Depósitos Intra y Extracelulares

Universidad Autónoma de Nuevo LeónFacultad de Medicina Veterinaria y

Zootecnia

Patología GeneralRafael Ramírez Romero

Depósitos Intracelulares

Depósito de Lípidos


Fatty Degeneration, (also called Steatosis, Fatty Change or Lipidosis) describe abnormal accumulations of triglycerides which may occur in a variety of cells but is commonly seen in: Hepatocytes Tubular Epithelium Myocardium Fatty Degeneration represents a common nonspecific response that nay be seen in many disease

Depósitos IntracelularesAlteraciones Celulares Subletales

Algunas condiciones patológicas que provocan degeneración grasa en el hígado, por ejemplo, Anemias y Congestión crónica Pasiva:Durante la hipoxia, las enzimas que catalizan la oxidación de los ácidos grasos se inhiben por la falta de oxígeno y esto ocasiona acumulación de triglicéridos. Los hepatocitos más vulnerables son los que normalmente reciben menor aporte de oxígeno y se encuentran en el centro del lobulillo.

Depósitos Intracelulares Alteraciones Celulares Subletales

Algunas condiciones patológicas que provocan degeneración grasa en el hígado, por ejemplo, Cetosis y Toxemia de Preñez:Aporte insuficiente de energía en la dieta, particularmente durante una gran demanda energética como ocurre durante el parto y la lactación provoca degeneración grasa en el hígado. La condición ocurre por la excesiva movilización de ácidos grasos provenientes de las reservas en el tejido adiposo en respuesta del balance energético negativo.



Fatty Degeneration

Degeneración Grasa Cambio Graso Lipidosis Esteatosis

Alteraciones Celulares Subletales

Lipidtropfen, Fetttröpfchen oder Fettvakuolen (lateinisch Gutta adipis, englisch: lipid droplet)

http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/eigeneEM/uniFett1.jpg

http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/eigeneEM/Fettsert.jpg


Depósito de Carbohidratos

Glycogen Branched polymer (the natural storage form) of glucose molecule, commonly seen in liver and muscle

Glucógeno Polímero ramificado (la forma natural de almacenaje) de la molécula de glucosa, comúnmente visto en el hígado y el músculo


Glycogen

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/0/0d/Glycogen.png


Glycogen (PAS Stain)Muscle

Liver


Glycogen EM images

Liver

The term Glycogen Degeneration is used when cells are so distended with glycogen that cellular organelles become altered

El término Degeneración Glucogénica se usa cuando las células estan tan distendidas con glucógeno que los organelos celulares se alteran


In the liver glycogen accumulates: Hyperglycemia of any cause, commonly in diabetes

En el hígado, el glucógeno se acumula: Hiperglicemia de cualquier causa, comúnmente en diabetes


In the liver glycogen accumulates when: Drug-induced metabolic disease (long-term corticosteroid therapy) or abnormal endocrine function (Cushing’s). The Corticosteroids are gluconeogenic

En el hígado, el glucógeno se acumula cuando:Enfermedades metabolicas inducidas por fármacos (terapia con corticosteroides por largo tiempo) o función endócrina anormal (Enfermedad de Cushing). Los corticosteroides son gluconeogénicos



Glycogen Accumulation Chronic Steroid Hepatopathy


Protein Deposits: Absortion Inclusions Secretory Inclusions Inclusions of Toxic Injury Viral Inclusions

Depósitos de Proteína: Inclusiones de Absorción Inclusiones de Secreción Inclusiones de Daño Tóxico Inclusiones Virales

Depósitos IntracelularesAbsortion Inclusions (or Absortion Droplets): Common in renal tubules and other tissues that reabsorb proteins. In renal diseases where plasma protein passes into the glomerular filtrate, proximal tubule cells reabsorb albumin. Proteins of neoplasms (Bence-Jones protein of plasmocytoma) are also taken by renal epithelium

Inclusiones por absorcion (o gotas de absorcion): Es comun en tubulos renales y otros tejidos que reabsorben proteinas. En enfermedades renales donde la proteina plasmatica pasa al filtrado glomerular, las celulas del tubulo proximal reabsorben albumina. Las proteinas de neoplasias (proteina Bence-Jones del plasmocitoma) son tambien tomadas por el epitelio renal


Hyaline droplets; albumin


Hyaline droplets; hemoglobin


Secretory Inclusions: In some cells there are giant secretory inclusions such as hepatocytes producing large amounts of albumin concomitant with blockeage of the secretory pathway (Mallory’s bodies) and globular condensations of proteins (globulins) in the cytoplasm of plasma cells (Russell’s bodies)

Inclusiones de Secreción: En algunas células hay inclusiones secretoras gigantes como en hepatocitos produciendo grandes cantidades de albúmina con bloqueo concomitante de la ruta secretora (cuerpos de Mallory) y condensaciones globulares de proteínas (globulinas) en el citoplasma de células plasmáticas (cuerpos de Russell)


Russell’s bodies


Russell’s body


Russell’s body EM image


Inclusions of Toxic Injury Mallory’s bodies in hepatocytes

Depósitos Intra y Extracelulares

Inclusions of toxic injury: Cytoplasmic or nuclear inclusions of aggregated filamentous material mixed with proteins occurs in epithelial cells of kidney and hepatocytes in cases of prolonged toxicity with mercury and lead.

Inclusiones de daño tóxico: Inclusiones citoplásmicas o nucleares de agregados de materiales filamentosos mezclados con proteínas ocurren en células epiteliales de riñón y hepatocitos en casos de intoxicación prolongada con mercurio y plomo


Intranuclear inclusion bodies in lead toxicity


Inclusiones Virales Intranucleares e Intracitoplásmicas


Viral Inclusions: During viral infections cellular metabolism is altered and infected cells are induced to produce new viral genetic material and proteins. Because of this altered synthesis is unbalanced it is common to see the excess of viral components (nucleocapsids) as inclusion bodies

Inclusiones Virales: Durante las infecciones virales el metabolismo celular esta alterado y la celula infectada es inducida para producir nuevo material genetico viral y proteinas. Debido a que esta sintesis es desbalanceada es comun ver el exceso de componentes virales (nucleocapsides) como cuerpos de inclusion


Viral Inclusion bodies, RNA Virus

Distemper

Rabies


Viral Inclusion bodies, DNA Virus

Equine Rinopneumonitis

Canine Infectious Hepatitis

Depósitos Extracelulares

Depósito de Colesterol

Cholesterol DepositsFirst of all let’s go to define arteriosclerosis: A chronic, degenerative and proliferativechange in the arterial wall

Depósitos de Colesterol Antes que nada vamos a definir Arteriosclerosis:Un cambio crónico, degenerativo y proliferativo en la pared arterial


that results in loss of elasticity (hardening of the arteries) and Luminal narrowing

que resulta en pérdida de la elasticidad (endurecimiento de las arteria) y estrechamiento de su lumen


Atheriosclerosisrefers to extensivedeposits of lipids,particularly cholesterol,

Aterosclerosis se refiere a los depósitos extensos de lípidos, particularmente colesterol,


accompanied by inflammatoryreaction, fibroustissue andcalcium deposits in the arterial wall (called atheromes)

acompañados de reacción inflamatoria, tejido fibroso y depósitos de calcio en la pared arterial (llamados ateromas)


and provoke narrowing andhardening of thearteries. Theconsequences are thrombosis,ischemia andinfarct

y provocan estrechamiento y endurecimiento de las arterias. Las consecuencias son trombosis, isquemia e infarto




Depósitos ExtracelularesA

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En los animales las causas más comunes son hipotiroidismo

Copyright ©2008 American Association for Clinical Chemistry

Packard, R. R. S. et al. Clin Chem 2008;54:24-38

Initiation of atherosclerosis

http://www.clinchem.org/



Progression of atherosclerosis




Thrombotic complication of atherosclerosis


Equine Cholesterol Granuloma - From a 14 year old horse with a prosencephalic clinical syndrome. Assymetric lesions with one very large mass with a typically granular cut surface.

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Depósito de Desechos Nitrogenados


Uric acidBesides urea, humans also excrete a second nitrogenous waste, uric acid. It is the product of nucleic acid, not protein, metabolism. It is produced within peroxisomes.

Acido úricoAdemás de urea, los humanos también excretan un segundo desecho nitrogenado, el ácido úrico. Este es el producto del metabolismo de los ácidos nucléicos, no de la proteína. Es producido dentro de los peroxisomas.


Uric acid is only slightly soluble in water and easily precipitates out of solution forming needlelike crystals of sodium urate.

El ácido úrico es sólo ligeramente soluble en agua y fácilmente se precipita cuando no esta en solución formando cristales de urato de sodio similares a agujas.



These needlelike crystals contribute to the formation of kidney stones and produce the excruciating pain of gout when deposited in the joints. Curiously, our kidneys reclaim most of the uric acid filtered at the glomeruli. Why, if it can cause problems? Because uric acid is a potent antioxidant

Estos cristales semejantes a agujas contribuyen a la formación de piedras en el riñón y producen el angustiante dolor de gota cuando se depositan en las articulaciones. Curiosamente, nuestros riñones reclaman la mayoría del ácido úrico filtrado por los glomérulos. Por qué, sí puede causar problemas? Porque el ácido úrico es un potente antioxidante


The concentration of uric acid is 100-times greater in the cytosol than in the extracellular fluid. So when lethally-damaged cells release their contents, crystals of uric acid form in the vicinity.

La concentración de ácido úrico es 100 veces más grande en el citosol que en el fluido extracelular. Por eso cuando las células dañadas letalmente liberan sus contenidos, los cristales de ácido úrico se forman en sitios vecinos


The Gout, Cartoon by James Gillray (1799). The artist memorably illustrates the excruciating pain and swelling that are symptoms of the disease


Most mammals have an enzyme — uricase — for breaking uric acid down into a soluble product, allantoin. However, during the evolution of great apes and humans, the gene encoding uricase became inactive. A predisposition to gout is our legacy.

La mayoría de los mamíferos tienen una enzima ― la uricasa ― para metabolizar el ácido úrico en un producto soluble, alantoína. Sin embargo, durante la evolución de los grandes monos y los humanos, el gene que codifica la uricasa se volvió inactivo. Predisposición a la gota es nuestro legado

GMP, GDP or GTP AMP, ADP or ATP

GuanosineAdenosine

Guanine

Inosine

Hypoxanthine

adenosine deaminase

purine nucleosidephosphorylase

Ribose-1-PRibose-1-P

Xanthine

Uric acid

xanthine oxidase

xanthine oxidase

HGPRT

+PRPP

IMP

+PRPP

HGPRT

GMP

NH3

Inhibited by allopurinol


Uric acid is the chief nitrogenous waste of Insects, lizards, snakes, and birds (It is the whitish material that birds leave on statues). These animals convert the waste products of protein metabolism — as well as nucleic acid metabolism — into uric acid.

El ácido úrico es el principal desecho nitrogenado de los insectos, lagartijas, víboras y pájaros (este es el material blanquecino que los pájaros dejan en las estatuas). Estos animales convierten los productos de desecho del metabolismo de las proteínas — así como también del metabolismo de los ácidos nucléicos — en ácido úrico.


The disease of kings (and the king of diseases)Pride or punishment?



Tophi, chalky white masses of uric acid deposited in tissues


Dalmatians, like humans, the great apes, some New World monkeys, and guinea pigs, can suffer from hyperuricemia. The reason is a lack of an enzyme called uricase, which breaks down uric acid. Uric acid can build up in joints and cause gout or bladder stones. These conditions are most likely to occur in middle-aged males. Owners should be careful to limit the intake of purine by not feeding these dogs organ meats in order to reduce the likelihood of stones.


Articular gout

Renal gout Urate Nephrosis


Depósito de Proteínas

Amyloidosis is an abnormal deposit of a homogeneous fibrillar protein. It is most commonly seen in spleen, liver and kidney and causes these organs to be large, pale and waxy

Amiloidosis es el deposito anormal de una proteina fibrilar homogénea. Es más comunmente visto en el bazo, higado y riñon y causa a estos órganos estar aumentados, pálidos y encerados


Amyloid can be detected in tissues during necropsy by applying solutions of iodine to the surfaces to stain amyloid redish or brown

El amiloide puede ser detectado en tejidos por la aplicación de soluciones yodadas en la superficie para teñir el amiloide rojizo o café



Amyloid deposition in the kidney (glomeruli) recognized after application of a lugol solution

Histologically amyloid is a highly eosinophilic, amorphous, and hyaline material that is deposited extracellularly.

Histológicamente el amiloide es un material altamente eosinofílico, amorfo e hialino que es depositado extracelularmente



Amiloidosis en glomerulos


Depositos de amiloide entre los sinusoides hepaticos

Amyloid is distinguished from other deposits of similar appearance by the use of Congo Red, a special stain that stains amyloid orange-redish and renders it birefringent under polarized light

El amiloide se distingue de otros depósitos de apariencia similar por el uso del Rojo Congo, una tinción especial que tiñe el amiloide naranja-rojizo y que lo vuelve birrefringente bajo la luz polarizada



Depósitos ExtracelularesTipo de Amiloide

Componente Precursor Presentación

AA SAA (Amiloide sérico A) Enfermedades crónicas

AL Cadenas ligeras de Inmunoglobulinas

Plasmacitoma

AI Apolipoproteína AI Arterias pulmonares

IAPP Amiloide polipeptido de los Islotes

Islotes pancreáticos

Depósito Senil

Proteínas- Senilidad

El Componente P del amiloide (glicoproteína idéntica a la 1-glicoproteína sérica), es una glicoproteína constante en los depósitos de amiloide


Alzheimers Disease

A high power view of what is called a neuritic (senile) plaque. A neuritic plaque has an amyloid core (blue arrow).


Amiloidosis nasal en un pony


Hyaline Degeneration: Fibrinoid necrosis in small arteries

Depósitos de Pigmentos

Depósito de Pigmentos Endógenos

Depósitos de Pigmentos Endógenos

Lipofuscin (wear-and-tear pigment): This pigment tends to develop in cells with high rate of metabolism such as liver, heart, muscle, brain. Lipofuscin (ceroid) is formed in lysosomes as the result of progressive and prolonged autoxidation of unsaturated lipids.

Lipofuscina (pigmento del uso y desgaste): Este pigmento tiende a desarrollarse en células con una tas alta de metabolismo como el hígado, corazón, músculo y cerebro. La lipofuscina (ceroide) se forma en lisosomas como resultado de la auto oxidación progresiva y prolongada de lípidos insaturados.


Lipofuscin increases naturally with age but abnormal deposit has also been associated with Vit E deficiency

La lipofuscina incrementa naturalmente con la edad pero su depósito anormal también se ha asociado con deficiencia de Vit E


Lipofuscin (wear-and-tear pigment, aging pigment) deposits in brain and liver


Normally, senescent red blood cells are engulfed by cells of the reticuloendothelial system. The globin is recycled. Heme is oxidized, by the endoplasmic reticulum enzyme, heme oxygenase to produce biliverdin. In the next reaction the molecule is reduced by biliverdin reductase, producing bilirubin

Normalmente, las células rojas caducas son fagocitadas por el sistema reticulo-endotelial. La globina es reciclada. El heme es oxidado por la enzima del retículo endoplásmico, heme oxidasa para producir biliverdina. En la siguiente reacción la molécula es reducida por la biliverdina reductasa, produciendo bilirrubina

Dep

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Break down of 100 –200 Mill. erythrocytes/hrDegradation of hemoglobin

biliverdin reductase

Hemoglobin

Heme (Fe2+) Biliverdin

Bilirubin

3 O2 3 H2O + Fe2+ + CO

heme oxygenase

globin

Reticuloendothelial cells in theliver, spleen,and bone marrow

Alteraciones Celulares y Tisulares


Bilirubin diglucuronide

LIV

ER

UDP glucuronyl transferase


Bilirubin is transported to the liver in association with albumin, where the remaining catabolic reactions take place. In hepatocytes, Uridine Diphosphate Glucuronyl Transferase adds glucuronic acid to bilirubin to produce the more water soluble, bilirubin diglucuronide derivative.

La bilirrubina en asociación con albúmina es transportada al hígado, donde se lleva a cabo el último proceso metabólico. En hepatocitos, la Uridina Difosfato Glucuronil Transferasa añade ácido glucurónico a la bilirrubina para producir el derivado más hidrosoluble, bilirrubina diglucuronada (conjugada)


There are three different causes of jaundice. Pre-hepatic or hemolytic causes, where too many red blood cells are broken down, hepatic causes where the processing of bilirubin in the liver does not function correctly, and post-hepatic or extrahepatic causes, where the removal of bile is disturbed.

Hay tres diferentes causas de ictericia. Pre-hepática o causas hemolíticas, donde demasiadas células rojas se están destruyendo; causas hepáticas donde el procesamiento de la bilirrubina no funciona correctamente y post-hepáticas o causas extrahepáticas, donde la remoción de la bilis esta alterada.


Chronic Copper Toxicity, sheep Pre-hepatic jaundice


Severe Liver Disease, dog Hepatic jaundice


Intrahepatic obstruction with small stone, human Post-hepatic jaundice


Hemosiderin often forms after bleeding (hemorrhage) into an organ. When blood leaves a ruptured blood vessel, the hemoglobin of the red blood cells is released into the intercellular spaces. Macrophages engulf (phagocytose) the hemoglobin to degrade it, producing hemosiderin and porphyrin (heme is an iron-containing porphyrins

La hemosiderina frecuentemente se forma después de sangrar (hemorragia). Cuando la sangre sale de un vaso sanguíneo roto, se libera la hemoglobina de las células rojas de la sangre dentro de los espacios intercelulares. Los macrófagos ingieren (fagocitan) la hemoglobina para degradarla, produciendo hemosiderina y porfirina (heme es una porfirina que contiene hierro).



Two congenital abnormalities of heme synthesis occur in cattle: Congenital Erythropoietic Porphyria and Bovine Erythropoietic Protoporphyria

Dos anormalidades congénitas de la síntesis del grupo heme se presentan en el ganado: Porfiria Eritropoyética Congénita y Protoporfiria Eritropoyética Bovina


Congenital Erythropoietic Porphyria occurs in Holstein and Shorthorn and is characterized by redish-brown discoloration of teeth and bones due to accumulation of porphyrins (uroporphyrin and coproporphyrin). Circulating porphyrins are photodynamic and also cause photosensitization (similar condition occur in cat and pig)

La Porfiria Eritropoyética Congénita ocurre en Holstein y Shorthorn y se caracteriza por coloración rojiza-café de los dientes y huesos debido a la acumulación de porfirinas (uroporfirina y coproporfirina). Las porfirinas circulantes son fotodinámicas y también causan fotosensibilización (una condición similar ocurre en gato y cerdo)


Bovine Erythropoietic Protoporphyria is confined to Limousin and Limousin-cross cattle. The enzyme defect provokes protoporphyrins accumulation. Photosensitization is the only clinical manifestation

Protoporfiria Eritropoiética Bovina esta confinada al ganado Limousin y sus cruzas. El defecto enzimático provoca acumulación de protoporfirinas. La fotosensibilización es la única manifestación clínica


Congenital Erythropoietic Porphyria associated to Uroporphyrinogen Cosynthetase enzyme defect

Bovine Erythropoietic Protoporphyria associated to Ferrochelatase enzyme defect

Porfiria Eritropoyética Congénita asociada a un defecto en la enzima Uroporpfirinógeno CosintetasaProtoporfiria Eritropoyética Bovina asociada a un defecto en la enzima Ferroquelatasa


GenéticasCongenital Porphyria (Pink Tooth)

Severe photosensitization


Depósito de Pigmentos Endógenos

Melanocytes Derived from neural crest cells

about 5% of the living cells of the epidermis found near base of epidermis and attached to basal lamina via hemidesmosomes

Dendritic-shaped cells which send processes (dendrites) into stratum spinosum Function: synthesize melanin and distribute it to Keratinocytes. Melanin protects cells from mutagenic effects of UV radiationTwo different forms: eumelanin (brown pigment) and pheomelanin (red pigment).


Melanin Produced in membrane-bound vesicles (melanosomes) by series of enzymatic reactions:

tyrosine converted into 3,4 dihydroxyphenylalanine (DOPA) by tryrosinase

DOPA converted to dopaquinone and subsequent intermediates then into melanin

Process occurs while melanosomes move apically through the dendrites melanosomes and their contents transferred (“pigment donation”) by phagocytosis of the tips of the melanocytes by the keratinocytes



Epidermis; melanocytes are intercalated among cells in stratum basale

Melanocytes send appendages up into the upper layers of the epidermis

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Defectos en la Síntesis de Melanina

AlbinismDefective tyrosine 3-

mono-oxygenaseMelanin synthesis from

tyrosine is blockedAffected individuals lack

skin pigmentation

Defectos en la Distribución de la Melanina

El síndrome de Chediak-Higashi Es un trastorno hereditario del sistema inmunológico que causa infección crónica, disminución de la pigmentación en la piel y en los ojos, enfermedad neurológica y muerte prematura. El síndrome de Chediak-Higashi se hereda como una enfermedad autosómica recesiva y las mutaciones se han encontrado en el gen CHS1. El principal defecto de esta enfermedad está en los gránulos intracelulares


El síndrome de Chediak-Higashi Por ejemplo, un gránulo que contenga melanina y no se produzca apropiadamente en la piel establece las diferencias en la pigmentación de los pacientes. Los problemas inmunológicos son causados por un defecto de los gránulos neutrófilos, que es una anomalía de los gránulos encontrados en ciertos tipos de glóbulos blancos que son esenciales para matar algunas bacterias, hongos y virus.


White tigers may develop the Chediak-Higashi Syndrome

http://www.answers.com/topic/singapore-zoo-tigers-jpg


Waardenburg syndrome (WS) is a rare disease characterized by sensorineural deafness in association with pigmentary anomalies and defects of neural-crest-derived tissues.

http://dermatology.cdlib.org/123/case_presentations/waardenburg/1.jpg

http://dermatology.cdlib.org/123/case_presentations/waardenburg/2.jpg


In both dogs and cats, dominant white can be associated with unilateral or bilateral deafness, and sometimes with blue irides or iris heterochromia


Melanosis


Melanosis


Melanoma

Melanoma


Pigmentos Exógenos

Fluke (Fascioliasis) parasites

Depósitos de Pigmentos Exógenos

Tattoo at 20x MagnificationTattoos are created by injecting or otherwise ingraining colored pigments into the dermal layer of the skin. Unlike the epidermis, which is continually sloughed by the body, the dermis stays intact throughout one’s lifetime, which makes tattoos permanent. Most modern tattoos are produced with an electrically powered machine that rapidly moves a needle up and down so that the insoluble micrometer-sized particles of ink it contains are injected into the skin quickly and at an even depth, generally one-eighth inch past the skin’s surface.

Depósito Intra y Extracelulares

Depósito de Calcio


Dystrophic Versus Metastatic Calcification

Dystrophic Metastatic

Normal values of Calcium in blood

Hypercalcemia

Requires of a previous damage (necrosis) in tissue

Previous tissue damage is not required


Dystrophic calcification

White Muscle Disease


Metastatic calcification

Uremia


Urea is the chief nitrogenous waste of mammals. Most of our nitrogenous waste comes from the breakdown (deamination) of amine acids. Deamination of amino acids results in the production of ammonia (NH3).

La urea es el principal desecho nitrogenado de los mamíferos.La mayoría de nuestros desechos nitrogenados provienen del catabolismo (deaminación) de los amino ácidos. La deaminación de los amino ácidos resulta en la producción de amoniaco


Ammonia is an extremely toxic base and its accumulation in the body would quickly be fatal. However, the liver contains a system of carrier molecules and enzymes which quickly converts the ammonia (and carbon dioxide) into urea. This is called the urea cycle.

El amoniaco es una base extremadamente tóxica y su acumulación en el cuerpo puede ser fatal. Sin embargo, el hígado tiene un sistema de moléculas acarreadoras y enzimas, las cuales rápidamente convierten el amoniaco (y el dióxido de carbono) en urea. A este se le llama el ciclo de la urea.


Although our bodies cannot tolerate high concentrations of urea, it is much less poisonous than ammonia. Urea is removed efficiently by the kidneys, except during severe renal failure and prolonges renal ischemia

Aunque nuestros cuerpos no pueden tolerar las altas concentraciones de urea, esta es mucho menos tóxica que el amoniaco. La urea es eficientemente eliminada por los riñones, excepto durante el daño renal severo e isquemia renal prolongada


Depósito de Minerales Externos en Pulmón


Pneumoconiosis: Asbestosis (a) Anthracosis (b) Silicosis (c)

a b

c

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Intr

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Dog Anthracosis Lymph Node

Documents

Depósitos Intra y Extracelulares