queso en grumos. Las células muertas se desintegran pero no se digieren por completo, dejando partículas granulares. [6] El examen microscópico muestra restos granulares amorfos encerrados dentro de un borde inflamatorio distintivo. [7] Algunos granulomas contienen este patrón de necrosis. [10]
  5. La necrosis grasa es una necrosis especializada del tejido graso, [10] resultante de la acción de las lipasas activadas sobre los tejidos grasos como el páncreas . En el páncreas conduce a pancreatitis aguda , una afección en la que las enzimas pancreáticas se filtran a la cavidad peritoneal y licuan la membrana al dividir los ésteres de triglicéridos en ácidos grasos mediante la saponificación de la grasa . [7] El calcio, el magnesio o el sodio pueden unirse a estas lesiones para producir una sustancia de color blanco tiza. [6] Los depósitos de calcio son microscópicamente distintivos y pueden ser lo suficientemente grandes como para ser visibles en exámenes radiográficos. [8] A simple vista, los depósitos de calcio aparecen como motas blancas arenosas. [8]
  6. La necrosis fibrinoide es una forma especial de necrosis generalmente causada por daño vascular mediado por el sistema inmunológico. Está marcado por complejos de antígenos y anticuerpos , denominados complejos inmunes, depositados dentro de las paredes arteriales [7] junto con fibrina . [7]

Otras clasificaciones clínicas de necrosis.

  1. También existen formas de necrosis muy específicas como la gangrena (término utilizado en la práctica clínica para miembros que han tenido hipoxia severa), necrosis gomosa (debido a infecciones por espiroquetas ) y necrosis hemorrágica (debido al bloqueo del drenaje venoso de un órgano o tejido). ). [ cita necesaria ]
  2. La mionecrosis es la muerte de fibras musculares individuales debido a una lesión, hipoxia o infección. Las causas comunes incluyen mionecrosis diabética espontánea (también conocida como infarto muscular diabético) y mionecrosis clostridial (también conocida como gangrena gaseosa ). [11]
  3. Algunas picaduras de arañas pueden provocar necrosis. En los Estados Unidos, sólo las picaduras de araña reclusa parda (género Loxosceles ) progresan de manera confiable hacia la necrosis. En otros países, las arañas del mismo género, como la reclusa chilena en América del Sur, también causan necrosis. Las afirmaciones de que las arañas de saco amarillo y las arañas vagabundas poseen veneno necrótico no han sido fundamentadas. [ cita necesaria ]
  4. En las ratas topo ciegas (género Spalax ), el proceso de necrosis reemplaza el papel de la apoptosis sistemática normalmente utilizada en muchos organismos. Las condiciones de bajo nivel de oxígeno, como las comunes en las madrigueras de las ratas topo ciegas, generalmente hacen que las células sufran apoptosis. En adaptación a una mayor tendencia a la muerte celular, las ratas topo ciegas desarrollaron una mutación en la proteína supresora de tumores p53 (que también se usa en humanos) para evitar que las células sufran apoptosis. Los pacientes con cáncer humano tienen mutaciones similares y se pensaba que las ratas topo ciegas eran más susceptibles al cáncer porque sus células no pueden sufrir apoptosis. Sin embargo, después de un período de tiempo específico (tres días según un estudio realizado en la Universidad de Rochester), las células de las ratas topo ciegas liberan interferón beta (que el sistema inmunológico normalmente utiliza para contrarrestar los virus) en respuesta al exceso de proliferación de células causada por la supresión de la apoptosis. En este caso, el interferón beta provoca que las células sufran necrosis y este mecanismo también mata las células cancerosas en ratas topo ciegas. Debido a mecanismos de supresión de tumores como este, las ratas topo ciegas y otros espalácidos son resistentes al cáncer. [12] [13]

Causas

Herida necrótica en la pierna causada por la picadura de una araña reclusa parda

La necrosis puede ocurrir debido a factores externos o internos.

Factores externos

Los factores externos pueden implicar trauma mecánico (daño físico al cuerpo que causa degradación celular), descarga eléctrica, [14] daño a los vasos sanguíneos (que puede interrumpir el suministro de sangre al tejido asociado) e isquemia . [15] Los efectos térmicos (temperaturas extremadamente altas o bajas) a menudo pueden provocar necrosis debido a la alteración de las células, especialmente en las células óseas. [dieciséis]

En la congelación , se forman cristales que aumentan la presión del tejido y el líquido restantes y provocan que las células exploten. [17] En condiciones extremas, los tejidos y las células pueden morir a través de un proceso no regulado de destrucción de membranas y citosol. [18]

Factores internos

Los factores internos que causan la necrosis incluyen: trastornos trofoneuróticos (enfermedades que ocurren debido a una acción nerviosa defectuosa en una parte de un órgano que resulta en una falla de nutrición); Lesión y parálisis de las células nerviosas. Las enzimas pancreáticas (lipasas) son la principal causa de necrosis grasa. [15]

La necrosis puede ser activada por componentes del sistema inmunológico, como el sistema del complemento ; toxinas bacterianas ; células asesinas naturales activadas ; y macrófagos peritoneales . [1] Los programas de necrosis inducida por patógenos en células con barreras inmunológicas ( mucosa intestinal ) pueden aliviar la invasión de patógenos a través de superficies afectadas por la inflamación. [1] Las toxinas y los patógenos pueden causar necrosis; Las toxinas como los venenos de serpientes pueden inhibir las enzimas y provocar la muerte celular. [15] También se han producido heridas necróticas por las picaduras de Vespa mandarinia . [19]

Las condiciones patológicas se caracterizan por una secreción inadecuada de citocinas . El óxido nítrico (NO) y las especies reactivas de oxígeno (ROS) también se acompañan de una intensa muerte necrótica de las células. [15] Un ejemplo clásico de condición necrótica es la isquemia , que conduce a un agotamiento drástico de oxígeno , glucosa y otros factores tróficos e induce la muerte necrótica masiva de las células endoteliales y de las células no proliferantes de los tejidos circundantes (neuronas, cardiomiocitos, células renales). , etc.). [1] Datos citológicos recientes indican que la muerte necrótica ocurre no solo durante eventos patológicos sino que también es un componente de algún proceso fisiológico . [15]

La muerte inducida por activación de los linfocitos T primarios y otros constituyentes importantes de la respuesta inmune son independientes de caspasa y necróticas por morfología; por lo tanto, los investigadores actuales han demostrado que la muerte celular necrótica puede ocurrir no solo durante procesos patológicos, sino también durante procesos normales como la renovación de tejidos, la embriogénesis y la respuesta inmune. [15]

Patogénesis

Caminos

Hasta hace poco se pensaba que la necrosis era un proceso no regulado. [20] Sin embargo, hay dos vías amplias en las que la necrosis puede ocurrir en un organismo. [20]

La primera de estas dos vías implica inicialmente la oncosis , donde se produce la inflamación de las células. [20] Las células afectadas luego proceden a formar ampollas , seguidas de picnosis , en la que se produce una contracción nuclear. [20] En el paso final de esta vía, los núcleos celulares se disuelven en el citoplasma, lo que se conoce como cariolisis . [20]

La segunda vía es una forma secundaria de necrosis que se produce después de la apoptosis y la gemación. [20] En estos cambios celulares de necrosis, el núcleo se rompe en fragmentos (conocido como cariorrexis ). [20]

Cambios histopatológicos

Cariolisis (y necrosis en banda de contracción ) en el infarto de miocardio (ataque cardíaco)

Los cambios del núcleo en necrosis y las características de este cambio están determinadas por la forma en que se descompone su ADN:

Otros cambios celulares típicos de la necrosis incluyen:

En una escala histológica más amplia, las pseudoempalizadas (falsas empalizadas ) son zonas hipercelulares que típicamente rodean el tejido necrótico. La necrosis pseudopalizada indica un tumor agresivo. [22]

Tratamiento

Hay muchas causas de necrosis y, como tal, el tratamiento se basa en cómo se produjo la necrosis. El tratamiento de la necrosis normalmente implica dos procesos distintos: por lo general, la causa subyacente de la necrosis debe tratarse antes de poder tratar el tejido muerto. [ cita necesaria ]

Incluso después de que se haya detenido la causa inicial de la necrosis, el tejido necrótico permanecerá en el cuerpo. La respuesta inmune del cuerpo a la apoptosis, que implica la descomposición y el reciclaje automáticos del material celular, no se desencadena por la muerte celular necrótica debido a la desactivación de la vía apoptótica. [28]

en plantas

Si el calcio es deficiente, la pectina no se puede sintetizar y, por lo tanto, las paredes celulares no se pueden unir y, por tanto, un impedimento para los meristemas. Esto provocará necrosis de las puntas del tallo, las raíces y los bordes de las hojas. [29] Por ejemplo, la necrosis del tejido puede ocurrir en Arabidopsis thaliana debido a patógenos vegetales. [ cita necesaria ]

Los cactus como el saguaro y el cardón en el desierto de Sonora experimentan la formación de parches necróticos con regularidad; una especie de dípteros llamada Drosophila mettleri ha desarrollado un sistema de desintoxicación p450 que le permite utilizar los exudados liberados en estos parches para anidar y alimentar a las larvas. [ cita necesaria ]

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la necrosis .

Referencias

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enlaces externos