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ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS SUMÁRIO 1. Acúmulos Intracelulares .......................................... 3 2. Lipídios ........................................................................... 4 3. Proteínas .....................................................................10 4. Degeneração Hialina ..............................................12 5. Glicogênio ...................................................................13 6. Pigmentos ...................................................................14 7. Calcificação Patológica ..........................................21 Referências Bibliograficas .........................................26 3ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS 1. ACÚMULOS INTRACELULARES Os transtornos metabólicos nas célu- las podem se manifestar com acúmu- lo de substâncias, as quais, podem ser separadas em duas categorias: Constituintes celulares normais: água, lipídios, proteínas e carboidratos. Substâncias anormais: substâncias exógenas, como minerais ou produ- tos de agentes infecciosos, ou endó- genas, como produtos da síntese ou metabolismo anormal. Essas substâncias podem se acumu- lar no citoplasma ou no núcleo das células de modo transitório ou per- manente e podem ter um caráter ino- fensivo ou intensamente tóxico. Em alguns casos, a célula produz a subs- tância anormal, e, em outros, pode estar apenas armazenando produtos de processos patológicos que ocor- rem em outra parte do corpo. Muitos processos resultam de acúmulos in- tracelulares anormais, mas a maioria dos acúmulos é atribuída a quatro ti- pos de anormalidades: Produção normal ou aumentada de uma substância endógena, mas com a taxa de metabolismo inadequada para removê-la (exemplos: degene- ração gordurosa do fígado e a reab- sorção de gotículas de proteína nos túbulos renais). Acúmulo de uma substância endóge- na anormal, tipicamente o produto de um gene mutado, devido a defeitos no dobramento e transporte da proteína e uma inabilidade de degradar eficien- temente a proteína anormal (exem- plos: acúmulo de α-1-antitripsina nos hepatócitos e de várias proteí- nas mutadas em distúrbios degene- rativos do sistema nervoso central). Acúmulo de uma substância endó- gena normal devido a defeitos, ge- ralmente herdados, em enzimas que são necessárias para o metabolismo da substância (exemplos: doenças causadas por defeitos genéticos de enzimas envolvidas no metabolismo dos lipídios e carboidratos, resul- tando no depósito intracelular des- sas substâncias, principalmente nos lisossomas). Deposição e acúmulo de uma subs- tância exógena anormal devido à au- sência de maquinaria enzimática para degradar a substância pela célula e incapacidade de transportá-la para outros locais (exemplos: acúmulos de partículas de carbono e substâncias químicas não metabolizáveis, como a sílica). Em muitos casos, se a sobrecarga for controlada ou interrompida, o acúmu- lo é reversível. Nas doenças de depó- sito genéticas, o acúmulo é progressi- vo e a sobrecarga pode causar lesão celular, levando, em alguns casos, à morte do tecido e do paciente. 4ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 1. Mecanismos de acúmulos intracelulares. Fonte: Aula Sanarflix. Célula normal Fígado gorduroso Acúmulo de proteínas anormais Acúmulo de materiais exógenos Doença de depósito lisossômico: acúmulo de materiais endógenos Metabolismo anormal Ausência da enzima Ingestão de materiais indigeríveis Defeito no dobramento ou transporte de proteínas 2. LIPÍDIOS Todas as classes principais de lipí- dios podem se acumular nas células (triglicerídeos, colesterol/ésteres de colesterol e fosfolipídios). Além disso, complexos anormais de lipídios e car- boidratos se acumulam nas doenças de depósito lisossômico. Esteatose (Degeneração Gordurosa) Os termos esteatose e degenera- ção gordurosa descrevem acúmulos citosólicos anormais de triglicerídeos dentro das células parenquimatosas do fígado, principal órgão envolvido no metabolismo lipídico, porém, tam- bém pode ocorre no coração, múscu- lo e rins. As causas de esteatose in- cluem toxinas, desnutrição proteica, diabetes melito, obesidade e anoxia. Nas nações desenvolvidas, as causas mais comuns de degeneração gor- durosa hepática significativa (fígado gorduroso) são o abuso do álcool e doença hepática gordurosa não alco- ólica, que frequentemente está asso- ciada com diabetes e obesidade. 5ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 2. Acúmulo citosólico de triglicerídeos. Fonte: Aula Sanarflix. Diferentes mecanismos são respon- sáveis pelo acúmulo de triglicerídeos no fígado, em especial, o aumento de glicerol-3-fosfato (G3-P), intermediá- rio da glicólise, que serve como subs- trato para a síntese de triglicerídeos; e a ação de intermediários metabóli- cos do metabolismo do álcool, do di- nucleotídeo de nicotinamida-adenina reduzido (NADH), produto do meta- bolismo do álcool, e da aceleração da conversão de fosfato de hidroxiaceto- na para G3-P. Outro mecanismo en- volvido com o acúmulo de trigliceríde- os é o aumento na síntese de ácidos graxos, por exemplo, o acetil coenzi- ma A, produto final do metabolismo do álcool, que é usado para a síntese dos ácidos graxos. De outra forma, nós temos a diminuição da β-oxida- ção de ácidos graxos devido ao con- sumo de álcool/fome, hipóxia ou to- xina da difteria, levando ao acúmulo de lipídios pela maior mobilização de ácidos graxos do tecido adiposo. Os ácidos graxos livres do tecido adiposo ou do alimento ingerido são normal- mente transportados para os hepató- citos, onde são esterificados a trigli- cerídeos, convertidos em colesterol ou fosfolipídios ou oxidados a cor- pos cetônicos. Alguns ácidos graxos são também sintetizados a partir do acetato. A liberação de triglicerídeos 6ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS dos hepatócitos requer associação com apolipoproteínas, as quais po- dem, então, ser transportadas do sangue para os tecidos, sendo assim, a diminuição da síntese de apolipo- protéinas pode levar ao aumento dos níveis de triglicerídeos. O acúmulo ex- cessivo de triglicerídeos dentro do fí- gado pode resultar de entrada exces- siva ou de defeitos de metabolismo e exportação dos lipídios. Uma série de defeitos desse tipo é induzida pelo álcool, uma hepatotoxina que altera as funções mitocondriais e microssô- micas, levando ao aumento de sínte- se e redução da degradação dos lipí- dios. O tetracloreto de carbono (CCl4) e a desnutrição proteica causam de- generação gordurosa por reduzirem a síntese de apolipoproteína B-100, a hipoxia inibe a oxidação dos ácidos graxos e a inanição aumenta a mobili- zação dos ácidos graxos das reservas periféricas. Por fim, a diminuição da li- beração hepática de VDLR também pode estar envolvida nesse processo. O significado da degeneração gordu- rosa depende da causa e da gravida- de do acúmulo. Quando leve, pode não ter efeito sobre a função celular. A alteração gordurosa mais acentua- da pode comprometer a função celu- lar e prenunciar a morte celular. A esteatose é observada com maior frequência no fígado e no coração. Em todos os órgãos, aparece como vacúo- los claros dentro das células paren- quimatosas. Na maioria das células, o núcleo é preservado e é comprimido na borda deslocada do citoplasma em torno do vacúolo adiposo. Acúmulos intracelulares de água ou polissacarí- deos (exemplo: glicogênio), também podem produzir vacúolos claros. A identificação de lipídios requer a ex- clusão de solventes de gordura usa- dos na inclusão em parafina para as colorações de hematoxilina e eosina rotineiras. Para identificar a gordura, é necessário preparar secções de te- cidos frescos e congelados ou fixa- dos em formol aquoso. As secções são então coradas com Sudan IV ou Oil Re -O, ambos os quais conferem uma cor vermelho-alaranjada aos li- pídios presentes. A reação do ácido periódico de Schiff(PAS), conjugada com digestão pela enzima diastase, é usada para identificar glicogênio, embora não seja específica. Quando não se demonstra gordura nem polis- sacarídeo dentro de um vacúolo claro, presume-se que ele contenha água ou líquido com baixo teor de proteína. No fígado, uma esteatose leve pode não afetar a aparência macroscópi- ca. Com o acúmulo progressivo, o órgão aumenta e torna-se progressi- vamente amarelo, até que, em casos extremos, chega a pesar de duas a quatro vezes mais que o peso nor- mal, com aparência amarela brilhan- te, macia e untuosa. A degeneração gordurosa começa com o desenvolvi- mento de diminutas inclusões reves- tidas por membranas (lipossomas) 7ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS intimamente aplicadas ao retículo en- doplasmático. O acúmulo de gordura é visto primeiro à microscopia óptica como pequenos vacúolos no cito- plasma ao redor do núcleo e ´´empur- rando-o`` para a periferia. À medida que o processo avança os vacúolos coalescem, criando espaços claros que deslocam o núcleo para a perife- ria da célula. Ocasionalmente, células contíguas se rompem e os glóbulos de gordura coalescem, formando os tão conhecidos cistos gordurosos. Figura 3. Fígado gorduroso. A, Diagrama esquemático dos possíveis mecanismos que levam ao acúmulo de triglice- rídeos no fígado gorduroso. Defeitos em qualquer uma das etapas de captação, catabolismo ou secreção podem levar ao acúmulo de lipídio. B, Detalhe em grande aumento da degeneração gordurosa do fígado. Na maioria das células, o núcleo bem preservado é espremido em um anel de citoplasma em torno do vacúolo de gordura. Fonte: Aula Sanarflix. 8ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS SE LIGA! No músculo cardíaco, o lipídio é encontrado na forma de pequenas gotí- culas, que ocorrem em dois padrões. Em um, a hipoxia moderada e prolongada, como aquela produzida na anemia pro- funda, causa depósitos intracelulares de gordura, criando faixas grosseiramente visíveis de miocárdio amarelado que se alternam com faixas mais escuras, cas- tanho-avermelhadas, de miocárdio não afetado (aspecto tigroide). O outro pa- drão de degeneração gordurosa é pro- duzido por hipoxia mais profunda ou por algumas formas de miocardite (exemplo: infecção por difteria) e exibe miócitos afetados de maneira mais uniforme. Colesterol e Ésteres de Colesterol O metabolismo celular do colesterol é estreitamente regulado de modo que a maioria das células usa o colesterol para a síntese das membranas celu- lares sem acúmulo intracelular de co- lesterol ou ésteres de colesterol. Os acúmulos manifestados histologica- mente por vacúolos intracelulares são observados em diversos processos patológicos. Figura 4. Macrófagos repletos de colesterol (células espumosas, seta) em um foco de colesterolose de vesícula biliar. Fonte: Aula Sanarflix. • Aterosclerose: nas placas ateros- cleróticas, as células musculares lisas e os macrófagos dentro da tú- nica íntima da aorta e das grandes artérias estão repletos de vacúolos lipídicos, a maioria dos quais com- postos de colesterol e ésteres de colesterol. Tais células exibem uma aparência espumosa (células espumosas), e agregados dessas 9ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS células na íntima produzem os ateromas amarelos carregados de colesterol, característicos desse distúrbio grave. Algumas dessas células cheias de gordura se rom- pem, liberando lipídios no espaço extracelular. Os ésteres de coles- terol extracelulares podem crista- lizar-se na forma de agulhas lon- gas, produzindo fendas bastante distintas em secções teciduais. • Xantomas: acúmulo intracelular de colesterol dentro dos macrófagos característico dos estados hiper- lipidêmicos hereditários e adqui- ridos. Os aglomerados de células espumosas são encontrados no tecido conjuntivo subepitelial da pele e tendões, produzindo mas- sas tumorais conhecidas como xantomas. Figura 5. Xantonas. Fonte: Aula Sanarflix. 10ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS • Colesterolose: acúmulos focais de macrófagos cheios de colesterol na lâmina própria da vesícula biliar, de modo ainda desconhecido. • Doença de Niemann-Pick tipo C: doença de depósito lisossômico causada por mutações que afetam uma enzima envolvida no trans- porte do colesterol, resultando em seu acúmulo em múltiplos órgãos. 3. PROTEÍNAS Os acúmulos intracelulares de prote- ína geralmente aparecem como gotí- culas eosinofílicas arredondadas, va- cúolos, ou agregados no citoplasma, que na microscopia eletrônica podem ter aparência amorfa, fibrilar ou cris- talina. Em alguns distúrbios, como em certas formas de amiloidose, as pro- teínas anormais se depositam princi- palmente nos espaços extracelulares. Os excessos de proteína dentro das células capazes de causar acúmulo morfologicamente visível, têm diver- sas causas: Gotículas de reabsorção nos túbu- los renais proximais observadas em doenças renais associadas à perda de proteína na urina (proteinúria). No rim, quantidades mínimas filtradas pelo glomérulo são normalmente re- absorvidas por pinocitose no túbulo proximal. Em distúrbios com extrava- samento maciço de proteína através do filtro glomerular há um aumento da reabsorção de proteína em vesícu- las, e a proteína aparece como gotí- culas hialinas róseas dentro do cito- plasma da célula tubular. O processo é reversível; se a proteinúria diminuir, as gotículas de proteína são metabo- lizadas e desaparecem. As proteínas que se acumulam podem ser proteí- nas normais secretadas que são pro- duzidas em quantidade excessiva, como ocorre em certos plasmócitos envolvidos na síntese ativa de imuno- globulinas. O retículo endoplasmático (RE) torna-se imensamente distendi- do, produzindo grandes inclusões eo- sinofílicas homogêneas chamadas de corpúsculos de Russell. 11ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 6. Gotículas de proteínas reabsorvidas no epitélio tubular renal. Fonte: Aula Sanarflix. Defeito intracelular no transporte e secreção de proteínas fundamentais. Na deficiência de α-1-antitripsina, mutações da proteína tornam o do- bramento significativamente lento, levando ao acúmulo de intermediá- rios parcialmente dobrados, que se agregam no RE do fígado e não são secretados. A resultante deficiência da enzima circulante causa enfisema. Em muitas dessas doenças, a pato- logia resulta não apenas da perda da função da proteína, mas também do estresse do RE causado por proteínas anormalmente dobradas, culminando em morte apoptótica das células (dis- cutida anteriormente). Acúmulo de proteínas do citoesque- leto. Existem vários tipos de proteínas do citoesqueleto, incluindo os micro- túbulos, filamentos finos de actina, filamentos grossos de miosina e fila- mentos intermediários. Os filamentos intermediários fornecem um suporte intracelular flexível que organiza o ci- toplasma e resiste a forças aplicadas à célula, e estão divididos em cin- co classes – filamentos de queratina (característicos das células epiteliais), neurofilamentos (neurônios), filamen- tos de desmina (células musculares), filamentos de vimentina (células do tecido conjuntivo) e filamentos gliais (astrócitos). Os acúmulos de filamen- tos de queratina e neurofilamentos estão associados com certos tipos de lesão celular. Nas células hepáticas, o hialino alcoólico é uma inclusão ci- toplasmática eosinofílica, caracterís- tica de doença hepática alcoólica e é composto, predominantemente, de filamentos intermediários de quera- tina. Os emaranhados neurofibrilares 12ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS encontrados no cérebro na doença de Alzheimer contêm neurofilamentos e outras proteínas. Agregação de proteínas anormais. As proteínas anormais ou anormalmen- te dobradas podem se depositar nos tecidos e interferir com as funções normais. Os depósitos podem ser in- tra ou extracelulares, ou ambos, e os agregados podem causardireta ou indiretamente, as alterações patoló- gicas. Certas formas de amiloidose se enquadram nessa categoria de doen- ças. Esses distúrbios são algumas ve- zes chamados de proteinopatias ou doenças de agregação de proteína. 4. DEGENERAÇÃO HIALINA O termo hialino geralmente refere-se a uma alteração dentro das células ou no espaço extracelular que confe- re uma aparência rósea, vítrea e ho- mogênea, em secções histológicas rotineiras coradas com hematoxilina e eosina (H/E). Esse termo é amplamen- te usado com uma finalidade histoló- gico descritiva, em vez de um marca- dor específico de lesão celular. Essa alteração morfológica é produzida por uma variedade de alterações e não representa um padrão específico de acúmulo. Os acúmulos intracelulares de proteína, descritos anteriormente (gotículas de reabsorção, corpúscu- los de Russell, hialino alcoólico), são exemplos de depósitos hialinos intra- celulares. O hialino extracelular tem sido mais difícil de analisar. O tecido fibroso colágeno em cicatrizes anti- gas pode aparecer hialinizado, mas a base bioquímica dessa alteração é obscura. Na hipertensão de longa du- ração e no diabetes melito, as pare- des das arteríolas, especialmente no rim, tornam-se hialinizadas devido à proteína plasmática extravasada e ao depósito de material da membrana basal. 13ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 7. Degeneração hialina. Na hipertensão de longa duração e no diabetes melito, as paredes das arteríolas, especialmente no rim, tornam-se hialinizadas devido ao extravasamento e depósito de proteína plasmática na mem- brana basal. Glomérulo normal (seta amarela); túbulos normais (seta verde); hialinose arteriolar (seta azul); hialinização glomerular (seta branca). Fonte: Aula Sanarflix. 5. GLICOGÊNIO O glicogênio é uma reserva de energia prontamente disponível armazenada no citoplasma de células saudáveis. Depósitos intracelulares excessivos de glicogênio são encontrados em pa- cientes com anormalidade no meta- bolismo da glicose ou glicogênio. Seja qual for o contexto clínico, as massas de glicogênio aparecem como vacúo- los claros dentro do citoplasma. O glicogênio se dissolve em fixadores aquosos; para a sua localização, os tecidos devem ser fixados em álcool absoluto. A coloração com carmim de Best ou a reação do PAS conferem ao glicogênio uma cor rósea a violeta, e a digestão com diástase de uma sec- ção paralela antes da coloração serve como controle adicional pela hidrólise do glicogênio. O diabetes melito é o principal exem- plo de um distúrbio do metabolismo da glicose. Nessa doença, o glico- gênio é encontrado nas células epi- teliais dos túbulos renais, bem como dentro das células hepáticas, células β das ilhotas de Langerhans e célu- las miocárdicas. O glicogênio se acu- mula dentro de células em um grupo de distúrbios genéticos relacionados, coletivamente conhecidos como do- enças de depósito de glicogênio ou glicogenoses. Nessas doenças, de- feitos enzimáticos na síntese ou de- gradação do glicogênio resultam em acúmulo maciço, causando lesão e morte celular. 14ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 8. O glicogênio é o único carboidrato evidenciável histologicamente, requerendo apenas uma fixação imediata com álcool absoluto e colorações especiais para sua identificação como o Carmin de best ou o PAS (A) com prova de amilase. Esta prova é importante no diagnóstico diferencial da infiltração glicogênica com a degeneração mucoide intracelular, visto que tanto o glicogênio quanto os mucopolissacarídeos (MPS) (B) dão reação positiva com o PAS. Entretanto, a saliva só consegue degradar o glicogênio e não o MPS. Fonte: Aula Sanarflix. A B GLICOGÊNIO TÉCNICA PAS MPS 6. PIGMENTOS Pigmentos são substâncias coloridas, algumas das quais são constituintes normais das células (exemplo: mela- nina), enquanto outros são anormais e acumulam-se nas células somente sob circunstâncias especiais. Podem ser exógenos, provenientes de fora do corpo, ou endógenos, sintetizados dentro do próprio corpo. Pigmentos Exógenos O pigmento exógeno mais comum é o carbono (poeira de carvão), um po- luente difundido no ar da vida urbana. Quando inalado, é assimilado pelos macrófagos dentro dos alvéolos e, então, transportado através dos ca- nais linfáticos para linfonodos regio- nais na região traqueobrônquica. O acúmulo desse pigmento escurece os tecidos dos pulmões (antracose) e os linfonodos envolvidos. Nos mineiros de carvão, os agregados de poeira de carvão podem induzir uma reação fi- broblástica, ou até mesmo enfisema, e, assim, causar uma doença pulmo- nar grave conhecida como pneumo- coniose do trabalhador de carvão. A tatuagem é uma forma de pigmen- tação exógena localizada da pele. Os pigmentos inoculados são fagocita- dos pelos macrófagos da derme, nos quais residem pelo resto da vida das pessoas adornadas. Os pigmentos geralmente não suscitam nenhuma resposta inflamatória. 15ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 9. Pigmentos Exógenos. O pigmento exógeno mais comum é o carbono (poeira de carvão), que é assimilado pelos macrófagos dentro dos alvéolos + transportado através dos vasos linfáticos para linfonodos regionais na região traqueobrônquica. Fonte: Aula Sanarflix. PARTÍCULAS DE CARBONO FAGOCITADAS POR MACRÓFAGOS ACANTOSE ALVÉOLOS PULMONARES Figura 10. Pigmentos fagocitados pelos macrófagos da derme. Fonte: Aula Sanarflix. Pigmentos Endógenos A lipofuscina, lipocromo ou pigmento do desgaste é um pigmento insolúvel, composto por polímeros de lipídios e fosfolipídios formando complexos com proteínas, sugerindo que é de- rivada da peroxidação de lipídios po- li-insaturados de membranas sub- celulares. A lipofuscina não é nociva à célula ou às suas funções. Sua im- portância reside no fato de ser o si- nal de alarme de lesão por radicais li- vres e peroxidação lipídica. O termo é derivado do latim (fuscus, castanho), significando lipídio castanho. Em sec- ções teciduais, aparece como um pig- mento citoplasmático, frequentemen- te perinuclear, finamente granular e castanho-amarelado. É observada em células sofrendo alterações re- gressivas lentas e é particularmente proeminente no fígado e coração de pacientes que estão envelhecendo ou naqueles com desnutrição grave e caquexia do câncer. 16ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 11. Lipofuscina. Fonte: Aula Sanarflix. LIPOFUSCINA NO CITOPLASMA DO NEURÔNIO NEURÔNIO Figura 12. Grânulos de lipofuscina em miócitos cardíacos mostrados por (A) microscopia óptica (depósitos indicados por setas) e (B) microscopia eletrônica (note a localização intralisossômica perinuclear). Fonte: Aula Sanarflix. A melanina, termo derivado do grego (melas, preto), é um pigmento endó- geno preto-acastanhado, não deriva- do de hemoglobina, formado quando a enzima tirosinase catalisa a oxidação da tirosina em diidroxifenilalanina nos melanócitos. Para as finalidades prá- ticas, a melanina é o único pigmento preto-acastanhado endógeno. 17ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 13. Acúmulo de melanina. Fonte: Aula Sanarflix. ÁREA DE MELANINA ABUNDANTE SE LIGA! O único outro que poderia ser considerado nessa categoria é o ácido homogentísico, um pigmento negro que ocorre em pacientes com alcaptonúria, uma doença metabólica rara. Aqui, o pigmento é depositado na pele, tecido conjuntivo e cartilagem e a pigmentação é conhecida como ocronose. A hemossiderina é um pigmento granular ou cristalino, amarelo a cas- tanho-dourado, derivado da hemo- globina, sendo a principal forma de armazenamento do ferro. O ferro nor- malmente é transportado por pro- teínas transportadoras específicas, as transferrinas. Nas células, é ar- mazenado em associação com uma proteína, a apoferritina, para formar micelas de ferritina. A ferritina é um componente da maioria dos tipos ce- lulares. Quando há um excesso localou sistêmico de ferro, a ferritina for- ma grânulos de hemossiderina, que são facilmente vistos à microscopia óptica. O pigmento hemossiderina representa agregados de micelas de ferritina. Sob condições normais, pe- quenas quantidades de hemossideri- na podem ser observadas em fagóci- tos mononucleares da medula óssea, baço e fígado, que são ativamente dedicados à degradação dos eritró- citos. Os excessos de ferro, locais ou sistêmicos, causam acúmulo de he- mossiderina dentro das células. Os excessos locais resultam de hemor- ragias nos tecidos. O melhor exem- plo de hemossiderose localizada é a equimose comum. No local da lesão, os eritrócitos extravasados são fa- gocitados durante vários dias pelos macrófagos, que degradam a hemo- globina e recuperam o ferro. Após a remoção do ferro, a fração heme é convertida primeiro à biliverdina (“bile verde”) e, então, à bilirrubina (“bile vermelha”). Em paralelo, o ferro libe- rado da heme é incorporado na ferri- tina e, finalmente, na hemossiderina. 18ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Essas conversões respondem pelo jogo dramático de cores visto em uma equimose em recuperação, que tipi- camente muda de azul-avermelhada para azul-esverdeada e para amare- lo-dourada, antes de resolver. Quan- do há sobrecarga sistêmica de ferro, a hemossiderina pode ser deposita- da em muitos órgãos e tecidos, uma condição denominada hemossidero- se. As principais causas de hemossi- derose são: • Absorção aumentada de ferro alimentar; • Anemias hemolíticas, nas quais quantidades anormais de ferro são liberadas dos eritrócitos; • Transfusões repetidas porque os eritrócitos transfundidos consti- tuem uma carga exógena de ferro. O pigmento aparece como uma subs- tância granular, dourada e grosseira, que reside no citoplasma da célu- la. Pode ser visualizado nos tecidos através da reação histoquímica pelo azul da Prússia, na qual ferrociane- to de potássio incolor é converti- do pelo ferro em ferrocianeto férrico preto-azulado. Quando a causa bási- ca é a degradação localizada das he- mácias, a hemossiderina é encontra- da inicialmente nos fagócitos na área. Na hemossiderose sistêmica, é en- contrado primeiro nos fagócitos mo- nonucleares do fígado, medula óssea, baço e linfonodos e em macrófagos dispersos em outros órgãos, como a pele, pâncreas e rins. Com o acúmulo progressivo, as células parenquima- tosas de todo o corpo (principalmente no fígado, pâncreas, coração e órgãos endócrinos) tornam-se pigmentadas. Na maioria dos casos de hemossi- derose sistêmica, o pigmento não lesa as células parenquimatosas nem compromete a função do órgão. Con- tudo, o acúmulo mais extremo de fer- ro, em uma doença herdada chama- da hemocromatose, está associado a lesões no fígado, coração e pâncreas, resultando em fibrose hepática, insu- ficiência cardíaca e diabetes melito. A bilirrubina é um pigmento normal importante encontrado na bile. É de- rivada da hemoglobina, mas não con- tém ferro. Sua formação e excreção normais são vitais para a saúde, e a icterícia é um distúrbio clínico comum causado por excessos desse pigmen- to dentro das células e tecidos. 19ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 14. Grânulos de hemossiderina em células hepáticas. A, Coloração em HE, mostrando pigmento finamen- te granular castanhodourado. B, Coloração pelo azul da Prússia, específica para ferro (grânulos azuis). Fonte: Aula Sanarflix. 20ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS MAPA: ACÚMULOS INTRACELULARES PROTEÍNAS LIPÍDIOS GLICOGÊNIO PIGMENTO ANORMALIDADES DEGENERAÇÃO HIALINA Acúmulos citosólicos anormais de triglicerídeos dentro das células Aumento de glicerol-3-fosfato (G3-P) Ação de intermediários metabólicos do metabolismo do álcool Aumento na síntese de ácidos graxos Diminuição da β-oxidação de ácidos graxos Metabolismo anormal Ausência da enzima Defeito no dobramento ou transporte de proteínas Ingestão de materiais indigeríveis Tatuagem Carbono (poeira de carvão) Hemossiderina Melanina Lipofuscina, lipocromo ou pigmento do desgaste Endógenos Exógenos Diabetes melito Doenças de depósito de glicogênio ou glicogenoses Reserva de energia armazenada no citoplasma Distúrbio do metabolismo da glicose Hialino Aparência rósea, vítrea e homogênea, em secções histológicas rotineiras coradas com hematoxilina e eosina (H/E) Entrada excessiva ou de defeitos de metabolismo e exportação dos lipídios Redução da síntese de apolipoproteína B-100 Diminuição da liberação hepática de VDLR Aterosclerose Xantomas Colesterolose Doença de Niemann-Pick tipo C Esteatose Acúmulo de triglicerídeos no fígado Colesterol e ésteres de colesterol Gotículas eosinofílicas arredondadas, vacúolos, ou agregados no citoplasma Aparência amorfa, fibrilar ou cristalina na microscopia eletrônica Causas Agregação de proteínas anormais Acúmulo de proteínas do citoesqueleto Defeito intracelular no transporte e secreção de proteínas fundamentais Gotículas de reabsorção nos túbulos renais proximais observadas em doenças renais associadas à perda de proteína na urina (proteinúria) 21ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS 7. CALCIFICAÇÃO PATOLÓGICA A calcificação patológica é a deposi- ção tecidual anormal de sais de cálcio, juntamente com quantidades meno- res de ferro, magnésio e outros mine- rais. Há duas formas de calcificação patológica: • Calcificação distrófica: deposição local em tecidos que estão mor- rendo. Ocorre a despeito de níveis séricos normais de cálcio e na au- sência de perturbações no meta- bolismo do cálcio. • Calcificação metastática: deposi- ção de sais de cálcio em tecidos normais. Quase sempre resulta de hipercalcemia secundária a algum distúrbio do metabolismo do cálcio. Calcificação Distrófica A calcificação distrófica ocorre local- mente e é encontrada em áreas de necrose (coagulativa, caseosa ou li- quefativa), e em focos de necrose enzimática da gordura. A calcifica- ção quase sempre está presente nos ateromas da aterosclerose avançada. Também se desenvolve comumen- te nas valvas cardíacas envelhecidas ou danificadas, prejudicando ain- da mais a sua função. Qualquer que seja o local do depósito, os sais de cálcio aparecem macroscopicamente como grânulos ou grumos finos bran- cos, muitas vezes palpáveis como depósitos arenosos. Às vezes, um linfonodo tuberculoso é praticamente convertido em pedra. Histologicamente, com a coloração rotineira de hematoxilina e eosina, os sais de cálcio exibem aparência gra- nular, amorfa e basofílica, algumas vezes agregada. Podem ser intrace- lulares, extracelulares, ou em ambas localizações. No decorrer do tempo, osso heterotópico pode ser forma- do no foco da calcificação. Eventual- mente, células necróticas individuais constituem cristais que são incrus- tados pelos depósitos de minerais. A aquisição progressiva de camadas externas cria configurações lamelares chamadas de corpúsculos de psamo- ma devido à sua semelhança a grãos de areia. Alguns tipos de câncer pa- pilar (exemplo: câncer da tireoide) são capazes de desenvolver corpúsculos de psamoma. Na asbestose, os sais de ferro e cálcio se reúnem ao longo de espículas delgadas de asbesto no pulmão, criando formas exóticas de halteres com contas. Quanto a patogenia da calcificação distrófica, a via comum final é a for- mação de mineral fosfato de cálcio cristalino na forma de uma apatita semelhante à hidroxiapatita do osso. Acredita-se que nas células o cálcio esteja concentrado em vesículas li- gadas à membrana por um processo que é iniciado pela lesão da membra- na e que possui várias etapas: 22ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS • O íon cálcio liga-se aos fosfolipí- dios presentes na membrana da vesícula; • Fosfatases associadas à membra- na geram grupos de fosfato, que se ligam ao cálcio; • O ciclo de ligação de cálcio e fos- fato é repetido,elevando as con- centrações locais e produzindo um depósito perto da membrana; • Ocorre uma alteração estrutural no arranjo dos grupos de cálcio e fos- fato, gerando um microcristal, que pode, então, propagar-se e levar a mais deposição de cálcio. • Embora a calcificação distrófica possa ser simplesmente um si- nal de alerta de lesão celular pré- via, com frequência causa uma disfunção do órgão. Este é o caso na doença valvular calcificada e aterosclerose. Figura 15. Calcificação distrófica da valva aórtica. Vista a partir de baixo da valva aórtica não aberta, em um coração com estenose aórtica calcificada. Esta está acentuadamente estreitada (estenose). As cúspides semilunares estão es- pessadas e fibróticas, e atrás de cada cúspide observam-se massas irregulares e empilhadas de calcificação distrófica. Fonte: Aula Sanarflix. Calcificação Metastática A calcificação metastática pode ocorrer em tecidos normais sempre que há hipercalcemia. A hipercalce- mia também acentua a calcificação distrófica. Há quatro causas princi- pais de hipercalcemia: • Aumento da secreção de para- tormônio (PTH) com subsequen- te reabsorção óssea, como no 23ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS hiperparatireoidismo devido a tumores das paratireoides, e se- creção ectópica de proteína re- lacionada ao PTH por tumores malignos; • Destruição de tecido ósseo, de- corrente de tumores primários da medula óssea (exemplo: mieloma múltiplo, leucemia) ou metástases esqueléticas difusas (exemplo: câncer de mama), turnover ósseo acelerado (exemplo: doença de Paget) ou imobilização; • Distúrbios relacionados à vitamina D, incluindo intoxicação por vita- mina D, sarcoidose (na qual ma- crófagos ativam um precursor da vitamina D) e hipercalcemia idio- pática da lactância (síndrome de Williams), caracterizada por sen- sibilidade anormal à vitamina D; • Insuficiência renal, que causa re- tenção de fosfato, levando ao hi- perparatireoidismo secundário. Causas menos comuns de calcifi- cação metastática incluem intoxi- cação por alumínio, que ocorre em pacientes sob diálise renal crônica, e na síndrome do leite-álcali, que resul- ta da ingestão excessiva de cálcio e antiácidos absorvíveis como o leite ou carbonato de cálcio. A calcificação metastática pode ocor- rer amplamente no corpo, mas afeta principalmente os tecidos intersticiais da mucosa gástrica, rins, pulmões, artérias sistêmicas e veias pulmo- nares. Embora de localização bas- tante diferente, todos esses tecidos excretam ácido e, portanto, têm um compartimento interno alcalino que os predispõe à calcificação metastá- tica. Em todos esses locais, os sais de cálcio assemelham-se aos descritos na calcificação distrófica. Assim, po- dem ocorrer como depósitos amorfos não cristalinos ou, em outras vezes, como cristais de hidroxiapatita. Ge- ralmente os sais de minerais não cau- sam disfunção clínica, mas às vezes o envolvimento maciço dos pulmões produz achados radiográficos e défi- cits respiratórios. Depósitos maciços no rim (nefrocalcinose) podem causar lesão renal com o tempo. 24ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS Figura 16. Calcificação metastática. Acúmulo de cálcio nos septos alveolares. Fonte: Aula Sanarflix. 25ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS MAPA: CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS DEFINIÇÃO Deposição tecidual anormal de sais de cálcio, juntamente com quantidades menores de ferro, magnésio e outros minerais DISTRÓFICA METAPLÁSICA Deposição local Ocorre a despeito de níveis séricos normais de cálcio e na ausência de perturbações no metabolismo do cálcio Áreas de necrose (coagulativa, caseosa ou liquefativa) e necrose enzimática da gordura Ateromas da aterosclerose avançada Valvas cardíacas envelhecidas ou danificadas Deposição de sais de cálcio em tecidos normais Quase sempre resulta de hipercalcemia secundária a algum distúrbio do metabolismo do cálcio Principais causas Aumento da secreção de paratormônio (PTH) Destruição de tecido ósseo Distúrbios relacionados à vitamina D Insuficiência renal 26ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS KUMAR, V.; ABBAS, A. K.; FAUSTO, N.; MITCHELL, R. Robbins & Cotran Patologia - Bases Patológicas das Doenças. 9. ed. Editora Elsevier, 2016. MITCHELL, R. N.; KUMAR, V.; ABBAS, A. K.; FAUSTO, N.; ASTER, J. C. Robbins & Cotran Fundamentos de Patologia. 9. ed. Editora Elsevier, 2017. 27ACÚMULOS INTRACELULARES E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS https://www.instagram.com/sanarflix/ https://www.youtube.com/sanarflix https://twitter.com/sanarflix
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