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Amanda L. Schell Flandoli - TXXI Os mecanismos bioquímicos responsáveis pela lesão celular são complexos, porém os princípios gerais são: A resposta celular a estímulos nocivos depende do tipo da lesão, sua duração e gravidade – a forma de lesão celular é proporcional ao estímulo, logo pequenos estímulos tende a lesão celular reversível. As consequências da lesão celular dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula agredida – sendo o estado nutricional, hormonal e necessidade metabólicas são importantes na resposta às lesões. A lesão celular é resultante de diferentes mecanismos bioquímicos que agem em vários componentes celulares essenciais – qualquer estimulo agressivo pode, simultaneamente, acionar múltiplos mecanismos. Esta frequente associada a lesões hipóxias e químicas levando, principalmente, a morte celular por necrose. A diminuição de ATP é maléfica, visto sua importância para diversos processos sintéticos e de degradação na célula. A produção de ATP ocorre por duas vias, sendo elas: 1) Fosforilação oxidativa – principal via dos mamíferos 2) Via glicolítica - pode gerar ATP na ausência do oxigênio usando glicose da hidrólise do glicogênio ou dos líquidos corporais. A produção de ATP pela via glicolitica não apenas a redução brusca dos depósitos de glicogênio celular, mas também um acúmulo de ácido lático que promove a redução do pH intracelular que resulta na redução da atividade enzimática de enzimas celulares. A redução de ATP leva na menor atividade da bomba sódio dependente, isso leva a acumulação de sódio intracelular e difusão do potássio para fora. Tal ganho gera um ganho osmótico de água, causando a tumefação celular e dilatação do RE. Outro mecanismo que tem sua ação reduzida pela deleção de ATP é a falência da bomba de Ca+2 tal deficiência resulta no influxo de cálcio que exerce efeitos deletérios em vários componentes celulares: Com a diminuição prolongada do ATP ocorre uma ruptura estrutural dos mecanismos de síntese proteica que irá promover o deslocamento dos ribossomos do retículo endoplasmática granular e dissociação dos polissomos em monossomos. Finalmente, um dano irreversível ás membranas mitocondriais e lisossomais levando a necrose celular. Por terem um papel fundamental no fornecimento de energia as mitocôndrias são elementos críticos na lesão e na morte celular. Elas são sensíveis a praticamente todos os tipos de estímulos nocivos, tais como 1) Aumento de cálcio citosólico 2) Espécies reativas de oxigênio (ROS) 3) Privação de oxigênio 4) Mutações dos genes mitocondriais Os danos mitocondriais ocasionam perda do potencial de membrana mitocondrial – isso ocorre pela formação de poro de transição de permeabilidade mitocondrial. Tal processo resulta na falha da fosforilação oxidativa e na diminuição de ATP e culminando na necrose da célula. O aumento da permeabilidade da membrana mitocondrial externa leva a liberação de proteínas que são capazes de ativar as vias apoptóticas. O cálcio, normalmente, se encontra em baixas concentrações, porém certas substâncias tóxicas e isquemia causam um aumento nessa concentração. Os íons cálcio são importantes mediadores da lesão celular por vários mecanismos: 1) Abertura dos poros de transição de permeabilidade mitocondrial 2) Ativação de enzimas - como fosfolipases, proteases, endonucleases e ATPases 3) Indução da apoptose - pela ativação direta das caspases e aumento da permeabilidade mitocondrial p a t a i g o l o Amanda L. Schell Flandoli - TXXI Radicais livres são espécies químicas que têm um único elétron não emparelhado, tais espécies são ocasionadas, normalmente, pelo aumento na produção ou na diminuição das ROS que leva a uma condição chamada de estresse oxidativo. A lesão celular induzida por radicais livres é um importante mecanismo de dano celular em muitas condições patológicas dentre elas: 1) Peroxidação lipídica nas membranas – os peróxidos são instáveis e reativos e sucede uma reação em cadeia autocatalítica que pode resultar em lesão extensa das membranas 2) Modificação oxidativa de proteínas – tal pode danificar os sítios ativos das enzimas, romper a conformação de proteínas estruturais e intensificar a degradação. 3) Lesão no DNA – capazes de causar a quebra das cadeias simples e duplas do DNA, tal dano oxidativo ao DNA tem sido relacionado ao envelhecimento celular e à transformação neoplásica das células A perda precoce da permeabilidade seletiva é uma característica constante na maioria das formas de lesão celular. O dano na membrana pode afetar as funções e a integridade de todas as membranas celulares. As principais consequência da lesão da membrana, são: 1) Dano à membrana mitocondrial – abertura dos poros de transição de permeabilidade mitocondrial, diminuição de ATp e liberação de proteínas que disparam a morte por apoptose 2) Dano à membrana plasmática – perda de equilíbrio osmótico e também do conteúdo celular. 3) Dano às membranas dos lisossomos – liberação de enzimas para o citoplasma que promovem a digestão Apesar das células terem um mecanismo de reparo as lesões do DNA, em alguns casos em que o dano não pode ser reparado a célula inicia um mecanismo de morte por apoptose. .
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