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A célula em seu estado “normal” encontra-se em um estágio de equilíbrio: a homeostase, em que consegue dar de conta de todos os processos fisiológicos do organismo. Encontrando-se em situação limitada, tanto em sua função quanto a sua estrutura, podendo variar tais pontos devido o seu metabolismo (diferenciação/tipo específico e especialização/função que irá desencadear), por restrições do meio e células vizinhas, e pela disponibilidade de substratos metabólicos. Quando a célula sofre alterações seja ela fisiológica ou patológica, respostas estruturais e funcionais serão realizadas, a fim de reverter a situação, até atingir um novo estado de equilíbrio confortável para a célula, permitindo sua sobrevivência e funcionamento normal. Quando o estímulo que atua sobre a célula for sessado, a célula pode retornar ao seu estado original sem sofrer qualquer alteração ou consequência danosa, ou pode ser afetado por alterações significativas irreversíveis, e até morte celular, a depender da intensidade e duração do estímulo danoso sobre a célula. A reposta adaptativa pode consistir em: um aumento do tamanho celular (hipertrofia) e da sua atividade, aumento do número de células (hiperplasia), uma diminuição da atividade celular (atrofia) ou mudança de seu fenótipo (metaplasia). A lesão celular é reversível até certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível e, finalmente, ocorre morte celular. Adaptação, lesão reversível e morte celular podem ser os estágios de um dano progressivo que sucede diferentes tipos de agressões. A morte celular será o resultado final de uma lesão celular progressiva, podem resultar de diversas causas, como uma isquemia, infecções e exposição a substâncias tóxicas, afetando a homeostase celular. Porém, esse ato pode culminar de processos fisiológicos, como processos da embriogênese e desenvolvimento de alguns tecidos. Nas vias de morte celular podemos citar a necrose, a qual desencadeia um processo inflamatório, a apoptose, uma morte celular programada, e a autofagia, decorrente de uma resposta celular adaptativa de fagocitose de componentes intracelulares que podem desencadear morte celular. *** É válido destacar a presença de cálcio em algumas lesões celulares que desencadeiam o processo de calcificação patológica. Hipertrofia - Aumento do tamanho da célula aumento do órgão afetado; - O aumento do tamanho se dá pela incorporação de novos componentes estruturais intracelulares; - Bastante comum em células com incapacidade de divisão celular, porém esse processo pode acontecer concomitante à hiperplasia (pelo mesmo estímulo ou distinto); - Decorre principalmente pelo aumento da demanda celular, podendo ser por fatores fisiológicos ou patológicos; Hiperplasia - A um dado estímulo, pode ocasionar um aumento no número de células de um órgão ou tecido; - Presente apenas em células com potencial de divisão (ex.: céls lábeis); - Pode ser fisiológica (ex: ação hormonal), ou patológica (ação excessiva hormonal ou de fatores de crescimento); - Hiperplasia patológica difere de câncer, porém, deixa um ambiente favorável para instalação do mesmo. Atrofia - Redução de um tecido ou órgão, por redução do número de células; - Pode ser fisiológica (nos processos de desenvolvimento) ou patológica (por desuso, falta de suprimento sanguíneo e nutrição, perda de estimulação endócrina, compressão...) - Resulta da diminuição da síntese proteica e do aumento da degradação das proteínas nas células; Metaplasia - Alteração reversível em que um tipo celular será substituído por outro, decorrente de um estímulo; - As influências que predispõem à metaplasia, se persistentes, podem iniciar a transformação maligna no epitélio metaplásico. - Decorre na diferenciação de células-tronco presentes no tecido habitualmente, ou de células mesenquimais indiferenciadas. A lesão celular irá ocorrer quando um estímulo aplicado possui força suficiente, ou tempo de ação, para incapacitar a célula de adaptação. A lesão pode progredir de um estágio reversível, até culminar na morte celular. - INÍCIO DA LESÃO: as alterações morfológicas e funcionais desencadeadas são reversíveis, se o estímulo nocivo for removido. Os principais danos causados são: redução da fosforilação oxidativa, depleção do armazenamento de ATP, e tumefação desencadeada por alterações de controle das bombas de íons e influxo de água. Caso o estímulo persista, a lesão torna-se irreversível e, com o tempo, a célula não se regenera e morre (apoptose ou necrose). Na necrose, haverá uma morte “acidental”, ocasionada por algum fator de danos às membranas celulares e homeostase de íons. Dessa forma, após a lesão, haverá liberação de enzimas lisossomais no citoplasma, desencadeando um processo de digestão das substâncias e ativação de uma cascata de reações da necrose, concomitante a isso, haverá extravasamento de conteúdo intracelular para o meio extracelular por descontinuidade da MP, assim, desencadeando um processo inflamatório. Em situações em que danos ao DNA ou proteínas celulares são irreparáveis, a célula inicia um processo de morte programada, suicídio, a apoptose. Essa morte se caracteriza por dissolução nuclear, fragmentação da célula sem ruptura da membrana e rápida remoção dos restos celulares. Como não haverá perda de conteúdo celular, não promoverá inflamação. Enquanto a necrose é sempre um processo patológico, a apoptose auxilia muitas funções normais e não é, necessariamente, associada à lesão celular. - Privação de O2: hipóxia, deficiência de oxigênio que desencadeará lesão celular; pode ser decorrente de redução de luxo sanguíneo (isquemia), falta de O2 por oxigenação inadequada por insuficiência cardiorrespiratória, dificuldade no transporte de O2 (anemia) ou após uma grave perda sanguínea; - Agentes Físicos: trauma mecânico, extremos de temperatura, radiação, choque elétrico e alterações bruscas da pressão atmosférica; - Agentes Químicos e Drogas: diversas substâncias químicas e drogas podem desencadear lesão celular, como a alta concentração crônica de glicose e sal, ocasionando desequilíbrio eletrolítico, oxigênio em altas concentrações, quantidades ínfimas de venenos (arsênio, cianeto, mercúrio...), álcool... - Agentes Infecciosos: desencadeado por vírus, bactérias, fungos, helmintos... - Reações Imunológicas: apesar de estar realizando a proteção do organismo, algumas lesões podem ser provocadas por ação a autoantígenos em várias doenças autoimunes, além da resposta imunológica comum em infecções por vírus e bactérias que podem provocar lesões celulares; - Defeitos Genéticos: mutações/anomalias genéticas desencadeiam fenótipos que favorecem a formação de lesões celulares, tais lesões podem ser desencadeadas por defeito na síntese proteica, mau enovelamento, defeito de organelas... Os defeitos no DNA ainda podem provocar uma suscetibilidade a outros agentes químicos ou agressores em geral; - Desequilíbrios Nutricionais: a deficiência de nutrientes (proteico-calórica) é causa de diversas lesões celulares, todavia, os excessos nutricionais também são precursores de lesões. Existe um período de tempo entre o estímulo e as alterações morfológicas da lesão e morte celular. Dessa forma, apesar do estímulo ocorrer em um tempo X, só será observado tal ação minutos, horas ou até dias depois. - LESÃO REVERSÍVEL: tumefação generalizada da célula e suas organelas, formação de bolhas na membrana plasmática, destacamento dos ribossomos do RE, e agregação da cromatina nuclear Diminuição da produção de ATP, perda da integridade da membrana celular, deficiência na síntese proteica e danos ao citoesqueleto e ao DNA. A célula pode repararesses danos, e quando cessado o estímulo, retornar a normalidade, porém, caso o estímulo agrave ou persista, a célula ultrapassa o ponto de irreversibilidade, evoluindo para lesão irreversível e morte. Dano mitocondrial severo com depleção de ATP e a ruptura de membranas lisossômicas e plasmática estão tipicamente associados com a necrose. A tumefação é decorrente da incapacidade da célula em manter um equilíbrio hidroeletrolítico, resultante da falência das bombas ATPases da MP. A degeneração gordurosa é manifestada pela a formação de vacúolos lipídicos no citoplasma. Compõem células que estão envolvidas ou dependem do metabolismo de gordura, como os hepatócitos e as células miocárdicas, e podem apresentar tal fenômeno por lesão hipóxica e em várias formas de lesão metabólica ou tóxica. A tumefação é bastante comum como manifestação de agressões à célula. Quando atinge muitas células, provoca uma certa palidez, aumento do turgor e do peso do órgão, podem ainda ter uma afinidade pela eosina (mais pronunciada com a progressão para a necrose). É um fenômeno reversível. É o resultado da desnaturação de proteínas intracelulares e da digestão enzimática da célula lesada letalmente, ou seja, morte celular no indivíduo vivo seguida de autólise. Uma das ações principais de desencadeamento de alterações morfológicas são o rompimento da membrana que facilita a saída de conteúdos celulares para o meio externo, gerando um processo inflamatório, e a ação de lisossomos da própria célula ou dos leucócitos recrutados para ação digestiva. *** MORFOLOGIA: células coradas mais intensamente por eosina, devido a perda de RNA citoplasmático (+ basofílico) e em parte pelo desnaturamento de proteínas citoplasmáticas; células com aparência mais homogênea e vítrea, devido perda de glicogênio, evoluindo para caráter granuloso; citoplasma vacuolado, por ação digestiva das enzimas; presença de figuras de mielina, que se origina pela substituição do conteúdo celular por massas fosfolipídicas espiraladas (mais tarde esses resíduos de gordura podem se ligar ao cálcio e contribuir para a saponificação). As células podem sofrer calcificação pelo depósito de sais de cálcio. Por microscopia eletrônica ainda percebe-se a descontinuidade da MP e das organelas, alterações mitocondriais e figuras de mielina. *** ALTERAÇÕES NUCLEARES: as alterações nucleares aparecem em um de três padrões, podem ser a picnose, onde haverá condensação do núcleo e aumento da basofilia; a cariorrexe, onde o núcleo picnótico sofre fragmentação; ou a cariólise, com perda nuclear por ação enzimática, deixando o núcleo mais claro e sem sua basofilia característica. Com a evolução da lesão o núcleo deixa de existir. Necrose de Coagulação Caracteriza-se por manter a arquitetura básica dos tecidos mortos por um intervalo de alguns dias. Os tecidos apresentam uma consistência firme. Haverá uma desnaturação não só das proteínas estruturais, mas também das enzimas, bloqueando, assim, a proteólise das células mortas, persistindo as células anucleadas e eosinofílicas, com contornos nítidos, por um tempo e conservando a forma do órgão. Por fim, haverá infiltrado de leucócitos para realização de fagocitose dos restos celulares por ação de enzimas digestivas. A necrose coagulativa é comum em casos de isquemia/infarto, exceto no cérebro, que caso seja alvo de um processo isquêmico, sofrerá uma necrose liquefativa. *** Hiperemia Reativa: linha presente nas regiões de necrose que divide a área necrótica da sadia, decorrente do rompimento de vasos sanguíneos. Necrose Gangrenosa Não se trata de um tipo específico de necrose, e sim um subtipo de necrose de coagulação, a evolução desse tipo de necrose. A área lesada sofrerá intervenção externa. Na gangrena seca o tecido necrosado irá sofrer um processo de mumificação, geralmente em regiões periféricas, tornando essas regiões secas, com colorações marrom-escuro e com encolhimento. Pode ser decorrente de exposição a toxinas ou a baixas temperaturas, que por vasoconstricção reduz bastante o fluxo sanguíneo das extremidades, ocasionando um processo necrótico. Na gangrena úmida, a área de necrose de coagulação sofre liquefação por bactérias saprófitas, tornando o tecido mais úmido e de coloração marrom- avermelhada, podendo, ainda, apresentar odor fétido. Na microscopia percebe-se áreas de necrose de coagulação contendo bactérias. Caso a gangrena úmida seja por bactérias produtoras de gás (bactérias anaeróbias), é chamada de gangrena gasosa. Tecido se torna vermelho escuro ou enegrecido, com acúmulo de gás na região, e exsudato que pode conter sangue. Necrose Liquefativa É caracterizada pela digestão das células mortas rapidamente, transformando o tecido em uma massa viscosa líquida. Comumente observada em infecções bacterianas, fúngicas, pois, estimulam o acúmulo de leucócitos (principalmente neutrófilos) e a liberação de suas enzimas. O material necrótico resultante denomina-se pus, amarelo-cremoso, por acúmulo de restos celulares. Processos de hipóxia do SNC manifesta esse tipo de necrose. Possuem característica mole, semifluida ou mesmo liquefeita, com destruição completa das células. *** Células Gitter: Macrófagos que ingeriram restos celulares e mielina degenerada. Necrose Caseosa Encontrado em infecções por TB, o termo caseoso se dá pela semelhança a queijos, por sua aparência friável esbranquiçada da área de necrose. A área necrótica exibe uma coleção de células rompidas ou fragmentadas e restos granulares amorfos delimitados por uma borda inflamatória distinta (granuloma). A lesão pode evoluir por deposição de cálcio, tornando-se calcificada. Necrose Gordurosa (Esteatonecrose) Refere-se a áreas focais de destruição adiposas (comum na hipoderme, mama, retroperitônio), tipicamente resultantes da liberação de lipases pancreáticas ativadas na intimidade do pâncreas e na cavidade do peritônio. As enzimas liberadas provocam quebra dos triacilgliceróis contidos nas células os AG liberados se ligam ao Ca2+ saponificação (áreas calcárias brancas macroscopicamente visíveis). As células adiposas ainda podem ser lesadas por traumas e isquemias, além das enzimas. *** Ácidos graxos livres e as enzimas pancreáticas são lesivos às células vizinhas intactas, favorecendo a disseminação da necrose. Na análise histológica, percebe-se focos de necrose com contornos indistintos de adipócitos necróticos, com depósito de cálcio (basofílico), circundados por uma reação inflamatória. AUTÓLISE: Digestão de um tecido morto por suas próprias enzimas. Vale tanto para um tecido necrótico num organismo vivo como para a decomposição do organismo após a morte. Depleção de ATP: falência das funções dependentes de energia → lesão reversível → necrose; Danos mitocondriais: depleção de ATP → falência das funções celulares dependentes de energia → consequentemente, necrose; sob certas condições, a saída de proteínas mitocondriais causa apoptose; Influxo de cálcio: ativação de enzimas que danificam os componentes celulares e também podem desencadear apoptose; Acúmulo de espécies reativas de oxigênio: modificação covalente de proteínas, lipídios e ácidos nucleicos celulares; Aumento da permeabilidade das membranas celulares: afeta a membrana plasmática, as membranas lisossômicas e as membranas mitocondriais; tipicamente resulta em necrose; Acúmulo de DNA danificado e proteínas mal dobradas: desencadeia apoptose; O tecido necrótico comporta-se como um corpo estranho (devido à liberação de Antígenos escondidos), suscitando uma reação inflamatória na tentativa de eliminar a área necrosada. Absorção: Se a área afetada for mínima. Fagocitose por Macrófagos. Drenagem:Se área for próxima à vias excretoras ou se ocorrer fistulação (Ruptura e drenagem de abscessos/necrose coliquativa). Cicatrização: Proliferação fibroblástica e substituição do parênquima necrótico por tecido conjuntivo fibroso (fibrose). Calcificação: Comum na necrose caseosa. Encistamento ou Sequestro: Formação de pseudo-cistos, quando a área de necrose é ampla limitando a absorção. Comum nas malacias do SNC (onde as células responsáveis pela cicatrização - os astrócitos - ao contrário dos fibroblastos não são capazes de preencher extensas áreas perdidas). Nesse caso os astrócitos circunscrevem a área necrosada formando uma cápsula e ocorre então a formação de um cisto. “A apoptose é uma via de morte celular induzida por um programa de suicídio finamente regulado no qual as células destinadas a morrer ativam enzimas que degradam seu próprio DNA e suas proteínas nucleares e citoplasmáticas”. Principais Características: - A célula apoptótica se fragmenta em pedaços menores (fragmentação explosiva), os corpos apoptóticos; - A MP da célula mantem-se intacta SEM desencadear resposta inlamatória; - Sinalização por fosfatidilserina para recrutamento de macrófagos e posterior fagocitose dos corpos; - Geneticamente regulada; - Processo desencadeado em situações patológicas e fisiológicas; - Processo ativo, dependente de energia; - Condensação e encolhimento da célula; APOPTOSE FISIOLÓGICA - Durante a embriogênese, compreendendo implantação, organogênese, involução do desenvolvimento e metamorfose; - Involução de tecidos hormônios- dependentes sob privação do hormônio (ex.: céls endometriais na menstruação); - Perda celular em populações celulares proliferativas (ex.: linfócitos imaturos na medula e timo); - Eliminação de células quando cumpriram seu trabalho, ex: neutrófilos na resposta inflamatória aguda; APOPTOSE PATOLÓGICA - Dano ao DNA: radiação, medicamentos, hipóxia; - Acúmulo de proteínas mal dobradas; - Por infecções, ocasionando danos pela resposta do microorganismo ou pela resposta imunológica do organismo contra o microorganismo; - Atrofia patológica no parênquima de órgão após obstrução de ducto (glândulas); O processo de apoptose pode ser dividido em uma fase de iniciação, durante a qual algumas caspases se tornam cataliticamente ativas (possuem aparência normal, comprometimento da expressão gênica, duração de horas a vários dias, dependência do ciclo celular), e uma fase de execução, durante a qual outras caspases iniciam a degradação de componentes celulares críticos (dramáticas alterações morfofisiológicas, fenômenos conservados em todos os tipos celulares, dura cerca de 1 hora). A via mitocondrial (intrínseca) é desencadeada pela perda de sinais de sobrevivência, danos no DNA, e acúmulo de proteínas malformadas (estresse do RE); associada com a liberação de proteínas pró-apoptóticas da membrana mitocondrial para o citoplasma, onde ativam as caspases; inibida por membros antiapoptóticos da família BCL2, que são induzidos por sinais de sobrevivência, incluindo os fatores de crescimento. A via de receptor de morte (extrínseca) é responsável pela eliminação de linfócitos autorreativos e lesão por linfócitos T citotóxicos (linfócito T liga-se ao receptor FasL); é iniciada por ativação de receptores de morte (membros da família de receptores de TNF) por ligantes sobre as células adjacentes. 1) Perda das micro vilosidades e das junções intercelulares; 2) Encolhimento do citoplasma; 3) Alterações dramáticas na motilidade citoplasmática com formação de bolhas; 4) Alterações na organização do núcleo celular com hipercondensação da cromatina e colapso; 5) Fragmentação “explosiva” da célula em corpos apoptóticos constituídos por membrana; 6) Fagocitose dos corpos apoptóticos (Fosfatidilserina–reconhecimento pelos macrófagos para remoção).
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