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ANTOMIAY FISIOLOGIA DEL
CRISTALINO
MR1. LUCAS GONZALEZ R.
IPO 2015
EMBRIOLOGIA
VESÍCULA ÓPTICA
 Dos evaginaciones laterales (V.O.) surgen del
prosencéfalo o diencéfalo.
 Conforme se extienden a los l...
PLACODA DEL CRISTALINO
 Las células ectodérmicas que cubren las
vesículas ópticas se vuelven cilíndricas
(placoda-27d).
...
VESÍCULA CRISTALINIANA
 Según se va invaginando la fosita, su tallo
de conexión al ectodermo superficial
degenera por apo...
VESÍCULA CRISTALINIANA
 Esfera resultante (vesícula del cristalino)
posee una sola capa de células cuboidales
con sus vér...
FIBRAS PRIMARIAS
 Células de la capa
posterior de la
vesícula dejan de
dividirse y empiezan
a alargarse,
rellenando la lu...
NÚCLEO EMBRIONARIO
 Las fibras primarias
lenticulares componen el
núcleo embrionario.
 Las células de la parte
anterior ...
FIBRAS SECUNDARIAS
 Las células epiteliales
próximas al ecuador se
alargan para formar las
fibras lenticulares
secundaria...
NÚCLEO FETAL
 A medida que cada
célula de la fibra
secundaria se despega
de la cápsula, pierde su
núcleo y las organelas
...
SUTURAS DEL CRISTALINO
 Se interdigitan las
terminaciones de las
fibras opuestas y
forman patrones de
asociación celular
...
SUTURAS DEL CRISTALINO
8ss
NUCLEO FETAL.
 Peso al nacer: 90mg
 Aumento de masa: 2mg/año según van apareciendo
nuevas fibras.
 Las fibras centrales...
TÚNICAVASCULAR
 La art. hialoidea entra
por la pupila (4 ss.) y se
ramifica formando la
túnica vascular del
cristalino, e...
ZÓNULA
 Las fibras zonulares son secretadas por el
epitelio ciliar. (final del 3ºm)
ANOMALÍAS
CONGÉNITAS
AFAQUIA CONGÉNITA
 Rarísima.
 PRIMARIA: no se forma la placoda.
 SECUNDARIA: + fcte, se absorbe
espontáneamente el cris...
LENTICONOY LENTIGLOBO
 Los posteriores son más frecuentes y
suelen ser unilaterales y axiales.
 El lenticono anterior a ...
COLOBOMA
 Defecto cuneiforme o indentación en la
periferia del cristalino.
 PRIMARIO: anomalía aislada.
 SECUNARIO: mot...
MANCHA DE MITTENDORF
 Residuo de la túnica vascular posterior.
MEMBRANA PUPILAR PERSISTENTE
 Remanente de la túnica vascular anterior.
ESTRELLA EPICAPSULAR
 Vestigio frecuente de la túnica vascular del
cristalino.
 Diminutos puntos de color pardo o dorado...
ANOMALÍA DE PETERS
 Otro nombre: defecto corneal posterior.
 Forma parte de:
◦ Síndrome de disgenesia del segmento
anter...
ANOMALÍA DE PETERS
 Falta de separación de la vesícula del
cristalino del ectodermo superficial
(futuro epitelio corneal)...
MICROESFEROFAQUIA
 Cristalino de diámetro pequeño y esférico.
 La forma esférica aumenta el poder refractivo (miopía
con...
ANATOMIA
CRISTALINO
CRISTALINO NORMAL
 Funciones
◦ Mantener su propia transparencia
◦ Refractar la luz
◦ Proporcionar acomodación.
CRISTALINO NORMAL
 No dispone de irrigación ni inervación
después del desarrollo fetal.
 Dependencia total del HA.
CRISTALINO NORMAL
CRISTALINO NORMAL
CRISTALINO NORMAL
 Grosor: 0.02mm/año
 Al nacer: 6.4mm (e),
3.5mm (ap), 90mg.
 Adulto: 9-10mm (e), 5-
6mm (ap), 255mg.
...
CÁPSULA
 Membrana basal transparente y elástica.
 Colágeno IV (cel. ep), glucosaminoglucanos (10%)
 Se moldea (acomod)
...
CÁPSULA - MORFOLOGÍA
 La cápsula anterior tiene “laminina”
material fibro-granular ausente en la
cápsula posterior.
EPITELIO
 Debajo de la cápsula
anterior y ecuatorial.
 Ausente en cápsula
posterior.
 Caras basales, vértices y
bordes ...
EPITELIO – ZONA GERMINATIVA
 Máxima actividad de síntesis premitótica de ADN.
 Elongación – pierden organelas, núcleo. (...
EPITELIO – ZONA GERMINATIVA
 Células germinativas post-Cx. Catarata.
 Opacidad capsular posterior
NUCLEOY CORTEZA
 Del cristalino no desaparece ninguna célula.
 Las células más viejas (núcleos fetal y
embrionario) pers...
NUCLEOY CORTEZA
AL NACIMIENTO DESPUÉS DEL
NACIMIENTO
NUCLEOY CORTEZA
 Zonas de discontinuidad laminares permiten dividir la corteza
del adulto en regiones profunda y superfic...
NUCLEOY CORTEZA
ZÓNULA (LIGAMENTO
SUSPENSORIO)
 Mantiene en su posición al cristalino
 Origen:membranas basales del ENP de pars plana
y ...
ZÓNULA (LIGAMENTO
SUSPENSORIO)
 Fibras (d: 5-30um)zonulares-filamentos de fibrilina. (Sd.
Marfan).
 Fibrillas: PAS posit...
ZÓNULA (LIGAMENTO
SUSPENSORIO)
 Fibras
◦ Orbiculocapsulares posteriores.
◦ Orbiculocapsulares anteriores.
◦ Ciliocapsular...
FISIOLOGIA
CRISTALINO
CITOESQUELETO
COMPONENTE
CITOESQUELÉTICO
PROTEINA
CITOESQUELÉTICA
Microfilamentos Actina
Filamentos de tamaño
intermedio
V...
CITOESQUELETO
 Los microfilamentos de actina: contribuirían
a mantener la forma del cristalino durante
la acomodación.
 ...
CITOESQUELETO
 Los microtúbulos: limitados por el epitelio y la
corteza externa, implicados en fenómenos
del desarrollo y...
COMPOSICIÓN DEL CRISTALINO
 Contenido muy alto en proteínas (1/3) y
muy bajo en agua (2/3) y otros (1%)
 Alto índice de ...
COMPOSICIÓN DEL CRISTALINO
COMPOSICIÓN DEL
CRISTALINO
Agua 66% del peso húmedo
Proteínas 33% del peso húmedo
Sodio 17mEq x...
TRANSPARENCIA
 Benedek y Bettelheim:
◦ “La Transparencia del cristalino es el resultado de
una disposición muy ordenada d...
TRANSPARENCIA
 Kuszak y cols:
◦ “La disposición de las fibras depende en gran
medida de la capacidad de las células
neofo...
TRANSPARENCIA
 Trokel
◦ “La distribución de las proteínas y la
regularidad de la estructura del cristalino son
fundamenta...
TRANSPARENCIA
 El cristalino normal NO es perfectamente
transparente sino que dispersa aproximadamente
el 5% de la luz qu...
TRANSPARENCIA AFECTADA
 POR CAMBIOS EN EL CRISTALINO:
◦ Agregación
◦ Cambios en la hidratación de tejidos.
◦ Separación d...
METABOLISMO DEL CRISTALINO
 Está dirigido a mantener su transparencia:
◦ División celular.
◦ Metabolismo proteico.
◦ Dife...
METABOLISMO DEL CRISTALINO
 El equilibrio hidro-electrolítico se mantiene
gracias a la permeabilidad de membranas
celular...
METABOLISMO DEL CRISTALINO
 La principal localización del metabolismo
es el EPITELIO.
 Elaborado sistema de “uniones tip...
CARBOHIDRATOSY
METABOLISMO ENERGÉTICO
 La síntesis de los componentes estructurales
y el transporte activo dependen de un...
CARBOHIDRATOSY
METABOLISMO ENERGÉTICO
 La glucosa atraviesa por difusión simple
ayudada también por difusión facilitada.
...
CARBOHIDRATOSY
METABOLISMO ENERGÉTICO
 La glucosa que penetra en el cristalino es
rápidamente metabolizada de forma que
e...
CARBOHIDRATOSY
METABOLISMO ENERGÉTICO
 El cristalino se ubica en una posición
privilegiada para el aporte de glucosa, ya
...
CARBOHIDRATOSY
METABOLISMO ENERGÉTICO
 El cristalino obtiene más del 70% de su
energía a través de la glucólisis anaerobi...
GLUCÓLISIS ANAEROBIA
 Aunque no es tan eficaz como el metabolismo
aerobio, su preponderancia en el cristalino evita el
pr...
GLUCÓLISIS ANAEROBIA
 Parte del ácido láctico generado por la
glucólisis anaerobia se metaboliza en el ciclo
de Krebs.
 ...
GLUCÓLISIS ANAEROBIA
 Vía regulada por: hexoquinasa,
fosfofructoquinasa y la piruvatoquinasa.
 La hexoquinasa (1º enzima...
METABOLISMOAERÓBICO DE LA
GLUCOSA
 La producción de ATP a través del Ciclo de
Krebs (3%) se limita al epitelio.
 Mucho m...
DESVIACIÓN DE LOS
MONOFOSFATOS DE HEXOSA
 Es una fuente importante de NADPH a partir de
NADP, fundamental para un gran nú...
VÍA DEL SORBITOL
 Convierte a la glucosa en sorbitol usando
la enzima aldosa reductasa, y después a
fructuosa por medio d...
VÍA DEL SORBITOL
 Van Heyningen (1959): “Los polioles
generados por la vía del sorbitol pueden
producir daños en el crist...
VÍA DEL SORBITOL
 El sorbitol no puede difundir fuera de la célula
pero se transforma lentamente en fructuosa
quien si pu...
EQUILIBRIO
HIDROELECTROLÍTICO
 El mantenimiento de la hidratación del
cristalino es crítico para la transparencia.
 Las ...
AGUA
 65% del cristalino es agua.
 En la cápsula un 80% es agua.
 No existe ninguna alteración significativa con el
env...
AGUA
 Volumen extracelular de agua: 5% (pequeños
espacios extracelulares)
 Espacio de la cápsula representa la1/4 parte
...
EQUILIBRIO DE CATIONES
MONOVALENTES
 La cantidad de Na y K de todo el
cristalino equivale al de una célula.
 K+, Na+, Cl...
EQUILIBRIO DE CATIONES
MONOVALENTES
 Gradientes electrolíticos: más K+ en la
zona anterior y más Na+ posterior.
EQUILIBRIO DE CATIONES
MONOVALENTES
 Estudios convincentes han demostrado
que la ATPasa N-K no se ve
sustancialmente redu...
PERMEABILIDAD DE MEMBRANA,
CANALES IÓNICOS
 Las membranas celulares del cristalino
son más permeables al K+ que al Na+.
...
HOMEOSTÁSIS DEL CALCIO
 Catión divalente
 Concentración: 0.3mEq/Kg de agua del
cristalino. (50 veces menos que en HA).
...
TRANSPORTE NO
ELECTROLITICO
 AMINOÁCIDOS: Alanina, leucina, glicina y
taurina. Se reduce con el envejecimiento
 AC. ASCÓ...
PROTEINAS DEL CRISTALINO
 CRISTALINA ALFA
◦ 1x10 al cubo kDa.
◦ Es la mayor de las cristalinas (35%)
◦ Tiene 4 subunidade...
PROTEINAS DEL CRISTALINO
80%
•1/3
•600kDa
•Evitan
desnaturazilación e
insolubilidad de otras
proteínas
55%
FISIOPATOLOGIA
Catarata Senil
 Las cristalininas son muy estables, pero se
convierten progresivamente en
estructuras fribrilares, altera...
Catarata Senil
 Factor transformador del crecimiento Beta
(TGFbeta) desarrollo de fibrosis, opacidades
subcapsulares ante...
Catarata Senil
 En diabéticos el desequilibrio inducido
por el TGF-beta(1) entre MMP-2 y
(Tissue inhibitors of metallopro...
 Papel de la apoptosis/Actividad de la
caspasa-3 (proteasas citodestructoras):
 Subcapsular posterior menor actividad
 ...
DAÑO OXIDATIVO
 Menor glutation reducido
 Mayor disulfido de glutation
 Oxidacion metionina y cisteina
relacionadas con...
 Cristalininas con mutaciones (R116C
alphaA-crystallin) inducen catarata
experimentalmente.
 El Amiloride previno la for...
 Teoría oxidativa:
 En un modelo murino sin el gen del
antioxidante glutation peroxidasa-1
(GPX1) hay más catarata.
 Un ambiente antioxidante se requiere
para mantener estabilidad-solubilidad de
cristalininas.
 Después de los 40, se lim...
 Los radicales libres se generan de la
actividad normal de las mitocondrias
 A pesar que la mayor parte del
metabolismo ...
 Pérdida de los grupos sulfidrilo en las Pr y
oxidación de los residuos de metionina
son progresivos. El factor clave en
...
 Es vital un intercambio adecuado entre
núcleo y corteza. La barrera entre ellos
estimularía la formación de especies
rea...
 Pigmentación del núcleo: . 3-
hidroxiquinurenina metabolito endógeno del
triptófano, relacionado con la coloración de
lo...
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CRISTALINO ANATOMIA Y FISIOLOGIA

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Cristalino anatomia y fisiologia

  1. 1. ANTOMIAY FISIOLOGIA DEL CRISTALINO MR1. LUCAS GONZALEZ R. IPO 2015
  2. 2. EMBRIOLOGIA
  3. 3. VESÍCULA ÓPTICA  Dos evaginaciones laterales (V.O.) surgen del prosencéfalo o diencéfalo.  Conforme se extienden a los lados, entran en contacto íntimo y adherencia con el ectodermo superficial (capa única de células cuboidales), creando 2 placas.
  4. 4. PLACODA DEL CRISTALINO  Las células ectodérmicas que cubren las vesículas ópticas se vuelven cilíndricas (placoda-27d).  Fosita cristaliniana (29d): invaginación de la placoda. Proteína morfogénica ósea
  5. 5. VESÍCULA CRISTALINIANA  Según se va invaginando la fosita, su tallo de conexión al ectodermo superficial degenera por apoptosis.
  6. 6. VESÍCULA CRISTALINIANA  Esfera resultante (vesícula del cristalino) posee una sola capa de células cuboidales con sus vértices hacia la luz, rodeadas de una membrana basal (cápsula del cristalino). Cúpula óptica
  7. 7. FIBRAS PRIMARIAS  Células de la capa posterior de la vesícula dejan de dividirse y empiezan a alargarse, rellenando la luz.  Cuando maduran, sus núcleos y otros orgánulos se degradan. (reduce la dispersión de la luz)
  8. 8. NÚCLEO EMBRIONARIO  Las fibras primarias lenticulares componen el núcleo embrionario.  Las células de la parte anterior permanecen como una capa de células cuboidales (epitelio).  El crecimiento ulterior depende de la proliferación epitelial.  La cápsula lenticular es una membrana basal elaborada por el epitelio (ant) y las fibras (post)
  9. 9. FIBRAS SECUNDARIAS  Las células epiteliales próximas al ecuador se alargan para formar las fibras lenticulares secundarias.  Su cara anterior se extiende hacia adelante debajo del epitelio, su cara posterior se extiende hacia atrás a lo largo de la cápsula.
  10. 10. NÚCLEO FETAL  A medida que cada célula de la fibra secundaria se despega de la cápsula, pierde su núcleo y las organelas asociadas a membranas.  Las fibras secundarias que se forman entre los 2 y 8 meses de gestación componen el núcleo fetal.
  11. 11. SUTURAS DEL CRISTALINO  Se interdigitan las terminaciones de las fibras opuestas y forman patrones de asociación celular (suturas)- 8ss.  Sutura “Y erecta”: anterior  Sutura “Y invertida”: posterior
  12. 12. SUTURAS DEL CRISTALINO 8ss
  13. 13. NUCLEO FETAL.  Peso al nacer: 90mg  Aumento de masa: 2mg/año según van apareciendo nuevas fibras.  Las fibras centrales, más antiguas son cada ves menos maleables y el núcleo más rígido. (reducción paulatina de amplitud de acomodación)
  14. 14. TÚNICAVASCULAR  La art. hialoidea entra por la pupila (4 ss.) y se ramifica formando la túnica vascular del cristalino, en la cara post. de la cápsula.  Estos capilares crecen hacia el ecuador donde se anastomosan con otra red llamada membrana pupilar anterior (venas ciliares) que cubre la cara ant. del cristalino. 9º mes Apoptosis antes de nacer
  15. 15. ZÓNULA  Las fibras zonulares son secretadas por el epitelio ciliar. (final del 3ºm)
  16. 16. ANOMALÍAS CONGÉNITAS
  17. 17. AFAQUIA CONGÉNITA  Rarísima.  PRIMARIA: no se forma la placoda.  SECUNDARIA: + fcte, se absorbe espontáneamente el cristalino en formación.  Suelen acompañarse de otras malformaciones oculares.
  18. 18. LENTICONOY LENTIGLOBO  Los posteriores son más frecuentes y suelen ser unilaterales y axiales.  El lenticono anterior a menudo es bilateral y puede asociarse al Sd. Alport.
  19. 19. COLOBOMA  Defecto cuneiforme o indentación en la periferia del cristalino.  PRIMARIO: anomalía aislada.  SECUNARIO: motivado por la ausencia del desarrollo del cuerpo ciliar o zónula.
  20. 20. MANCHA DE MITTENDORF  Residuo de la túnica vascular posterior.
  21. 21. MEMBRANA PUPILAR PERSISTENTE  Remanente de la túnica vascular anterior.
  22. 22. ESTRELLA EPICAPSULAR  Vestigio frecuente de la túnica vascular del cristalino.  Diminutos puntos de color pardo o dorado, distribuidos en forma de estrella sobre el centro de la cápsula anterior,unilateral o bilateral.
  23. 23. ANOMALÍA DE PETERS  Otro nombre: defecto corneal posterior.  Forma parte de: ◦ Síndrome de disgenesia del segmento anterior. ◦ Neurocristopatía o disgenesia mesodérmica.  Leucoma central o paracentral asociado a adelgazamiento o falta del endotelio y membrana de Descemet adyacentes.
  24. 24. ANOMALÍA DE PETERS  Falta de separación de la vesícula del cristalino del ectodermo superficial (futuro epitelio corneal) • Adherencias entre el cristalino y la córnea. • Catara cortical anterior o polar. • Cristalino deforme con desplazamiento anterior hacia el espacio pupilar y la cámara anterior. • Microesferofaquia.
  25. 25. MICROESFEROFAQUIA  Cristalino de diámetro pequeño y esférico.  La forma esférica aumenta el poder refractivo (miopía considerable).  Causado por un desarrollo defectuoso de las fibras lenticulares secundarias.  Asociado a Sd. de Weill Marchesani (talla baja, dedos cortos y gruesos, manos anchas con menor movilidad) suele heredarse. (autosómico recesivo)
  26. 26. ANATOMIA CRISTALINO
  27. 27. CRISTALINO NORMAL  Funciones ◦ Mantener su propia transparencia ◦ Refractar la luz ◦ Proporcionar acomodación.
  28. 28. CRISTALINO NORMAL  No dispone de irrigación ni inervación después del desarrollo fetal.  Dependencia total del HA.
  29. 29. CRISTALINO NORMAL
  30. 30. CRISTALINO NORMAL
  31. 31. CRISTALINO NORMAL  Grosor: 0.02mm/año  Al nacer: 6.4mm (e), 3.5mm (ap), 90mg.  Adulto: 9-10mm (e), 5- 6mm (ap), 255mg.  Mujeres + gruesos.  Varones + pesados.  Radio curvatura ant: 8- 14mm (6mm acom)  Radio curvatura post: 4.5-7.5mm (5.5mm)
  32. 32. CÁPSULA  Membrana basal transparente y elástica.  Colágeno IV (cel. ep), glucosaminoglucanos (10%)  Se moldea (acomod)  Lámina zonular.
  33. 33. CÁPSULA - MORFOLOGÍA  La cápsula anterior tiene “laminina” material fibro-granular ausente en la cápsula posterior.
  34. 34. EPITELIO  Debajo de la cápsula anterior y ecuatorial.  Ausente en cápsula posterior.  Caras basales, vértices y bordes laterales (Na+, K+- ATPasa), núcleo prominente, pocas organelas.  Zonas: central (transp. Solutos, #cel disminuye con el envejecimiento), intermedia, ecuatorial o germinativa (forman fibras celulares)
  35. 35. EPITELIO – ZONA GERMINATIVA  Máxima actividad de síntesis premitótica de ADN.  Elongación – pierden organelas, núcleo. (energía- glucólisis)  Incremento enorme en la masa de proteínas celulares en las membranas de cada célula fibrosa.  Ventajas ópticas (dism. absorción de luz)  Fibras lenticulares R. arqueada.
  36. 36. EPITELIO – ZONA GERMINATIVA  Células germinativas post-Cx. Catarata.  Opacidad capsular posterior
  37. 37. NUCLEOY CORTEZA  Del cristalino no desaparece ninguna célula.  Las células más viejas (núcleos fetal y embrionario) persisten en el centro.
  38. 38. NUCLEOY CORTEZA AL NACIMIENTO DESPUÉS DEL NACIMIENTO
  39. 39. NUCLEOY CORTEZA  Zonas de discontinuidad laminares permiten dividir la corteza del adulto en regiones profunda y superficial.  Proteínas cristalinas ɒ, ɓ, ɣ intracitoplastmáticas (alto índice refractivo)  Las suturas del cristalino se forman por las interdigitaciones de las fibras fusiformes.
  40. 40. NUCLEOY CORTEZA
  41. 41. ZÓNULA (LIGAMENTO SUSPENSORIO)  Mantiene en su posición al cristalino  Origen:membranas basales del ENP de pars plana y plicata del cuerpo ciliar.  Inserción: 1.5mm (delante) y 1.25mm (detrás) del ecuador.
  42. 42. ZÓNULA (LIGAMENTO SUSPENSORIO)  Fibras (d: 5-30um)zonulares-filamentos de fibrilina. (Sd. Marfan).  Fibrillas: PAS positivo, 8-10nm diam, bandas 12-14nm.
  43. 43. ZÓNULA (LIGAMENTO SUSPENSORIO)  Fibras ◦ Orbiculocapsulares posteriores. ◦ Orbiculocapsulares anteriores. ◦ Ciliocapsulares posteriores ◦ Cilioecuatoriales ◦ Ciliociliares.
  44. 44. FISIOLOGIA CRISTALINO
  45. 45. CITOESQUELETO COMPONENTE CITOESQUELÉTICO PROTEINA CITOESQUELÉTICA Microfilamentos Actina Filamentos de tamaño intermedio Vimentina Microtúbulos Tubulina Filamentos arrosariados Proteína exclusiva Fibras deTension Miosina, alfa-actina, tropomiosina Esqueleto de membrana Espectrina
  46. 46. CITOESQUELETO  Los microfilamentos de actina: contribuirían a mantener la forma del cristalino durante la acomodación.  Las fibras de tensión: se ven en las células que migran durante el proceso de reparación del cristalino.  Los filamentos intermedios de vimentina: no se conoce su función, se encuentran sólo en el epitelio y en la corteza externa.
  47. 47. CITOESQUELETO  Los microtúbulos: limitados por el epitelio y la corteza externa, implicados en fenómenos del desarrollo y mantenimiento de la forma celular.  Filamentos en collar de cuentas: sólo en la corteza y en núcleo. Asociados con la integridad de la membrana celular.  Importantes cambios del citoesqueleto se producen con el desarrollo de catarata. Ej.: Pérdida completa de los filamentos de vimentina.
  48. 48. COMPOSICIÓN DEL CRISTALINO  Contenido muy alto en proteínas (1/3) y muy bajo en agua (2/3) y otros (1%)  Alto índice de refracción gracias a las proteínas.  pH: 6,9 (tampón proteico)
  49. 49. COMPOSICIÓN DEL CRISTALINO COMPOSICIÓN DEL CRISTALINO Agua 66% del peso húmedo Proteínas 33% del peso húmedo Sodio 17mEq x Kg de agua Cloro 30mEq x Kg de agua Potasio 125mEq x Kg de agua Calcio 0.4mEq x Kg de agua Glucosa 1.0 mM Ácido láctico 14.0 mM Glutation 12.0 mM Ácido ascórbico 1.6 mM Inositol 5.9 mM Lípidos 28mg/g de peso húmedo
  50. 50. TRANSPARENCIA  Benedek y Bettelheim: ◦ “La Transparencia del cristalino es el resultado de una disposición muy ordenada de los componentes macromoleculares de las células que lo constituyen y de pequeñas diferencias en el índice de refracción entre los componentes que dispersan la luz.”
  51. 51. TRANSPARENCIA  Kuszak y cols: ◦ “La disposición de las fibras depende en gran medida de la capacidad de las células neoformadas para alargarse según un patrón que se corresponde con las células subyacentes.”
  52. 52. TRANSPARENCIA  Trokel ◦ “La distribución de las proteínas y la regularidad de la estructura del cristalino son fundamentales para la trasparencia.”
  53. 53. TRANSPARENCIA  El cristalino normal NO es perfectamente transparente sino que dispersa aproximadamente el 5% de la luz que incide sobre él.  La mitad causada por las membranas cristalinianas y la otra mitad por los componentes citoplasmáticos y citoesqueleto.
  54. 54. TRANSPARENCIA AFECTADA  POR CAMBIOS EN EL CRISTALINO: ◦ Agregación ◦ Cambios en la hidratación de tejidos. ◦ Separación de fase de los componentes moleculares. ◦ Destrucción de membranas celulares. ◦ Cambios en la estructura del citoesqueleto. ◦ La mayoría durante el envejecimiento y el desarrollo de Cataratas.
  55. 55. METABOLISMO DEL CRISTALINO  Está dirigido a mantener su transparencia: ◦ División celular. ◦ Metabolismo proteico. ◦ Diferenciación celular. ◦ Mantenimiento de la homeostasis celular. ◦ Regulación del equilibrio hidro-electrolítico. ◦ Protección de daños oxidativos.
  56. 56. METABOLISMO DEL CRISTALINO  El equilibrio hidro-electrolítico se mantiene gracias a la permeabilidad de membranas celulares, junto con los mecanismos de transporte activo.  Sofisticada serie de vías bioquímicas para conservar el estado oxidativo.
  57. 57. METABOLISMO DEL CRISTALINO  La principal localización del metabolismo es el EPITELIO.  Elaborado sistema de “uniones tipo hendidura” permite comunicación entre células internas y capas más externas.
  58. 58. CARBOHIDRATOSY METABOLISMO ENERGÉTICO  La síntesis de los componentes estructurales y el transporte activo dependen de una fuente continua de energía metabólica.  La producción de energía del cristalino depende casi por completo del metabolismo de la glucosa.
  59. 59. CARBOHIDRATOSY METABOLISMO ENERGÉTICO  La glucosa atraviesa por difusión simple ayudada también por difusión facilitada.  No se sabe si el sistema de transporte de la glucosa se ve afectado por la insulina o no.  Transportador específico de glucosa.
  60. 60. CARBOHIDRATOSY METABOLISMO ENERGÉTICO  La glucosa que penetra en el cristalino es rápidamente metabolizada de forma que el nivel de glucosa libre en el cristalino es menor a una décima parte del presente en el humor acuoso.
  61. 61. CARBOHIDRATOSY METABOLISMO ENERGÉTICO  El cristalino se ubica en una posición privilegiada para el aporte de glucosa, ya que el recién formado humor acuoso fluye inmediatamente a través de la superficie anterior del cristalino.
  62. 62. CARBOHIDRATOSY METABOLISMO ENERGÉTICO  El cristalino obtiene más del 70% de su energía a través de la glucólisis anaerobia.  El metabolismo aerobio del ciclo de Krebs se limita al epitelio cristaliniano.
  63. 63. GLUCÓLISIS ANAEROBIA  Aunque no es tan eficaz como el metabolismo aerobio, su preponderancia en el cristalino evita el problema de la privación de O2. (avascular y HA bajo en 02).  El cristalino es incapaz de sobrevivir sin glucosa.  Un mol de Glucosa se metaboliza para generar 2 moles de ATP.
  64. 64. GLUCÓLISIS ANAEROBIA  Parte del ácido láctico generado por la glucólisis anaerobia se metaboliza en el ciclo de Krebs.  Sin embargo la mayor parte del ácido láctico difunde desde el cristalino al humor acuoso y abandona el ojo por vías convencionales.
  65. 65. GLUCÓLISIS ANAEROBIA  Vía regulada por: hexoquinasa, fosfofructoquinasa y la piruvatoquinasa.  La hexoquinasa (1º enzima de la vía) se encuentra sólo a bajos niveles.  Cuando hay un exceso de glucosa se activa la vía del sorbitol con sus consecuencias patológicas.  Hay pérdida sustancial de hexoquinasa en los cristalinos envejecidos.
  66. 66. METABOLISMOAERÓBICO DE LA GLUCOSA  La producción de ATP a través del Ciclo de Krebs (3%) se limita al epitelio.  Mucho más eficaz que la glucólisis (38 moles de ATP x c/mol de glucosa)  Genera hasta el 20% del total del ATP que necesita el cristalino.
  67. 67. DESVIACIÓN DE LOS MONOFOSFATOS DE HEXOSA  Es una fuente importante de NADPH a partir de NADP, fundamental para un gran número de otras vías metabólicas, incluida la del sorbitol y la de la enzima glutatión reductasa.  Las pentosas generadas se emplean en la síntesis de ácidos nucleicos.  Está ligada a la catarata producida por azúcar y el estado oxidativo del cristalino por medio del glutatión.
  68. 68. VÍA DEL SORBITOL  Convierte a la glucosa en sorbitol usando la enzima aldosa reductasa, y después a fructuosa por medio de la poliol deshidrogenasa.  Representa el 5% del metabolismo.  Metabolismo secundario o terciario.
  69. 69. VÍA DEL SORBITOL  Van Heyningen (1959): “Los polioles generados por la vía del sorbitol pueden producir daños en el cristalino”  Cuando los niveles de glucosa son elevados entra en la vía del sorbitol.
  70. 70. VÍA DEL SORBITOL  El sorbitol no puede difundir fuera de la célula pero se transforma lentamente en fructuosa quien si puede difundir lentamente.  Cuando la galactosa entra en la vía de la aldosa reductasa se convierte en dulcitol, que no puede ser metabolizado por la polioldeshidrogenasa, por tanto, se produce un edema más rápido de las células del cristalino.
  71. 71. EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO  El mantenimiento de la hidratación del cristalino es crítico para la transparencia.  Las propiedades de permeabilidad de las membranas acopladas a los mecanismos de transporte activo, mantienen las concentraciones iónicas intracelulares en contra de la tendencia natural del agua a entrar al epitelio y en las células fibrosas.
  72. 72. AGUA  65% del cristalino es agua.  En la cápsula un 80% es agua.  No existe ninguna alteración significativa con el envejecimiento, pero en muchas formas de catarata la hidratación del cristalino aumenta de forma considerable.  Gran parte del agua está asociada con otras moléculas como las proteínas(50%) y por lo tanto no difunde libremente.
  73. 73. AGUA  Volumen extracelular de agua: 5% (pequeños espacios extracelulares)  Espacio de la cápsula representa la1/4 parte del volumen extracelular.  La regulación del agua intracelular está determinada por la distribución de cationes monovalentes.
  74. 74. EQUILIBRIO DE CATIONES MONOVALENTES  La cantidad de Na y K de todo el cristalino equivale al de una célula.  K+, Na+, Cl, difunden libremente.  La Na,K-ATPasa es la más importante: bombea 3 mol de Na+ hacia afuera y 2 mol de K+ hacia adentro.
  75. 75. EQUILIBRIO DE CATIONES MONOVALENTES  Gradientes electrolíticos: más K+ en la zona anterior y más Na+ posterior.
  76. 76. EQUILIBRIO DE CATIONES MONOVALENTES  Estudios convincentes han demostrado que la ATPasa N-K no se ve sustancialmente reducida en la catarata.  Sin embargo aumenta la permeabilidad innata iónica de la membrana.
  77. 77. PERMEABILIDAD DE MEMBRANA, CANALES IÓNICOS  Las membranas celulares del cristalino son más permeables al K+ que al Na+.  Diferencia de potencial: 70mV negativo.
  78. 78. HOMEOSTÁSIS DEL CALCIO  Catión divalente  Concentración: 0.3mEq/Kg de agua del cristalino. (50 veces menos que en HA).  Mayores concentraciones son citotóxicas para el cristalino. (catarata)
  79. 79. TRANSPORTE NO ELECTROLITICO  AMINOÁCIDOS: Alanina, leucina, glicina y taurina. Se reduce con el envejecimiento  AC. ASCÓRBICO: Ác. Deshidro-L- Ascórbico (L-Ascorbato). ◦ Modulación de la desviación de las hexosas monofosfato. ◦ Depósito de radicales libres. ◦ Pro-oxidante; junto con la luz + iones metálicos produce peróxido de hidrógeno.
  80. 80. PROTEINAS DEL CRISTALINO  CRISTALINA ALFA ◦ 1x10 al cubo kDa. ◦ Es la mayor de las cristalinas (35%) ◦ Tiene 4 subunidades polipeptídicas. ◦ Con el envejecimiento: mayores agregados- 50 x 10 al cubo kDa. (insolubles en agua y aumentan la dispersión de la luz)
  81. 81. PROTEINAS DEL CRISTALINO 80% •1/3 •600kDa •Evitan desnaturazilación e insolubilidad de otras proteínas 55%
  82. 82. FISIOPATOLOGIA
  83. 83. Catarata Senil  Las cristalininas son muy estables, pero se convierten progresivamente en estructuras fribrilares, alterando la transparencia  Pigment epithelium-derived factor (Factor derivado del epitelio pigmentario) parece ser protector contra la opacificacion del núcleo.
  84. 84. Catarata Senil  Factor transformador del crecimiento Beta (TGFbeta) desarrollo de fibrosis, opacidades subcapsulares anteriores (ASCs) por transición eopitelial-mesenquimatosa de las células epiteliales..  Fibronectina,fibrilina-1, factores de crecimiento TGFbeta1-LAP,TGFbeta2,TGFbeta3,FGF-2, y HGF-alfa se han detectado en ASC.
  85. 85. Catarata Senil  En diabéticos el desequilibrio inducido por el TGF-beta(1) entre MMP-2 y (Tissue inhibitors of metalloproteinase) TIMP-2 = fibrosis  Mayores niveles de nitritos en cataratas subcapsulares posteriores.
  86. 86.  Papel de la apoptosis/Actividad de la caspasa-3 (proteasas citodestructoras):  Subcapsular posterior menor actividad  Diabéticos menor actividad
  87. 87. DAÑO OXIDATIVO  Menor glutation reducido  Mayor disulfido de glutation  Oxidacion metionina y cisteina relacionadas con membrana
  88. 88.  Cristalininas con mutaciones (R116C alphaA-crystallin) inducen catarata experimentalmente.  El Amiloride previno la formación de catarata en un modelo con selenito de sodio. Mas altos niveles de glutation y menores de malondialdehido . Efecto anti- oxidante.
  89. 89.  Teoría oxidativa:  En un modelo murino sin el gen del antioxidante glutation peroxidasa-1 (GPX1) hay más catarata.
  90. 90.  Un ambiente antioxidante se requiere para mantener estabilidad-solubilidad de cristalininas.  Después de los 40, se limita el movimiento de moléculas al núcleo. Ocurren uniones covalentes a las moléculas reactivas (como los filtros UV (3-hidroxiquinurenina ) y ocurre oxidación.
  91. 91.  Los radicales libres se generan de la actividad normal de las mitocondrias  A pesar que la mayor parte del metabolismo cristaliniano es anaeróbico, estos se producen  Las células epiteliales y las fibras superficiales sintetizan glutatión o es transportado desde el H Acuoso
  92. 92.  Pérdida de los grupos sulfidrilo en las Pr y oxidación de los residuos de metionina son progresivos. El factor clave en prevención oxidación: concentración de glutation nuclear (GSH).
  93. 93.  Es vital un intercambio adecuado entre núcleo y corteza. La barrera entre ellos estimularía la formación de especies reactivas de oxígeno u otras moléculas dentro del núcleo.
  94. 94.  Pigmentación del núcleo: . 3- hidroxiquinurenina metabolito endógeno del triptófano, relacionado con la coloración de los capullos de polilla y los ojos de las mariposas, es componente de los filtros UV de los primates y al oxidarse se pigmenta

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