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Lesión

Una foca cangrejera herida por un depredador Una lesión es un daño fisiológico a un organismo. La respuesta a una lesión, ya sea en humanos , en otros animales , en plantas , en...

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Una foca cangrejera herida por un depredador

Una lesión es un daño fisiológico a un organismo. La respuesta a una lesión, ya sea en humanos , en otros animales , en plantas , en hongos o en eucariotas unicelulares como los coanoflagelados , es sustancialmente común, lo que implica que los mecanismos son ancestrales.

Las lesiones pueden producirse de diversas maneras, incluyendo traumatismos mecánicos, toxinas, interacciones con otros organismos o factores abióticos del medio ambiente . En muchos taxones animales , la lesión desencadena una respuesta inflamatoria que inicia la cicatrización . Tanto en plantas como en animales, se liberan sustancias que ayudan a ocluir la herida , limitando la pérdida de fluidos y la entrada de patógenos . Muchos organismos secretan sustancias químicas antimicrobianas que limitan la infección de la herida; los animales poseen respuestas inmunitarias con el mismo propósito. Tanto las plantas como los animales cuentan con mecanismos de regeneración que pueden resultar en la cicatrización completa o parcial de la lesión.

Rango taxonómico

Animales

Una lagartija de arena hembra que perdió su cola al ser atacada por un depredador y ha comenzado a regenerarla en el lugar de la herida.

En los animales, las lesiones a veces se definen como daños mecánicos a una estructura anatómica, [ 1 ] pero tienen una connotación más amplia de daño físico con cualquier causa, incluyendo ahogamiento , quemaduras y envenenamiento . [ 2 ] Dicho daño puede ser resultado de intentos de depredación , peleas territoriales, caídas y factores abióticos . [ 2 ]

Las lesiones desencadenan una respuesta inflamatoria en animales de muchos filos diferentes . [ 3 ] Esto provoca la coagulación de la sangre o los fluidos corporales, [ 4 ] seguida de la cicatrización de la herida , que puede ser rápida, como en los cnidarios . [ 3 ] Los artrópodos son capaces de reparar las lesiones en la cutícula que forma su exoesqueleto hasta cierto punto. [ 5 ]

Animales de varios filos, incluidos anélidos , artrópodos , cnidarios , moluscos , nematodos y vertebrados , son capaces de producir péptidos antimicrobianos para combatir infecciones después de una lesión. [ 1 ]

Humanos

Las lesiones en los seres humanos provocan una respuesta compleja que incluye medicina de urgencias , cirugía de trauma (ilustrada) y control del dolor .

Las lesiones en humanos han sido estudiadas extensamente por su importancia en la medicina . Gran parte de la práctica médica, incluyendo la medicina de urgencias y el manejo del dolor , se dedica al tratamiento de lesiones. [ 6 ] [ 7 ] La Organización Mundial de la Salud ha desarrollado una clasificación de lesiones en humanos por categorías, incluyendo mecanismo, objetos/sustancias que producen la lesión, lugar de ocurrencia, actividad al momento de la lesión y el papel de la intención humana. [ 8 ] Además del daño físico, las lesiones pueden causar daño psicológico, incluyendo trastorno de estrés postraumático [ 9 ] [ 10 ] o depresión (estado de ánimo) .

Plantas

Roble partido por un rayo , una causa abiótica de la lesión.

En las plantas, las lesiones resultan del consumo de partes de la planta por animales herbívoros , incluidos insectos y mamíferos , [ 11 ] del daño a los tejidos por patógenos vegetales como bacterias y hongos , que pueden ingresar después del daño de los herbívoros o de otras maneras, [ 12 ] y de factores abióticos como el calor, [ 13 ] la congelación, [ 14 ] las inundaciones, [ 15 ] los rayos, [ 16 ] y los contaminantes [ 17 ] como el ozono. [ 18 ] Las plantas responden a las lesiones señalando que se ha producido un daño, [ 19 ] secretando materiales que sellan el área dañada, [ 20 ] produciendo sustancias químicas antimicrobianas , [ 21 ] [ 22 ] y, en las plantas leñosas, rebrotando sobre las heridas. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

Hongos

Los hongos con hifas septadas , o filamentos con tabiques, pueden bloquear los poros septales si una hifa se lesiona. [ 26 ] En los Mucoromycota , que en su mayoría carecen de septos, una lesión en una hifa produce una respuesta rápida en la que el protoplasma dentro de la hifa forma un gel . [ 26 ] Algunos hongos, como el ascomiceto Trichoderma atroviride , responden al daño mecánico regenerando las hifas dañadas, curando así la lesión. En los basidiomicetos Schizophyllum commune y Sclerotium rolfsii , el daño al micelio (la red de hifas) desencadena la producción de conidios reproductivos . Varias especies de Trichoderma también producen conidios en respuesta a una lesión. [ 27 ]

Mecanismo eucariota antiguo

Las plantas no pueden alejarse de una fuente de daño como lo hacen los animales, ni sus reacciones inmunitarias son tan elaboradas como las de los animales. Sin embargo, existen múltiples paralelismos entre las respuestas de plantas y animales a las lesiones. Ambos señalan el daño con iones de calcio , que activan receptores para iniciar una respuesta. [ 28 ] Ambos también señalan el daño con especies reactivas de oxígeno , que impulsan cambios metabólicos, como permitir que las células se multipliquen para reparar los tejidos dañados. [ 28 ] [ 29 ] Ambos tienen receptores de reconocimiento de patrones en la superficie de sus células, activados por patógenos invasores. Ambos tienen una respuesta inflamatoria "primitiva" que libera péptidos antimicrobianos ; además, los animales tienen células inmunitarias móviles capaces de respuestas más complejas. Ambos tienen mecanismos para sellar el sitio de la herida. Finalmente, las plantas y muchos animales pueden regenerar algunas partes dañadas. [ 28 ]

Varios de estos mecanismos, incluidos receptores, señalización de calcio , especies reactivas de oxígeno, liberación de trifosfato de adenosina , cascadas de quinasas y señalización de oxilipinas , también se encuentran en hongos como Trichoderma . [ 27 ] Los eucariotas unicelulares , como los coanoflagelados , comparten sustancialmente las vías que se encuentran en plantas y animales para detectar daños y patógenos. [ 1 ] El trifosfato de adenosina extracelular es una señal que promueve la curación de heridas en el epitelio tanto en bilaterales (como los vertebrados ) como en no bilaterales como los cnidarios . La señal es detectada por un receptor P2X ; estos receptores se encuentran en todo el reino animal en filos que incluyen esponjas , cnidarios, placozoos , moluscos , artrópodos y cordados , y tanto en hongos como en plantas verdes. [ 30 ] Este intercambio entre grupos de eucariotas implica que estos mecanismos de respuesta al daño son antiguos y se han conservado en la evolución . [ 27 ] [ 30 ]

Thibaut Brunet y Detlev Arendt proponen que el último ancestro común eucariota (LECA) poseía una respuesta de cicatrización de heridas basada en calcio. Argumentan que el propósito de este mecanismo era detectar y reparar una abertura potencialmente fatal en la membrana celular . Proponen que funcionaba detectando una entrada de iones de calcio, lo que provocaba una contracción de las proteínas actomiosinas , similares a las musculares . Esto, a su vez, causaba la fusión de vesículas con la membrana celular ( exocitosis ), reparando la abertura e impidiendo que la célula se rompiera. [ 31 ]

Referencias

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