Renovación y reparación tisular:

regeneración, curación y fibrosis.

Dr. Giovanni Arnoldo Molina ParedesResidente de Primer Año de Patología

Abril 2012

Renovación y reparación tisular: regeneración, curación y fibrosis. Definiciones. Control de la proliferación celular normal y del

crecimiento tisular. Mecanismos de regeneración tisular. Matriz extracelular (MEC) e interacciones células-

matriz. Reparación por curación, formación de cicatrices y

fibrosis. Curación de heridas cutáneas. Fibrosis. Panorámica sobre las respuestas reparadoras después

del daño e inflamación.

Definiciones. Regeneración alude a

la proliferación de células y tejidos para reemplazar las estructuras perdidas.

La reparación suele incluir una combinación de regeneración y formación de cicatriz mediante el depósito de colágena.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. El tamaño de las poblaciones

celulares viene dado por la velocidad de la proliferación celular, la diferenciación y la muerte por apoptosis.

Las células diferenciadas que no se pueden replicar se llaman células con diferenciación terminal.

Las células madre se caracterizan por su capacidad de autorrenovación y de generar estirpes celulares diferenciadas. Este mantenimiento se consigue mediante dos mecanismos: replicación asimétrica obligatoria y diferenciación estocástica.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. Los tejidos corporales

se dividen en tres grupos en función de la actividad proliferativa de sus células: células que se dividen de forma continua (tejidos lábiles), células quiescentes (tejidos estables) y células que no se dividen (tejidos permanentes).

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. La proliferación celular es un

proceso regulado de forma estrecha en el que participan muchas moléculas y vías interrelacionadas.

La replicación de las células se estimula por factores de crecimiento o mediante la transmisión de señales de los elementos de la MEC a través de las integrinas.

El ciclo celular incluye las fases G1 (presintética), S (síntesis de ADN), G2 (premitótica) y M (mitótica). Las células quiescentes que no han entrado en el ciclo celular se sitúan en la fase G0.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. La progresión a través del

ciclo celular, sobre todo en la transición G1/S, está regulada de forma estrecha por proteínas llamadas ciclinas y las enzimas asociadas a ellas, que se llaman cinasas dependientes de ciclinas (CDK).

La proliferación de muchos tipos celulares viene regulada por polipéptidos que se llaman factores de crecimiento.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. Un cambio en la

diferenciación de la célula madre de un tipo a otro se denomina transdiferenciación, y la multiplicidad de las opciones de diferenciación de las células madre se denomina plasticidad de desarrollo.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular.

Control de la proliferación celular normal y del crecimiento tisular. Proceso de transducción de señales

mediadas por receptor, que se activa mediante la unión de ligandos como los factores de crecimiento y citocinas para receptores específicos.

Según el origen del ligando y la localización de sus receptores (es decir, en células adyacentes o alejadas o en la misma célula), se pueden describir tres modelos generales de transmisión de señales, que se llaman autocrino, paracrino y endocrino.

La unión del ligando a su receptor activa una serie de acontecimientos mediante los cuales las señales extracelulares se traducen al interior celular y condicionan cambios en la expresión de genes.

Mecanismos de regeneración tisular. La MEC regula el crecimiento, proliferación, movimiento y

diferenciación de las células que viven dentro de ella. Se remodela de forma constante y su síntesis y degradación se asocia a la morfogenia, regeneración, cicatrización de las heridas, procesos fibróticos crónicos, infiltración tumoral y metástasis.

La MEC está constituida por tres grupos de macromoléculas: Proteínas estructurales fibrosas, como colágenos y elastinas

que aportan fuerza tensil y capacidad retráctil; Glucoproteínas adhesivas, que conectan los elementos de la

matriz entre ellos y con las células; y Proteoglicanos y hialuronano, que aportan resiliencia y

lubricación.

Matriz extracelular (MEC) e interacciones células-matriz.

Matriz extracelular (MEC) e interacciones células-matriz. Sus diversas funciones incluyen:

Soporte mecánico. Control del crecimiento celular. Mantenimiento de la diferenciación

celular. Andamiaje para la renovación tisular. Establecimiento de un microambiente

tisular. Almacenamiento y presentación de

moléculas reguladoras.

Matriz extracelular (MEC) e interacciones células-matriz. El colágeno es la proteína más habitual dentro del mundo

animal, y aporta un soporte extracelular para todos los organismos multicelulares. Se conocen 27 tipos distinto de colágenos codificados en 41 genes dispersos por al menos 14 cromosomas.

A nivel morfológico, las fibras elásticas están constituidas por un núcleo central correspondiente a elastina, que se rodea de una red periférica de microfibrillas. La red macrofibrilar periférica está constituida principalmente por fibrilina.

La mayor parte de las proteínas de adherencia celular, también llamadas MAC (moléculas de adhesión celular), se pueden clasificar en cuatro grandes familias: MAC de la familia de las inmunoglobulinas, cadherinas, integrinas y selectinas.

Matriz extracelular (MEC) e interacciones células-matriz.

Reparación por curación, formación de cicatrices y fibrosis. El principal proceso de curación es la

reparación por depósito de colágeno y otros componentes de la MEC, que determina la formación de una cicatriz.

La reparación mediante de depósito de tejido conjuntivo muestra las siguientes características básicas: inflamación, angiogenia, migración y proliferación de fibroblastos, formación de cicatriz y remodelación del tejido conjuntivo.

Reparación por curación, formación de cicatrices y fibrosis. El objetivo del proceso de reparación es restaurar el tejido

a su estado original. La reacción inflamatoria desencadenada por la lesión contiene el daño, elimina el estímulo nocivo, extrae el tejido dañado e inicia el depósito de componentes de la MEC en el área traumática.

Aquellos tejidos incapaces de una regeneración, recurren a una reparación que se consigue con el depósito de tejido conectivo, lo que produce una cicatriz.

Si el daño persiste, la inflamación se hace crónica, y el daño y la reparación pueden ocurrir al mismo tiempo. El depósito de tejido conectivo en esta situación se denomina, generalmente, fibrosis (depósito anormal de tejido conectivo independientemente e la causa).

Reparación por curación, formación de cicatrices y fibrosis. Si no se ha producido la resolución, los fibroblastos y

las células endoteliales vasculares comienzan a proliferar para formar un tipo especializado de tejido que es el característico de la curación, denominado tejido de granulación.

Reparación por curación, formación de cicatrices y fibrosis. La formación de

una cicatriz se debe a: Migración y

proliferación de fibroblastos hacia el lugar de la lesión.

Depósito de MEC. Remodelado

tisular.

Curación de heridas cutáneas. La curación de heridas

cutáneas se divide, generalmente, en tres fases: Inflamación (precoz y

tardía). Formación de tejido de

granulación y reepitelización.

Contracción de la herida, depósito de MEC y remodelado.

Curación de heridas cutáneas.

Curación de heridas cutáneas.

Curación de heridas cutáneas. Pueden surgir complicaciones en la

curación de las heridas por anomalías en cualquiera de los componentes. Estas aberraciones suelen agruparse en tres categorías: Formación deficiente de cicatriz. Formación excesiva de componentes de

reparación. Formación de contracturas.

Curación de heridas cutáneas.

Fibrosis.

Panorámica sobre las respuestas reparadoras después del daño e inflamación.