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Processo de lesão, degeneração e morte celular Conceito de saúde, doença e patologia Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a saúde é definida como um estado de completo bem-estar físico, mental e social, não apenas a ausência de doença ou enfermidade. Pode-se dizer que saúde é um estado de adaptação do organismo ao ambiente físico, psíquico ou social em que vive, de modo que o indivíduo se sente bem (saúde subjetiva) e não apresenta sinais ou alterações orgânicas (saúde objetiva). A doença é um estado de falta de adaptação ao ambiente físico, psíquico ou social, no qual o indivíduo se sente mal (tem sintomas) e/ou apresenta alterações orgânicas evidenciáveis objetivamente (sinais clínicos). Assim, o processo saúde-doença é dinâmico, complexo e multidimensional, abrangendo aspectos biológicos, psicológicos, socioculturais, ambientais, econômicos e políticos. A partir de uma perspectiva biológica, a patologia (pathos = doença + logos = estudo) pode ser entendida como uma ciência que estuda as causas (etiologia) e mecanismos (patogênese) das doenças, bem como os órgãos e sistemas afetados e as alterações moleculares, morfológicas (anatomia patológica) e funcionais (fisiopatologia) que apresentam. Abrangendo todos esses aspectos, a patologia apresenta grande importância na compreensão global das doenças, fornecendo bases para entendermos a prevenção, manifestações clínicas, diagnóstico, tratamento, prognóstico e evolução. Conceito de agressão, defesa, adaptação e lesão Dependendo da intensidade, tempo de atuação e da capacidade de reação do organismo, qualquer estímulo da natureza pode representar uma agressão. De fato, as agressões podem ser provocadas por agentes externos (químicos, físicos ou biológicos) ou a partir do próprio organismo, como alterações na expressão gênica ou mecanismos de defesa. Porém, qualquer que seja sua natureza, os agentes agressores agem diretamente, por meio de alterações moleculares que resultam em modificações morfológicas ou indiretamente, por meio dos mecanismos de adaptação do próprio organismo. Nesses casos, ao serem ativados para eliminar ou neutralizar a agressão, os mecanismos de defesa induzem alterações moleculares que resultam em modificações morfológicas. Os mecanismos de defesa do organismo são muito variados. Contra os agentes externos, contamos com a existência de barreiras mecânicas e químicas nos revestimentos interno e externo (pele e mucosas). Contra os agentes infecciosos, temos a fagocitose, a resposta imune inata e a resposta imune adaptativa, cujo importante representante é a resposta inflamatória. • Fagocitose – Processo de ingestão e destruição de partículas, como bactérias ou restos de células necróticas. É realizada por células chamadas de fagócitos (monócitos, macrófagos, neutrófilos e células dendríticas), que usam sua membrana plasmática para englobar essas partículas, dando origem a um compartimento interno chamado fagossoma; • Resposta imune inata - Primeira barreira contra infecções. Seus componentes incluem, além dos leucócitos de forma geral e das proteínas do sistema complemento, células dendríticas e epiteliais. Juntos, eles também atuam na eliminação de células danificadas do próprio organismo e de corpos estranhos; • Resposta imune adaptativa - As respostas imunes adaptativas são aquelas geradas ao longo da vida e ativadas após um contato inicial dos componentes da reposta imune inata com diferentes agentes invasores. Elas têm a propriedade de reconhecer especificamente um determinado microrganismo, gerando uma memória imunológica, que confere proteção contra reinfecções pelo mesmo antígeno. As células da imunidade adaptativa são os linfócitos B e linfócitos T. Contra as agressões ao genoma, existe o sistema de reparo de DNA. Contra compostos químicos, como os radicais livres, contamos com sistemas enzimáticos eficazes de detoxificação e antioxidantes. São muitos os mecanismos de defesa, voltados a vários tipos de agressão. Porém, a desregulação da resposta imune, assim como de outros mecanismos de defesa, pode se tornar a origem da agressão, como ocorre nas doenças autoimunes. Se a agressão não for fatal, ela gera estímulos que induzem respostas adaptativas nos tecidos, de modo que eles se tornem mais resistentes às próximas agressões. Logo, o conceito de adaptação diz respeito à capacidade que as células, tecidos ou o próprio organismo possuem de modificar suas funções (dentro de certos limites) para ajustar-se às modificações induzidas pelo estímulo. As respostas adaptativas podem ocorrer apenas em células e suas organelas, ou no organismo como um todo. Dentre as respostas adaptativas que ocorrem nas células, existe a hipóxia, hipertrofia do retículo endoplasmático liso e hipertrofia muscular, por exemplo. Já a resposta adaptativa sistêmica do organismo, frente a diferentes agressões, sejam elas de natureza física, química, biológica ou até emocional, é conhecida como estresse. O conjunto de alterações morfológicas, moleculares e/ou funcionais que surgem nas células e tecidos após as agressões é denominado de lesão. As alterações morfológicas podem ser macroscópicas ou microscópicas e ultra estruturais. As alterações moleculares, que são refletidas nas alterações morfológicas, podem ser detectadas por métodos bioquímicos ou moleculares. As alterações funcionais caracterizam-se por alterações na função de células até sistemas completos, representando os fenômenos fisiopatológicos. As lesões são dinâmicas, têm início, evoluem, e tendem para a cura, cronicidade ou para o óbito. Desse modo, são conhecidas também como processos patológicos, indicando uma sucessão de eventos. O aspecto morfológico de uma determinada lesão, por exemplo, pode variar de acordo com o momento no qual é avaliado. Há uma grande diversidade de agentes lesivos existentes na natureza. Porém, a variedade das lesões encontradas nas doenças não é muito grande, uma vez que os mecanismos de agressão às moléculas são comuns a diferentes tipos de agressões. Por exemplo, muitos agentes lesivos agem pela redução do fluxo sanguíneo, diminuindo assim o fornecimento de oxigênio para as células e reduzindo a produção de energia. Por outro lado, os mecanismos de defesa do organismo geralmente são inespecíficos, o que significa que são semelhantes frente a agressões distintas. As reações inflamatórias, que são respostas frequentes do organismo frente a agressões de naturezas variadas, como a necrose tecidual, presença de corpos estranhos e infecções. As lesões possuem um componente que resulta tanto da ação do agente agressor quanto dos mecanismos de defesa. Classificação e nomenclatura das lesões As agressões comprometem um tecido ou órgão que é formado por diversos componentes, como as células do estroma e do parênquima; componentes intercelulares, como o interstício ou matriz extracelular; a circulação sanguínea e linfática e uma rede de nervos. Desse modo, um ou mais componentes podem ser afetados simultaneamente e, por isso, as lesões podem ser classificadas de acordo com o alvo atingido. • Lesões celulares - Podem ser letais ou não letais, onde a letalidade está relacionada à qualidade, intensidade e duração da lesão, bem como ao estado funcional e tipo de célula atingida. Nas lesões não letais, as células continuam vivas e podem retornar ao estado de normalidade uma vez cessada a lesão. Exemplos são agressões que alteram os mecanismos de regulação e proliferação celular, gerando hipotrofias, hipertrofias, hiperplasias, hipoplasias, metaplasias, displasias e neoplasias. O acúmulo de substâncias intracelulares, as degenerações, são resultado de agressões que modificam o metabolismo celular. Já as lesões letais são representadas pela necrose, apoptose e outros tipos de morte celular; • Alterações do interstício - Envolvem modificações da substância fundamentalamorfa, alterações estruturais de fibras elásticas, colágenas e reticulares e depósito de substâncias formadas localmente ou vindas da circulação; • Distúrbios da circulação - Incluem alterações do fluxo sanguíneo (hiperemia e isquemia), da coagulação (trombose) e da drenagem de líquido intersticial (edema), além do aparecimento de substâncias que causam obstrução vascular (embolia) e extravasamento de sangue da vasculatura (hemorragia); • Alterações da inervação - Representam lesões importantes, por causa do papel integrador do sistema nervoso. Porém, as lesões locais dessas estruturas ainda são pouco conhecidas; • Inflamação - É a lesão mais complexa, que envolve todos os componentes teciduais e se caracteriza por alterações da microcirculação, migração de leucócitos, lesões celulares e intersticiais. A inflamação é o componente efetor da resposta imune, acompanhando a maioria das lesões produzidas por diferentes agentes lesivos. Degeneração hidrópica A degeneração hidrópica, também conhecida por tumefação celular, é a lesão celular reversível caracterizada pelo acúmulo de água e eletrólitos no interior das células. Além disso, é a lesão não letal mais comum que ocorre diante dos mais variados tipos de agressão, seja ela de natureza física, química ou biológica. A degeneração hidrópica é um processo reversível. Isto é, quando a causa da lesão é eliminada, as células tendem a voltar para seu aspecto normal. Por isso, a tumefação celular quase sempre não está associada a consequências funcionais mais graves, a menos que ela seja muito intensa. No fígado, a degeneração hidrópica intensa nos hepatócitos pode resultar em alterações funcionais no órgão. Porém, raramente resultará em insuficiência hepática exclusivamente degenerativa. O transporte de eletrólitos através das membranas, tanto a plasmática quanto a das organelas, é realizado por bombas eletrolíticas. Algumas delas dependem da energia na forma de Adenosina trifosfato (ATP), porém outras dependem da estrutura da membrana e da integridade das proteínas que formam o complexo enzimático da bomba. Esse transporte de água e eletrólitos ocorre contra um gradiente de concentração, para o interior dos compartimentos celulares. Portanto, distúrbios nesse equilíbrio hidroeletrolítico resultam na retenção de água e eletrólitos nas células, que se apresentam aumentadas de volume. Nesse contexto, diversos agentes lesivos podem causar a degeneração hidrópica, como agentes tóxicos que lesam a membrana mitocondrial e reduzem a produção de ATP; agentes que levam à hipertermia, por causa do aumento do consumo de ATP; agressões que levam à formação de radicais livres que lesam as membranas diretamente e substâncias inibidoras da bomba sódio/potássio ATPase, como a ouabaína. Embora as causas possam ser variadas, a consequência é a mesma: retenção de sódio, redução de potássio e aumento da pressão osmótica intracelular, levando à entrada de água no citoplasma e à expansão isosmótica da célula. A degeneração hidrópica é a primeira manifestação em quase todas as formas de agressão às células. Em geral, os órgãos apresentam aumento de peso e volume, embora seu aspecto macroscópico varie de acordo com a intensidade da lesão. A coloração também muda, ficando mais pálida. Isso ocorre porque as células tumefeitas comprimem os capilares sanguíneos, reduzindo a quantidade de sangue no órgão. Microscopicamente, as células apresentam aumento de volume com citoplasma mais acidófilo e com aspecto granuloso, após coloração com hematoxilina eosina, corante amplamente empregado para análise tecidual de cortes histológicos. Em algumas células, a característica mais marcante é a acidófila, que se torna mais pronunciada com a progressão para a necrose. Já em um estado avançado, é possível observar pequenos vacúolos de água dispersos irregularmente pelo citoplasma. Porém, grandes vacúolos também podem ser formados, como no caso dos hepatócitos (degeneração baloniforme). Degeneração hialina O termo “hialina” tem origem na palavra grega hyalos, que significa vítreo, homogêneo, translúcido. A degeneração hialina consiste no acúmulo de material proteico e acidófilo no interior das células ou no espaço extracelular, conferindo a eles uma aparência rósea, vítrea e homogênea, que podemos observar nos cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina. Em alguns casos, a degeneração é consequência da condensação de filamentos intermediários e proteínas associadas, formando corpúsculos no interior das células. Porém, também pode ser resultado do acúmulo de material decorrente de uma infecção ou da endocitose de proteínas. Um exemplo de depósito hialino celular é o chamado corpúsculo hialino de Mallory-Denk, que é encontrado normalmente em hepatócitos de indivíduos alcoólatras crônicos, mas também em casos de carcinoma hepatocelular e esteato-hepatite não alcoólica. Resumidamente, esse corpúsculo é formado pela ação dos radicais livres sobre as proteínas do citoesqueleto induzindo sua peroxidação e formação de ligações transversais resultando na formação de aglomerados proteicos precipitados. Quando é analisado por microscopia eletrônica, nota-se um aspecto filamentoso em algumas áreas e amorfo (sem forma) em outras. Outro exemplo são os corpúsculos hialinos de Councilman-Rocha Lima, encontrados em hepatócitos nas hepatites virais, especialmente na febre amarela. Os corpúsculos de Russel caracterizam- se pelo acúmulo excessivo de imunoglobulinas em plasmócitos e são frequentes em inflamações associadas a infecções, como na salmonelose e leishmaniose tegumentar. Em fibras musculares, tanto esqueléticas quanto cardíacas, a degeneração hialina é resultado da ação de endotoxinas bacterianas e agressão por células imunes. Acredita-se que o aspecto morfológico seja decorrente da desintegração de microfilamentos, relacionada à liberação e à ação de citocinas. Em indivíduos com proteinúria, a degeneração hialina no epitélio tubular renal ocorre pela endocitose excessiva de proteínas. Degeneração gordurosa A degeneração gordurosa refere-se ao acúmulo anormal de gordura no citoplasma celular. Os dois principais tipos são a esteatose e a lipidose. A esteatose é o acúmulo de gorduras neutras (mono, di ou triglicerídeos) em células parenquimatosas. De maneira geral, a degeneração gordurosa ocorre mais frequentemente no fígado, pois é o principal órgão envolvido na metabolização de gorduras, porém também pode acometer o epitélio tubular renal, pâncreas, músculos esquelético e cardíaco. A lesão gordurosa é resultado da interferência do metabolismo celular de ácidos graxos por algum agente agressor, que pode: aumentar a captação ou síntese dos ácidos graxos; dificultar a utilização, transporte ou excreção dos ácidos graxos. • Causas da esteatose ➢ Etanol - O etanol é a causa mais conhecida e estudada da esteatose e, resumidamente, o etilismo causa a degeneração gordurosa por meio de alguns fatores, como a redução de Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo (NAD), molécula necessária para a oxidação de lipídeos; excesso de acetil- CoA, que induz a síntese de ácidos graxos; redução da disponibilidade de proteínas para a síntese de lipoproteínas, quando associado à desnutrição; e comprometimento do transporte das lipoproteínas, por meio da ação de acetaldeído e radicais livres gerados pela metabolização do etanol; ➢ Agentes tóxicos - Podem levar à esteatose pela lesão do retículo endoplasmático rugoso e redução de proteínas, resultando na deficiência de lipoproteínas. Outros fatores incluem o bloqueio na utilização de triglicerídeos, sem que a síntese proteica seja reduzida; ➢ Hipóxia - Em estados de hipóxia, como anemia ou insuficiência cardíaca/respiratória, há uma menor disponibilidade de oxigênio e, dessa forma, redução na síntese de ATP. Com isso, a síntese de lipídeos complexos fica dificultada e há diminuição da utilizaçãode ácidos graxos e triglicerídeos, que se acumulam. A esteatose também resulta, em boa parte, do aumento da síntese de ácidos graxos, por causa do excesso de acetil-CoA gerado pela diminuição da oxidação no ciclo de Krebs; ➢ Obesidade e síndrome metabólica - Associada à síndrome metabólica, a obesidade é hoje um dos principais problemas de saúde pública global e deve-se principalmente à associação da ingestão excessiva de energia na forma de lipídeos e carboidratos e do sedentarismo. O termo “síndrome metabólica” inclui uma série de fatores de risco metabólicos, como hipertensão arterial, hiperglicemia, excesso de gordura corporal em torno da cintura e níveis de colesterol anormais. Na síndrome metabólica, ocorre esteatose visceral no fígado, nos músculos esqueléticos e no miocárdio, devido a fatores como aumento dos radicais livres, transporte dificultado de lipoproteínas e síntese aumentada de triglicerídeos e de ceramida, potente indutora da apoptose; ➢ Desnutrição proteico-energética - A falta de proteínas, resumidamente, leva à redução da formação de lipoproteínas e da excreção de triglicerídeos. Além disso, a dieta deficiente em calorias resulta na mobilização de lipídeos do tecido adiposo, aumentando o aporte de ácidos graxos para o fígado. • Morfologias e esteatose A morfologia de um órgão com esteatose é variável. No fígado, podemos notar aumento de volume e peso, diminuição da consistência, coloração amarelada e bordas arredondadas. Os rins apresentam morfologia semelhante, com aumento de volume, peso e coloração amarelada. O coração pode apresentar palidez e diminuição da consistência (na miocardite diftérica) ou apresentar faixas amareladas visíveis no endocárdio, nos casos de hipóxia prolongada. No microscópio de luz, é possível notar o acúmulo de triglicerídeos em pequenas vesículas revestidas por membrana. Na esteatose em fase inicial, os vacúolos são de tamanhos variados e apresentam tendência a se unirem, formando vesículas cada vez maiores. No fígado, podem ser observadas a esteatose microgoticular, quando pequenas vesículas de gordura se distribuem na periferia celular e a esteatose macrogoticular, quando há uma grande vesícula de gordura que desloca o núcleo para a periferia. Apesar de ser uma lesão reversível, o excesso de ácidos graxos pode gerar ceramida, que pode ser um potente indutor de apoptose. No fígado, pode haver formação dos chamados cistos gordurosos, que podem romper e causar embolia gordurosa. Em alguns casos de esteatose difusa e grave, podemos ter manifestações de insuficiência hepática. Em indivíduos etilistas crônicos, a esteatose hepática é frequentemente acompanhada de fibrose, evoluindo para a cirrose. • Lipidoses Os acúmulos intracelulares de gorduras que não são triglicerídeos, como o colesterol e seus ésteres, são chamados de lipidoses. Também pode-se encontrar depósitos de lipídeos mais complexos, como esfingolipídeos e gangliosídeos, embora sejam raros. As lipidoses podem ser localizadas ou sistêmicas. A aterosclerose é uma doença de grande importância clínica e é caracterizada por depósitos localizados de colesterol e seus ésteres, principalmente, na camada íntima de artérias de grande e médio calibres. O aumento de triglicerídeos e colesterol plasmáticos representa o principal fator de risco para o desenvolvimento da aterosclerose, embora a hipertensão arterial, tabagismo e a síndrome metabólica também estejam envolvidos. Os xantomas são outro exemplo de lipidose, caracterizados por nódulos ou placas na pele formados por aglomerados de macrófagos carregados de colesterol, com aspecto espumoso. Degeneração cálcica A degeneração cálcica, também conhecida como calcificação patológica, refere-se à deposição anormal de sais de cálcio, com quantidades menores de ferro e outros sais minerais nos tecidos. Quando a deposição se dá de forma local nos tecidos mortos, ela é chamada de calcificação distrófica. Já a calcificação metastática é a deposição de sais de cálcio em tecidos normais e é quase sempre resultado de hipercalcemia secundária devido a algum desequilíbrio no metabolismo do cálcio. Resposta celular ao estímulo e agressão: Adaptação, lesão reversível e lesão irreversível O organismo é uma orquestra perfeita que necessita que cada componente esteja ajustado para que seu funcionamento ocorra de maneira correta. Nesse sentido, a homeostase caracteriza-se pela habilidade do corpo em manter um equilíbrio fisiológico interno quase sempre constante, independente das alterações que possam ocorrer no meio externo. As adaptações são respostas celulares a alterações fisiológicas, como a gestação, ou a alguns estímulos patológicos. Com isso, um novo estado de equilíbrio fisiológico é alcançado, permitindo a sobrevivência e atividade funcional celular. As adaptações englobam alterações reversíveis no tamanho, número, fenótipo, atividade ou funções celulares. Quando o estímulo cessa, a célula pode retornar ao seu estado original. • Hipertrofia – Aumento do tamanho das células e, consequentemente, do órgão afetado. Está diretamente relacionada com o aumento na produção de proteínas celulares. Pode ser fisiológica ou patológica, causada pelo aumento da demanda funcional ou por estímulo de hormônios e fatores de crescimento; • Hiperplasia – Aumento do número de células em um órgão ou tecido, frente a um determinado estímulo. Ocorre proliferação de células maduras, induzidas por fatores de crescimento. Pode ser fisiológica, como na gravidez, ou patológica; • Atrofia – Redução do tamanho e número de células, que acarreta a redução de um órgão ou tecido. É resultado da diminuição da síntese proteica e do aumento da degradação de proteínas celulares; • Metaplasia – Substituição de um tipo celular diferenciado por outro de mesma linhagem, frequentemente em resposta à irritação crônica. Com isso, as células se tornam mais capazes de responder a um estímulo. Pode resultar na redução da função ou aumento da probabilidade para a transformação maligna. Caso os limites das respostas adaptativas sejam excedidos, ou haja o comprometimento de nutrientes e componentes celulares, ocorre uma série de eventos que caracterizam a lesão celular. A lesão é reversível até determinado ponto, mas caso o estímulo persista ou seja intenso o suficiente desde o início, a lesão celular é irreversível e ocorre morte celular. Dessa forma, a resposta adaptativa, lesão reversível, lesão irreversível e morte celular podem ser etapas de um dano progressivo. Nos estágios iniciais ou nas lesões leves, as alterações celulares podem ser revertidas caso o estímulo nocivo seja removido. As principais características da lesão reversível são: tumefação celular generalizada, por causa das alterações de concentração de íons e influxo de água; formação de bolhas na membrana plasmática; “descolamento” dos ribossomos do retículo endoplasmático e agregação da cromatina nuclear. Soma-se às alterações morfológicas a redução do armazenamento de energia na forma de ATP, por causa da redução da fosforilação oxidativa. Até certo ponto, a célula ainda consegue reparar os danos. Porém, uma vez que a célula ultrapassa o ponto de “não retorno”, que ainda é debatido, a lesão evolui para irreversibilidade e morte celular. A morte celular representa um dos mais importantes eventos na evolução de qualquer doença, em qualquer tecido ou órgão. Necrose: Morfologia e tipos A morte celular seguida de um processo de autólise, é denominada necrose. Ela ocorre quando a agressão é suficiente para interromper as funções vitais celulares. Nesse caso, há extravasamento de hidrolases lisossomais para o citoplasma e, nesse local, são ativadas pela alta concentração de íons cálcio e iniciam a autólise. As hidrolases são capazes de digerir todos os substratos celulares: as proteases digerem proteínas, lipases digerem lipídeos,ribonucleases digerem ácido ribonucleico, por exemplo. Além disso, no processo de necrose são liberadas moléculas chamadas de alarminas (uratos, fosfatos, por exemplo), que são reconhecidas por receptores celulares e induzem a inflamação. As principais características microscópicas da necrose, quando observados os cortes histológicos são: • Alterações nucleares - Podem se apresentar sob três aspectos: intensa condensação e contração da cromatina, tornando o núcleo intensamente basófilo e bem menor que o normal (picnose nuclear); digestão da cromatina, que acarreta a indistinção dos núcleos na coloração histológica (cariólise) e fragmentação e dispersão do núcleo no citoplasma (cariorrexe). Todos esses aspectos resultam da diminuição excessiva do pH celular, que condensa a cromatina, e da ação das desoxirribonucleases e outras proteases que digerem a cromatina e destroem a membrana nuclear; • Alterações citoplasmáticas - Com o desacoplamento de ribossomos e desnaturação proteica, há o aumento da acidofilia que é evidenciado pelo aspecto eosinofílico ao microscópio de campo claro. Com a evolução da necrose, o citoplasma apresenta um aspecto granuloso e a célula morta pode ser visualizada como uma massa amorfa espiralada (originada pelas membranas danificadas), as chamadas figuras de mielina. Na microscopia eletrônica, ainda poderemos notar a descontinuidade das membranas celulares, dilatação anormal de mitocôndrias, figuras de mielina citoplasmáticas e proteínas desnaturadas. A necrose pode ser classificada em três tipos: • Coagulativa - Uma vez que sua causa mais frequente é a isquemia, também pode ser chamada de necrose isquêmica. Na macroscopia, a área necrótica é esbranquiçada e protuberante, geralmente circundada por um halo vermelho (que reflete a hiperemia compensatória). Microscopicamente, podemos observar cariólise, citoplasma com aspecto de substância coagulada (acidófico e gelificado). Com a progressão, perde-se toda a arquitetura tecidual; • Liquefativa - Caracterizada pela digestão das células mortas, devido à grande quantidade de enzimas lisossomais liberada. A região necrosada apresenta consistência mole ou liquefeita. É comum após a anóxia do tecido nervoso e da suprarrenal, sendo observada também em infecções bacterianas e fúngicas focais. As bactérias estimulam a migração de leucócitos e liberação de suas enzimas lisossômicas. O resultado é uma área necrótica amarelo cremosa, que chamamos de pus; • Caseosa - Caseoso significa semelhante a queijo e denomina a aparência da área necrótica, que é fria e esbranquiçada. Comum na tuberculose, a necrose caseosa apresenta uma área de células rompidas ou fragmentadas e restos granulares amorfos formando uma massa homogênea. A aparência é característica do granuloma, que ainda apresenta borda inflamatória. A gangrena é uma forma de evolução da necrose, resultado da ação de agentes externos sobre a área necrosada. A desidratação da região, especialmente em contato com o ar, origina a gangrena seca. A gangrena úmida é causada pela invasão de microrganismos anaeróbios na área necrosada, produzindo enzimas que liquefazem o tecido morto e produzem gases de odor fétido. Já a gangrena gasosa é secundária à contaminação por bactérias do gênero Clostridium, que produzem enzimas proteolíticas e grande quantidade de gás, formando bolhas. Apoptose: Causas, funções, mecanismos e morfologia A apoptose é uma via de morte celular na qual a célula é estimulada a acionar mecanismos, rigorosamente controlados, que culminam na sua morte. Ao contrário da necrose, na apoptose não há autólise e nem descontinuidade da membrana: a célula é fragmentada, seus fragmentos são envolvidos pela membrana citoplasmática formando os corpos apoptóticos e finalmente são endocitados por células vizinhas, sem induzir um processo inflamatório. • Causas e funções ➢ Processos fisiológicos - Na fisiologia, a apoptose é um fenômeno normal que objetiva eliminar as células que não são mais necessárias, além de participar do controle de proliferação celular nos tecidos. São exemplos de situações fisiológicas em que há a participação da apoptose: remodelamento de tecidos durante a embriogênese, período pós-natal e pós-lactação, morte de leucócitos depois do processo inflamatório e eliminação de linfócitos autorreativos; ➢ Processos patológicos - Já em condições patológicas, a apoptose é desencadeada por inúmeras causas, como infecções virais; hipóxia, radiação ionizante e substâncias químicas, que podem causar danos irreversíveis ao DNA e pela ação de radicais livres, que além de afetarem o material genético celular, podem levar ao acúmulo de proteínas mal dobradas. • Mecanismos Qualquer que seja sua causa, a apoptose resulta da ativação sequencial de enzimas chamadas caspases, responsáveis pelas alterações morfológicas que comentaremos mais adiante. As caspases existem como proenzimas inativas e precisam sofrer clivagem enzimática para se tornarem ativas. A ativação depende de um equilíbrio fino entre a produção de proteínas pró-apoptóticas e anti-apoptóticas. Portanto, a presença de caspases clivadas constitui um marcador importante da apoptose. O processo de apoptose pode ser resumido em uma fase de iniciação, na qual as caspases iniciadoras se tornam ativas, e fase de execução, na qual inicia-se a degradação de componentes celulares críticos pelas caspases executoras. A ativação de caspases, evento-chave da apoptose, pode ocorrer por duas vias distintas: ➢ Intrínseca ou mitocondrial - Principal via de apoptose nas células de mamíferos. Ocorre pelo aumento da permeabilidade da membrana externa mitocondrial. Com isso, há a liberação de proteínas pró-apoptóticas (como o citocromo C, endonuclease G e fator indutor de apoptose - AIF) que estão presentes no espaço intermembranar, para o citosol, culminando na ativação das caspases. A liberação dessas moléculas é rigidamente controlada pela família de proteínas Bcl-2, que inclui proteínas com funções anti-apoptóticas (Bcl-2 e Bcl-XL) e pró-apoptóticas (conhecidas como proteínas BAX). Quando as células são privadas de sinais de sobrevivência, têm seu DNA danificado ou possuem acúmulo de proteínas mal dobradas, provocando estresse do retículo endoplasmático, proteínas sensores percebem a lesão e são ativadas. Esses sensores ativam mecanismos que permitem que o citocromo C e outras proteínas mitocondriais saiam do espaço intermembranar e vão para o citoplasma, iniciando a cascata de ativação das caspases. Como o processo é finamente controlado, é importante comentarmos que existem proteínas mitocondriais que impedem a saída das proteínas pró-apoptóticas pela membrana, como a Bcl-2 e outras proteínas que funcionam como inibidores fisiológicos da apoptose (IAP), impedindo a ativação das caspases. ➢ Via extrínseca (por receptor de morte) - Iniciada pela ativação de receptores de morte presentes na membrana plasmática de diversos tipos celulares. Os receptores de morte mais bem conhecidos são o receptor TNF tipo 1 e a proteína Fas. Eles possuem um domínio citoplasmático que é essencial para a entrega de sinais apoptóticos (domínio de morte). O mecanismo de apoptose por essa via é bem ilustrado com a interação de Fas e seu ligante (FasL). O FasL é expresso em células T que reconhecem autoantígenos e alguns linfócitos T citotóxicos que eliminam células tumorais e células infectadas por vírus. Quando o FasL se liga ao Fas, há a exposição de domínios de morte que recrutam proteínas adaptadoras (FADD – domínio de morte associado a Fas), formando uma base molecular ativadora de caspases. A via extrínseca pode ser inibida pela proteína FLIP, que se liga à primeira pró-caspase da via (pró-caspase 8) e a neutraliza. As duas vias culminam na ativação de uma caspase iniciadora, que ativa o programa sequencial de caspases executoras, que atuam em diversoscomponentes celulares, fragmentando a célula nos chamados corpos apoptóticos. Com isso, há a promoção ativa da fagocitose, de tal modo que os resíduos celulares são removidos antes de sofrer necrose e iniciar um processo inflamatório. • Morfologia ➢ Retração celular - A célula apresenta tamanho menor, citoplasma denso e compactação de organelas. Vale ressaltar que a característica inicial de outras formas de lesão celular é a tumefação, e não a retração; ➢ Condensação da cromatina - Aspecto morfológico mais marcante da apoptose. A cromatina se agrega na periferia, sob a membrana nuclear, formando massas densas de diversos formatos e tamanhos. O núcleo se rompe, produzindo dois ou mais fragmentos; ➢ Formação de bolhas citoplasmáticas e corpos apoptóticos - Primeiramente, ocorre a formação de bolhas superficiais extensas, com posterior fragmentação celular em corpos apoptóticos envoltos por membrana, compostos de restos de citoplasma, organelas e possivelmente fragmentos nucleares. Na histologia (e coloração por hematoxilina e eosina), as células apoptóticas aparecem como massas ovais ou redondas de citoplasma intensamente eosinófilo com fragmentos de cromatina nuclear condensada. Além disso, como o processo é rápido, a apoptose precisa ser extensa para que se torne evidente nos cortes histológicos. A ausência de inflamação também dificulta a identificação microscópica. Distúrbios da circulação A circulação é o mecanismo pelo qual o sangue é distribuído por todo o corpo, a partir do bombeamento do coração e transporte pelos vasos sanguíneos. Basicamente, as funções do sistema circulatório são: promover a correta perfusão tecidual, gerar e manter a pressão interna ao longo de sua estrutura, fornecer as substâncias essenciais ao metabolismo celular e transportar substâncias que devem ser excretadas nos seus locais de destino. Princípios básicos da circulação As artérias são vasos sanguíneos com parede espessa e resistente. A maior artéria do corpo, a artéria aorta, sai do coração levando sangue rico em oxigênio (arterial) para o restante do organismo. Já as artérias pulmonares transportam sangue venoso, rico em CO2, para os pulmões. Por causa de sua composição, as artérias são capazes de transportar o sangue com alta velocidade e pressão. As artérias são classificadas em três tipos, com base em seus tamanhos e suas características estruturais: • Grandes ou elásticas - Inclui a aorta, seus ramos grandes e as artérias pulmonares; • Médias ou musculares - Compreende outros ramos da aorta, como, por exemplo, as artérias coronárias e renais; • Pequenas e arteríolas – Presente dentro dos tecidos e órgãos. Comparativamente às artérias, no mesmo nível de ramificação, as veias são vasos que possuem diâmetros maiores, luz maior, paredes mais finas e tecido muscular pouco desenvolvido. Além disso, possuem válvulas formadas por tecido conjuntivo, que impedem o fluxo sanguíneo retrógrado. As veias e suas ramificações, as vênulas e vênulas pós-capilares, são responsáveis por transportar o sangue venoso dos tecidos para o coração. A exceção são as veias umbilicais e pulmonares, que transportam sangue arterial, rico em O2, para a placenta e para o coração, respectivamente. Os capilares são ramificações de veias e artérias em tamanhos minúsculos, com parede muito fina e delgada, composta apenas de uma célula endotelial envolta por esparsos pericitos. Os capilares formam uma extensa rede e, por conta de sua composição, permitem a pronta difusão do oxigênio e nutrientes entre o sangue e os tecidos. O padrão e a composição celular dos vasos sanguíneos são muito semelhantes em todo o sistema vascular. Porém, há algumas características estruturais que refletem as diferentes funções dos tipos específicos de vasos. As paredes arteriais são mais grossas que as das veias no mesmo nível de ramificação, pois servem para aguentar o fluxo pulsátil e as pressões arteriais mais altas. A espessura da parede arterial vai diminuindo gradualmente, à medida que o vaso diminui. Os componentes básicos das paredes vasculares são as células endoteliais e as células musculares lisas, associadas a constituintes de matriz extracelular, como elastina e colágeno. A quantidade e configuração desses elementos variam ao longo da vasculatura em razão das necessidades mecânicas e metabólicas locais. Nas artérias e veias, a organização se dá em três camadas concêntricas: • Íntima - É a camada mais interna, que está em contato com o sangue circulante e normalmente consiste em uma única camada de células endoteliais sobre sua membrana basal. É separada da média pela lâmina elástica interna; • Média - É uma camada intermediária, que contém muita elastina e permite a expansão e contração das veias durante os movimentos cardíacos, por exemplo. Além disso, destaca-se por ser rica em células musculares lisas; • Adventícia - Fica na parte externa da média, muitas vezes separada dela por uma lâmina elástica externa bem definida. A camada adventícia consiste em tecido conjuntivo frouxo, fibras neurais e pequenas arteríolas. Manutenção do fluxo unidirecional A manutenção do fluxo no interior do sistema circulatório depende principalmente da força contrátil do coração. A contração dos ventrículos ejeta o sangue tanto para a circulação pulmonar quanto sistêmica e a quantidade de sangue ejetada por cada ventrículo, denominada de débito cardíaco, depende da frequência cardíaca e do volume disponível no ventrículo. O sangue bombeado flui pelas artérias, passa pela rede de capilares e retorna aos átrios, em um movimento chamado retorno venoso. O equilíbrio entre o débito cardíaco e o retorno venoso é mantido com a ejeção de sangue pelos ventrículos, a impulsão intermitente do sangue pelos músculos esqueléticos, o movimento respiratório e a pulsação arterial, que constituem as outras bombas do sistema. Tanto os músculos esqueléticos quanto a pulsação arterial pressionam as veias em direção ao coração, fazendo com que o sangue flua para os átrios. Os movimentos respiratórios aumentam a pressão negativa intratorácica, promovendo a sucção do sangue das veias sistêmicas em direção ao átrio direito. Já o retorno venoso dos pulmões é favorecido durante a expiração, quando há a contração pulmonar e dos vasos sanguíneos pulmonares. O fluxo sanguíneo retrógrado no sistema circulatório é impedido pela existência das válvulas atrioventriculares, ventriculoarteriais e venosas, que garantem a unidirecionalidade do fluxo. Fatores que influenciam o fluxo sanguíneo O sangue é uma suspensão na qual células estão dispersas em uma parte líquida, o plasma, onde encontramos muitas moléculas dissolvidas. Junto com as células, essas moléculas determinam a viscosidade sanguínea e, consequentemente, sua fluidez e velocidade dentro dos vasos. Variações na quantidade e na forma dos elementos figurados e na composição plasmática podem causar mudanças na viscosidade sanguínea e alterar a perfusão tecidual. O fluxo sanguíneo entre os lados arterial e venoso no sistema circulatório depende da diferença de pressão entre esses dois compartimentos e da resistência oferecida pelos vasos à passagem de sangue. A resistência, por sua vez, é inversamente proporcional ao comprimento e calibre do vaso, dependendo também do atrito entre as células e a superfície endotelial. Logo as arteríolas são importantíssimas no controle da pressão arterial, pois a resistência periférica, componente fundamental da pressão, aumenta quanto menor é o diâmetro do vaso. A viscosidade do sangue e a velocidade do fluxo fazem com que os elementos figurados ocupem o eixo da coluna em movimento, em que os elementos maiores se deslocam com maior velocidade no centro do vaso e os menores mais próximos à superfície endotelial, com menos velocidade. Esse cenário é denominado de fluxo laminar e evita o contato diretodos elementos figurados ao endotélio. O atrito entre os elementos figurados e a parede vascular também é evitado pela força de cisalhamento oferecida pela sístole ventricular e anatomia curvada da aorta. A perda do fluxo laminar leva à turbulência do sangue, favorecendo a aproximação dos elementos figurados ao endotélio. Nesse contexto, as plaquetas são ativadas, aderem ao endotélio e podem contribuir para trombose e aterosclerose. Regulação do sistema A regulação do fluxo sanguíneo para os tecidos ocorre na microcirculação, em que as arteríolas podem apresentar grandes variações na sua luz, com dilatação ou contração. A vasoconstrição aumenta a resistência vascular periférica que, como já vimos, aumenta a pressão arterial. Já a vasodilatação arteriolar aumenta o fluxo de sangue para os tecidos. A microcirculação reage a estímulos para compensar alterações sistêmicas de pressão e volume, além de responder a estímulos locais quando há aumento pela demanda de sangue, oxigênio e nutrientes. O controle da microcirculação é realizado a partir de reguladores neurais, hormonais, endoteliais e metabólicos. Atuação dos vasos linfáticos Além dos vasos sanguíneos, os vasos linfáticos também compõem o sistema circulatório. Eles possuem paredes finas revestidas por endotélios especializados e conduzem a linfa, formada a partir da reabsorção do líquido intersticial filtrado nos capilares sanguíneos. Ela contém água, micro e macromoléculas e leucócitos. É importante destacar que, além de oferecer retorno do fluido intersticial e leucócitos à corrente sanguínea, os vasos linfáticos também podem transportar microrganismos e células tumorais, representando uma importante via para a disseminação de doenças. Hemostasia A hemostasia ocorre em locais de lesão vascular, envolvendo plaquetas, endotélio e fatores de coagulação. Ela se desenvolve de maneira muito regulada e resulta na formação de um tampão constituído de fibrina, hemácias, plaquetas e eventualmente alguns leucócitos, prevenindo ou limitando uma hemorragia. Após a lesão vascular, mecanismos neurais associados à secreção local de fatores vasoconstritores pelo endotélio (como a endotelina) induzem a vasoconstrição. Esse evento é imediato, transitório e reduz bastante o fluxo sanguíneo na região, mas não é suficiente para parar totalmente o sangramento, pois é fundamental a ativação das plaquetas e fatores de coagulação. A lesão endotelial expõe o fator de von Willebrand e o colágeno na matriz extracelular, que promovem a aderência e ativação plaquetária. Plaquetas ativadas apresentam importante alteração morfológica, passando de pequenos discos arredondados para placas achatadas, emitem prolongamentos que permitem o aumento da sua superfície de contato e começam a liberar grânulos secretores, que atuam no recrutamento de mais plaquetas, formando assim o tampão hemostático primário. Além do fator de von Willebrand e do colágeno subendotelial, o endotélio lesionado também expõe o fator tecidual, uma glicoproteína pró-coagulante ligada à membrana. O fator tecidual se liga e ativa o fator VII, iniciando uma cascata de reações que resulta na formação da trombina. A principal função da trombina é converter o fibrinogênio presente na circulação em fibrina insolúvel, que forma uma malha e atua na ativação plaquetária, fazendo com que mais plaquetas se juntem ao tampão primário. Esse processo consolida a hemostasia primária e culmina na formação do tampão hemostático secundário definitivo. A última etapa do processo hemostático caracteriza-se pela estabilização e reabsorção do tampão. A massa de fibrina polimerizada e plaquetas agregadas sofrem contração e formam um tampão sólido e firme, que previne hemorragias posteriores no local. Nesse momento, mecanismos de contrarregulação, como o ativador de plasminogênio tecidual e trombomodulina, são ativados e limitam a coagulação no local de lesão. Por fim, há o reparo da área vascular lesada e posterior reabsorção do tampão. Plaquetas As plaquetas são fragmentos celulares, sem núcleo e em forma de disco, que se originam dos megacariócitos em locais como a medula óssea. Desempenham papel fundamental na hemostasia, formando o tampão inicial que cobre a lesão vascular e fornecendo uma base para a ligação e concentração de mais plaquetas e fatores de coagulação. A função plaquetária está relacionada à presença de vários receptores glicoproteicos, um citoesqueleto com capacidade contrátil e dois principais tipos de grânulos citoplasmáticos: no grânulo α, encontramos as moléculas de adesão selectina-P; proteínas envolvidas na coagulação, como o fibrinogênio; fator V; fator de von Willebrand; e proteínas envolvidas na restauração do tecido lesado, como a fibronectina. Já nos grânulos δ, também chamados de densos, encontramos moléculas como difosfato e trifosfato de adenosina (ADP e ATP), cálcio ionizado, serotonina e adrenalina. Quando ocorre uma lesão endotelial, ocorre a exposição de moléculas como o fator de von Willebrand e colágeno no tecido conjuntivo subendotelial. As plaquetas, uma vez que encontram e se ligam a essas moléculas, passam por uma sequência de reações que culminam na formação do tampão plaquetário. A adesão plaquetária representa o primeiro passo e é mediada, principalmente, pelas interações com o fator de von Willebrand. Em seguida, algumas alterações morfológicas aumentam a superfície de contato das plaquetas, acompanhadas por alterações em glicoproteínas e fosfolipídios, que aumentam sua afinidade pelo fibrinogênio e servem de base para os complexos de fatores de coagulação. Juntamente com esses dois eventos, ocorre a liberação dos conteúdos dos grânulos, resultando no que chamamos de ativação plaquetária. A trombina e o ADP iniciam a ativação, que culminam em um fenômeno conhecido como recrutamento, que produz ciclos adicionais de ativação plaquetária. Nesta etapa, há também a produção de prostaglandinas, que atuam como indutores potentes da agregação plaquetária. As alterações em glicoproteínas, citadas anteriormente, permitem a ligação do fibrinogênio, que forma pontes entre as plaquetas próximas e favorece sua agregação. Esse processo é reversível, mas com a ativação da trombina há a estabilização do tampão plaquetário, em um ciclo que envolve mais ativação e agregação, resultando na contração plaquetária irreversível. Junto com esse processo, há a conversão do fibrinogênio em fibrina, também pela atuação da trombina. A fibrina atua como um cimento na massa de plaquetas, criando o tampão hemostático secundário. Fatores de coagulação Os fatores de coagulação fazem parte de uma série de reações enzimáticas conhecidas como cascata de coagulação, que culmina na deposição de um coágulo de fibrina. Em cada etapa da reação, encontramos uma enzima, que é um fator de coagulação ativado; um substrato, que é uma proenzima inativa de um fator de coagulação; e um cofator, que atua como acelerador da reação. No exemplo a seguir, esses três componentes são montados em uma base de fosfolipídios com carga negativa, que é fornecida pelas plaquetas ativadas. A trombina é considerada o mais importante fator de coagulação. Possui várias atividades enzimáticas que controlam diversos aspectos da hemostasia e fazem uma ponte entre a coagulação, a inflamação e o reparo tecidual. Entre essas atividades, estão a conversão direta do fibrinogênio solúvel em fibrina insolúvel, estabilização do tampão hemostático, ativação e agregação plaquetária e efeitos pró- inflamatórios, que contribuem para o reparo tecidual e angiogênese. Além disso, possui efeitos anticoagulantes ao deparar-se com o endotélio saudável. A coagulação deve ser restringida ao local da lesão vascular e um de seus fatores limitantes é a diluição promovida pelo fluxo sanguíneo, que “lava” os fatores de coagulação ativados para serem removidos pelo fígado.A necessidade da base de fosfolipídios negativos, que é fornecida pelas plaquetas ativadas, representa outro fator limitante. Porém, os mecanismos contrarregulatórios mais importantes são os fatores expressos pelo endotélio saudável próximo ao local da lesão, como o ativador de plasminogênio tecidual (t-PA). Durante a cascata de coagulação, a cascata fibrinolítica também é ativada, limitando o tamanho do coágulo fibrinoplaquetário e contribuindo para sua posterior dissolução. A quebra da fibrina é realizada pela atividade enzimática da plasmina, em um processo denominado de fibrinólise firmemente controlado. Endotélio Os eventos de formação, propagação ou dissolução dos coágulos e trombos são frequentemente determinados pelo equilíbrio entre as atividades anticoagulantes e pró-coagulantes do endotélio vascular. Em condições normais, as células endoteliais expressam um conjunto de fatores que inibem as atividades pró-coagulantes e outros que aumentam a fibrinólise. Todos esses fatores atuam conjuntamente para prevenir a ocorrência de trombose e limitar o coágulo aos locais de lesão vascular. Porém, uma vez lesionadas ou expostas a moléculas pró- inflamatórias, as células endoteliais perdem várias de suas propriedades antitrombóticas. Uma das funções do endotélio saudável é servir como barreira, protegendo as plaquetas do fator de von Willebrand e do colágeno subendotelial. Porém, o endotélio normal também libera várias moléculas que inibem a ativação e agregação plaquetária, como o óxido nítrico e a prostaciclina. As células endoteliais também possuem capacidade de se ligar à trombina, um dos principais ativadores de plaquetas, alterando assim sua atividade. Em relação à cascata de coagulação, o endotélio normal impede o contato do fator tecidual na parede vascular com os fatores de coagulação. Além disso, expressa várias moléculas que são antagônicas à coagulação, especialmente trombomodulina, receptores de proteína C endotelial e inibidores da via do fator tecidual. Por fim, as células endoteliais sintetizam o ativador de plasminogênio tecidual que, como já discutimos, é um componente primordial da via fibrinolítica. Hemorragia Defeitos primários ou secundários na parede vascular, nas plaquetas ou nos fatores de coagulação (componentes que devem funcionar harmoniosamente para manter a hemostasia) resultam em hemorragias. Os sangramentos anormais variam desde hemorragias maciças fatais, associadas à ruptura de grandes vasos (a aorta, por exemplo), até defeitos sutis na coagulação, que são percebidos apenas em condições de estresse hemostático. As doenças associadas a hemorragias maciças e súbitas incluem os aneurismas da aorta abdominal, complicados pela ruptura da aorta, e o infarto do miocárdio, complicado pela ruptura do coração. Entre as condições de estresse hemostático, destacamos as cirurgias, os procedimentos odontológicos, o parto, os traumas e a menstruação. Entre esses dois extremos, estão as hemofilias , geralmente hereditárias e que podem levar a quadros graves se não tratadas. As causas mais comuns de hemorragias leves incluem uso de aspirina, insuficiência renal e defeitos hereditários do fator de von Willebrand. Já as hemorragias anormais, assim como seus efeitos, estão relacionadas a alguns princípios gerais: • Defeitos da hemostasia primária - Os defeitos plaquetários ou doença de von Willebrand normalmente se apresentam sob a forma de pequenos sangramentos na pele ou nas membranas mucosas, como petéquias (lesões < 2 mm em diâmetro) e púrpuras (lesões entre 2 mm e 1 cm de diâmetro). Sangramentos gastrointestinais, epistaxe (sangramento pelo nariz) ou a menorragia (menstruação excessiva) são outras formas de sangramentos de mucosas associados a defeitos na hemostasia primária. Uma grande preocupação relacionada à trombocitopenia (contagem plaquetária muito baixa) é a hemorragia intracerebral, que pode levar a óbito; • Defeitos da hemostasia secundária - Os defeitos dos fatores de coagulação estão geralmente associados a sangramentos em tecidos de partes moles, como os músculos e as articulações (hemartrose). Porém, ainda não é consenso o porquê de os distúrbios da hemostasia secundária apresentarem esse padrão de hemorragia. Assim como mencionado nos distúrbios da hemostasia primária, a hemorragia intracraniana também pode ocorrer e levar a óbito; • Defeitos generalizados em pequenos vasos - Apresentam-se normalmente como “púrpuras palpáveis” e equimoses (hemorragias com tamanho entre 1 e 2cm), características de distúrbios sistêmicos que rompem vasos sanguíneos pequenos, como nas vasculites, ou que levam à sua fragilidade, como na amiloidose (doença rara em que proteínas dobradas anormalmente formam fibrilas de amiloide que se acumulam em vários tecidos e órgãos, levando à disfunção ou insuficiência do órgão e morte) e escorbuto (doença causada pela deficiência de ácido ascórbico ou vitamina C e normalmente associada ao aparecimento de hematomas). Tanto nas púrpuras quanto nas equimoses, o volume de sangue que extravasa é suficiente para formar uma massa palpável de sangue, o hematoma. O impacto clínico de uma hemorragia depende do volume de sangue, da velocidade do sangramento e da sua localização. Perdas rápidas, de até 20% do volume sanguíneo, podem ter pouco impacto em adultos saudáveis, porém perdas maiores podem levar ao choque hipovolêmico ou hemorrágico. Sangramentos intracranianos podem levar ao aumento da pressão no local, comprometendo o suprimento sanguíneo. A perda sanguínea externa, como na menstruação ou na úlcera péptica, pode resultar em anemia por deficiência de ferro. Porém, quando a hemorragia ocorre em cavidades corporais ou tecidos, as hemácias são retidas e o ferro é reutilizado para a síntese de hemoglobina. Hiperemia e congestão Quando há um processo inflamatório agudo em determinado tecido ou quando forçamos nossos músculos durante a atividade física, ocorre uma dilatação arteriolar que leva a um aumento de fluxo sanguíneo na região. O processo ativo resultante dessa dilatação é o que chamamos de hiperemia. Os tecidos envolvidos ficam vermelhos (eritema), por conta do aumento no volume de sangue oxigenado que chega até eles. A congestão também decorre do aumento do volume sanguíneo dentro dos tecidos, mas é um processo passivo, resultante da diminuição do efluxo sanguíneo de um tecido. A congestão normalmente está associada ao edema, que se desenvolve por conta do aumento da pressão hidrostática provocada pela área congesta. A congestão pode ser sistêmica, como vemos na insuficiência cardíaca ou localizada, em uma oclusão venosa local e isolada. Trombose É a formação de coágulos sanguíneos em veias ou artérias, representando a base das formas mais comuns e graves das doenças cardíacas. As disfuncionalidades fisiológicas que culminam na trombose são conhecidas como Tríade de Virchow e compreendem em: • Lesão endotelial - Representa quase que inevitavelmente o suporte da formação de trombos na circulação arterial e no coração, locais onde a velocidade do fluxo sanguíneo é alta e normalmente impede a formação dos coágulos. Por conta da composição dos trombos arteriais e cardíacos, que costumam ser ricos em plaquetas, supõe-se que a adesão de plaquetas ao endotélio lesionado e sua posterior ativação sejam pré-requisitos para a formação do trombo; • Anormalidades no fluxo sanguíneo - No fluxo sanguíneo normal, plaquetas e outros elementos celulares fluem de maneira central, separados do endotélio por uma camada de plasma, transportados de maneira mais lenta. Alterações no fluxo sanguíneo (estase ou turbulência) promovem a ativação endotelial, aumentando a atividade pró-coagulante e adesão leucocitária por meio de mudanças de expressão de moléculas de adesão e fatores pró-inflamatórios. Além disso, permitem que as plaquetas entrem em contato com o endotélioe reduzam a diluição e “lavagem” dos fatores de coagulação ativados. A estase (estagnação do fluxo sanguíneo) é o principal colaborador para o desenvolvimento da trombose venosa, já a turbulência favorece a trombose cardíaca e arterial pela disfunção ou lesão endotelial e a formação de bolsas de estase locais pelos fluxos de contracorrente. As alterações no fluxo sanguíneo contribuem para a trombose em diversas condições clínicas; • Hipercoagulabilidade do sangue ou trombofilia - Possui papel importante na trombose venosa e pode ser definida como qualquer distúrbio sanguíneo que predispõe à trombose. É dividida em distúrbios: ➢ Primários (genéticos) - Entre as causas hereditárias de hipercoagulabilidade, as mutações pontuais no gene do fator V e no gene da protombina são as mais comuns. Fator V - É extremamente importante na cascata de coagulação e sua mutação resulta na perda de um importante mecanismo antitrombótico, favorecendo uma coagulação excessiva e a formação de trombos. Protrombina - É uma proteína que, quando ativada, promove a conversão de fibrinogênio em fibrina, que, juntamente com as plaquetas, forma uma camada que impede o sangramento. Logo, a protrombina é fator essencial para a coagulação sanguínea. ➢ Secundários (adquiridos) - Incluem lesão tecidual, câncer, repouso prolongado no leito, coagulação intravascular disseminada, trombocitopenia induzida por heparina (doença que ocorre após a administração de heparina não fracionada e induz a formação de anticorpos contra os complexos de heparina e fator plaquetário 4 na superfície de plaquetas e moléculas semelhantes em células endoteliais). Os efeitos induzidos pela ligação dos anticorpos, juntos, produzem um estado pró- trombótico e síndrome do anticorpo antifosfolipídio (condição que possui manifestações clínicas variadas, como tromboses recorrentes, abortos repetidos, embolia pulmonar e trombocitopenia). Os trombos podem se desenvolver em qualquer local do sistema cardiovascular e variam no tamanho e na forma dependendo da causa e região afetada. A partir do ponto de iniciação, local de fixação na superfície vascular, os trombos venosos tentem a crescer no sentido do fluxo sanguíneo e os trombos arteriais em sentido retrógado, ambos se propagando em direção ao coração. À medida que o trombo se desenvolve, a parte crescente fica menos presa à base, podendo se fragmentar e embolizar. • Trombose venosa - Conhecida também como flebotrombose, é quase invariavelmente oclusiva. Como esses trombos formam-se na circulação venosa lenta, tendem a conter mais hemácias e são conhecidos como trombos vermelhos ou de estase; • Trombose arterial - A trombose arterial é frequentemente oclusiva e suas localizações mais comuns são as artérias femorais, cerebrais e coronárias. Os trombos arteriais são normalmente constituídos por plaquetas, fibrina, hemácias e leucócitos degenerados. Caso o paciente sobreviva à trombose inicial, os trombos podem ter como destino combinações de quatro eventos: • Propagação – Com acúmulo progressivo de plaquetas e fibrinas; • Embolização – Com desprendimento do trombo e migração para outros locais da árvore vascular; • Dissolução – Como resultado da fibrinólise, podendo levar à diminuição e ao desaparecimento de trombos recentes; • Organização e recanalização – Em que os trombos antigos se organizam a partir da proliferação de células endoteliais, células musculares lisas e fibroblastos, transformando-os em uma massa de tecido conjuntivo que pode ser incorporada à parede vascular. Os trombos representam maiores preocupações clínicas quando embolizam ou obstruem veias ou artérias. Trombos venosos podem causar congestão e edema em locais distantes da sua origem, além de apresentarem tendência de embolizar os pulmões. As tromboses venosas profundas das extremidades inferiores geralmente estão associadas a quadros de hipercoagulabilidade relacionados a fatores como repouso e imobilização no leito e à insuficiência cardíaca congestiva. As tromboses arteriais causam o infarto agudo do miocárdio, os acidentes vasculares encefálicos e as doenças arteriais obstrutivas crônicas, que levam à redução do fluxo sanguíneo nas extremidades dos membros inferiores. Embolia É a presença de uma massa solta (sólida, líquida ou gasosa) no interior de um vaso, transportada pelo fluxo sanguíneo até locais distantes, que causa geralmente disfunção tecidual e infarto. O êmbolo pode migrar pela árvore vascular até encontrar vasos de calibre muito reduzido, que não permitem sua passagem e resultam na obstrução vascular, parcial ou total. Além disso, dependendo de onde tenha se originado, o êmbolo pode se alojar em qualquer local da vasculatura. A maioria dos êmbolos são trombos desalojados, vindo daí o termo tromboembolismo. Outros êmbolos menos comuns incluem gotículas de gordura, fragmentos de tumor e da medula óssea, bolhas de nitrogênio e corpos estranhos. As consequências clínicas da embolia variam de acordo com o tamanho e a posição do êmbolo, assim como do local vascular obstruído. • Embolia pulmonar - É a forma mais comum da doença tromboembólica e importante causa de morbidade e mortalidade, principalmente em pacientes acamados. Ela se origina, principalmente, de trombos das veias profundas das pernas. Suas consequências incluem insuficiência cardíaca direita, hemorragia e infarto pulmonar e morte súbita; • Embolia de líquido amniótico - Possui taxa de mortalidade de até 80%, embora apresente baixa incidência. É a quinta causa mais comum de mortalidade materna no mundo e uma complicação importante do período de parto e pós-parto imediato, resultando em déficit neurológico permanente em até 85% dos pacientes sobreviventes; • Embolia sistêmica - Derivam principalmente de trombos cardíacos, murais ou valvares, aneurismas aórticos ou placas ateroscleróticas. Nesses casos, para que o êmbolo seja considerado a causa do infarto tecidual, é necessário avaliar o local da embolização e a presença ou não de circulação colateral. Isquemia A deficiência no aporte sanguíneo a determinado órgão ou tecido, geralmente devido a uma obstrução mecânica arterial ou pela redução da drenagem venosa, é denominada de isquemia. Diferentemente da hipóxia isolada, na qual a produção de energia por meio da glicólise anaeróbica continua, na isquemia, além do oxigênio, o fornecimento de substratos para a glicólise também fica comprometido. Ou seja, nos tecidos isquêmicos, não só o metabolismo aeróbico é afetado por conta da hipóxia subsequente, mas também toda a produção de energia anaeróbica. Desse modo, a isquemia tende a causar lesões celulares e teciduais mais rápidas e intensas que a hipóxia isoladamente. O processo isquêmico pode ter como causas funcionais a hipotensão acentuada, a alteração de hemoglobina e a redistribuição sanguínea, como em atividades físicas intensas. Já entre as causas mecânicas da isquemia encontram-se a compressão vascular (pela presença de tumores, calos ósseos, abscessos e cicatrizes), a obstrução vascular (decorrente de uma trombose ou embolia) e o espessamento da parede vascular com consequente diminuição da sua luz, como nas arterites e na arteriosclerose. As consequências de um processo isquêmico dependem da velocidade com a qual a isquemia se instala, do grau de redução do calibre do vaso afetado, da vulnerabilidade do tecido à falta de suprimentos sanguíneos e da existência e eficiência da circulação colateral. Dessa forma, as lesões podem ser de reversíveis e leves até a uma necrose tecidual, gangrena e a um infarto isquêmico. A hipotrofia (ou atrofia) e fibrose podem ocorrer como adaptações a uma isquemia gradual e incompleta. A possível restauração do fluxo sanguíneo para os tecidos isquêmicos pode promover a recuperação celular, se a lesão for reversível, mas também pode, contraditoriamente, exacerbar a lesão e levar àmorte celular. Essa importante e possível consequência da isquemia é o que chamamos de lesão de isquemia-reperfusão. Durante a reperfusão, ocorre estresse oxidativo, ativação do sistema complemento, sobrecarga de cálcio intracelular e infiltração neutrofílica, eventos que causam mais perdas celulares além das já ocorridas durante o processo isquêmico. A lesão de isquemia-reperfusão mostra-se clinicamente importante, pois contribui para o dano tecidual nos infartos do miocárdio e cerebral seguido de terapias para restaurar o fluxo sanguíneo. Infarto Infarto é uma área de necrose tecidual causada por isquemia prolongada. Essa isquemia, por sua vez, é causada pela obstrução do suprimento arterial ou da drenagem venosa. Apesar de o infarto agudo do miocárdio ser o mais conhecido, o infarto pode acometer outros órgãos além do coração: o infarto cerebral e pulmonar, por exemplo, são complicações comuns de várias condições clínicas; o infarto intestinal leva frequentemente ao óbito; e a necrose isquêmica das extremidades, conhecida como gangrena, é um grave problema entre indivíduos diabéticos. A causa da maioria dos infartos é a trombose arterial ou embolia arterial. Porém, outras causas menos comuns de obstrução arterial resultando em infarto incluem a compressão extrínseca do vaso (causada pela presença de um tumor, por exemplo), a compressão vascular por edema e a torção dos vasos. A trombose venosa também pode causar infartos, mas o desfecho mais comum é a congestão. Nesses casos, ocorre a abertura de vasos paralelos que permitem o efluxo vascular e, consequentemente, a melhora do afluxo arterial. Por isso que infartos causados por trombose venosa são mais propensos de ocorrer em órgãos que possuem uma única veia eferente, como os testículos e o ovário. A classificação dos infartos se faz pela cor e pela presença ou não de infecção. Dessa forma, podem ser: • Infarto vermelho (hemorrágico) - No pulmão, os infartos hemorrágicos são a regra, mas eles ocorrem nas seguintes circunstâncias: ➢ Com obstruções venosas (torção testicular); ➢ Em tecidos em que o sangue pode se acumular na zona de infarto (pulmão); ➢ Em tecidos com circulação dupla (fígado e pulmão, por exemplo), em que o fluxo sanguíneo de um vaso paralelo, desobstruído, pode preencher a área necrótica.; ➢ Em tecidos previamente congestos, por conta do fluxo venoso mais lento; ➢ Quando há o reestabelecimento do fluxo sanguíneo para um local de obstrução arterial e necrose prévia. • Infarto branco (anêmico) - Ocorrem com obstruções arteriais em órgãos sólidos de circulação arterial terminal, como coração, rins e baço, e onde a densidade do tecido é fator limitante para a penetração do fluxo sanguíneo na área necrótica; • Infarto séptico - Em relação à presença de infecção, os chamados infartos sépticos ocorrem quando algum vaso sanguíneo infectado sofre embolia ou quando algum microrganismo se instala no tecido necrosado. Nesses casos, o infarto converte-se em abscesso e apresenta resposta inflamatória maior. A apresentação dos infartos geralmente se dá na forma de cunha (ferramenta em forma de prisma agudo em um dos lados), em que o vaso obstruído fica no ápice e a periferia do órgão forma a base. Quando são recentes, os infartos são mal definidos e levemente hemorrágicos. Depois de alguns dias, as margens começam a ficar mais definidas, por conta da região de hiperemia causada pela inflamação. A característica histológica dominante do infarto é a necrose coagulativa isquêmica, mas é importante lembrar que as alterações microscópicas indicativas da necrose levam de 4 a 12 horas para aparecer no tecido morto. A inflamação aguda, resultado da liberação de mediadores pelas células necróticas, está presente na extensão das margens do infarto e mostra-se bem definida de 1 a 2 dias. A resposta de reparo inicia-se nas margens preservadas e, na maioria dos infartos, resulta na formação de uma cicatriz. Uma exceção ocorre no cérebro, pois o infarto nessa região resulta em necrose liquefativa. Os efeitos de uma obstrução vascular podem variar desde praticamente nulos até suficientes para levar ao óbito. Os resultados da oclusão podem ser influenciados por alguns fatores: • Anatomia do suprimento vascular - Órgãos de circulação dupla (pulmões e fígado, por exemplo) são relativamente mais resistentes ao infarto que órgãos de circulação arterial terminal (rins e baço, por exemplo); • Velocidade de obstrução - Oclusões de desenvolvimento lento proporcionam tempo para o desenvolvimento de vias paralelas de perfusão; • Vulnerabilidade do tecido à hipóxia - Neurônios são mais sensíveis à hipóxia que fibroblastos cardíacos; • Hipoxemia - A condição de hipoxemia (baixa concentração de O2 no sangue) independente da causa. Ateroesclerose O termo “aterosclerose” foi introduzido no início do século XX para indicar a lesão arterial por causa do espessamento da camada íntima por depósito de gordura. Os principais alvos da aterosclerose são as grandes artérias elásticas, como, por exemplo, a aorta e a carótida, e as artérias musculares de grande e médio calibres, como as coronárias. O que determina a chance de desenvolver a aterosclerose, bem como sua gravidade, é a combinação entre os fatores de risco. Alguns deles são constitucionais e menos controlados, mas outros são relacionados a comportamentos e podem ser reduzidos com intervenções. Os fatores de risco, em conjunto, causam lesões da camada íntima chamadas de ateromas, placas ateromatosas ou placas ateroscleróticas, que consistem em lesões elevadas, de centro mole e grumoso de lipídeos (colesterol e ésteres do colesterol), cobertas por uma capa fibrosa. Além de obstruir de maneira mecânica o fluxo sanguíneo, as placas também podem se romper levando à trombose vascular obstrutiva. Outra consequência possível é o aumento da distância de difusão da luz para a média, causando lesões isquêmicas e enfraquecimento da parede vascular, o que resulta na formação de aneurismas. • Fatores de risco constitucionais O histórico familiar é o fator de risco constitucional mais importante para o desenvolvimento da aterosclerose. A predisposição familiar para essa condição geralmente envolve vários genes também relacionados com a hipertensão e a diabetes. Além da genética, a idade também é uma influência dominante. Embora o desenvolvimento do ateroma seja um processo normalmente progressivo, não costumamos observar manifestações clínicas até que as lesões alcancem o limite da meia-idade. De fato, a incidência de infarto do miocárdio, por exemplo, aumenta cinco vezes em indivíduos entre 40 e 60 anos. Um terceiro fator de risco, um pouco curioso, é o gênero. Mulheres em pré-menopausa, por exemplo, estão relativamente protegidas contra aterosclerose em comparação aos homens de mesma idade, a menos que elas apresentem predisposição para diabetes, hiperlipidemia ou hipertensão. Porém, após a menopausa, essa incidência aumenta e costuma ultrapassar a dos homens. Os efeitos protetores do estrogênio ainda permanecem em discussão e parecem estar relacionados à idade com a qual a terapia hormonal é iniciada. • Fatores de risco adquiridos A hipercolesterolemia é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento da aterosclerose, podendo sozinha iniciar o desenvolvimento do ateroma. O colesterol está presente nas membranas celulares, constituindo e modulando a fluidez da membrana, e é o precursor de todos os esteroides importantes do organismo, como, por exemplo, estrogênio, testosterona, ácidos biliares etc. Pela insolubilidade na água, o colesterol e outros lipídeos encontram-se associados às proteínas plasmáticas, no caso do colesterol às lipoproteínas. Cerca de 60% a 70% do colesterol é transportado pela lipoproteína de baixa densidade (LDL), que é responsável por fornecer aos tecidos periféricos o colesterol proveniente do fígado.Essa lipoproteína representa um elevado fator de risco para o desenvolvimento da aterosclerose. Já a lipoproteína de alta densidade, o HDL, apresenta em sua composição de 15% a 25% do colesterol e é correlacionada à redução do risco, pois mobiliza o colesterol da periferia (incluindo ateromas) e o transporta até o fígado, para excreção biliar. Uma conduta alimentar rica em gorduras insaturadas, a obesidade e o tabagismo afetam negativamente os perfis dessas lipoproteínas e colesterol. Já a prática de exercícios e o consumo moderado de álcool aumentam os níveis de HDL, diminuindo o risco de aterosclerose. ➢ Diabetes induz a hipercolesterolemia e aumenta acentuadamente o risco para aterosclerose, acidentes vasculares cerebrais e gangrena induzida por ateroma nas extremidades inferiores. ➢ Tabagismo prolongado é um fator de risco bem estabelecido, que aumenta a incidência e a intensidade da aterosclerose. Por outro lado, o abandono do hábito resulta na redução drástica do risco. ➢ Hipertensão arterial também é um fator de risco importante; sozinha pode aumentar o risco de doença cardíaca isquêmica em até 60%. ➢ Sedentarismo como um padrão de vida é um fator de risco adicional para a aterosclerose. Até 20% de todos os eventos cardiovasculares ocorrem na ausência de fatores de risco evidentes, como tabagismo e hiperlipidemia. Esses fatores de risco adicionais também são estudados, como a inflamação (que está relacionada com a formação da placa aterosclerótica e sua ruptura, como veremos mais adiante), os altos níveis de homocisteína sérica, a síndrome metabólica, o padrão de vida sedentário e a desregulação da hemostasia. O entendimento contemporâneo da aterogênese integra os fatores de risco que vimos anteriormente na chamada hipótese de resposta à lesão, em que a aterosclerose é vista como uma resposta crônica, inflamatória e reparativa da parede arterial à lesão ou disfunção das células endoteliais. O ateroma vai se desenvolvendo a partir das interações entre lipoproteínas modificadas, macrófagos e linfócitos T com as células endoteliais e musculares lisas da vasculatura. • Lesão e disfunção endotelial - A lesão ou disfunção das células endoteliais é a base da hipótese da resposta à lesão. A perda da integridade endotelial, por forças hemodinâmicas, irradiação ou por substâncias químicas, resulta no espessamento da camada íntima. Porém, a disfunção endotelial, sem perda da integridade, é a base da maioria dos casos de aterosclerose e é caracterizada pelo aumento da permeabilidade endotelial e da adesão leucocitária e pela alteração da expressão genética. A disfunção pode ser causada por fatores variados, como toxinas do cigarro, agentes infecciosos e citocinas pró-inflamatórias. Porém, os desequilíbrios hemodinâmicos e a hipercolesterolemia são as duas causas mais importantes. De fato, estudos realizados em laboratório mostraram que o fluxo laminar não turbulento, unidirecional, leva à expressão de genes endoteliais envolvidos na proteção contra a aterosclerose; • Acúmulo de lipoproteínas - A hipercolesterolemia pode comprometer diretamente a função das células endoteliais pelo aumento da produção de espécies reativas de oxigênio local, que acabam por reduzir a atividade vasodilatadora e causar lesões de membrana e mitocondriais. Além disso, na hiperlipidemia (níveis de lipídeos anormalmente elevados no sangue) crônica, as moléculas de LDL se acumulam no interior da camada íntima, onde se agregam ou são oxidadas pelos radicais livres produzidos pelas células inflamatórias. A LDL oxidada é acumulada em células musculares lisas e em macrófagos, que não conseguem realizar a degradação completa e acabam se transformando no que chamamos de células espumosas; • Ativação de monócitos - As lipoproteínas modificadas são tóxicas para as células endoteliais, as células musculares lisas e os macrófagos. Além disso, sua captação estimula a liberação de diversas moléculas inflamatórias, como fatores de crescimento, quimiocinas (família de proteínas pequenas que agem primariamente como atraentes químicos para tipos específicos de leucócitos) e citocinas (proteínas produzidas por muitos tipos de células – principalmente linfócitos, células dendríticas e macrófagos ativados, mas também células endoteliais, epiteliais e do tecido conjuntivo – que têm a função de mediar e regular as respostas imunológicas inflamatórias), que criam um ambiente para recrutamento e ativação de monócitos; • Inflamação - O acúmulo de cristais de colesterol e ácidos graxos em macrófagos e outras células desencadeia um processo inflamatório. Há então o recrutamento de monócitos, que se diferenciam em macrófagos e ativação de linfócitos T, com produção de mais citocinas e quimiocinas que recrutam e ativam mais células inflamatórias, como em um ciclo vicioso. A ativação dos leucócitos, como os macrófagos, e das células endoteliais também leva à proliferação de células musculares lisas e à síntese de proteínas da matriz extracelular; • Proliferação muscular lisa e síntese de matriz - A proliferação de células musculares lisas é desencadeada pela liberação de diversos fatores de crescimento derivados de plaquetas aderidas, macrófagos, células endoteliais e pela própria célula muscular lisa. Esses fatores também estimulam a síntese de matriz extracelular, e o resultado de todo o processo é a conversão da estria gordurosa, formada pelas células espumosas, em ateroma maduro. No exemplo a seguir, vemos um esquema com as etapas envolvidas na progressão das placas ateroscleróticas. A aterosclerose é a base das doenças vasculares periféricas, cerebral e coronariana e apresenta alta prevalência no mundo todo. O infarto do miocárdio, o acidente vascular cerebral (AVC), os aneurismas da aorta e a doença vascular periférica são as principais consequências da aterosclerose, que é considerada a doença vascular de maior importância no mundo em termos de morbidade e mortalidade. Edema e fusão Em um cenário fisiológico, a regulação do fluxo dos líquidos entre os vasos sanguíneos e o espaço intersticial é controlada pelo equilíbrio que existe entre a pressão hidrostática e a pressão osmótica coloidal (ou pressão oncótica). Assim, a tendência da pressão hidrostática de empurrar água e sais minerais de dentro dos capilares para o espaço intersticial é balanceada pela tendência da pressão osmótica coloidal de puxar a água e os sais de volta para o leito venoso. Durante esse processo, o líquido acaba por se espalhar no interstício, mas ele é rapidamente drenado pelos vasos linfáticos, retornando para corrente sanguínea. Podemos concluir que, se a pressão hidrostática estiver aumentada ou a pressão osmótica coloidal estiver diminuída, esse equilíbrio é desfeito e acaba por aumentar a saída de líquido dos vasos. Uma vez que o volume de líquido extravasado excede a capacidade de drenagem dos vasos linfáticos, ele se acumula nos tecidos (resultando em edema) ou em uma cavidade serosa (resultando em efusão). Edemas e efusões geralmente estão presentes nos distúrbios que afetam as funções hepática, renal ou cardiovascular e podem ser inflamatórios ou não. Quando relacionados a inflamações, são chamados de exsudatos e se caracterizam por líquidos ricos em proteínas, que se acumulam em razão do aumento da permeabilidade vascular causada pelos mediadores inflamatórios. O exsudato normalmente se localiza em um tecido e suas adjacências, mas caso haja inflamação sistêmica, como na sepse, o edema generalizado pode aparecer como resultado da lesão e disfunção endotelial disseminada. Por outro lado, edemas e efusões não inflamatórios são conhecidos como transudatos, líquidos pobres em proteínas. São comuns em muitas patologias, como doenças renais, desnutrição grave e insuficiência cardíaca. • Aumento da pressão hidrostática - É causado principalmente por disfunções que impedem oretorno venoso, como na trombose venosa profunda e na insuficiência cardíaca congestiva; • Redução da pressão osmótica plasmática - Em condições normais, a albumina (proteína produzida naturalmente pelo fígado. Suas principais funções são a manutenção da pressão osmótica, transporte de hormônios, controle do pH e regulação dos níveis de líquido entre os tecidos e o sangue) é responsável por quase 50% das proteínas totais do plasma. Logo, distúrbios que levam à síntese inadequada ou aumento da perda de albumina na circulação são as principais causas da redução da pressão osmótica plasmática. Exemplos de condições que levam à redução da síntese de albumina são a doença hepática grave e a desnutrição proteica. Já a síndrome nefrótica é causa importante da perda de albumina, que ocorre através dos capilares glomerulares com permeabilidade alterada. Qualquer que seja a causa, a pressão osmótica reduzida gera edema, redução do volume intravascular e hipoperfusão renal; • Obstrução linfática - A obstrução de vasos linfáticos e o bloqueio da eliminação de líquido intersticial podem ser causados por traumas, fibroses, tumores invasivos e até agentes infecciosos. O resultado da obstrução é o linfedema na região afetada. Um ótimo exemplo é visto na filariose, na qual o organismo induz a formação de fibrose obstrutiva dos canais linfáticos e linfonodos, causando edema da genitália externa e de membros inferiores, doença conhecida como elefantíase; • Retenção de sódio e água - O aumento da retenção de sódio está associado à retenção de água e provoca tanto o aumento da pressão hidrostática (por conta da expansão de volume líquido intravascular) quanto a diminuição da pressão oncótica vascular (por causa da diluição). A retenção de sódio está sempre associada ao comprometimento da função renal, como vemos nos distúrbios primários do rim e nos distúrbios cardiovasculares, que diminuem a perfusão renal. • Edema subcutâneo - É importante sinalizador de uma possível doença cardíaca ou renal; • Edema pulmonar - É um problema clínico comum, frequentemente observado na insuficiência ventricular esquerda e também na insuficiência renal, na inflamação ou infecção pulmonar. Os edemas pulmonares geralmente são acompanhados pelas efusões pleurais, podendo comprometer a troca de gases pela compressão do parênquima pulmonar; • Edema cerebral - Apresenta risco de morte. As efusões peritoneais (as ascites), comumente resultantes da hipertensão portal, tendem à contaminação por bactérias, infecções graves e fatais. Choque É um estado de hipoperfusão tecidual, por conta da diminuição do débito cardíaco ou da redução do volume sanguíneo circulante, levando à hipóxia celular. Inicialmente, a lesão celular é reversível, mas o choque prolongado leva a danos teciduais irreversíveis e muito frequentemente a óbito. Hemorragias graves, infarto do miocárdio, embolia pulmonar e as sepses microbianas são exemplos de condições que podem apresentar complicações pelo choque. • Choque hipovolêmico - É o resultado da diminuição do débito cardíaco em razão da perda de volume sanguíneo. Ocorre nas hemorragias graves e na perda de líquido derivada de queimaduras sérias; • Choque cardiogênico - Resultado do baixo débito cardíaco pela falência da bomba miocárdica. Ocorre no infarto do miocárdio (que gera danos extrínsecos ao tecido), nas arritmias ventriculares e na embolia pulmonar (em que há obstrução do efluxo sanguíneo); • Choque associado à inflamação sistêmica - Resultado da ação de diversos tipos de agressão, como traumas, pancreatite e infecções microbianas. Ocorre a liberação de mediadores inflamatórios, que levam à vasodilatação arterial, perda de líquido intravascular e represamento do sangue venoso. O resultado desse processo é a diminuição da perfusão tecidual, hipóxia e uma série de alterações metabólicas que levam à disfunção dos órgãos e, caso persistam, à falência dos órgãos e à morte. O choque causado pela infecção microbiana (choque séptico), por exemplo, é causa líder de mortalidade nos centros de tratamento intensivo. Com menos frequência, o choque pode ocorrer em acidentes anestésicos, lesões da medula espinal (choque neurogênico) ou em uma reação de hipersensibilidade mediada por anticorpos IgE (choque anafilático). Em todas essas formas, a vasodilatação aguda resulta na hipotensão e na redução da perfusão tecidual. • Fases do choque O choque é um distúrbio progressivo que pode levar à morte se não corrigido a tempo. Os mecanismos exatos envolvidos na evolução do choque séptico, por exemplo, ainda representam um desafio clínico. Porém, a menos que a agressão seja suficientemente grave e fatal, como nas hemorragias pela rotura de um aneurisma da aorta, os choques hipovolêmico e cardiogênico tendem a evoluir em três fases genéricas, são elas: ➢ Fase não progressiva - Inicialmente, diversos mecanismos neuro-humorais são ativados e contribuem para manter o débito cardíaco, a pressão sanguínea e a perfusão de órgãos vitais. O resultado são efeitos como taquicardia, vasoconstrição periférica e conservação de líquido pelos rins; ➢ Fase progressiva - Se as causas do choque não forem controladas, ocorre uma evolução quase imperceptível para a fase progressiva, caracterizada pela hipoperfusão tecidual e início do agravamento do desequilíbrio circulatório e metabólico. Uma vez que o fornecimento de oxigênio permanece inadequado, a respiração aeróbica celular é substituída pela glicólise anaeróbica, produzindo excessivamente ácido lático, um quadro conhecido como acidose láctica. Essa acidose leva à diminuição do pH tecidual e ao enfraquecimento da resposta motora dos vasos: as arteríolas se dilatam e o sangue começa a se acumular na microcirculação. O resultado é agravamento do débito cardíaco, lesão anóxica endotelial e hipóxia tecidual generalizada, que afetam os órgãos vitais e os levam à falência; ➢ Fase irreversível - Nos casos graves, o processo entra em um estágio irreversível, em que a lesão tecidual generalizada reflete na liberação de enzimas lisossomais, que acabam agravando ainda mais o estado de choque. Caso haja penetração da microbiota intestinal na circulação, o choque séptico bacteriano pode se sobrepor. Na fase irreversível, mesmo que os efeitos hemodinâmicos sejam corrigidos, a piora da progressão clínica é tão intensa que a sobrevivência não seria possível. • Consequências clínicas do choque ➢ Hipovolêmico e cardiogênico - O paciente apresenta hipotensão, pulso fraco e rápido, pele cianótica, fria e pegajosa; ➢ Choque séptico - A pele pode apresentar-se inicialmente corada e quente, por conta da vasodilatação periférica. Embora inicialmente a ameaça à sobrevivência do paciente esteja ligada à causa que precipitou o choque (como hemorragia grave ou infarto do miocárdio), o próprio estado de choque produz disfunções cardíacas, cerebrais e pulmonares. Além disso, o desbalanço eletrolítico e a disfunção metabólica exacerbam o quadro clínico. Os pacientes que progridem no choque apresentam insuficiência renal caracterizada pela diminuição do débito urinário e por um grave desequilíbrio hidroeletrolítico. O prognóstico varia de acordo com a origem e duração do choque: a maioria dos pacientes jovens e saudáveis acometidos por choque hipovolêmico sobrevive com tratamento adequado. Já o choque séptico ou cardiogênico associado a um extenso infarto do miocárdio apresenta altas taxas de mortalidade, mesmo com excelente atendimento médico. Inflamação, reparo tecidual e neoplasias Inflamação A inflamação tem por objetivo eliminar do nosso organismo tanto a causa inicial da lesão celular, que pode ser um microrganismo ou algum tipo de toxina, quanto as possíveis consequências dessa lesão, que são células e tecidos necrosados. Porém, embora a reação inflamatória seja um dos componentes mais importantes da respostaimunológica, combatendo muitos agressores, ela própria pode causar danos ao organismo. A reação inflamatória é conhecida há muito tempo, tendo algumas de suas características clínicas descritas em papiro egípcio, aproximadamente no ano 3000 a.C. Porém, somente no século I d.C., foram descritos os quatro sinais cardinais da inflamação. São eles: rubor (vermelhidão), tumor (edema), ardor (calor) e dolor (dor). A caracterização do processo inflamatório baseado em sinais cardinais, deu-se exclusivamente a partir de observações de inflamações agudas, em locais onde era possível a observação a olho nu, como a pele e a garganta. No século XIX, um quinto sinal – perda de função – foi adicionado. Uma das características-chave do processo inflamatório é o recrutamento de leucócitos, anticorpos e proteínas do sistema complemento, que estão na circulação, para os locais onde é necessário eliminar os agentes agressores. Essas agressões podem ser externas ao organismo, de natureza física, química ou biológica, ou internas, como o estresse metabólico celular. Ou seja: a inflamação é um evento frequente e pode ser causada por uma diversidade de estímulos, e não necessariamente de natureza infecciosa. Dentre as causas mais comuns e clinicamente importantes da inflamação, estão as infecções, causadas diretamente por bactérias, vírus, fungos, parasitas ou indiretamente por toxinas microbianas. Porém, o processo inflamatório pode possuir causas variadas. São elas: • Necrose tecidual - Leva à inflamação independentemente da causa da morte celular, podendo ser por isquemia (redução do fluxo sanguíneo), trauma, lesões físicas (queimaduras, por exemplo) e químicas (exposição a algumas substâncias tóxicas); • Presença de corpos estranhos - Como suturas e sujeiras, que podem causar inflamação à medida que levam ao dano tecidual ou transportam microrganismos. Além disso, algumas substâncias endógenas, presentes no próprio organismo, podem ser depositadas nos tecidos, como os cristais de colesterol na aterosclerose, e causar essa reação; • Reações de hipersensibilidade - Ocorrem quando o sistema imune causa danos ao próprio indivíduo. As respostas lesivas são direcionadas contra antígenos próprios, no caso de doenças autoimunes, ou são reações excessivas contra alguma substância, como ocorre nas alergias. De forma genérica, o processo inflamatório é dividido em etapas: • Reconhecimento do agente agressor - O reconhecimento de agentes agressores é a primeira etapa da resposta inflamatória. Ele é feito por células epiteliais, células dendríticas, macrófagos residentes, leucócitos ou outros tipos celulares que possuam receptores capazes de reconhecer microrganismos e produtos de dano celular. Essas células, juntamente a seus receptores, representam uma adaptação evolutiva dos organismos frente à presença de agentes indesejados; • Recrutamento de leucócitos - Ocorre após o reconhecimento do agente agressor pelos tipos celulares descritos anteriormente, quando há a liberação de mediadores, como citocinas e quimiocinas, que vão atuar no recrutamento de leucócitos e proteínas plasmáticas. Durante o recrutamento, os vasos sanguíneos se dilatam e aumentam sua permeabilidade, causando a redução do fluxo sanguíneo. Com isso, os leucócitos e outras moléculas recrutadas podem aderir à parede vascular e migrar para o local da lesão; • Remoção do agente agressor - Após recrutamento e ativação dos leucócitos, eles fagocitam e destroem os agentes agressores nos tecidos, assim como as células mortas durante a lesão. A ativação, assim como o recrutamento dos leucócitos, é feita tanto por mediadores liberados pelas células reconhecedoras do agente agressor quanto por proteínas plasmáticas circulantes; • Regulação e resolução da resposta - Uma vez que o agente agressor é eliminado, inicia-se a conclusão do processo inflamatório. Ela ocorre porque os mediadores e componentes de defesa esgotam-se e são dissipados. Mas não é só isso! Temos também a ativação de mecanismos anti-inflamatórios, que entram em ação para controlar a resposta inflamatória e evitar que sejam causados danos excessivos ao organismo; • Restauração do tecido - Quando o objetivo de eliminar o agente agressor é alcançado, há a restauração do local da inflamação à sua normalidade. Porém, outros desfechos para o processo inflamatório existem e dependem da natureza da lesão, intensidade, do local e da resposta do hospedeiro. Inflamação aguda A inflamação aguda é uma resposta rápida à lesão ou à presença de microrganismos invasores. Ela possui dois componentes principais: as alterações vasculares e os eventos celulares. As alterações vasculares são caracterizadas pela dilatação de pequenos vasos, levando ao aumento do fluxo sanguíneo (vasodilatação), e pelo aumento da permeabilidade dessa vasculatura, que permitirá que proteínas plasmáticas e leucócitos saiam da circulação em direção ao local da lesão ou inflamação. Essas alterações iniciam-se logo após a agressão. A vasodilatação é induzida pela ação de vários mediadores químicos (principalmente a histamina) na musculatura lisa dos vasos sanguíneos. Ela ocorre, primeiro, nas arteríolas, seguida do aumento dos outros capilares ao redor. O resultado imediato é o aumento do fluxo sanguíneo, que é justamente a causa do calor e da vermelhidão no local da inflamação. Uma vez que os vasos são dilatados, ocorre o aumento da permeabilidade da vasculatura, com extravasamento de fluido, que é rico em proteínas para os tecidos extravasculares. A saída de fluidos, células e proteínas do sistema vascular para o interior de tecidos é chamada de exsudação. O exsudato, então, é um fluido extravascular que possui elevada concentração de proteínas. Ele resulta do aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos, que pode ser provocada por uma reação inflamatória. Porém, quando há desequilíbrio osmótico ou hidrostático ao longo da parede vascular, mas sem o aumento da permeabilidade, ocorre o que chamamos de transudato: um fluido com baixo teor proteico e pouco ou nenhum material celular. O edema é o acúmulo de fluidos extravasculares no tecido, que pode ser ou um exsudato ou um transudato. O pus é um exsudato inflamatório, rico em leucócitos, restos celulares e microrganismos. A permeabilidade vascular é resultado da abertura de espaços entre as células endoteliais, com consequente saída de fluidos através do endotélio. Vários mecanismos são responsáveis pelo aumento de permeabilidade, e o mais comum é a contração das células endoteliais, induzida pela histamina, resultando no aumento dos espaços entre células. Porém, a lesão endotelial, direta ou induzida por leucócitos, também pode ocorrer, resultando em necrose e separação das células endoteliais. Embora a vasodilatação cause inicialmente o aumento do fluxo sanguíneo, a perda de fluidos através do endotélio e o diâmetro aumentado do vaso levam a um fluxo sanguíneo mais lento, com aumento da concentração de hemácias nos pequenos vasos e consequente aumento da viscosidade do sangue. Essas alterações caracterizam o que chamamos de estase, que é conhecida como congestão vascular e é a causa da vermelhidão localizada no tecido inflamado. A vasodilatação é rapidamente seguida pelo aumento da permeabilidade vascular, que culmina no extravasamento de fluidos e a consequente diminuição do fluxo sanguíneo. Durante o desenvolvimento da estase, os leucócitos circulantes vão se acumulando ao longo do endotélio, da parede vascular. Ao mesmo tempo, ocorre a ativação das células endoteliais por mediadores produzidos no local da lesão ou infecção. Uma vez ativadas, essas células passam a apresentar altos níveis de moléculas de adesão, às quais os leucócitos aderem, e, logo depois, migram através do endotélio para dentro do tecido. Os vasos linfáticos também participam da inflamação aguda. Uma das funções do sistema linfáticoé filtrar e fiscalizar os fluidos extravasculares. Durante a reação inflamatória aguda, tanto os vasos linfáticos como os sanguíneos se proliferam, para lidar com o aumento da carga. O fluxo linfático, portanto, é aumentado e auxilia na drenagem do edema, resultado do aumento da permeabilidade vascular. No processo de resolução da infecção, os vasos linfáticos atuam na reabsorção do fluido extravascular. No entanto, leucócitos, restos celulares e microrganismos também podem ser drenados pela linfa. Os eventos celulares incluem o acúmulo dos leucócitos na parede vascular, migração para o sítio da lesão e posterior ativação, com o objetivo de eliminar o agente agressor. Trata-se de uma consequência das alterações vasculares. Por isso, os leucócitos mais importantes na reação inflamatória são aqueles que realizam a fagocitose, como os neutrófilos e macrófagos. Essas células ingerem e destroem microrganismos, tecidos necróticos e outras substâncias indesejadas. Além disso, também produzem fatores de crescimento que atuarão no processo de reparo tecidual. No entanto, não podemos esquecer que, quando essas células são fortemente ativadas, podem ocorrer danos nos tecidos. O caminho dos leucócitos, desde o endotélio vascular até o tecido, é um processo regulado e mediado por moléculas de adesão e quimiocinas. Ele pode ser dividido da seguinte forma: • Marginação, rolamento e adesão do endotélio - Em uma condição normal, no vaso sanguíneo, o fluxo de hemácias ocorre de maneira central, deslocando os leucócitos em direção à parede do vaso. No início de um processo inflamatório, o fluxo sanguíneo torna-se mais lento, e mais leucócitos assumem uma posição periférica ao longo da parede vascular. Esse processo é chamado de marginação. Depois, os leucócitos começam a fazer ligações transitórias com o endotélio, separando-se e ligando-se novamente às células endoteliais, fazendo o rolamento. Por fim, os leucócitos param em certo ponto da parede vascular, onde realizam a adesão de maneira mais firme. A ligação de leucócitos às células endoteliais é mediada por moléculas de adesão presentes nos dois tipos celulares e que são reforçadas por citocinas, secretadas pelas células sentinelas nos tecidos como resposta aos agentes agressores, garantindo que os leucócitos sejam recrutados para os locais onde os estímulos estão presentes; • Migração nos tecidos em direção aos estímulos quimiotáticos - Após atravessarem o endotélio, os leucócitos penetram nos tecidos lesionados e continuam migrando em direção ao local da lesão por um processo chamado de quimiotaxia. Várias moléculas (exógenas ou endógenas) podem atuar como quimioatraentes, como produtos bacterianos, citocinas, componentes do sistema complemento e alguns metabólitos. Todos eles se ligam a receptores específicos na superfície dos leucócitos, induzindo a migração dessas células e seguindo os estímulos inflamatórios. A natureza do infiltrado inflamatório varia conforme o tempo e o tipo do estímulo. Normalmente, em infecções agudas, ocorre o predomínio de neutrófilos nas primeiras 24 horas, que são substituídos por monócitos e macrófagos em até 48 horas. A razão disso é que os neutrófilos são mais numerosos no sangue e respondem rapidamente às quimiocinas. Entretanto, possuem vida curta nos tecidos, entrando em apoptose e sendo substituídos por monócitos, que, além de sobreviverem por mais tempo, proliferam- se nos tecidos. Uma vez recrutados para o local de infecção ou morte celular, os leucócitos precisam ser ativados para realizarem suas funções. O reconhecimento de microrganismos ou de produtos de morte celular presentes nos receptores de leucócitos induz a ativação dessas células. As respostas funcionais mais importantes na destruição de microrganismos e outros agentes agressores são a fagocitose e a morte intracelular. A fagocitose é um processo complexo, que envolve o remodelamento da membrana plasmática e alterações no citoesqueleto. Ela compreende três principais fases: o reconhecimento e a ligação da partícula a ser ingerida pelo fagócito, a ingestão dessa partícula e, por fim, a morte ou degradação do material ingerido. Após a ligação da partícula aos receptores do fagócito, há a emissão de pseudópodes ao redor dela e, em seguida, a membrana plasmática do fagócito se fecha, formando uma vesícula (fagossomo) que engloba a partícula. O fagossomo, então, funde-se ao lisossomo celular, formando o fagolisossomo. A destruição dos microrganismos e de outros agentes agressores fagocitados é realizada tanto pelas enzimas lisossômicas liberadas quanto pelas espécies reativas de oxigênio e de nitrogênio. Essa é a etapa final da eliminação dos agentes infecciosos e das células necrosadas. Todas as moléculas envolvidas na destruição do material fagocitado são concentradas no fagolisossomo, fazendo com que essas substâncias, que são potencialmente lesivas, sejam separadas do restante do citoplasma e do núcleo do fagócito. As armadilhas extracelulares de neutrófilos (as NETs) são redes fibrilares extracelulares que possuem alta concentração de substâncias antimicrobianas e são liberadas nos locais de infecção, prendendo os microrganismos e evitando que eles se espalhem pelo organismo. Os leucócitos podem causar lesão em células e tecidos normais, e isso ocorre pela ação dos mediadores inflamatórios nesses tecidos. Em algumas infecções de difícil eliminação, como a tuberculose, a resposta imune prolongada e contínua contribui mais para a doença que o próprio agente etiológico. Além disso, o dano pode ser causado quando a resposta inflamatória é inapropriadamente direcionada contra tecidos saudáveis do hospedeiro, como no caso das doenças autoimunes, ou quando ela é excessiva contra substâncias ambientais geralmente inofensivas, como nas doenças alérgicas. Em todas essas situações, os mecanismos envolvidos na ação antimicrobiana são os mesmos que causam lesões em tecidos normais. Isso porque, uma vez ativados, os leucócitos e seus mecanismos não distinguem o hospedeiro do agressor. O processo inflamatório precisa ser rigorosamente regulado para minimizar os danos aos tecidos. Normalmente, a inflamação tende a diminuir com a remoção do agente agressor, porque os mediadores que a induzem são produzidos somente enquanto o estímulo permanece, sendo degradados pouco tempo depois. Além disso, como já comentamos, os neutrófilos possuem curta duração nos tecidos. Por fim, à medida que a resposta inflamatória vai cumprindo seu papel, há a produção de vários sinais de alerta para o fim da reação. Esse fim, em um cenário ideal, significa que houve sucesso na eliminação do estímulo agressor e a restauração do local da inflamação à sua normalidade. Esse processo é chamado de resolução, quando a lesão é eliminada, ou de curta duração, quando houve pouca destruição dos tecidos envolvidos e as células que restaram puderam se regenerar. Porém, muitas variáveis, como a natureza, intensidade, o local e a resposta do hospedeiro, podem modificar o processo básico da inflamação; assim, podemos ter outros dois finais para a inflamação, além da resolução: • Reparo por meio de cicatrização ou fibrose - Ocorre após grande destruição tecidual, ou quando a lesão envolve tecidos que apresentam baixa ou nenhuma capacidade de regeneração ou quando existe exsudato abundante de fibrina no tecido. Nesses casos, o tecido conjuntivo prolifera para dentro das áreas de dano ou exsudato, substituindo o tecido anterior por massa de tecido fibroso; • Evolução da resposta aguda para a inflamação crônica - A cronificação do processo inflamatório ocorre quando há a persistência do agente agressor ou alguma interferência no processo de reparo, impedindo a resolução da resposta inflamatória aguda. Inflamação crônica A inflamação crônica pode representar uma evolução da inflamação aguda, ou pode ter início como uma resposta de baixo graue contínua, sem qualquer manifestação aguda anterior. A inflamação crônica é uma inflamação onde a lesão do tecido e as tentativas de reparo dessa lesão vão existir conjuntamente, em várias formas, e por bastante tempo, podendo chegar a meses de ocorrência. Pode ser causada por: • Infecções persistentes - Wssas infecções causadas por microrganismos que são difíceis de eliminar, como alguns vírus (o vírus da hepatite C, por exemplo), microbactérias (causadoras da tuberculose), fungos e parasitas. Algumas vezes, a resposta inflamatória apresenta um padrão específico, que é chamado de reação granulomatosa. Já em outros casos, uma vez que a inflamação aguda não se resolve, evolui para a inflamação crônica. Um exemplo é a ocorrência de uma infecção bacteriana pulmonar que não foi eliminada e evolui para a formação de um abscesso pulmonar crônico; • Exposição contínua e prolongada a agentes potencialmente tóxicos - Esses agentes podem ser endógenos ou exógenos, como as partículas de sílica, que, quando inaladas de forma recorrente, geram, a longo prazo, uma doença pulmonar conhecida como silicose. A aterosclerose, por exemplo, nada mais é do que um processo inflamatório crônico da parede arterial causado parcialmente pelo excesso de produção e deposição de colesterol e outros lipídeos endógenos; • Doenças de hipersensibilidade - sob certas circunstâncias, reações imunológicas são ativadas de maneira inapropriada ou excessiva contra tecidos do próprio indivíduo, levando às doenças autoimunes. O que ocorre é o estímulo de uma reação crônica por autoantígenos, que se retroalimenta e se perpetua, causando danos teciduais crônicos e inflamação. A artrite reumatoide é um bom exemplo dessas doenças. Há também as doenças alérgicas, que são respostas imunológicas que ocorrem de maneira inapropriada contra substâncias ambientais comuns. A asma brônquica é um exemplo de doença alérgica crônica. Alguns tipos de resposta inflamatória crônica podem desempenhar papéis importantes na patogênese de algumas doenças que normalmente não são consideradas inflamatórias, como a doença de Alzheimer, o diabetes do tipo 2 e algumas neoplasias, em que o estímulo inflamatório promove o desenvolvimento de tumores. Ao contrário da inflamação aguda, a inflamação crônica é caracterizada por infiltrado inflamatório de células mononucleares, como macrófagos, linfócitos e plasmócitos; pela destruição tecidual, que é induzida tanto pelo agente agressor quanto pela própria reação inflamatória; e pelas tentativas de reparo, por meio da substituição do tecido lesado por tecido conjuntivo. Essa substituição é realizada pela proliferação de vasos sanguíneos, a angiogênese, e principalmente pela fibrose. O tipo celular predominante em grande parte das inflamações crônicas são os macrófagos. Eles normalmente são encontrados espalhados pela maioria dos tecidos conjuntivos, além de locais específicos, como fígado, baço, pulmões e linfonodos. Os macrófagos contribuem para a resposta crônica ao secretarem citocinas e fatores de crescimento, que vão atuar em várias células, destruindo os agentes agressores e tecidos, assim como na ativação de outras células, especialmente os linfócitos T. Os macrófagos ativados participam ativamente da eliminação dos agentes lesivos e do início do reparo tecidual, porém também são responsáveis por grande parcela da destruição tecidual que ocorre na inflamação crônica. Quando o agente agressor é eliminado, os macrófagos podem deixar o local da lesão ou persistir continuamente, através da circulação e proliferação no sítio da inflamação. Outro tipo celular presente nas reações inflamatórias crônicas são os linfócitos T e B. Os macrófagos, entre outras funções, produzem citocinas que estimulam as respostas de células T. Uma vez ativadas, as células T também produzem citocinas, que recrutam e ativam macrófagos. Essas interações resultam, então, em um ciclo de respostas celulares que estimulam e sustentam a inflamação crônica. Além dos macrófagos e linfócitos, outros tipos celulares também podem participar da resposta crônica, como os eosinófilos, mastócitos e neutrófilos. Algumas respostas inflamatórias crônicas, como a inflamação granulomatosa, dependem das respostas de células T. Além disso, essas células podem ser a população celular dominante em doenças autoimunes e de hipersensibilidade. Regeneração Ocorre em tecidos que apresentam capacidade de substituir os componentes lesados e retornar à normalidade. O processo de regeneração ocorre a partir da proliferação de células que sobreviveram à lesão e mantiveram sua capacidade multiplicativa, como é o caso dos epitélios da pele e do intestino e alguns órgãos parenquimatosos, em especial o fígado. A proliferação celular é rigidamente controlada por sinais promovidos pelos fatores de crescimento (produzidos especialmente por macrófagos ativados pela lesão tecidual, células epiteliais e estromais) e pela matriz extracelular. Durante a regeneração tecidual, a proliferação celular é acompanhada pelo desenvolvimento de células maduras a partir das células-tronco teciduais. Essas células vivem em nichos especializados e atualmente acredita-se que a lesão desencadeie sinais nesses locais, ativando a proliferação e a diferenciação das células-tronco quiescentes em células maduras que irão repovoar o tecido lesado. Os mamíferos apresentam capacidade regenerativa de tecidos e órgãos limitada. Apenas alguns componentes da maioria dos tecidos conseguem recuperar-se completamente. • Regeneração parenquimatosa A regeneração dos tecidos lesados varia de acordo com a classificação desse tecido e com a gravidade da lesão. Em tecidos lábeis, como é o caso dos epitélios da pele e do trato intestinal, as células danificadas são rapidamente substituídas pela proliferação das células residuais e diferenciação das células-tronco, como já comentamos. Porém, é importante ressaltar que esse processo só ocorre se a membrana basal, a matriz extracelular, estiver íntegra, pois será fonte dos fatores de crescimento necessários para o reparo. Quando ocorre perda de hemácias, durante a lesão tecidual, essa perda é compensada pela proliferação de células-tronco hematopoiéticas da medula óssea e de outros tecidos, ativado por fatores estimuladores de colônia, que são produzidos em resposta ao baixo número de hemácias. Em órgãos parenquimatosos com células estáveis, a regeneração ocorre, mas com exceção do fígado, é um processo limitado. O pâncreas, a tireoide e o pulmão, por exemplo, são tecidos que apresentam certa capacidade regenerativa. Quando um paciente é submetido à remoção de um rim, ocorre uma resposta compensatória do outro rim, pela hipertrofia e hiperplasia das células do ducto proximal. Ainda não se sabe ao certo quais são os mecanismos que possam explicar essa resposta, mas muito provavelmente envolvem fatores de crescimento e interação das células com a matriz extracelular. O fígado humano apresenta uma capacidade regenerativa extraordinária, conforme demonstrada por seu crescimento após hepatectomia parcial. A regeneração desse órgão acontece por meio de dois mecanismos muito importantes e que já foram comentados, que são a proliferação das células remanescentes, os hepatócitos, e o repovoamento celular a partir de células progenitoras. A arquitetura normal dos tecidos só pode ser regenerada se o tecido residual estiver estruturalmente ileso. Caso ocorra uma lesão extensa por uma inflamação ou infecção, que acometa o tecido como um todo, a regeneração é incompleta e vem acompanhada da formação de cicatriz, processo que falaremos a seguir. Em casos de abcesso hepático, com destruição extensa do fígado, por exemplo, ocorre a formação de cicatrizes fibrosas mesmo que os demais hepatócitos tenham capacidade de se regenerar. Cicatrização Caso os tecidos não consigam restituírem-se ou se a lesão das estruturasde suporte tecidual for extensa, o reparo ocorre por meio da cicatrização, que é a deposição de tecido conjuntivo ou fibrosoA cicatriz não é normal, mas ela fornece uma estabilidade estrutural para que o tecido lesado possa voltar a funcionar. Vários tipos celulares se proliferam durante o reparo tecidual, como os fibroblastos, células endoteliais vasculares e as próprias células teciduais remanescentes. Os fibroblastos atuarão principalmente na formação da cicatriz, caso o tecido lesado não possa ser reparado por regeneração. As células endoteliais vasculares se proliferam para criação de novos vasos sanguíneos (angiogênese) que forneçam nutrientes para o processo de reparo. Já as células remanescentes se proliferam com o objetivo de tentar restaurar o tecido danificado. A forma de reparo é determinada em parte pela capacidade de proliferação intrínseca desse tecido. Com base nisso, os tecidos do corpo (e suas células) podem ser divididos em três grupos: • Lábeis ou instáveis - Células de tecidos lábeis são constantemente perdidas e substituídas pela maturação de células tronco e posterior proliferação das células maduras. Exemplos de células lábeis são as células hematopoiéticas da medula óssea e alguns tipos de células epiteliais, como as da epiderme, cavidade oral, as do trato biliar, gastrointestinal e urinário. Todos esses locais podem regenerar-se logo após a lesão tecidual, contanto que a reserva de células-tronco esteja devidamente preservada; • Estáveis - Células de tecidos estáveis são quiescentes, no estágio G0 do ciclo celular, apresentando atividade proliferativa mínima em um ambiente normal. Porém, uma vez que haja a lesão tecidual, elas são capazes de se dividir e sua proliferação é particularmente importante na cura das feridas. Células estáveis constituem o parênquima da maior parte de órgãos sólidos, como pâncreas, rins e fígado. Células endoteliais, fibroblastos e células musculares lisas também são consideradas células estáveis. Esses tecidos e células apresentam capacidade regenerativa limitada após eventuais lesões, com exceção do tecido hepático; • Permanentes - Células de tecidos permanentes são consideradas terminantemente diferenciadas e não proliferativas, como é o caso da maioria dos neurônios e das células cardíacas. A lesão nesses órgãos é irreversível e caracteristicamente resulta em cicatriz, sendo insuficiente qualquer capacidade proliferativa existente para regenerá-los. Caso ocorra uma lesão tecidual grave ou crônica, de modo que a regeneração não seja suficiente para reparar o dano tecidual, ou se os tecidos lesados sejam formados majoritariamente por células permanentes, acontece uma substituição das células lesadas por tecido conjuntivo, formando uma cicatriz. Porém, também podemos ter uma combinação, entre a regeneração de algumas células e a cicatrização. Ao contrário da regeneração, que envolve a restituição dos componentes teciduais, a formação de cicatriz é como se fosse uma espécie de “remendo” nos tecidos lesados. A cicatrização é um processo que ocorre após lesões causadas por traumatismos ou pela morte celular. Ela é dividida em três fases: inflamatória, proliferativa e de maturação. • Fase inflamatória - Tem início imediatamente após a lesão e envolve alterações vasculares e eventos celulares. Inicialmente, para reduzir a perda sanguínea, há a liberação de moléculas vasoconstritoras. A constrição vascular é transitória e imediatamente seguida pelo desencadeamento do processo de hemostasia, que culmina na formação de um coágulo formado por fibrina, colágeno e plaquetas ativadas. Uma vez que o coágulo (tampão fibrino-plaquetário) auxilia na prevenção de hemorragias, a resposta inflamatória se inicia. Ocorre um aumento da permeabilidade vascular, que favorece a migração de leucócitos, principalmente neutrófilos, para o local da lesão. De fato, os neutrófilos são as primeiras células a chegar no local de dano, iniciando a eliminação do agente agressor e de células mortas. Gradativamente são substituídos por macrófagos. Os macrófagos, além de ajudarem na remoção do tecido morto e combate a possíveis microrganismos, secretam citocinas e fatores de crescimento que atuam na angiogênese, na produção de colágeno por fibroblastos e na síntese de matriz extracelular, fatores fundamentais para a transição para a fase proliferativa; • Fase proliferativa - Também chamada de fase de granulação, a fase proliferativa é constituída das etapas de epitelização, angiogênese e formação de tecido de granulação. A epitelização é um processo que ocorre de maneira precoce. Caso a membrana basal esteja intacta, as células epiteliais migram em direção superior e as camadas superficiais são restauradas rapidamente, em aproximadamente 3 dias. Porém, caso a membrana basal tenha sofrido danos, as células epiteliais das bordas da lesão começam a se proliferar para tentar reestabelecer a barreira protetora. Já a angiogênese é caracterizada pela migração de células endoteliais e formação de capilares, essenciais para a adequada cicatrização. A etapa final é a formação do tecido de granulação, na qual os fibroblastos vizinhos migram para o local da lesão e são ativados, saindo do seu estado de quiescência. Há a liberação de fatores de crescimento, como o PDGF (fator de crescimento derivado de plaquetas) e de citocinas, como o TGF-β, que estimulam a proliferação dos fibroblastos, produção de colágeno e a transformação em miofibroblastos, promovendo a contração da ferida; • Fase de maturação - A característica mais importante dessa fase é a deposição de colágeno de maneira organizada. O colágeno produzido inicialmente é mais fino que o colágeno da pele normal. Com o tempo, esse colágeno inicial é reabsorvido e é produzido um colágeno mais espesso. Essas mudanças resultam no aumento da força tensora da ferida. A reorganização da nova matriz extracelular é uma etapa crucial do processo de cicatrização, na qual fibroblastos e leucócitos secretam colagenases que atuarão na degradação da matriz antiga. Portanto, em uma balança que equilibra a síntese da nova matriz e a degradação da matriz antiga, só veremos sucesso na cicatrização quando houver maior taxa de deposição de colágeno e síntese da nova matriz extracelular. O processo de cicatrização de feridas cutâneas, que dependendo da natureza e do tamanho da lesão, pode ser classificado de duas formas: • Cicatrização de primeira intenção - Ocorre quando a lesão acomete apenas a camada epitelial. O reparo consiste basicamente no processo de cicatrização anterior: fase inflamatória, proliferativa e de maturação. Nas primeiras 24 horas, o coágulo é formado e ocupa o espaço do sangue extravasado pelo corte. A reação inflamatória é induzida pela liberação de mediadores liberados pelos componentes do tampão hemostático e das células remanescentes das bordas. Entre 3 e 7 dias, há a proliferação de células epiteliais e de fibroblastos, além da fagocitose do coágulo pelos leucócitos oriundos do processo inflamatório. Por fim, inicia-se a produção de tecido conjuntivo cicatricial e a regeneração do epitélio; • Cicatrização de segunda intenção - Ocorre em grandes feridas, abcessos, ulcerações e no infarto de órgãos parenquimatosos, onde há extensa perda celular e tecidual. Nesses casos, o reparo envolve uma combinação entre os processos de regeneração e cicatrização. Nas primeiras 24 horas. os mecanismos da cicatrização por segunda intenção assemelham-se aos de primeira intenção, porém na cura por segunda intenção há a intensificação do processo inflamatório (especialmente se houver infecção). Entre 3 e 7 dias, ocorre o desenvolvimento abundante do tecido de granulação, acúmulo de matriz extracelular e formação de uma grande cicatriz. Além disso, a contração da ferida, pela ação dos miofibroblastos, geralmente ocorre nas lesões de grande superfície. O processo decontração ajuda a fechar a ferida, uma vez que diminui o espaço entre as bordas, e é uma característica importante desse tipo de cicatrização. A formação da cicatriz e do tecido de granulação podem apresentar dois tipos de complicação: a ruptura da ferida, que chamamos de deiscência, e a ulceração. A deiscência não é muito comum, acometendo com maior frequência pacientes que passaram por uma cirurgia de abdômen. Vômitos e tosse podem produzir estresse mecânico sobre a ferida. A ulceração de feridas ocorre devido à vascularização inadequada durante o reparo, como é o caso das feridas de membros inferiores de indivíduos com aterosclerose. Além disso, quando há a formação excessiva de componentes do processo de cicatriz, podemos ter como consequência as chamadas cicatrizes hipertróficas e os queloides. As cicatrizes hipertróficas são cicatrizes salientes, devido ao acúmulo excessivo de colágeno. Caso essa cicatriz cresça além dos limites da ferida original, sem apresentar regressão, é chamada de queloide. Em geral, as cicatrizes hipertróficas se desenvolvem após traumas ou lesões térmicas que envolvem as camadas mais profundas da derme. Outra anormalidade envolvida na cicatrização das feridas é a granulação exuberante. O que ocorre é a formação excessiva de tecido de granulação, causando protusão acima do nível da pele e dificultando a reepitelização. Porém, a granulação excessiva pode ser removida por procedimentos de cauterização e excisão cirúrgica. No processo normal de cicatrização, a contração da ferida é uma característica importante. Uma vez exacerbada, a contração resulta na contratura e deformidade da ferida e dos tecidos ao redor dela. Essas anormalidades são comumente observadas após queimaduras graves, geralmente na palma das mãos, planta dos pés e parte anterior do tórax, podendo comprometer o movimento das articulações. Fatores que influenciam o reparo tecidual • Fatores locais ➢ A infecção é um importante fator que leva à demora no processo de reparo; ➢ A presença direta ou indireta de microrganismos prolonga a resposta inflamatória, aumentando a lesão tecidual local; ➢ A presença de corpos estranhos, como pedaços de vidro, impede o reparo completo; ➢ Pressão local ou torção, assim como outros fatores mecânicos, podem provocar separação ou abertura espontânea (deiscência) das feridas; ➢ A perfusão tecidual insatisfatória, decorrente de lesões vasculares como na aterosclerose ou por distúrbios hemodinâmicos também retarda ou impede a cicatrização, pois reduz o fornecimento de O2 e nutrientes para os tecidos lesados; • Fatores sistêmicos ➢ O diabetes melito é uma das causas sistêmicas mais importantes de anormalidades no reparo de lesões, devido a lesões vasculares (hipóxia) e alterações em células fagocíticas que favorecem infecções; ➢ O estado nutricional do indivíduo também apresenta influência importante no reparo: a deficiência de proteínas, de vitamina C ou de zinco retarda a cicatrização, pois interfere diretamente nos processos de síntese de colágeno; ➢ O tabagismo pode prejudicar a cicatrização uma vez que a nicotina provoca vasoconstrição e o monóxido de carbono tem efeitos anti-inflamatórios; ➢ A administração de glicocorticoides (esteroides) pode levar ao enfraquecimento da cicatriz devido aos efeitos anti-inflamatórios e à diminuição da fibrose; ➢ O local da lesão e as características do tecido lesionado também são fundamentais para determinar o processo de reparo; ➢ A resposta inflamatória sistêmica, que acompanha infecções e queimaduras extensas, também reduz a eficiência da cicatrização pela baixa perfusão tecidual e aumento de moléculas anti- inflamatórias; ➢ Um último fator muito importante é, sem dúvidas, o tipo e a extensão da lesão. Vimos que tecidos lábeis e estáveis são capazes de restaurarem-se completamente. Porém, caso a lesão seja extensa, a regeneração será incompleta. Já nos tecidos compostos por células permanentes, a lesão resulta na cicatrização, podendo haver tentativas de compensação funcional pelos componentes íntegros, como ocorre no reparo do infarto do miocárdio. Fatores que influenciam o reparo tecidual Atualmente, neoplasia pode ser definida como um distúrbio de proliferação celular, acompanhado da redução ou perda de diferenciação, e desencadeado por uma série de mutações adquiridas que vão afetar uma única célula e sua respectiva progênie. Essas mutações oferecem para as células neoplásicas uma vantagem de sobrevivência e crescimento, por isso a proliferação dessas células é excessiva e independente dos sinais fisiológicos de crescimento, a que todas as outras células normais são submetidas. A oncologia é o estudo dos tumores ou neoplasmas. Os componentes básicos de qualquer tumor são a presença de células neoplásicas clonais, que vão constituir o parênquima tumoral e o tecido conjuntivo, os vasos sanguíneos e as células do sistema imune inato e adaptativo, que juntos formam o estroma reativo do tumor. Os oncologistas classificam os tumores e seu comportamento biológico com base principalmente no componente parenquimatoso. Porém, o crescimento e a disseminação dos tumores são altamente dependentes do seu respectivo estroma. Um tumor é denominado benigno quando avaliamos seus aspectos macro e microscópicos e os consideramos relativamente inocentes. Ou seja, esse tumor vai se manter localizado, não se disseminando para outras áreas, podendo, dessa forma, ser removido por cirurgia local. Porém, mesmo que geralmente não causem a morte do paciente, tumores benignos podem ocasionar morbidade significativa, sendo fatais em algumas vezes. Normalmente, os tumores benignos são denominados pela ligação do sufixo –oma ao nome do tipo celular que originou aquele tumor. Tumores de células mesenquimais geralmente seguem essa regra: condroma significa um tumor cartilaginoso benigno, enquanto fibroma refere-se a um tumor benigno em tecidos fibrosos. Os tumores epiteliais benignos são classificados a partir das células de origem, ou pelo padrão microscópico, e outros pela característica macroscópica. Tumores epiteliais benignos que produzem projeções visíveis, semelhantes a verrugas, a partir de suas superfícies, são denominados papilomas. De forma diferente, os tumores malignos, que são conhecidos coletivamente como cânceres, apresentam capacidade de invadir e destruir o tecido à sua volta, disseminando-se para outros locais do corpo, levando à morte do indivíduo. Porém, uma vez diagnosticados precocemente, podem ser removidos cirurgicamente ou tratados de maneira eficaz com quimioterapia ou radioterapia. Atualmente, embora ter um câncer não seja sinônimo de morte, a designação “maligna” de um tumor deve ser investigada com atenção. Para nomear os tumores malignos, são usadas algumas expressões. Exemplos: sarcomas designam os tumores malignos que surgem de tecidos mesenquimais sólidos (fibrossarcoma, condrossarcoma etc.). Neoplasias malignas de células formadoras do sangue são chamadas de leucemias ou linfomas. Já o termo carcinoma denomina os tumores malignos originários de células epiteliais, de qualquer camada germinativa. Algumas vezes, o tecido ou o órgão que deu origem ao tumor pode ser identificado e é adicionado à sua descrição, como o carcinoma de células escamosas broncogênico. Porém, muitas vezes, a composição celular do tumor apresenta origem tecidual desconhecida. Nesses casos, chamamos de tumor maligno indiferenciado. Normalmente, as células que formam o parênquima de tumores benignos ou malignos são semelhantes entre si. Porém, em alguns poucos casos, ocorre uma diferenciação de um único clone celular neoplásico, que resulta em um tumor misto, como o tumor misto de glândula salivar, onde os componentes celulares são epiteliais, mas o estroma possui componentes ósseos e cartilaginosos. Todos esses elementos derivam de um único clone, queé capaz de produzir células epiteliais e mioepiteliais. A designação de preferência para esse tipo de neoplasia é adenoma pleomórfico. É importante ressaltar que, na grande maioria das neoplasias, os tumores são compostos por células de uma única camada germinativa (endoderma, mesoderma ou ectoderma). Porém, existe uma exceção: o teratoma é um tumor que contém células pertencentes a mais de uma camada germinativa. Ou seja, as células podem se diferenciar e originar neoplasias, que contêm osso, epitélio, gordura e até nervos, tudo de maneira desordenada. A distinção entre tumores benignos e malignos geralmente é feita com base em uma série de características, entre elas o grau de diferenciação, a taxa de crescimento, invasão local e disseminação a distância. • Grau de diferenciação - Em geral, tumores benignos são bem diferenciados, sendo difícil distinguir microscopicamente as células neoplásicas das normais adjacentes. Por outro lado, tumores malignos são bem menos diferenciados ou completamente indiferenciados (anaplásicos), sendo a anaplasia uma das características da malignidade. A orientação de células anaplásicas também se mostra alterada, com crescimento desorganizado. Células cancerígenas normalmente apresentam variações em seu tamanho e sua morfologia, sendo denominadas pleomórficas. Além disso, a morfologia nuclear também se mostra anormal, com núcleos desproporcionalmente grandes e cromatina desorganizada. Em relação à funcionalidade, células neoplásicas benignas são mais propensas a manter as funções de suas células de origem, diferentemente de tumores malignos, que podem adquirir funções inesperadas devido aos distúrbios na diferenciação; • Taxa de crescimento - Tumores benignos normalmente apresentam crescimento progressivo e lento, e podem sofrer paralisação ou regressão. Além disso, as mitoses são normais, sendo raras as figuras mitóticas. Por outro lado, tumores malignos apresentam crescimento irregular, podendo ser lento ou muito rápido. A presença de mitoses não significa que o tumor seja maligno ou mesmo neoplásico, porém numerosas figuras mitóticas, atípicas e bizarras, como fusos mitóticos multipolares, são características morfológicas de tumores malignos; • Invasão local - A capacidade de invasão, assim como o desenvolvimento de metástases, é a característica mais confiável para diferenciarmos tumores benignos dos malignos. As neoplasias benignas costumam crescer como massas coesas, que permanecem bem demarcadas nos locais de origem, sem infiltrarem, invadirem ou causarem metástase. Por outro lado, tumores malignos costumam ser pouco demarcados, infiltrando-se no tecido ao redor; • Metástase - Metástase refere-se à propagação de um tumor para outras áreas não relacionadas ao tumor primário. Neoplasias benignas não formam metástase, sendo essa uma característica de tumores malignos. Todos os tumores malignos possuem o potencial de causar metástase, porém alguns tipos raramente causam. Em geral, a probabilidade de um tumor causar metástase está relacionada ao baixo grau de diferenciação, invasão local agressiva e rápido crescimento. A disseminação dos tumores malignos pode ocorrer através do seu implante direto em cavidades ou superfícies corporais, por disseminação hematológica ou linfática. Bases moleculares do câncer Estima-se que todos os cânceres apresentam oito alterações fundamentais em sua fisiologia celular. São elas: • Autossuficiência nos sinais de crescimento Os genes que promovem a proliferação de células normais são chamados de proto-oncogenes. Nas células cancerígenas, por outro lado, encontramos os oncogenes, que são versões mutadas ou superexpressas dos proto-oncogenes. Os oncogenes codificam proteínas chamadas oncoproteínas, que possuem a capacidade de promover o crescimento celular independentemente dos sinais de crescimento normais, e, assim, fogem do controle do crescimento celular, proliferando continuamente. Os proto-oncogenes participam das vias de sinalização que levam à proliferação, e os proto- oncogenes de pró-crescimento codificam, por exemplo, fatores de crescimento, transdutores de sinal ou componentes do ciclo celular. Já os oncogenes correspondentes codificam oncoproteínas que apresentam funções semelhantes às suas versões normais, mas elas, em geral, são constitutivamente ativas, resultado da contínua ativação dos proto-oncogenes mutados correspondentes, e favorecem as células autossuficientes em crescimento. As mutações pontuais nos genes da família RAS são o tipo mais comum de anomalia envolvendo proto-oncogenes humanos. A proteína RAS, codificada pelos genes de mesmo nome, atua como um transdutor de sinal extracelular, ou seja, auxilia na comunicação da membrana celular com o núcleo, principalmente na transmissão de sinais estimulatórios de crescimento. A forma inativa da proteína RAS é ligada a GDP, enquanto a ligação a GTP promove sua ativação. Mutações em RAS fazem com que essa proteína permaneça ativada, ligada a GTP, promovendo continuamente o estímulo de pró-crescimento celular. Estima-se que até 20% de todos os tumores humanos apresentam mutação das proteínas RAS, mas, em alguns tipos específicos, a frequência de mutação é muito maior. Cerca de 90% dos adenocarcinomas pancreáticos, por exemplo, apresentam mutação pontual em RAS. • Insensibilidade aos sinais inibidores de crescimento Os proto-oncogenes conduzem à proliferação normal das células. Já os genes supressores de tumor e seus respectivos produtos são responsáveis por frear essa proliferação. Logo, caso ocorram anomalias nesses genes, teremos a diminuição da inibição do crescimento, que é uma marca da carcinogênese. As proteínas codificadas pelos genes supressores de tumor formam um sistema de checagem de todos os pontos do ciclo celular, evitando o crescimento descontrolado. Muitas delas, como as proteínas RB e p53, reconhecem sinais de estresse celular, principalmente o dano ao DNA, e respondem finalizando a multiplicação celular. O RB é um gene regulador negativo fundamental do ciclo celular, na transição da fase G1 para S, atuando também no controle da diferenciação celular. Quando hipofosforilada, RB exerce um efeito antiproliferativo e, uma vez que haja sinalização de fatores de crescimento, RB é hiperfosforilada e inativada. Na maioria dos cânceres humanos, esse gene está diretamente ou indiretamente inativado. Um dos mecanismos que comprometem a funcionalidade da RB são mutações em um dos quatro genes que regulam sua fosforilação. Com isso, praticamente todas as células cancerígenas apresentam desregulação no ponto de checagem G1/S, proliferando-se indefinidamente. O TP53 regula a progressão do ciclo celular, o reparo do DNA, a senescência celular e a apoptose. Com todas essas funções, não é difícil imaginar que mutações de perda de função nesse gene ocorram em praticamente todos os tipos de câncer, incluindo os carcinomas de pulmão, de cólon e mama, as três principais causas de morte por câncer. Realmente, o TP53 é o gene que mais sofre mutação em cânceres humanos e, na maioria dos casos, as mutações estão presentes em ambos os alelos. A proteína p53, codificada pelo gene TP53, faz parte de um sistema de sinais que detectam danos ao DNA, encurtamento de telômeros, hipóxia e o estresse causado pelo excesso de sinalização pró-crescimento. • Alteração do metabolismo celular Mesmo em um ambiente com doses suficientes de oxigênio, as células tumorais apresentam uma mudança no metabolismo celular, caracterizado por altos níveis de absorção de glicose e aumento da conversão de glicose para lactose, pela via glicolítica. Esse fenômeno, chamado de efeito Warburg é conhecido como glicólise aeróbica, permite a síntese de macromoléculas e organelas que são necessárias para o rápido crescimento celular. • Evasão da apoptose A morte celular pela apoptose é uma resposta protetora acondições patológicas que poderiam contribuir para a malignidade se as células defeituosas permanecessem viáveis. Vários sinais, como danos ao DNA, desregulação de algumas oncoproteínas e a perda de aderência celular à membrana basal, podem desencadear a apoptose. Anomalias nas vias da apoptose (intrínseca ou extrínseca) estão presentes em células cancerígenas, sendo as lesões que desativam via intrínseca (mitocondrial) as mais comuns. Nesse caso, o mecanismo de neutralização da ação das proteínas anti-apoptóticas, como a BCL2, é um dos mais estabelecidos. Em mais de 85% dos linfomas de células B foliculares, o gene anti-apoptótico da BCL2 é superexpresso, devido a uma translocação genômica. • Potencial de replicação ilimitado Assim como as células-tronco, os tumores possuem capacidade irrestrita de proliferação. Além disso, todos os cânceres contêm células que são imortais. Três fatores, conjuntamente relacionados, parecem ser fundamentais para a imortalidade das células cancerígenas. São eles: ➢ Evasão da senescência - A grande maioria das células normais podem se dividir de 60 a 70 vezes. Após esse limite, essas células entram em senescência, deixando o ciclo celular e nunca mais se dividindo. O estado de senescência está associado à regulação positiva de supressores de tumor, como a p53, que mantém a RB em um estado hipofosforilado, que favorece a interrupção do ciclo celular. O ponto de checagem do ciclo celular G1/S, que é dependente de RB, é interrompido em quase todos os cânceres, por meio de várias aberrações genéticas e epigenéticas; ➢ Evasão da crise mitótica - A resistência à senescência aumenta a capacidade replicativa, mas não torna a célula imortal. Essas células entram em uma fase chamada crise mitótica e morrem, num fenômeno que está associado ao encurtamento progressivo dos telômeros. A manutenção dos telômeros é vista em quase todos os tumores pela regulação positiva da telomerase. Alguns outros tumores ainda utilizam outro mecanismo dependente da recombinação de DNA, denominado alongamento alternativo de telômeros; ➢ Capacidade de autorrenovação - Como os cânceres são imortais e se proliferam indefinidamente, acredita-se que eles devam conter células que possuem capacidade de autorrenovação, as chamadas células-tronco do câncer. O número dessas células em tipos específicos de câncer, assim como sua identidade, ainda é motivo de debate, e os pesquisadores permanecem incertos se essas células são comuns ou raras nos tumores. • Manutenção da angiogênese As células neoplásicas não são capazes de crescer sem um suprimento vascular; assim, a angiogênese tumoral deve ser induzida. A vascularização de tumores é essencial para o fornecimento de nutrientes e remoção de resíduos do catabolismo, sendo controlada pelo equilíbrio entre fatores angiogênicos e antiangiogênicos, produzidos pelas células estromais e tumorais. Em tumores angiogênicos, a balança pesa para o lado dos promotores da angiogênese. Além disso, outros fatores regulam a angiogênese, como a p53, que induz a síntese do inibidor da angiogênese trombospondina-1. Por outro lado, a sinalização de RAS, por exemplo, regula positivamente a expressão de VEGF, que é um fator pró-angiogênico. Apesar disso, a vasculatura tumoral não é totalmente normal, apresentando um padrão aleatório de conexão, com vasos permeáveis e dilatados. O acesso dos tumores a esses vasos anormais é um dos fatores que contribui para a metástase. Dessa forma, a angiogênese é considerada um fator fundamental para a malignidade. • Invasão e metástase A invasão local de um tumor, assim como a metástase, é um marco da malignidade, resultado de interações entre as células tumorais e o estroma tecidual normal. Alterações nas moléculas de adesão intercelular resultam na dissociação entre as células, sendo o primeiro passo do processo de invasão. O segundo passo é a degradação da membrana basal, assim como do tecido conjuntivo intersticial, seguido das alterações na ligação das células tumorais e as proteínas da matriz extracelular. A última etapa da invasão é a locomoção, que impulsiona as células neoplásicas através das membranas basais e da matriz degradada. Em relação à migração, alguns tumores apresentam tropismo por algum órgão, por conta da expressão de receptores de adesão ou quimiocinas, que possuem seus ligantes expressos nas células endoteliais do local metastático. • Evasão da resposta imune O tumor, bem como os antígenos tumorais (produtos de proto-oncogenes mutados e proteínas superexpressas ou expressas de forma aberrante, por exemplo), pode ser reconhecido pelo sistema imunológico do indivíduo como “não próprio” e ser destruído. Existem diversas formas de evasão tumoral da resposta imune, como o crescimento seletivo de variantes antígeno-negativas, redução ou perda da expressão de antígenos de histocompatibilidade e imunossupressão, mediada pela expressão de certos fatores pelas células tumorais, como o TGF- β. As células tumorais também podem adquirir diversos tipos de mutações oncogênicas, caracterizadas por mutações cromossômicas pontuais e outras anomalias cromossômicas não aleatórias, como translocações, deleções e amplificações de genes. Além das alterações cromossômicas, as alterações epigenéticas possuem um papel importante na malignidade das células cancerígenas. Essas alterações incluem o silenciamento dos genes supressores de tumor pela hipermetilação do DNA e as alterações globais na metilação e em histonas. A aquisição dessas alterações, tanto genéticas quanto epigenéticas, pode ser acelerada pela instabilidade genômica tumoral e pela inflamação promotora do câncer. Agentes carcinogênicos • Carcinogênese química A carcinogênese é um processo de múltiplas etapas e, para compreender a carcinogênese química, é necessário que você conheça seus principais estágios: a exposição das células a uma dose suficiente de agentes carcinogênicos resulta no que chamamos de iniciação. As células iniciadas são células alteradas, potencialmente capazes de gerar um tumor. A iniciação, que ocorre de maneira rápida e irreversível, provoca um dano permanente ao DNA (mutações), mas, de maneira isolada, não é suficiente para a formação do câncer. Após a exposição ao agente iniciador, o surgimento de tumores pode ser induzido por um agente promotor, que estimula a proliferação das células mutadas. Os agentes promotores não são por si só carcinogênicos, sendo que as alterações celulares causadas por eles não afetam o DNA diretamente e são reversíveis. Porém, a proliferação celular das células iniciadas pode levar a outras mutações adicionais, resultando no aparecimento de um clone canceroso. Os agentes químicos carcinogênicos iniciadores possuem, em sua estrutura, grupos eletrófilos altamente reativos, que danificam diretamente o DNA, resultando em mutações e, eventualmente, em câncer. As substâncias químicas que podem causar a iniciação da carcinogênese são classificadas em duas categorias: ➢ Ação direta – As substâncias não precisam da conversão metabólica para se tornarem carcinogênicos, como os agentes alquilantes utilizados na quimioterapia. ➢ Ação indireta - As substâncias não são ativas até que sejam convertidas para um carcinógeno final. Os hidrocarbonetos policíclicos, presentes em combustíveis fósseis, são os mais potentes carcinógenos químicos indiretos. Os promotores carcinogênicos químicos, como ésteres de forbol, hormônios, fenóis e drogas, não são mutagênicos, mas sua aplicação leva à proliferação e expansão clonal das células iniciadas. • Carcinogênese por radiação A radiação na forma de raios ultravioleta (UV) da luz solar ou na forma de radiação ionizante possui efeito carcinogênico. Acredita-se que os raios UVB sejam os responsáveis pela indução dos cânceres de pele, como carcinoma de células escamosas, carcinoma basocelular e melanomada pele. A carcinogênese provocada pela luz UVB ocorre através da promoção de formação de dímeros de pirimidina no DNA. Essas ligações resultam na distorção da hélice do DNA, impedindo o pareamento adequado com a fita complementar. Esses dímeros são normalmente reparados pela via de reparo de DNA; com a exposição solar excessiva, as fitas mutadas tornam-se frequentes e superam a capacidade de reparo, levando ao câncer em alguns casos. Além disso, as radiações ionizantes eletromagnéticas (raios X e raios γ) e particuladas (partículas α e β, prótons e nêutrons) também são carcinogênicas. A exposição a essa radiação de forma médica, ocupacional, os acidentes em usinas nucleares e até mesmo a explosão da bomba atômica culminaram no aparecimento de vários cânceres. Essa radiação gera ruptura do cromossomo, translocações e, com menos frequência, mutações pontuais, resultando em danos genéticos e carcinogênese. • Carcinogênese microbiana Diferentes microrganismos são capazes de induzir alterações no DNA, como é o caso do HPV, produzir proteínas que interferem na transcrição dos genes, como o HTLV-1, produzir oncoproteínas com a inativação de genes supressores e induzir uma inflamação crônica imunologicamente mediada, com proliferação e dano genômico a longo prazo, como ocorre com os vírus das hepatites B e C e com a bactéria Helicobacter pylori. Aspectos clínicos das neoplasias O câncer é compreendido como um conjunto de diferentes doenças de variadas localizações que podem, mesmo quando em uma única localização, apresentar alterações fenotípicas e genotípicas nos tipos celulares envolvidos na formação do tumor. A localização do tumor, seja ele benigno, seja maligno, é um fator crítico para os efeitos clínicos. A presença e o crescimento da massa neoplásica podem prejudicar tecidos vitais, fornecendo um local apropriado para o aparecimento de infecções. Além disso, o conhecimento da localização do tumor é fundamental para o manejo do paciente oncológico. Tumores pancreáticos e alguns tipos de tumores neurológicos são de difícil intervenção cirúrgica e medicamentosa, além de alto grau de agressividade e invasividade. Outro exemplo são os tumores em glândulas endócrinas, como a hipófise, que podem levar a disfunções hormonais de graves consequências. A secreção crônica excessiva de insulina em adultos pode ser indicativa de tumor nas células beta pancreáticas, chamado de insulinoma. Apesar de raro, a grande maioria dos insulinomas é benigno, sendo os malignos geralmente deficientes na excreção da insulina, tamanha a diferenciação fenotípica das células tumorais. No caso dos tumores hipofisários, principalmente os adenomas, as manifestações clínicas estão relacionadas ao tipo celular secretor específico que está transformado. Por exemplo, existem adenomas hipofisários lactotróficos (secretor de prolactina), gonadotróficos (secretor de hormônio luteinizante e hormônio folículo estimulante), somatotrófico (secretor de hormônio do crescimento), entre outros. Os adenomas podem ter como consequência a manifestação de alterações visuais, pela compressão do nervo óptico, ou alterações endócrinas, como a interrupção do ciclo menstrual, produção de leite fora do período de lactação (podendo acometer também homens), impotência e perda da libido. Outro aspecto clínico que pode ser observado em pacientes com câncer é a perda progressiva da gordura e massa magra corporal, associada à fraqueza profunda, anorexia e anemia. Esse processo é denominado caquexia e está associado à perda uniforme de gordura e músculo magro, elevada taxa metabólica basal e a algumas evidências de inflamação sistêmica. Embora os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da caquexia no câncer não sejam ainda bem compreendidos, estudos indicam que a associação da doença com o sistema imune, a partir da liberação de mediadores, pode ter papel importante na perda de massa corporal. Em alguns pacientes oncológicos, há o desenvolvimento de sinais e sintomas que não são prontamente explicados pela localização anatômica do tumor, ou pelos aspectos hormonais provenientes do tecido no qual o tumor surgiu. Essas manifestações são conhecidas como síndromes paraneoplásicas e antecedem e acompanham o progresso do câncer, desaparecendo com a cura e reaparecendo se houver recidiva. No caso das dermatoses paraneoplásicas, existem as dermatoses reveladoras de câncer interno, como acantose nigricante maligna, pênfigos, eritema gyratum repens, tromboflebite migratória, entre outras. Embora existam diversos tipos de câncer de pulmão, o carcinoma broncogênico é o mais comum, tendo a sua origem quase sempre relacionada ao fumo crônico. O sintoma mais recorrente e precoce é a tosse, sendo observada em até 70% dos pacientes. Outras manifestações, como obstrução dos brônquios, diminuição da capacidade respiratória, sibilos e expectoração hemóptica (expectoração de sangue), podem aparecer, dependendo do estágio e da localização pulmonar do tumor. Em situações mais graves de invasão do tumor para outras áreas intratorácicas, isso pode resultar no acometimento da pleura e de estruturas do sistema nervoso central, como o plexo braquial. A dor no paciente oncológico é fator agravante na diminuição da qualidade de vida, e sua incidência aumenta com a progressão da doença, podendo afetar até 70% dos pacientes, sendo 90% destes em estado avançado. Curiosamente, cerca de 20% dos pacientes relatam que a dor está associada à terapia, e não propriamente à doença. Em muitos casos, é necessária a administração simultânea de analgésicos para conter a dor, incluindo opioides, como a morfina. Não menos importante, é preciso atentar para os cuidados psicológicos do paciente com câncer. Frequentemente, sintomas como perda ou diminuição do convívio social, da integridade física, estreitamento do círculo social, incapacidade de manter a rotina pré-diagnóstico e descrença religiosa são descritos nos pacientes neoplásicos. Hostilidade, ansiedade, culpa, depressão e psicose também são reações comuns. As manifestações clínicas do câncer se baseiam, em muitos casos, na localização do tumor, seja ele restrito ao órgão de origem, seja quando já se estende a outros tecidos. A classificação de um câncer é baseada no grau de diferenciação das células neoplásicas, no número de mitoses e na sua arquitetura celular. Os critérios para cada classificação variam para os diferentes tipos de tumores, mas geralmente são compostos de duas (baixo e alto grau) a quatro categorias. Entretanto, essa tarefa não é nada fácil. No caso dos tumores de mama, por exemplo, existe grande heterogeneidade fenotípica, com tumores de graus, estágios e tipos histológicos diferentes. Atualmente, é imprescindível a associação de dados histológicos, anatômicos, imunológicos e genéticos para compreender por completo determinado fenótipo tumoral. Outro método importante utilizado para inferir a provável agressividade clínica de um tumor é o estadiamento. O estadiamento dos cânceres sólidos baseia-se no tamanho da lesão primária, no grau de disseminação para os linfonodos regionais e na presença ou ausência de metástases via hematológica. Hoje em dia, o principal sistema de estadiamento é do American Joint Committee.