Necrose: Mecanismos de Lesão Celular

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Necrose
A necrose é um processo irreversível de morte celular em que ocorre autólise
(destruição do tecido vivo ou morto por enzimas do próprio organismo).
A necrose é uma lesão celular irreversível que pode ocorrer por diversos
mecanismos sendo eles a depleção do ATP, danos mitocondriais, influxo de cálcio,
estresse oxidativo, defeitos na permeabilidade da membrana e danos no DNA e nas
proteínas, cada um desses mecanismos serão explicados a seguir.
Mecanismos de lesão celular - Depleção do ATP
O ATP (adenosina trifosfato) é produzido na mitocôndria através de duas vias, a
fosforilação oxidativa é aeróbica, ou seja, utiliza oxigênio para obter ATP e a via
glicolítica é anaeróbica não precisa do oxigênio para obter ATP.
Em um caso de hipóxia (redução de oxigênio), falta de nutrientes ao tecido,
danos na mitocôndria ou a ação de substâncias tóxicas há diminuição do
fornecimento de ATP que irá resultar futuramente em necrose.
É como se fosse uma cascata de reações, com a diminuição de oxigênio, há a
diminuição da fosforilação oxidativa (processo aeróbico de obter ATP), com a
diminuição da fosforilação oxidativa há a diminuição de ATP e com a diminuição da
principal fonte de energia vários efeitos são causados na célula como:
● Alterações na bomba de Sódio(Na+) e Potássio(K+): a bomba de sódio e
potássio está presente na membrana celular e tem a função de mover sódio
para fora da célula e potássio para dentro por meio do transporte ativo com o
auxílio do ATP. Com a diminuição do ATP esse sistema está reduzido e por
consequência há acúmulo de sódio no interior da célula e difusão do potássio
para fora, além disso, ocorre ganho isosmótico de água (tumefação celular) e
dilatação do retículo endoplasmático.
● Alterações no metabolismo energético: como a célula está privada de
oxigênio ela passa a utilizar a via glicolítica para obter energia mas isso
resulta na produção de ácido lático e fosfatos inorgânicos, esses compostos
diminuem o pH celular o que impede que algumas enzimas funcionem
adequadamente.
● Aumento do influxo de Cálcio (Ca2+): a bomba de cálcio também entra em
falência levando ao aumento desse composto dentro da célula o que causa
muitos efeitos danosos na célula (abordados adiante).
● Redução da síntese de proteínas: a contínua privação de ATP ou de
glicose leva ao desprendimento dos ribossomos do retículo endoplasmático
rugoso e dissociação dos polissomos levando a diminuição da síntese de
proteínas.
● Resposta de proteína não dobrada: em células privadas de ATP ou glicose
ocorre mal dobramento das proteínas no retículo endoplasmático o que leva
a chamada resposta de proteína não dobrada.
Mecanismos de lesão celular - Danos Mitocondriais
As mitocôndrias são elementos críticos nas lesões celulares e podem ser
danificadas por aumento de cálcio citosólico, espécies reativas de oxigênio e
privação de oxigênio. Quando ocorre hipóxia e estímulos tóxicos a mitocôndria pode
ser danificada.
Existem três principais consequências dos danos mitocondriais na célula:
1. Poro de transição de permeabilidade mitocondrial: o dano mitocondrial
resulta na formação desse canal de alta condutância da membrana da
mitocôndria, a abertura desse canal leva à perda do potencial de membrana
mitocondrial que resulta da falha dos processo que ela exerce entre eles a
fosforilação oxidativa.
2. Espécies reativas de oxigênio (EROs): são formadas a partir da
fosforilação oxidativa e têm efeitos deletérios.
3. Liberação das caspases: as caspases são enzimas indutoras de apoptose
que estão presentes dentro das mitocôndrias, com o aumento da
permeabilidade da membrana mitocondrial essas caspases são liberadas o
que pode causar morte por apoptose.
Mecanismos de lesão celular - Influxo de Cálcio
O aumento de cálcio citosólico leva a ativação de enzimas que causam efeitos
deletérios sendo elas: fosfolipases (causam danos a membrana), proteases (clivam
as proteínas de membrana do citoesqueleto), endonucleases (responsáveis pela
fragmentação da cromatina e do DNA), ATPases (quebram ATP acelerando assim o
esgotamento do ATP).
O cálcio pode também acumular-se dentro das mitocôndrias o que leva a
abertura dos poros de transição de permeabilidade mitocondrial o que causa
diminuição da geração de ATP.
Além disso, o aumento de cálcio intracelular resulta na indução da apoptose
devido a ativação direta das caspases e pelo aumento da permeabilidade
mitocondrial.
Mecanismos de lesão celular - Estresse Oxidativo
Os radicais livres são espécies químicas que têm um único elétron emparelhado
em um orbital externo. São altamente reativos e “atacam” moléculas adjacentes,
transformando-as em radicais livres.
As espécies reativas de oxigênio (ERO) são um tipo de radical livre derivado do
oxigênio. As ERO são produzidas normalmente nas células durante o processo de
respiração mitocondrial e na geração de energia, mas são degradadas e removidas
pelos sistemas de defesa celulares.
O aumento da produção ou a diminuição da eliminação das ERO provoca um
excesso desses radicais livres, uma condição chamada de estresse oxidativo.
As ERO podem causar peroxidação lipídica nas membranas, modificação
oxidativa de proteínas e lesões no DNA.
Mecanismos de lesão celular - Permeabilidade da Membrana
A diminuição do oxigênio e aumento do cálcio são as causas mais comuns de
danos à membrana.
● ERO: os radicais livres causam danos às membranas celulares através da
peroxidação lipídica.
● Diminuição da síntese de fosfolipídios
● Aumento da quebra de fosfolipídios: ocorre provavelmente devido ao
aumento de cálcio que ativa as fosfolipase cálcio dependentes.
● Anormalidades citoesqueléticas: pela ativação das proteases devido ao
aumento do cálcio.
Essas alterações causam danos a membrana mitocondrial, a membrana
plasmática e lesão às membranas dos lisossomos que liberam DNAses, RNases,
fosfatases e glicosidases.
Alterações morfológicas da célula necrótica
● Eosinofilia aumentada (maior pigmentação)
● Aumento do volume celular
● Alterações no núcleo:
○ Cariólise: dissolução da cromatina
○ Picnose: núcleo encolhe
○ Cariorrexe: fragmentação núcleo
Tipos de Necrose
● Necrose Coagulativa: ocorre devido a hipóxia ou isquemia em qualquer
tecido (exceto cerebral). Nesse tipo de necrose, proteínas estruturais e
enzimas são desnaturadas e causam proteólise de células mortas causando
uma área com necrose de coagulação.
Necrose coagulativa: A. Infarto renal em forma de cunha (em amarelo). B. Vista microscópica da borda do
infarto, com células renais normais (N) e célula necróticas no infarto (I), mostrando contornos celulares
preservados mas com perda do núcleo e um infiltrado inflamatório (visto como núcleos das células inflamatórias
entre os túbulos necróticos).
● Necrose Liquefativa: ocorre devido a infecção por agentes biológicos ou por
isquemia no tecido cerebral quando há digestão das células mortas que
resulta na transformação do tecido em uma massa viscosa líquida (pus).
Necrose liquefativa: Um infarto do cérebro, mostrando a dissolução do tecido.
● Necrose Gangrenosa: é uma necrose de coagulação que acontece nas
extremidades dos membros que perderam o suprimento sanguíneo.
● Necrose Caseosa: ocorre quando há a formação de granulomas (foco de
inflamação com células rompidas e restos granulares), é frequente em casos
de tuberculose.
Necrose caseosa: Tuberculose do pulmão, com uma grande área de necrose caseosa, contendo detritos
amarelo-esbranquiçados caseosos.
● Necrose Gordurosa: acontece quando há o extravasamento de enzimas
lipolíticas (lipases) para o tecido adiposo resultando em sua liquefação,
ocorre frequentemente em quadros de pancreatite aguda.
● Necrose Fibrinóide: ocorre no sistema vascular quando há a deposição de
imunocomplexos (Ag-Ac) na parede dos vasos, manifesta-se em doenças
autoimunes e hipertensão arterial maligna.
● Necrose Hemorrágica: ocorre quando há presença de hemorragia no tecido
necrosado o que dificulta a sua eliminação por parte das células fagocíticas.
Embasamento teórico e imagens:Vinay Kumar_ Abul K. Abbas_ Jon C. Aster. - Robbins & Cotran Patologia — Bases
Patológicas das Doenças (2016, Elsevier) - libgen.lc
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