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1/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse 2/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse INTRODUÇÃO À PATOLOGIA Patologia refere-se ao estudo das doenças e as alterações que estas provocam no organismo. Envolve investigação das causas das doenças e as alterações associadas a nível celular, tecidual e dos órgãos, que resultam em sinais e sintomas. Os patologistas usam várias técnicas moleculares, microbiológicas e imunológicas para a compreensão das alterações bioquímicas, estruturais e funcionais que ocorrem nas células, nos tecidos e nos órgãos. Para dar o diagnóstico e orientar a terapia, identificam alterações na aparência macro ou microscópica (morfologia) das células e dos tecidos e as alterações bioquímicas nos fluidos corporais. Para o estudo da patologia, algumas definições são importantes: • Agente etiológico: Agente causador ou o responsável pela origem da doença. Pode ter duas classes principais de fatores etiológicos: intrínsecos (ou genéticos) e adquiridos. • Patogenia: Refere-se à sequência de eventos da resposta das células ou dos tecidos ao agente etiológico, desde o estímulo inicial até a expressão final da doença em si. • Alterações morfofuncionais: Trata-se de alterações estruturais nas células ou nos tecidos, característicos da doença ou levam ao diagnóstico do processo etiológico. • Manifestações clínicas das doenças: As alterações morfológicas e sua distribuição nos diversos órgãos ou tecidos influencia na função normal e determina as características clínicas, curso e prognóstico de uma doença. Ainda, podemos dividir a patologia em geral ou sistêmica. A geral trata das alterações das células e tecidos; enquanto que a sistêmica examina as reações e anormalidades de diferentes órgãos especializados. RESPOSTA CELULAR AO ESTRESSE E ESTÍMUOS NOCIVOS A célula consegue adaptar-se às demandas fisiológicas, mantendo um estado normal chamado de homeostasia. As adaptações são respostas estruturais e funcionais reversíveis, a estresses fisiológicos mais excessivos e a alguns estímulos patológicos, preservando sua viabilidade e função. 3/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse A resposta adaptativa pode consistir em um aumento no tamanho das células (hipertrofia) e da atividade funcional, um aumento do número de células (hiperplasia), uma diminuição do tamanho e da atividade metabólica da célula (atrofia) ou uma mudança do fenótipo da célula (metaplasia). Quando o estresse é eliminado, a célula pode retornar a seu estado original, sem ter sofrido qualquer consequência danosa. Porém, se os limites da resposta adaptativa forem ultrapassados ou se as células forem expostas a agentes lesivos ou estresse, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetam os constituintes celulares essenciais, sobrevém uma sequência de eventos, chamada lesão celular. A lesão celular é reversível até um certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente deste o início, a célula sofre lesão irreversível e, finalmente, morte celular. Existem duas vias principais de morte celular, a necrose e a apoptose. A privação de nutrientes induz uma resposta celular adaptativa chamada autofagia que pode culminar em morte celular. Figura 1 – Respostas adaptativas ao estresse. Fonte: Robbins, 2013. As desordens metabólicas nas células e lesão crônica subtotal podem estar associadas com acúmulos intracelulares de várias substâncias, incluindo proteínas, lipídios e carboidratos. O cálcio é frequentemente depositado em sítios de morte celular, resultando em calcificação patológica. Finalmente, o próprio processo normal de envelhecimento é acompanhado por alterações morfológicas e funcionais nas células. 4/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse ADAPTAÇÕES CELULARES AO ESTRESSE Hipertrofia A hipertrofia é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por estimulação de hormônios e fatores de crescimento. O que causa este aumento é a síntese de mais componentes estruturais das células, mais especificamente o aumento de produção das proteínas celulares, podendo ser induzida por: • Ações conjuntas de sensores mecânicos: iniciadas por aumento da carga de trabalho; • Fatores de crescimento: incluindo TGF-β, fator-1 de crescimento semelhante à insulina [IGF- 1] e fator de crescimento fibroblástico; • Agentes vasoativos: tais como agonistas α-adrenérgicos, endotelina-1, e angiotensina-II. Uma adaptação ao estresse pode progredir para lesão celular funcionalmente significativa, se o estresse não for aliviado. Principais vias de hipertrofia: • Fosfoinositídio 3-cinase/AKT (hipertrofia fisiológica → exercícios); • Sinalização em cascata da proteína G ligada a receptores (patológica). Hiperplasia A hiperplasia é um aumento do número de células em um órgão ou tecido, resultando geralmente em aumento da massa de um órgão ou tecido. Frequentemente ocorre junto com a hipertrofia, podendo ser induzidas pelos mesmos estímulos externos. Células capazes de divisão → hiperplasia e hipertrofia Células que não se dividem → hipertrofia (fibras miocárdicas) 5/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica: - Fisiológica: Pode ser hormonal ou compensatória. • Hormonal (aumenta a capacidade funcional de um tecido, quando necessário) → proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e gravidez • Compensatória (aumenta a massa do tecido após lesão ou ressecção parcial) → capacidade de regeneração do fígado. - Patológica: Excesso de hormônios ou fatores de crescimento atuando em células-alvo. Embora essas formas de hiperplasia sejam anormais, o processo permanece controlado porque não há mutações em genes que regulam a divisão celular e a hiperplasia regride se a estimulação hormonal é eliminada. Portanto, a hiperplasia é diferente do câncer, porém a hiperplasia patológica constitui um solo fértil no qual a proliferação cancerosa pode surgir posteriormente. Atrofia É a redução do tamanho de um órgão ou tecido que resulta da diminuição do tamanho e do número de células. Pode ser fisiológica (útero após o parto) ou patológica, a qual pode ser local ou generalizada. . As causas comuns de atrofia são: • Redução da Carga de Trabalho; • Perda da Inervação (p. ex.: uma lesão dos nervos leva à atrofia das fibras musculares supridas por esses nervos); • Diminuição do Suprimento Sanguíneo (p. ex.: na idade adulta avançada, o cérebro sofre atrofia progressiva, principalmente por causa da redução do suprimento sanguíneo causada pela aterosclerose. Isto é chamado de atrofia senil e afeta também o coração); • Nutrição Inadequada (p. ex.: uma desnutrição proteico-calórica profunda – marasmo – está associada ao uso do músculo esquelético como fonte de energia, após a depleção de outras fontes de reserva, como o tecido adiposo); • Perda de Estimulação Endócrina (p. ex.: tecidos que respondem a hormônios, como a mama e os órgãos reprodutores, dependem da estimulação endócrina para função e metabolismo normais); 6/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse • Pressão (p. ex.: a compressão tecidual por qualquer período de tempo pode causar atrofia. A atrofia nesse contexto é provavelmente o resultado de alterações isquêmicas causadas por comprometimento do suprimento sanguíneo pela pressão exercida da massa em expansão). A atrofia resulta da diminuição da síntese proteica e do aumento da degradação de proteínas nas células. A síntese de proteínas diminui em função da atividademetabólica reduzida. A degradação das proteínas celulares ocorre principalmente pela via ubiquitina-proteassoma. Metaplasia É uma alteração reversível na qual um tipo celular diferenciado (epitelial ou mesenquimal) é substituído por outro tipo celular (figura 2). Ela representa uma substituição adaptativa de células sensíveis ao estresse por tipos celulares mais capazes de suportar o ambiente hostil. A metaplasia epitelial mais comum é a colunar para escamosa. Porém, A metaplasia do tipo escamoso para o colunar também pode ocorrer, como no esôfago de Barrett. A metaplasia é resultado de uma reprogramação de células-tronco que sabidamente existem em tecidos normais ou de células mesenquimais indiferenciadas presentes no tecido conjuntivo. A diferenciação de células-tronco para uma linhagem em particular é causada por sinais gerados por citocinas, fatores de crescimento e componentes da matriz extracelular no ambiente das células. Esses estímulos externos promovem a expressão de genes que direcionam as células para uma via específica de diferenciação. Figura 2 – Metaplasia do epitélio colunar → escamoso. Fonte: Robbins, 2013. 7/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse REFERÊNCIAS 1. Robbins, Patologia Básica. Rio de Janeiro. Ed Elsevier, 9 ed. 2013. 2. MONTENEGRO M.R. & FRANCO M. Patologia: processos gerais. 4. ed. São Paulo: Atheneu, 1999. 8/8 Introdução à patologia e Mecanismos de adaptação ao estresse
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