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PATOLOGIA Reparo tecidual 1. Resumo • Refere-se à restauração da arquitetura e da função dos tecidos após a lesão; • A resposta inflamatória a microrganismos e tecidos lesados não apenas serve para eliminar esses riscos, como também coloca o processo de reparo em andamento; • O reparo de tecidos lesados ocorre por meio de dois tipos de reação: regeneração através da proliferação de células residuais (não lesadas) e da maturação das células-tronco teciduais, e deposição de tecido conjuntivo para formar uma cicatriz (cicatrização). • Regeneração: - Ocorre quando os tecidos conseguem substituir os componentes danificados e retornar essencialmente ao seu estado normal; - Ocorre por meio da proliferação de células que sobrevivem à lesão e conservam a capacidade de se proliferar. Em outros casos, as células-tronco dos tecidos podem contribuir para a restauração tecidual; • Deposição de tecido conjuntivo (formação de cicatriz): - Se os tecidos lesados não conseguirem restituir-se por completo, ou se as estruturas de suporte tecidual estiverem severamente lesadas, o reparo ocorre pela disposição de tecido conjuntivo (fibroso), um processo que resulta na formação de cicatrizes; - Cicatriz fibrosa: fornece estabilidade estrutural suficiente para que o tecido lesado possa funcionar; - Fibrose: extensa deposição de colágeno que ocorre nos pulmões, fígado, rins e outros órgãos, como consequência da inflamação crônica, ou no miocárdio, após necrose isquêmica extensa (infarto). Se a fibrose se desenvolver em um espaço tecidual ocupado por exsudato inflamatório, é chamada de organização. PATOLOGIA 2. Regeneração das células e tecidos • Envolve a proliferação celular, a qual é controlada por fatores de crescimento – mostrando-se extremamente dependente da integridade da matriz extracelular – e pelo desenvolvimento de células maduras a partir das células-tronco; • Proliferação Celular: mecanismos e sinais de controle - Tipos de células que se proliferam durante o reparo: o Células endoteliais vasculares → criação de novos vasos (nutrição) o Fibroblastos → a origem do tecido fibroso que forma a cicatriz para preencher os defeitos que não podem ser corrigidos por meio da regeneração - Os tecidos do corpo são divididos em três grupos: o Tecidos lábeis ou instáveis (dividindo-se continuamente). As células lábeis incluem as células hematopoiéticas na medula óssea e a maioria dos epitélios de superfície, como os epitélios escamosos estratificados da pele, cavidade oral, vagina e cérvice; os epitélios cuboides dos ductos que drenam os órgãos exócrinos (p. ex., glândulas salivares, pâncreas e trato biliar); o epitélio colunar do trato gastrointestinal, útero e trompas de Falópio; e o epitélio transicional do trato urinário. Esses tecidos podem regenerar-se prontamente após a lesão, contanto que a reserva de células-tronco esteja preservada; o Tecidos estáveis. As células desses tecidos são quiescentes (no estágio G0 do ciclo celular) e têm apenas atividade proliferativa mínima em seu estado normal. Entretanto, essas células são capazes de se dividir em resposta à lesão ou à perda de massa tecidual. As células estáveis constituem o parênquima da maior parte dos tecidos sólidos, como fígado, rim e pâncreas. Também incluem as células endoteliais, fibroblastos e células musculares lisas; o Tecidos permanentes. Considera-se que as células desses tecidos sejam terminantemente diferenciadas e não proliferativas na vida pós-natal. A maioria dos neurônios e das células do músculo cardíaco pertence a essa categoria. Assim, a lesão no cérebro ou no coração é irreversível e resulta em cicatriz, pois os neurônios e miócitos cardíacos não se regeneram. Em geral, o músculo esquelético é classificado como um tecido permanente, mas as células- satélite atraídas para a bainha endomisial fornecem certa capacidade regenerativa para o músculo. - A proliferação celular é controlada por sinais promovidos pelos fatores de crescimento e pela matriz extracelular. Tipicamente, os fatores de crescimento são produzidos por células próximas ao local do dano. As fontes mais importantes desses fatores de crescimento são os macrófagos ativados pela lesão tecidual, mas as células epiteliais e estromais também produzem alguns desses fatores. Vários fatores de crescimento se ligam a proteínas da MEC e são exibidos em altas concentrações. Todos os fatores de crescimento ativam as vias de sinalização, as quais, basicamente, induzem a produção de proteínas envolvidas na condução de células até o ciclo celular, e outras proteínas que liberam blocos no ciclo celular (pontos de checagem). Além de responder aos fatores de crescimento, as células usam as integrinas para se ligar às proteínas da MEC, e os sinais das integrinas também podem estimular a proliferação celular. - No processo de regeneração, a proliferação das células residuais é complementada pelo desenvolvimento de células maduras a partir de células-tronco. PATOLOGIA • A restauração da arquitetura normal dos tecidos pode ocorrer apenas se o tecido residual estiver estruturalmente intacto, ou após a ressecção cirúrgica parcial. Em contraste, se o tecido inteiro estiver lesado por uma infecção ou inflamação, a regeneração é incompleta, e se faz acompanhar de cicatriz. • A regeneração do fígado é um exemplo clássico de reparo através de regeneração. É desencadeada por citocinas e fatores de crescimento produzidos em resposta à perda de massa e à inflamação hepática. Em situações diferentes, a regeneração pode ocorrer por meio da proliferação de hepatócitos sobreviventes ou pelo repovoamento a partir de células progenitoras. 3. Reparo por deposição de tecido conjuntivo • Se o reparo não puder ser alcançado somente pela regeneração, ocorre através da substituição das células lesadas por tecido conjuntivo, levando à formação de uma cicatriz, ou por meio de uma combinação da regeneração de algumas células residuais e formação de cicatriz; • A formação de cicatriz é uma resposta que “remenda”, ao invés de restaurar o tecido; • Substituição de células parenquimatosas em qualquer tecido por colágeno; • Etapas na formação de cicatriz: - Angiogênese: o Formação de novos vasos sanguíneos → Fornece os nutrientes e o oxigênio necessários ao processo de reparo; PATOLOGIA o Os vasos recém-formados podem extravasar pelas junções interendoteliais incompletas, devido ao VEGF, fator de crescimento que aciona a angiogênese e aumenta a permeabilidade vascular. Esse extravasamento justifica, em parte, o edema que pode persistir nas feridas que estão em processo de cura. o Etapas: - Vasodilatação, em resposta ao óxido nítrico, e aumento de permeabilidade induzida pelo fator de crescimento endotelial vascular (VEGF); - Separação de pericitos da superfície abluminal e quebra da membrana basal, de modo a permitir a formação de um broto vascular; - Migração de células endoteliais em direção à área de lesão tecidual; - Proliferação de células endoteliais; - Remodelamento em tubos capilares; - Recrutamento de células periendoteliais (pericitos para pequenos capilares e células musculares lisas para vasos maiores) para formar o vaso maduro; - Supressão da proliferação, com migração endotelial e deposição da membrana basal. o Vias de sinalização: - Fatores de crescimento: Fatores de crescimento endotelial vascular (VEGFs), principalmente VEGF-A, estimulam tanto a migração quanto a proliferação de células endoteliais, iniciando, dessa forma, o processo de brotamento capilar na angiogênese. Promovem vasodilatação ao estimular a produção de NO e contribuem para a formação da luz vascular. Também promovem a migração de macrófagos e fibroblastos para a área de lesão, estimulando a migração das células epiteliais para recobrir feridas da epiderme. As angiopoietinas 1 e2 (Ang 1 e Ang 2) são fatores de crescimento que desempenham papel relevante na angiogênese e na maturação estrutural de vasos novos. Os vasos recém-formados precisam ser estabilizados pelo recrutamento de pericitos e de células musculares lisas, bem como pela deposição de tecido conjuntivo. A Ang1 interage com um receptor de tirosina-cinase nas células endoteliais, chamado Tie2. Os fatores de crescimento PDGF e TGF-β também participam do processo de estabilização: o PDGF recruta as células musculares lisas, enquanto o TGF-β inibe a proliferação e a migração endotelial, além de melhorar a produção de proteínas da MEC. - Sinalização Notch: Por meio de uma “conversa cruzada” com o VEGF, a via de sinalização Notch regula o brotamento e a formação de ramos de vasos novos. - As proteínas da MEC participam do processo de brotamento de vasos na angiogênese, principalmente por meio das interações com os receptores de integrina nas células endoteliais, ao proporcionar suporte para o crescimento dos vasos. - As enzimas na MEC, com destaque para as metaloproteinases de matriz (MMPs), degradam a MEC para permitir o remodelamento e a extensão do tubo vascular. PATOLOGIA - Formação do tecido de granulação/ Deposição de tecido conjuntivo: o A deposição de tecido conjuntivo ocorre em duas etapas: (1) migração e proliferação de fibroblastos para o local da lesão e (2) deposição das proteínas da MEC produzidas por essas células. - Processos orquestrados por citocinas e fatores de crescimento localmente produzidos, incluindo o PDGF, o FGF-2 e o TGF-β; - Fontes desses fatores: células inflamatórias, em especial os macrófagos ativados alternativamente (M2), que estão presentes nos locais de lesão no tecido de granulação. Os locais de inflamação também são ricos em mastócitos e, em um meio quimiotático apropriado, linfócitos também podem estar presentes. Cada um deles pode secretar citocinas e fatores de crescimento que contribuem para a proliferação e a ativação de fibroblastos; - O fator de crescimento transformante-β (TGF-β) é a citocina mais importante para a síntese e a deposição de proteínas do tecido conjuntivo. É produzido pela maioria das células no tecido de granulação, incluindo os macrófagos ativados alternativamente. A atividade do TGF-β estimula a migração e a proliferação de fibroblastos, o aumento na síntese de colágeno e fibronectina, bem como a redução na degradação da MEC devido à inibição das metaloproteinases. O TGF-β também é uma citocina anti-inflamatória que serve para limitar e encerrar as respostas inflamatórias. o A migração e a proliferação de fibroblastos, bem como a deposição de tecido conjuntivo frouxo, junto com os vasos e leucócitos entremeados, formam o tecido de granulação; o Aparência macroscópica: rósea, macia e granular; PATOLOGIA o Aparência histológica: proliferação de fibroblastos e capilares novos e delicados de paredes finas (angiogênese), em uma matriz extracelular frouxa, geralmente com a mistura de células inflamatórias, principalmente macrófagos; o O tecido de granulação evolui para uma cicatriz composta principalmente de fibroblastos fusiformes e inativos, colágeno denso, fragmentos de tecido elástico e outros componentes da MEC; o À medida que a cicatriz vai amadurecendo, ocorre diminuição vascular progressiva, que, por fim, transforma o tecido de granulação altamente vascularizado em uma cicatriz pálida, principalmente avascular; o Alguns dos fibroblastos também adquirem características de células musculares lisas, incluindo a presença de filamentos de actina, sendo também chamados de miofibroblastos. Essas células contribuem para a contração da cicatriz ao longo do tempo. - Remodelamento do tecido conjuntivo: o A maturação e a reorganização do tecido conjuntivo (remodelamento) produzem a cicatriz fibrosa estável. o O resultado do processo de reparo é influenciado pelo equilíbrio entre a síntese e a degradação de proteínas da MEC. Após sua deposição, o tecido conjuntivo na cicatriz continua a ser modificado e remodelado. A degradação dos colágenos e de outros componentes da MEC é realizada por uma família de metaloproteinases de matriz (MMPs); o As MMPs são produzidas por uma variedade de tipos celulares (fibroblastos, macrófagos, neutrófilos, células sinoviais e algumas células epiteliais), e sua síntese e secreção são reguladas por fatores de crescimento, citocinas e outros agentes. Sua atividade é inibida pelas TIMPs; o Uma família de enzimas relacionadas às MMPs é chamada de ADAM (uma desintegrina e metaloproteinase). As ADAMs ficam ancoradas na membrana plasmática. Elas clivam e liberam domínios extracelulares de citocinas associadas às células e aos fatores de crescimento, tais como o TNF, TGF-β e os membros da família EGF; o A elastase de neutrófilos, a catepsina G, a plasmina e outras proteinases de serina também podem degradar a MEC. • O reparo através de tecido conjuntivo começa com a formação de tecido de granulação e termina com a deposição de tecido fibroso. • O TGF-β é um agente fibrogênico potente; a deposição de MEC depende do equilíbrio entre os agentes fibrogênicos, as metaloproteinases (MMPs) que digerem a MEC e os inibidores de tecidos de MMPs (TIMPs). PATOLOGIA • Os macrófagos desempenham papel crucial no reparo, ao eliminar os agentes agressores e o tecido morto, ao fornecer fatores de crescimento para a proliferação de várias células e ao secretar citocinas que estimulam a proliferação de fibroblastos e a síntese e deposição de tecido conjuntivo. Os macrófagos envolvidos no reparo são predominantemente do tipo M2 (ativados alternativamente). • O reparo começa no prazo de 24 horas depois da lesão, através da migração de fibroblastos e do estímulo de proliferação fibroblástica e de células endoteliais. Do terceiro ao quinto dia, o tecido de granulação especializado, característico do reparo, já é evidente. 4. Cura de feridas cutâneas • Envolve tanto a regeneração epitelial quanto a formação de cicatriz de tecido conjuntivo; • Cura por primeira intenção: - Quando a lesão envolve apenas a camada epitelial, o principal mecanismo de reparo é a regeneração epitelial, também chamada de união primária ou cura por primeira intenção; - Um dos exemplos mais simples desse tipo de reparo de ferida é o reparo de uma incisão cirúrgica limpa não infectada e aproximada por suturas cirúrgicas; - O reparo consiste em três processos conectados: inflamação, proliferação de células epiteliais e outras células, e maturação da cicatriz do tecido conjuntivo; - A ferida provoca rápida ativação das vias de coagulação, resultando na formação de um coágulo sanguíneo na superfície da ferida; - No prazo de 24 horas, os neutrófilos podem ser vistos na margem da incisão, migrando rumo ao coágulo de fibrina. Eles liberam enzimas proteolíticas que começam a limpar os resíduos. As células basais na borda do corte da epiderme começam a mostrar atividade mitótica acelerada. Dentro de 24 a 48 horas, as células epiteliais de ambos os lados já começaram a migrar e proliferar ao longo da derme, depositando componentes basais de membrana à medida que avançam. Então, juntam-se na linha média, abaixo da superfície da crosta, produzindo uma fina e contínua camada epitelial que fecha a ferida; - No terceiro dia, os neutrófilos já foram amplamente substituídos pelos macrófagos e, progressivamente, o tecido de granulação invade o espaço da incisão. Agora, as fibras de colágeno são evidentes nas margens da incisão. A proliferação de células epiteliais continua, formando uma cobertura que se aproxima da espessura normal da epiderme; - Por volta do quinto dia, a neovascularização alcança seu pico, à medida que o tecido de granulação vai preenchendo o espaço incisional. Esses vasos neoformados são permeáveis, permitindo a passagem de líquido e proteínasplasmáticas para o espaço extravascular. Portanto, o novo tecido de granulação está constantemente edemaciado. A migração de fibroblastos para o local da lesão é orientada por quimiocinas, TNF, PDGF, TGF-β e FGF. Os fibroblastos produzem proteínas da MEC, e as fibrilas de colágeno tornam-se mais abundantes e começam a formar pontes na incisão. A epiderme recupera sua espessura natural à medida que a diferenciação de células de superfície vai produzindo uma arquitetura de epiderme madura, com a ceratinização da superfície; - Durante a segunda semana, há acúmulo contínuo de colágeno e de proliferação de fibroblastos. O infiltrado de leucócitos, o edema e o aumento de vascularidade estão substancialmente diminuídos; - Pelo fim do primeiro mês, a cicatriz compreende um tecido conjuntivo celular em grande parte desprovido de células inflamatórias, coberto por uma epiderme essencialmente normal. Entretanto, PATOLOGIA os apêndices cutâneos destruídos na linha da incisão desaparecem de forma permanente. A força de tensão da ferida aumenta com o tempo. • Cura por segunda intenção: - Quando a perda de células ou tecidos é mais extensa, como ocorre em grandes feridas, abscessos, ulcerações e na necrose isquêmica (infarto) de órgãos parenquimatosos, o processo de reparo envolve uma combinação de regeneração e cicatrização. - A reação inflamatória é mais intensa, há desenvolvimento abundante de tecido de granulação, acúmulo de MEC e formação de uma grande cicatriz, além de uma contração da ferida pela ação de miofibroblastos. - A cura secundária difere da cura primária em vários aspectos: o Em feridas que causam grandes perdas de tecido, o coágulo de fibrina é maior e há mais exsudato e restos necróticos no local. A inflamação é mais intensa porque os grandes defeitos no tecido têm um volume maior de resíduos necróticos, exsudato e fibrina, os quais devem ser removidos. Em consequência, grandes defeitos têm maior potencial para a lesão secundária mediada por inflamação; o Quantidades muito maiores de tecido de granulação são formadas. Defeitos maiores exigem um volume maior de tecido de granulação para preencher os espaços e proporcionar uma estrutura-base para a reepitelização tecidual. Em geral, maior volume de tecido de granulação resulta em uma massa maior de cicatriz tecidual; o Inicialmente, é formada uma matriz provisória contendo fibrina, fibronectina plasmática e colágeno tipo III que, em aproximadamente 2 semanas, é substituída por uma matriz composta principalmente de colágeno tipo I. Finalmente, o arcabouço do tecido de granulação original é convertido em uma cicatriz avascular e pálida, composta de fibroblastos fusiformes, colágeno denso, fragmentos de tecido elástico e outros componentes da MEC. Os apêndices cutâneos destruídos na linha da incisão desaparecem de forma permanente. A epiderme recupera sua espessura e arquitetura normais. No fim do primeiro mês, a cicatriz consiste em tecido conjuntivo acelular destituído de infiltrado inflamatório e está recoberta por epiderme intacta; o A contração da ferida ocorre geralmente em feridas de grande superfície. A contração ajuda a fechar a ferida ao diminuir o espaço entre suas margens dérmicas e reduzir a área de superfície. Portanto, essa é uma característica importante na cura por união secundária. O passo inicial da contração da ferida envolve a formação, na borda da ferida, de uma rede de miofibroblastos, que são fibroblastos modificados. PATOLOGIA
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