1. Introducción
Se denominan lesiones celulares todas las alteraciones de la célula y sus constituyentes que aparecen en el transcurso de las enfermedades.
Dependen de la naturaleza del agente agresor y del tipo de célula afectada. De tal manera que, una misma causa puede tener muchas consecuencias lesionales y una misma lesión se pude deber a distintas causas.
Un conjunto o grupo lesional es una asociación de diferentes lesiones elementales. Se expresa por una imagen patológica que, reconocida a simple vista o al microscopio, permite realizar un diagnóstico.
La exposición de las células a estímulos lesivos determina su muerte:
- Ciertos estímulos lesivos, especialmente mediados por el sistema inmunitario provocan la apoptosis o muerte celular programada. En este caso se activan genes específicos que desencadenan la disolución celular y la eliminación de la misma del tejido.
- Otros tipos de estímulos lesivos, afectan a sistemas celulares básicos, provocando alteraciones que van más allá de la adaptación, tras lo cual se produce la muerte celular mediante un proceso denominado necrosis.

2. Modificaciones elementales a nivel celular
Varios componentes celulares, dependientes unos de otros, son los objetivos principales de los estímulos lesivos:
- Los sistemas de membranas celulares, singularmente la membrana plasmática, que gobiernan los cambios con el medio extracelular.
- Mitocondrias, lugar de asiento del metabolismo energético aerobio y de la producción de ATP.
- Citoesqueleto, que juega un papel fundamental en el mantenimiento de los cambios de forma celular, los movimientos intracelulares, los procesos secretorios y la movilidad celular.
- ADN celular y la síntesis proteica.
Debido a su interdependencia, la lesión de uno de estos sistemas celulares provoca lesiones secundarias en los otros.

3. Muerte celular y necrosis
Si la lesión de una célula es mínima, ésta puede recuperarse tras la desaparición del estímulo lesivo. Los componentes celulares lesionados son eliminados por autofagia y se sintetizan nuevos componentes estructurales. A esto se denomina lesión celular subletal.
En otros casos un estimulo lesivo puede producir una lesión subletal que, después, debido a que la célula no logra recuperarse, progresa a muerte celular.
La lesión subletal puede identificarse por una serie de cambios en las células afectas. Al microscopio óptico aparece una tumefacción celular, palidez del citoplasma y pequeñas vacuolas intracelulares, lo cual se conoce como tumefacción turbia o degeneración hidrópica.
Otra manifestación de lesión celular subletal es la alteración del metabolismo de las grasas. Las células afectas acumulan grasa dentro de vacuolas citoplasmáticas.
La necrosis celular designa las modificaciones estructurales que siguen a la muerte celular.
Estas modificaciones son las pruebas identificables de una destrucción celular irremediable. Ellas necesitan la intervención de sistemas enzimáticos celulares.
Las células observadas después del proceso de fijación están muertes por definición, pero la utilización de líquidos fijadores o de la congelación permite, al bloquear los procesos enzimáticos, paralizar la célula en un estado de equilibrio con su entorno y evitar al máximo los procesos de necrosis celular. Las modificaciones estructurales que se observan en estas condiciones pueden considerarse, en principio, como intravitales, es decir, acontecidas en el momento de la toma de la muestra.
En realidad, cada modificación debe ser interpretada en relación al aspecto de células normales que hayan experimentado el mismo proceso técnico.

3.1. Alteraciones nucleares y citoplasmáticas de la necrosis
3.1.1. Alteraciones nucleares
. PICNOSIS: Hay una deshidratación nuclear, retracción del núcleo, condensación de la cromatina que forma una masa amorfa hipercromática (“mancha de tinta china”).
. CARIORREXIS: Es la fragmentación de la masa nuclear. Es un estallido nuclear por ruptura de la membrana con dispersión de la cromatina por el citoplasma.
. CARIOLISIS: Es la disolución celular con pérdida de las afinidades tintoriales.
Estos diferentes tipos de alteraciones pueden asociarse o sucederse en el tiempo. Se acompañan de modificaciones de los ácidos nucleicos. Así, el ADN sufre fenómenos de despolimerización (polimerización es la unión química de dos o más moléculas de una sustancia para formar un nuevo compuesto) y de hidrólisis (descomposición de una sustancia compleja en otras más sencillas por adición de agua en una reacción química) bajo los efectos de enzimas celulares (desoxirribonucleasas).

3.1.2. Modificaciones citoplasmáticas
Las modificaciones citoplasmáticas se observan más fácilmente en cultivos celulares (células mantenidas ‘in vitro’). Las primeras alteraciones que aparecen consisten en una clarificación anormal del citoplasma que se hincha, se hace transparente y se llena de vacuolas (pequeños espacios en el protoplasma celular). Esto se asocia a la presencia de movimientos celulares desordenados por la emisión de seudopodos. La membrana celular se altera muy rápidamente. Se hace permeable al agua, lo cual explica el edema celular (acumulación excesiva de líquido). Los orgánulos celulares también se afectan rápidamente. Las mitocondrias son muy sensibles y sus modificaciones se acompañan de una parada de la respiración celular. Ellas se hinchan, se vacuolizan, y sus crestas se fragmentan. La necrosis queda determinada por la auto-digestión de las diferentes partes de la célula, posiblemente debida a la activación de enzimas lisosomiales liberados en el citoplasma, debido a las alteraciones de las membranas que acompañan a la muerte celular.
En las preparaciones fijadas, y estudiadas con el microscopio óptico, la gama de alteraciones citoplasmáticas es variada. En todos los casos se observa una modificación de las afinidades tintoriales; la basofilia normal es reemplazada por una afinidad muy grande por los colorantes ácidos (eosinofilia).
Podemos distinguir dos grupos de alteraciones:
- Las primeras se asocian a una coagulación citoplasmática. Su expresión morfológica es muy variable. Está en función de la velocidad en la que la necrosis se ha producido. Cuando ha sido rápida, la célula adquiere un aspecto homogéneo y denso; cuando ha sido más lenta, la célula toma un aspecto granulado.
- Las segundas pertenecen a las modificaciones irreversibles de la hidratación celular, lo cual da un aspecto celular hidrópico o vacuolar. La célula se hincha y muestra numerosas vacuolas perinucleares. Esta hiperhidratación celular se debe a profundas modificaciones de la presión osmótica intracelular.

3.2. Patrones de necrosis (Stevens-Lowe)

Necrosis coagulativa.
Describe el tejido muerto de aspecto firme y pálido, como si estuviera cocido. En zonas de necrosis coagulativa, gran parte de las siluetas celulares y la arquitectura tisular pueden reconocerse histológicamente, aunque las células estén muertas. Es probable que este tipo de respuesta se produzca cuando las células afectas poseen relativamente pocos lisosomas para poder destruir totalmente las proteínas celulares. La causa más frecuente de este tipo de necrosis es la oclusión del riego arterial de un tejido. Las proteína liberadas de las células muertas pueden pasar a la sangre.

Necrosis colicuativa.
O necrosis por licuefacción. Describe el tejido muerto que parece semilíquido a consecuencia de su disolución por la acción de enzimas hidrolíticas. Los tipos más frecuentes de lesión con patrón de licuefacción son el de la necrosis por oclusión arterial (p. e. infarto cerebral) y el de la necrosis producida por infecciones bacterianas. En el cerebro, la gran cantidad de lisosomas contenidos en las neuronas, junto con la relativa escasez de proteínas estructurales extracelulares (reticulina y colágeno), conducen a una rápida pérdida de la arquitectura tisular y a la licuefacción cuando se liberan las enzimas lisosomiales. En la infección bacteriana, los microorganismos atraen neutrófilos a la zona, que liberan hidrolasas neutrofílicas y provocan la licuefacción.

Necrosis caseosa.
Describe el tejido muerto blando y blanco que recuerda al queso fresco. En este tipo de necrosis las células muertas forman una masa proteinácea amorfa, pero, a diferencia de la necrosis coagulativa, no se puede apreciar la arquitectura original. Este patrón se asocia invariablemente a la tuberculosis.

Necrosis gomosa.
Describe el tejido muerto firme y gomoso. Como en la necrosis caseosa, las células muertas forman una masa proteinácea amorfa en la que no se pueden reconocer histológicamente la arquitectura original. Sin embargo, el patrón gomoso se utiliza para describir la necrosis en la infección por la espiroqueta de la sífilis.

Necrosis hemorrágica.
Describe los tejidos muertos llenos de eritrocitos extravasados. Este patrón se observa sobre todo cuando la muerte celular se debe a la obstrucción del drenaje venoso de un tejido, con congestión sanguínea masiva (apartado 4.1.2) y la falta de perfusión arterial

Necrosis grasa.
Describe los focos de material amarillento y duro que se observan en el tejido adiposo muerto. Esta reacción puede producirse tras la liberación de enzimas pancreáticas en la cavidad peritoneal, como consecuecia de una inflamación del páncreas. También puede observarse tras traumatismos del tejido adiposo, por ejemplo, en la mama.

Necrosis fibrinoide.
Es un término empleado para describir el aspecto histológico de las arterias en casos de vasculitis (inflamación primaria de los vasos) e hipertensión, al depositarse fibrina en la pared del vaso necrótico.

3.3. Apoptosis
Es el suicidio celular o muerte celular programada iniciada en las mitocondrias ("las mitocondrias deciden si la célula vive o muere"). El resultado es la degradación del ADN y la lisis de la célula.

- Fases de la apoptosis
a. Inicio, por mediación de una serie de señales extrínsecas (p.e. radicales libres, radiaciones ultravioleta e ionizantes) o intrínsecas (p.e. oncogenes).
b. Fragmentación del ADN (acontecimiento irreversible). La cromatina se aglomera; el núcleo puede quedar dividido en varios fragmentos individuales limitados por envoltura nuclear;
c. disminución del volumen celular, por reorganización de los elementos del citoesqueleto;
d. pérdida de la función mitocondrial: el citocromo C mitocondrial y otras moléculas son liberadas al citoplasma y desencadenan una serie de reacciones que activan las caspasas (enzimas proteolíticas);
e. vesiculación de la membrana plasmática;
f. formación de cuerpos apoptósicos: se produce la rotura de la célula en varios fragmentos; también se fragmenta el núcleo; en cada fragmento se reconocen los órganulos que permanecen intactos; este proceso solo tarda unos minutos;
g. rápidamente se produce la eliminación de los cuerpos apoptósicos; este proceso se produce sin respuesta inflamatoria.

- Apoptosis en situaciones fisiológicas
La muerte por apoptosis es un fenómeno normal que sirve para eliminar células que ya no se neceitan, como por ejemplo durante el desarrollo, y para mantener un número fijo de diversas poblaciones celulares en los tejidos (Robbins y Cotran, pag 26-27).

- Apoptosis en situaciones patológicas
La muerte por apoptosis también es responsable de la pérdida de células en diversos estados patológicos (Robbins y Cotran, pag 27)

Algunos ejemplos de apoptosis son:
- durante el desarrollo, los dedos de las manos y de los pies se forman por eliminación del tejido existente entre ellos;
- algunos tejidos crecen e involucionan de forma cíclica, como sucede con el crecimiento de los folículos ováricos antes de la ovulación en la mujer, que va seguido de involución del cuerpo amarillo mediante apoptosis hasta formar el cuerpo albicans;
- la luz de los vasos, conductos, órganos huecos y otros espacios se forma mediante apoptosis.