Las causas de lesión celular varían desde el traumatismo físico importante de un accidente de tráfico hasta un único defecto génico que da lugar a una enzima defectuosa que sirve de fundamento a una enfermedad metabólica específica. La mayoría de los estímulos lesivos pueden agruparse en las siguientes categorías.
Privación de oxígeno
La hipoxia, o deficiencia de oxígeno, interfiere en la respiración oxidativa aerobia y es una causa extraordinariamente importante y común de lesión y muerte celulares. Debe distinguirse de la isquemia, que es una pérdida de la irrigación en un tejido debida a dificultad en el flujo arterial o a disminución del drenaje venoso. Mientras que la isquemia es la causa más común de hipoxia, la deficiencia de oxígeno puede ser también el resultado de una oxigenación inadecuada de la sangre, como en la neumonía, o una reducción de la capacidad transportadora de oxígeno de la sangre, como en la anemia por pérdida de sangre o por intoxicación por monóxido de carbono (CO). (El CO forma un complejo estable con la hemoglobina que impide la unión del oxígeno.)
Sustancias químicas
Cada vez se conocen más sustancias químicas que pueden lesionar las células; incluso algunas sustancias inocuas, como la glucosa, la sal e incluso el agua, pueden alterar el medio osmótico, de tal forma que la célula sufra lesiones e incluso la muerte cuando son absorbidas o administradas en exceso. Las sustancias que solemos denominar venenos producen lesiones graves a nivel celular porque alteran la permeabilidad de la membrana, la homeostasis osmótica o la integridad de una enzima o cofactor, y la exposición a este tipo de sustancias puede llevar a la muerte de todo el organismo.
En el entorno diario se encuentran otras sustancias que también tienen capacidad tóxica, como los contaminantes del aire, los insecticidas, el CO, el amianto y algunos «estímulos sociales», como el etanol. Muchos fármacos empleados terapéuticamente pueden producir lesiones celulares o tisulares en un paciente susceptible o cuando se administran de forma excesiva o inadecuada. Incluso el oxígeno resulta tóxico si se administra a una presión parcial lo suficientemente elevada.
Agentes infecciosos
Van desde los virus submicroscópicos a las tenias de 1 m de longitud; a medio camino entre ambos extremos se encuentran las rickettsias, bacterias, hongos y protozoos. En el capítulo 8 se comentan los diversos modos por los que los patógenos infecciosos pueden causar lesión. Reacciones inmunológicas, Aunque el sistema inmunitario defiende el organismo frente a los microbios patógenos, las reacciones inmunitarias pueden dar lugar también a lesión celular y tisular. Entre los ejemplos figuran las reacciones autoinmunitarias frente a los propios tejidos y reacciones alérgicas frente a sustancias ambientales en individuos genéticamente susceptibles.
Factores genéticos
Los defectos genéticos pueden dar lugar a cambios patológicos tan notables como las malformaciones congénitas asociadas a síndrome de Down o tan sutiles como la sustitución de un único aminoácido en la hemoglobina S, que provoca anemia de células falciformes (v. capítulo 6). Los defectos genéticos pueden causar lesión celular debido a deficiencia de proteínas funcionales, como las enzimas en los errores innatos del metabolismo, o a acumulación de ADN dañado o de proteínas mal plegadas, y ambas desencadenan la muerte celular cuando ya no se puede producir su reparación. Las variaciones genéticas (polimorfismos) contribuyen al desarrollo de muchas enfermedades complejas y pueden influir sobre la susceptibilidad de las células a sufrir lesiones por sustancias químicas y otras agresiones por factores ambientales.
Desequilibrios nutricionales
Incluso en la actual época de riqueza global, las deficiencias nutricionales siguen siendo una causa importante de lesiones celulares. La insuficiencia proteico-calórica en las poblaciones poco favorecidas es uno de los ejemplos más evidentes; las deficiencias de vitaminas concretas no son infrecuentes, ni siquiera en los países desarrollados con un alto nivel de vida . Resulta irónico que los trastornos de la nutrición, más que la ausencia de nutrientes, sean también una causa importante de morbimortalidad; por ejemplo, la obesidad aumenta de forma importante el riesgo de presentar diabetes mellitus de tipo 2. Además, las dietas ricas en grasas animales se relacionan de forma importante con el desarrollo de aterosclerosis y con una mayor vulnerabilidad frente a muchos trastornos, incluido el cáncer.
Agentes físicos
El traumatismo, las temperaturas extremas, la radiación, las descargas eléctricas y los cambios súbitos en la presión atmosférica tienen efectos muy variados sobre las células.
Envejecimiento
La senescencia celular produce alteraciones en las capacidades de replicación y reparación de las células individuales y de los tejidos. Todos estos cambios dan lugar a una menor capacidad para responder al daño y, en último término, a la muerte de las células y del organismo. Al final de este capítulo se describen los mecanismos implicados en el envejecimiento celular.
