La Citología

La Citología. Es una ciencia que según su etimología (Cito: proveniente del griego que significa Célula) estudia todo lo relacionado con el comportamiento de los seres vivos, en especial en los seres humanos, ya que es en nosotros en quienes se han desarrollado mas funciones, aplicaciones y retos.

La citología (del griego cito=célula + logía=estudio) rama de la ciencia que estudia e investiga las células, a nivel estructural, fisiológico y bioquímico, tanto en su estado normal como patológico.

Disciplinas

Según el tipo de estudios que se realicen se divide en:

• Biología celular: se dedica al estudio de la
• anatomía,
• función
• bioquímica

Celular en estado normal.

• Citopatología: se encarga del estudio de la enfermedad celular, y de los cambios celulares que orientan el diagnóstico de las enfermedades.

 

En torno la historia, podemos evidenciar una ausencia de estos fundamentos, no hasta la invención del microscopio, ya que la creación de este aparato represento la evolución del estudio celular, aunque es claro que ya con anterioridad, la medicina había tocado el campo del estudio celular.

La citología es una ciencia experimental, de observación de comportamiento, desde un punto de vista microscópico, sin embargo, con proyecciones macroscópicas, ya que las alteraciones que se puedan suscitar a nivel celular, afectan directamente las reacciones y estímulos del cuerpo en general. Esta ciencia esta abocada a la realización de curar para enfermedades de gran envergadura, como el VIH, el cáncer, Tuberculosis, enfermedades venéreas o de calibre viral, donde la cepa de una bacteria pueda afectar una masa poblacional considerable.

Considerada por muchos especialistas una de las principales bases de la biología moderna, la citología comprende un campo de estudio amplio, en el que la unidad de medición es el Micrómetro, unidad en la que son visible, mediante la utilización de técnicas de coloración y separación, las pequeñas células que puedan contener porciones de tejido extraídas del área en cuestión mediante procesos de corte, raspado y extracción. Gracias a la citología, se han desarrollado exámenes de laboratorio en los que se descartan posibles afecciones por virus.

Se le da también el nombre de Citología a dichos exámenes, entre los cuales destaca el “Papanicolaou“, es un estudio que con un raspado del área afectada sirve para determinar la presencia del Virus del Papiloma Humano (VPH), una enfermedad venérea altamente contagiosa en la que el enfermo presenta patologías tanto internas como externas pero que se detecta mediante la observación de verrugas y laceraciones en la piel, específicamente en el área genital. En otro tipo de enfermedades con órganos con carcinomas, el estudio se enfoca en la búsqueda de nivel de afección y el aislamiento o detenimiento de la expansión de estos.

Adaptación, lesión y muerte celular

Las células están sometidas a múltiples estímulos medioambientales (físicos, químicos, mecánicos, microbianos), ante los cuales desarrollan distintos mecanismos adaptativos para mantener su medio intracelular constante (homeostasia), pero si el estímulo persiste o la célula, por distintas razones, es incapaz de adaptarse a esa modificación de su entorno, se produce una lesión o degeneración celular.

Mecanismos de adaptación celular

Inicialmente, la célula utiliza los mecanismos de hipertrofia, hiperplasia, atrofia y metaplasia para hacer frente a un estímulo. La puesta en marcha de cada uno de ellos depende del tipo de estímulo y de la capacidad de la célula para reaccionar frente a él.

Hipertrofia

La hipertrofia se caracteriza por un aumento en el tamaño de la célula y consecuentemente del órgano donde se localiza. Su finalidad es producir un aumento de su capacidad funcional. Es un mecanismo adaptativo que se observará en aquellas células que carezcan de capacidad de división, como las células musculares. Se considera fisiológica, cuando se produce frente a un aumento de la demanda funcional, como sucede en la hipertrofia de las células musculares de un atleta en respuesta a un entrenamiento exhaustivo. Se considera patológica cuando las células responden a una situación anómala; el ejemplo más representativo es la hipertrofia de las células musculares cardiacas ante la existencia de una hipertensión arterial.

Hiperplasia

Es el aumento en el número de células de un órgano y solo se observará en aquellas células que posean capacidad de replicación. Puede aparecer asociada a fenómenos de hipertrofia. Existen dos tipos de hiperplasia:

• l Hiperplasia fisiológica: puede estar asociada a una estimulación hormonal, por ejemplo, en la proliferación del endometrio durante el ciclo menstrual, o tener un carácter compensador, como sucede en la proliferación de hepatocitos ante la extirpación parcial del hígado.
• l Hiperplasia patológica: se observa en la proliferación de células epiteliales, con la aparición de papilomas, ante un estímulo vírico o en la respuesta de las células conjuntivas en la cicatrización de heridas

Atrofia

Se trata de la disminución del tamaño celular por pérdida de contenidos celulares.

Se puede producir por estímulos fisiológicos, como en el envejecimiento, o patológicos, como consecuencia de la denervación de un órgano

Metaplasia

Es la sustitución de una célula adulta por otra célula diferente. Puede afectar tanto a células epiteliales como mesenquimatosas. Es una respuesta adaptativa en la que las células modifican su morfología para adaptarse mejor a un estímulo traumático. El ejemplo más representativo es la transformación, en las personas fumadoras, del epitelio cilíndrico del aparato respiratorio por un epitelio escamoso estratificado (figura 2.1).

 

Lesión celular

En ocasiones, estos mecanismos adaptativos no son suficientes para hacer frente a la modificación del entorno y la célula sufre una lesión. Esto sucede cuando el estímulo es muy intenso, se mantiene durante un periodo largo de tiempo o las células presentan alguna alteración intrínseca que las hace más susceptibles. En la fase inicial los cambios son reversibles y la célula, una vez que cesa el estímulo, recuperará su normalidad; pero si el estímulo continúa, los cambios se harán irreversibles y desembocarán en la muerte celular. Los fenómenos fundamentales que irán asociados a la irreversibilidad de los cambios degenerativos es la profunda alteración de las membranas celulares que provocará la liberación de las enzimas autolíticas contenidas en los lisosomas y la gravedad de los cambios mitocondriales que impedirán la generación de ATP

Desde un punto de vista técnico es importante determinar si los cambios degenerativos estaban presentes en los tejidos antes de su obtención o se han producido en el posterior procesado de la muestra. Si los signos de lesión afectan a la totalidad de las células, se puede suponer que el daño celular fue producido artificialmente después de su obtención. Raramente se observará esto en las células procedentes de un tejido enfermo.

Causas de lesión celular

Una célula puede entrar en un proceso degenerativo por diversas causas, algunas de ellas son de carácter fisiológico, como el envejecimiento, y otras de carácter patológico, como la acción de agentes traumáticos. Las principales causas son:

1. Hipoxia. La falta de oxígeno es una de las principales causas de degeneración celular. La falta de oxígeno puede ser ocasionada por un insuficiente aporte sanguíneo o por una mala oxigenación de la sangre. Los centros de la mayoría de los tumores malignos que crecen rápidamente tienden a degenerar y convertirse en necróticos. Esto ocurre cuando el crecimiento maligno supera el suministro de sangre disponible, y las células cancerosas sufren hipoxia. Esto puede dificultar el diagnóstico de malignidad si se utilizan estas células como muestra.
2. Proceso de envejecimiento. En el envejecimiento las células pierden capacidad para hacer frente a las agresiones y los cambios degenerativos son más frecuentes.
3. Agentes traumáticos. La modificación del medio ambiente en el que se encuentra la célula por la acción de agentes químicos o físicos va a provocar una modificación en su estructura celular: Entre estos agentes podemos encuadrar los siguientes:

l Químicos: venenos, contaminantes o medicamentos.

l Físicos: calor, radiación, agentes mecánicos, electricidad.

4. Defectos genéticos. Algunas alteraciones genéticas provocan la aparición de alteraciones en la morfología celular que provocan la muerte celular, como en el caso de la anemia de células falciformes.
5. Reacciones auto inmunitarias. En las enfermedades autoinmunes, la respuesta inmunitaria se dirige a las propias células del organismo provocando lesión y muerte celular.
6. Microorganismos. Los distintos agentes infecciosos: virus, hongos, bacterias o parásitos son capaces de ocasionar la aparición de una lesión celular en función de la magnitud de la agresión y su potencial lesivo.
7. Desequilibrios nutricionales. La desnutrición, la obesidad y la hipercolesterolemia son causantes, por distintos mecanismos, de la aparición de cambios celulares degenerativos.

Mecanismos de lesión celular

Estos agentes lesivos anteriormente enumerados van a provocar lesión celular a través tres mecanismos principales:

• Pérdida de ATP. La falta de ATP es secundaria a hipoxia, daño mitocondrial o acción directa de algunas enzimas. Va a provocar una hinchazón de la célula debido a la entrada de sodio y agua, pérdida de proteínas, aumento de los niveles de calcio intracelular que activará distintas enzimas autofágicas y acúmulo de ácido láctico, que será perjudicial para el funcionamiento celular.
• Daño mitocondrial. Las mitocondrias son muy sensibles a la acción de los agentes lesivos. Su daño va a provocar, fundamentalmente, una disminución de ATP.
• Aumento de la permeabilidad de las membranas celulares. La membrana celular puede ser dañada por el déficit de ATP, que produce una disminución en la síntesis de fosfolípidos o por la acumulación de radicales libres, entre otras causas. La lesión de las membranas celulares será la causante de pérdida de contenidos celulares, liberación de enzimas lisosómicas o alteración en la producción de ATP en las mitocondrias.

Cambios celulares en la lesión celular

Como consecuencia de la agresión de un agente lesivo se van a producir una serie de cambios en la morfología celular que podrán ser nucleares y citoplasmáticos.

1. Cambios citoplasmáticos

Los cambios citoplasmáticos son consecuencia de la alteración en el metabolismo celular que provocará la modificación en su estructura y composición.

1. Degeneración hidrópica. Es la primera manifestación del daño celular y se caracteriza por la entrada de agua en el interior de la célula que provoca dilatación del retículo endoplásmico con desprendimiento de los ribosomas y tumefacción de las mitocondrias. El tamaño de las células aumenta de 2 a 3 veces, el citoplasma aparece granular, turbio y borroso, la densidad y la intensidad de la tinción disminuye (cromatólisis) y los bordes celulares se vuelven borrosos, distendidos, suaves, y mal definidos (figura 2.2). En este estadio la lesión celular es reversible, pero si la lesión progresa, el líquido tiende a provocar un agrandamiento de las mitocondrias que se manifestará por la aparición de microvacuolas, posteriormente aparecerá una dilatación del retículo endoplásmico y de los lisosomas con la aparición de vacuolas de mayor tamaño. Es lo que se denomina degeneración hidrópica vacuolar, y en este caso la lesión es ya irreversible (figura 2.3). Como consecuencia de esta situación el citoplasma puede romperse para liberar un núcleo aumentado de tamaño, sin prácticamente fragmentos unidos de citoplasma..

 

1. Cambio graso. Como consecuencia de la dificultad para metabolizar adecuadamente los lípidos, algunas células, especialmente los hepatocitos, pueden presentar, en fases tempranas de la lesión celular, acúmulos de estas sustancias en su citoplasma que provocarán la aparición de vacuolas. Microscópicamente, aparecen vacuolas con bordes bien definidos en el citoplasma de las células afectadas. Si son de pequeño tamaño, el citoplasma aparece de aspecto espumoso, pero pueden coalescer y formar vacuolas de gran tamaño que desplazan al núcleo. En las preparaciones teñidas de forma rutinaria, los lípidos se pierden, pero se pueden mostrar usando tinciones especiales, como el Sudán IV o el Rojo Escarlata, en las secciones obtenidas por congelación.

 

2. Degeneración glucogénica. La presencia de glucógeno en el citoplasma celular pude observarse en células normales, como sucede en las células naviculares, o ser consecuencia de un trastorno metabólico asociado, habitualmente, a diabetes mellitus. Las células que con más frecuencia se afectan son los hepatocitos. Los cambios microscópicos son similares a los presentes en la degeneración vacuolar, donde se observan vacuolas claras en el citoplasma celular. Esto es debido a que en las secciones preparadas de forma rutinaria, el glucógeno no se tiñe, se debe recurrir a tinciones específicas como el PAS.

 

3. Una de las consecuencias de la degeneración celular es la eosinofilia del citoplasma ocasionada por la desnaturalización de las proteínas y por la pérdida de ARN (figura 2.4). En fases avanzadas se observa cómo la célula es sustituida por una sustancia rosada que le da un aspecto vidrioso y configura los llamados cuerpos hialinos. Sin embargo se debe considerar la posibilidad de que esta alteración tenga otro origen. Puede observarse seudoeosinofilia como resultado de la mala fijación o en la inflamación.

4. Pigmentación. Distintos pigmentos de origen exógeno o endógeno pueden acumularse dentro de las células. Por lo general no indican la existencia de un daño celular irreversible pero proporcionan pistas sobre la existencia y la naturaleza de una enfermedad subyacente. Pueden tener un origen exógeno o endógeno. Por vía exógena pueden introducirse en nuestro organismo por inhalación, absorción o inoculación. Normalmente, los macrófagos eliminan estas sustancias, pero cuando ven sobrepasada su capacidad de metabolización, aparecen depósitos en su citoplasma. Por ejemplo, hierro, carbón o sílice Por vía endógena los pigmentos proceden de una alteración o una saturación en el metabolismo de un producto endógeno. Este es el caso de la presencia de hemosiderina que se ve, en casos de trauma, hemorragia excesiva o hemólisis, en las células del sistema reticuloendotelial del bazo o en las células de Kupffer en el hígado. Por una razón similar se produce un depósito de bilirrubina, tras una hemorragia excesiva o hemólisis, en los hepatocitos que no son capaces de conjugarla y producir bilis. Se pueden observar depósitos de melanina en tumores derivados de los melanocitos (melanoma), la irradiación excesiva, y los efectos de la luz solar. La lipofuscina es otro pigmento que aparece en células envejecidas o degenerativas por la dificultad de eliminar residuos de vacuolas autofágicas.
5. Figuras de mielina. Las membranas celulares dañadas se pueden convertir en masas fosfolipídicas grandes y espirales que sustituyen a la célula dañada.
6. Calcificación. La presencia de calcio en las células puede tener dos orígenes. En primer lugar puede ser consecuencia de la calcificación de los residuos de las membranas celulares en células degeneradas. En otros casos es consecuencia de un exceso de calcio plasmático. En ambos casos la célula adquiere un aspecto marcadamente basófilo.
7. Halo perinuclear. Durante la fijación de las células con degeneración hidrópica se produce una retracción del núcleo y del citoplasma, que deja un espacio vacío (halo) entre la membrana y el endoplasma celular. Las fronteras de estos halos son a menudo confusas y poco definidas. La presencia de halos puede tener otros orígenes. Se pueden encontrar asociados a atipia celular y a infecciones por el virus del papiloma humano (VPH). En estas situaciones los límites son generalmente agudos y bien definidos.
8. Pérdida de orgánulos celulares. Muy temprano, en los procesos degenerativos se puede observar la pérdida de microvellosidades o el desprendimiento de los cilios (ciliocitoftoria).