TRASTORNOS METABÓLICOS GENERALES.

ACUMULACIONES Y DEPÓSITOS INTRA Y EXTRACELULARES.

Fluid mosaic model of cell membrane structure. The lipid bilayer provides the basic structure and serves as a relatively impermeable barrier to most water-soluble molecules.

Functions of transmembrane proteins. A variety of functions are performed by different types of cell membranes as shown.

Membrane systems. The rough endoplasmic reticulum and Golgi apparatus are important organelles in cellular biosynthesis of proteins and glycoproteins inserted into cell membranes and used in and secreted from cells. Transcription, translation, assembly, modification, and packaging of these molecules occur in an orderly sequence from the nucleus to the cell membrane as shown. Alterations in one or more of these steps can result in cell injury and serve as the underlying pathogenesis of a disease process.

The complexity of and interrelations between intermediate filaments, microtubules, endoplasmic reticulum, and other cytoplasmic organelles that can be involved in the pathogenesis of diseases are shown.

Una de las manifestaciones celulares de los trastornos metabólicoses el acumulo de cantidades anormales de diferentes substancias:

1. Sustancia endógena. Agua, lípidos, proteínas o carbohidratos.

2. Sustancias del metabolismo anormal o exógenas que se depositan a nivel intra y extracelular.

3. Sustancia exógena que se deposita y acumula debido a que no puede ser degradada por las células.

DEGENERACIÓN (Distrofia = nutrición deficiente)Abarca lesiones reversibles e irreversibles a nivel

intra y extracelular

Cada forma de degeneración responde a un trastorno metabólico, cuyosmetabolitos o estructuras especiales experimentan un aumento, uncambio o una alteración.

Stages in the cellular response to stress and injurious stimuli.

Representación esquemática de las alteraciones reversibles e irreversibles producidas por hipoxia (Modificado de Wyllie AH en Cell death in biology and pathology. Chapman & Hall, Londres, 1981).

Alteraciones del Metabolismo Hídrico • Cambio hidrópico u oncosis• Edema Celular• Acumulación Intracelular de Agua

Tumefacción turbia >> reversible Degeneración vacuolar >> irreversible Degeneración hidrópica >> irreversible

Alteraciones del Metabolismo Lipídico• Lipidosis (cambio graso) >> reversible/ irreversible

Alteraciones del Metabolismo Proteico• Degeneración hialina >> reversible/ irreversible• Depósitos hialinos intra y extracelulares

Acumulación de Agua.

Cambio Hidrópico

H2OH2O

> glucose

( Cell death / point of no return)

The process of acute cell swelling (hydropic degeneration).

Cambio o Degeneración Hidrópica

normal

Edema celular

Lumen

Núcleo

Lumen

Núcleo

Túbulo renal normal Túbulo renal con edema

Estómago

mucosa edematosa

Intestino delgado(intususcepción)

mucosa edematosa

Hígado

Acute cell swelling, liver, mouse. Hepatic swelling in a mouse exposed to chloroform 24 hours previously. The accentuated lobular pattern and slight pallor in the liver on the left are the result of acute cell swelling (hydropic degeneration) and necrosis of centrilobular hepatocytes. The right liver is normal.

Liver from a mouse with chloroform toxicosis. While many hepatocytes in the centrilobular areas (at right) are necrotic, several cells at the interface of normal and necrotic (arrows) are still undergoing acute cell swelling (hydropic degeneration).

Ballooning degeneration, papular stomatitis, oral mucosa, cow. Cells infected by some types of virus, such as papular stomatitis virus, are unable to regulate their volume and swell at certain stages of the infection. These cells may become very large (ballooning degeneration) and eventually rupture. Some of the cells have viral inclusion bodies (arrows). H&E stain.

Acumulación de Lípidos.

Cambio Graso

Trastorno del Metabolismo de los Lípidos

Degeneración grasa, cambio graso, lipidosis, infiltración grasa, esteatosis celular:

• Acumulación intracelular excesiva de lípidos (triglicéridos) en tejidos no adiposos.

• Observado más frecuentemente en miocardio, hígado, epitelio tubular renal.

Causas: Dieta rica en grasas Caquexia Hipoxia Anoxia Tóxicos (tetracloruro de carbono, fósforo, tetraciclinas)

Metabolismo de los Lípidos

el hígado en el transporte y almacenamiento de lípidos

• Facilita la digestión y absorción de lípidos mediante la formación de bilis (bilis y colesterol).

• Tiene sistemas enzimáticos para sintetizar triglicéridos.

• Convierte los ácidos grasos en cuerpos cetónicos.

• Desempeña una función integral durante la síntesis y metabolismo de lipoproteínas.

Metabolismo de los Lípidos

1

2

3

4

5to thoracicduct

LIPOPROTEIN LIPASE:• adipose tissue

• mammary gland• cardiac muscle• skeletal muscle

Lipid Absorption and Storage

fatty_acid_metabolism[1].swf

Metabolismo de los LípidosMetabolismo de los Triglicéridos >> generalidades

Metabolismo de los Lípidos

Ácidos grasos libres(AGL o quilomicrones)

AGL

1

Triglicéridos

Metabolismo•Ésteres del colesterol• Fosfolípidos• Oxidación a cetonas, CO2

2

Acetato

-glicerofosfato

3

Lipoproteínas

Apoproteína

4

5

lipoproteins[1].swf

Metabolismo de los Lípidos

funciones de las lipoproteínas

Causas de Hígado Graso

Ácidos grasos libres(AGL)

AGL

1

Triglicéridos

• Ésteres del colesterol• Fosfolípidos• Oxidación a cetonas, CO2

2

Acetato

-glicerofosfato

3

Lipoproteínas

Apoproteína

4

5

• Sobrealimentación• Desnutrición

O2

Formas Intracelulares de Adiposis

a. Gotas finas b. Gotas finas y gruesas c. Células con forma de anillo

Steatosis (fatty liver, fatty change, hepatic lipidosis), liver, ox. In this severely affected liver, all hepatocytes are vacuolated and their nuclei have been displaced to the side. H&E stain.

Esteatosis Hepática

COBALT DEFICIENCY, PRESUMPTIVE

normalliver esteatosis

COBALT DEFICIENCY, PRESUMPTIVE

PHOTOSENSITIZING SKIN DISEASE

COBALT DEFICIENCY, PRESUMPTIVE

PHOTOSENSITIZING SKIN DISEASE

Fatty ChangeKidney

Macrófagos ingiriendo lípidos.Moquillo canino

HYPERCHOLESTEROLEMIA DUE TO 4% CHOLESTEROL DIET, EXPERIMENTAL

Aurora borealis (Northern Lights)

Nube Iridiscente

Acumulación de Glucógeno

Metabolismo de los Carbohidratosglucógeno

Las células no pueden almacenar grandes cantidades de moléculasde glucosa, porque una abundancia de éstas ejercería una tremendapresión osmótica que ocasionaría la entrada masiva de agua a lacélula.

En su lugar, muchos órganos como el hígado, músculo esqueléticoy cardíaco almacenan a este carbohidrato como glucógeno.

La formación de glucógeno a partir de glucosa se denominaglucogénesis. El proceso contrario se denomina glucogenólisis.

Tanto la glucólisis como la glucogenólisis están controlados porlas hormonas insulina, glucagon y epinefrina, y por las enzimas glucógenofosforilasa y glucógeno sintasa.

Metabolismo de los Carbohidratosglucógeno y otros polisacáridos

(1→4)

(1→6)

Metabolismo de los Carbohidratosglucógeno (anabolismo y catabolismo)

cell cytoplasm

glycogenesis

glycogenolysis

phosphoglucomutase

hepatocyteskeletal muscle

insulinglucagon

UDP-glucose

UTP

Acumulación de Glucógeno

El glucógeno es la forma normal de almacenamiento de glucosa (dextrosa) en las células (hepáticas y musculares).

• Hiperglucemia de cualquier causa (Diabetes mellitus).

• Trastornos metabólicos inducidos por drogas (corticosteroides).

• Deficiencias enzimáticas.

Metabolismo del Glucógeno

Glucosa

Glucosa

Glucógeno

Glucosa

1

2

Glucocorticoid hepatopathy, liver, dog. Extensive accumulation of glycogen in hepatocytes leads to an enlarged and pale brown to beige liver in dogs with glucocorticoid excess from endogenous (Cushing’s disease) or exogenous sources. The liver is usually enlarged and the edges rounded. This cut surface would bulge on incision and not be greasy.

Glucocorticoid hepatopathy, liver, dog. Note the swollen hepatocytes (arrows) with extensive cytoplasmic vacuolation. H&E stain.

Acumulación de Proteínas

Alteraciones del Metabolismo Proteico

• Degeneración hialina >> reversible/irreversible.

• Depósitos hialinos intra y extracelulares.

Hialina (Hyalos = Vidrio)

• Cualquier depósito, acumulación o desintegración de proteínas intra / extracelulares.

• Depósitos homogéneos y transparentes.

• Depósitos eosinófilos sin estructura definida al microscopio de luz.

Hialinas Intracelulares

Observadas regularmente en el citoplasma de células glandulares o en células con alta producción de proteínas.

Hígado Riñón

Corpúsculos de Mallory

Lumen

Hialinas Intracelulares

Cell droplets and inclusion bodies. Resorption droplets, proteinuria, kidney, dog. The cytoplasm of the proximal tubule epithelial cells are filled with eosinophilic homogeneous droplets—protein that has been resorbed by the cells from the glomerular filtrate. H&E stain.

Hialinas Intracelulares

NúcleoNúcleo

Ac

RERRERdilatadodilatado

Corpúsculos de Russel

Hialinas Intracelulares

Hialinas extracelulares

Afectan las fibras colágenas, las membranas basales de glándulas y vasos sanguíneos.

Amyloidosis, kidney, cross section, dog. Note the blue-black foci, which are glomeruli-containing amyloid stained by Lugol’s iodine (arrows)

Amyloidosis, kidney, dog. The renal glomerulus contains large amounts of pale homogeneous eosinophilic material, which is amyloid. H&E stain.

Riñón Vaso sanguíneo

Bazo

Amiloidosis = amiloide = almidón

Hepatic amyloidosis

This is usually associated with chronic immunoglobulin stimulation. Horse.

Diabetes mellitus

Amyloidosis of Islets of Langerhans

Crystalloids, kidney, dog. Note the elongated crystals in the nuclei of the hepatocytes

Viral inclusion bodies, brain, dog. Note the intranuclear eosinophilic inclusion bodies in glial cells. H&E stain.

Lead inclusion bodies, kidney, dog. The inclusions in the nuclei of these renal tubular epithelial cells are difficult to see with an H&E stain (arrows). Inset: An acid-fast stain is useful in identifying lead inclusions, which stain red. Ziehl Neelsen stain.

WILLIAM KURELEK (1927-77)

The Maze  (Canada, 1953)