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Acúmulos Intracelulares Acúmulos de substâncias dentro das células ou organelas, ocorrem quando a taxa de produção é maior que a taxa de destruição, podem ser transitórias (temporárias) ou permanentes. 1 – Metabolismo anormal - Constituintes celulares normais acumulados em excesso, tais como: água, lipídio, proteína e carboidratos. 2 – Substâncias anormais de ordem exógena (como um mineral ou produtos de agentes infecciosos) ou endógena (como um produto anormal sintetizado ou um intermediário de uma via metabólica). 3 – Pigmentos: substâncias cromogênicas (dotadas de cor) que apresentam origem e significado biológico diverso, podendo ser endógena (bilirrubina, melanina) ou exógena (produtos carbonados como o carvão). Ingestão de materiais não digeríveis. ◦ Essas substâncias podem se acumular transitoriamente ou permanentemente no citoplasma ou no núcleo podendo ser altamente tóxicas. Mecanismos de acúmulos intracelulares (mecanismos envolvidos e doenças associadas) ◦ Uma substância endógena normal é produzida em quantidades normais ou aumentadas, mas a velocidade metabólica para sua remoção é inadequada. ◦ Em geral, o acúmulo maior é de lipídeos. O fígado é o órgão mais afetado, mas pode acometer outros órgãos (coração, rins etc.). Degenerações Exemplos: ◦ Esteatose hepática – acúmulo de triglicerídeos ◦ Xantomas – acúmulo de macrófagos armazenando colesterol ◦ Xantelasmas – acúmulo de colesterol ◦ Uma substância endógena normal ou anormal acumula-se devido a defeitos genéticos ou adquiridos no seu metabolismo, incluindo dobramento, transporte ou secreção. ◦ Ingestão de substâncias exógenas não são metabolizadas pela ausência das enzimas necessárias à digestão. Substratos complexos não são transformados em produtos solúveis. Degeneração ◦ Lesão reversível secundária a alterações bioquímicas que resultam em acúmulo de substâncias no interior de células. ◦ Morfologicamente, uma degeneração aparece como deposição (ou acúmulo) de substâncias em células. ◦ Quando a substância acumulada é um pigmento, a lesão é estudada à parte, entre as pigmentações Classificação 1) Degenerações por acúmulo de água e eletrólitos. (degeneração hidrópica); 2) Degenerações por acúmulo de proteínas. (degenerações hialina e mucoide); 3) Degenerações por acúmulo de lipídeos (esteatose e as lipidoses); 4)Degenerações por acúmulo de carboidratos (glicogenoses e mucopolissacaridoses). Exemplos: Doenças autossômicas dominantes (AA) (não afetam cromossomos sexuais) ◦ Doença de Alzheimer ◦ Parkinson Exemplo: Silicose Ocorre quando a ingestão de sílica pelas vias respiratórias gera acúmulo e inflamação crônica nos alvéolos pulmonares, devido a tentativa do sistema imune em fagocitar a sílica depositada, sendo necessário o uso de imunossupressores. (Pode gerar fibrose) Degeneração Hidrópica Lesão celular reversível caracterizada por acúmulo de água e no interior de células. ◦ É a lesão não letal mais comum. Causas: Provocada por transtornos no equilíbrio hidroeletrolítico que resultam em retenção de eletrólitos e água em células ◦ Redução da produção de ATP: Hipóxia, carência de substrato, inibidores da cadeia respiratória, lesões mitocondriais. ◦ Agressão a membrana plasmática: agentes biológicos e químicos. Depleção de ATP ◦ É a redução da síntese de ATP frequentemente associadas com lesão isquêmica e química (tóxica). ◦ Intoxicação ou distúrbios circulatórios ◦ Isquemia – Interrupção sanguínea (ex.: aterosclerose) ◦ Hipóxia – Baixa concentração de oxigênio no sangue ◦ Anoxia – Ausência ou diminuição do oxigênio nos tecidos (agravante da hipoxia). ◦ Glicose ◦ Oxigênio ◦ Mitocôndria Consequências da depleção: A atividade da bomba de sódio (Na+) e potássio (K+) é reduzida. Mecanismo Redução de vilosidades, formação de bolhas na membrana citoplasmática, dilatação do retículo endoplasmático, contração da matriz mitocondrial, expansão da câmara mitocondrial externa e condensação da cromatina. A ausência de sangue estimula a utilização das reservas de glicose (glicogênio) para geração de energia anaeróbica. Esse processo provoca a acidez citoplasmática em decorrência do aumento de ácido lático. Gerando agregação da cromatina (DNA) nuclear. Redução de ATP provoca o destacamento dos ribossomos provocando baixa síntese de proteínas com consequente acúmulo de lipídeos. A redução da atividade da bomba de sódio e potássio gera acúmulo de sódio e água, resultando na degeneração hidrópica. Os órgãos aumentam de peso e volume, as células são mais salientes e a coloração é mais pálida Degeneração hialina Trata-se de acúmulo de material proteico e acidófilo no interior de células (do grego hyálinos = vítreo) ◦ Corpúsculo hialino de Mallory-Denk (hepatócito de alcoólatras crônicos) - Formam-se por ação de radicais livres sobre proteínas do citoesqueleto, os quais induzem peroxidação e facilitam a formação de ligações transversais, resultando em aglomerados que se precipitam. Os radicais livres são átomos ou moléculas que perderam elétrons, e desestruturam o citoesqueleto gerando os corpúsculos (restos de proteínas agrupadas). Álcool → Radicais livres → Citoesqueleto → Corpúsculos Antioxidantes doam elétrons para equilibrar os radicais livres. ◦ Corpúsculos hialinos de Councilman-Rocha Lima - Acúmulo de nucleoproteínas virais e/ou de produtos da reação à infecção viral no citoplasma (hepatócitos em apoptose) são encontrados em hepatócitos em hepatites virais e na febre amarela. ◦ Corpúsculos de Russell - Acúmulo excessivo de imunoglobulinas (anticorpos) em plasmócitos. São frequentes em algumas inflamações agudas (ex.: Salmonelose) ou crônicas (especialmente leishmaniose tegumentar e osteomielites). Degeneração mucoide ◦ São conhecidas duas condições: 1. Hiperprodução de muco por células mucíparas do trato digestivo e respiratório. ◦ Levando-as a se abarrotar de glicoproteínas (mucina), podendo, inclusive, causar morte celular; 2. Síntese exagerada de mucinas em adenomas e adenocarcinomas ◦ As quais, geralmente, extravasam para o interstício e conferem aspecto de tecido mucoide. Amiloidose Acúmulo de proteínas dobradas no meio extracelular que se acumulam em vários tecidos e órgãos. Metabolismo de ácidos graxos ◦ Digestão de gorduras ◦ Triglicerídeo: Principal gordura ingerida Enzimas digestivas realizam a hidrólise dos triglicerídeos Lipase lingual: Estômago (<10%) Digestão intestinal ◦ Emulsificação de gorduras ◦ Estômago – agitação + secreção gástrica ◦ Quebra mecânica das partículas de gordura ◦ Intestino – bile, sais biliares e lecitina ◦ Lipase pancreática e Lipase entérica Os triglicerídeos são quebrados em glicerol e ácidos graxos, e transportados pela micela (gotícula de gordura) para o interior da célula e juntam novamente. São transportados para os vasos em forma de quilomícrons. Quilomícrons são lipoproteínas transportadoras de lipídeos (triglicerídeos). Serão distribuídos principalmente para o tecido adiposo e tecido muscular, e os que sobram (quilomícrons remanescentes) são armazenados no fígado. A LPL (lipase lipoproteica) é a proteína responsável por quebrar o triglicerídeo. As proteínas Apo E funcionam como receptor para o quilomícron remanescente nas células hepáticas. Principais tipos de Lipoproteínas VLDL – lipoproteína de baixíssima densidade IDL – lipoproteína de densidade intermediária LDL – lipoproteína de baixa densidade HDL – lipoproteína de muita densidade A densidade é determinada pela quantidade de triglicerídeos, quanto menos a quantidade de triglicerídeos, maior a densidade. ◦ Nas células hepáticas, ácidos graxos são utilizados para: ◦ (1) produção de colesterol e seus ésteres; ◦ (2) síntese de lipídeos complexos (fosfolipídeos e esfingolipídeos)ou de glicerídeos (mono, di ou triglicerídeos); ◦ (3) geração de energia por meio da β-oxidação até acetil-CoA e da formação de corpos cetônicos. Esteatose ◦ Acúmulos anormais de mono, di ou triglicerídeos dentro das células. ◦ Lesão é comum no fígado, no epitélio tubular renal e no miocárdio, mas pode ser encontrada também em músculos esqueléticos e no pâncreas. ◦ A lesão aparece todas as vezes que um agente interfere no metabolismo de ácidos graxos da célula Mecanismos ◦ Excesso de ácidos graxos - Ingestão excessiva (Dieta) - Síntese (hipóxia e alcoolismo) - Metabolização do tecido adiposo (DM e jejum/ desnutrição) ◦ Redução de apoproteínas: Síntese proteica (tóxicos, desnutrição) ◦ Degradação reduzida: - Lesão hepática (lesão hepática) - Defeitos enzimáticos (genéticos) Etilismo O consumo excessivo de álcool pode gerar esteatose hepática. Pois o etanol se transforma em ácidos graxos, esse é capturado pelo fígado para a geração de triglicerídeos. A produção desse lipídeo é tão alta que o VLDL não consegue fazer a remoção do fígado gerando esteatose. O consumo de álcool provoca a geração de radicais livres, esses lesionam a mitocôndria impedindo a geração de energia. No etilismo, há aumento de radicais livres, acetaldeído e acetil-CoA e redução de NAD. ➢ Radicais livres causam lesão mitocondrial, reduzindo a β-oxidação de gorduras. ➢ Radicais livres e acetaldeído interferem no transporte de lipoproteínas no citosol, por afetarem microtúbulos e microfilamentos. ➢ O excesso de acetil-CoA induz a síntese de ácidos graxos, que se acumulam na célula. ➢ NAD é necessário para a oxidação de lipídeos; na sua carência, ocorre acúmulo de lipídeos. ➢ Se há desnutrição concomitante ao alcoolismo, a menor disponibilidade de proteínas diminui a formação de lipoproteínas, prejudicando a eliminação de gorduras dos hepatócitos. Hipóxia ◦ Nos estados de hipóxia (anemia, insuficiência cardíaca ou respiratória etc.), há menor disponibilidade de O2 e, portanto, redução na síntese de ATP. ◦ Nesses casos, a esteatose resulta, em boa parte, do aumento na síntese de ácidos graxos a partir do excesso de acetil-CoA, que se acumula nas células, porque sua oxidação no ciclo de Krebs está diminuída. Desnutrição ◦ (1) a carência de proteínas leva à deficiência de fatores lipotrópicos indispensáveis à produção de fosfolipídeos e à diminuição na síntese das apoproteínas, reduzindo a formação de lipoproteínas e a excreção de triglicerídeos; ◦ (2) a ingestão calórica deficiente causa mobilização de lipídeos do tecido adiposo, aumentando o aporte de ácidos graxos para o fígado. Em crianças com desnutrição proteica grave, pode haver esteatose em outros órgãos, especialmente coração, rins, músculos esqueléticos e pâncreas. Agentes tóxicos ◦ Lesam o retículo endoplasmático granuloso e reduzem a síntese de proteínas - Afeta a síntese de lipoproteínas. ◦ Inibidores da síntese proteica - Bloqueio na utilização de triglicerídeos Evoluções ◦ Apesar de ser uma lesão reversível, em agressões mais graves a esteatose pode evoluir para morte celular. ◦ O excesso de ácidos graxos pode gerar ceramida, que é potente indutor de apoptose Danos: ◦ Inflamação ◦ Embolia gordurosa Evolução: ◦ Cirrose ◦ Esteato-hepatite não alcoólica Pode atingir 3 kg e apresenta consistência diminuída, bordas arredondadas e coloração amarelada. Lipidoses ◦ Acúmulos intracelulares de outros lipídeos que não triglicerídeos. ◦ Em geral, são representados por depósitos de colesterol e seus ésteres, sendo raros acúmulos de lipídeos complexos, como esfingolipídeos e gangliosídeos ◦ As lipidoses são localizadas ou sistêmicas. ◦ Acúmulo e artérias (aterosclerose), na pele (xantomas) e em locais com inflamações crônicas. Arteriolosclerose ◦ Provoca o espessamento e endurecimento da parede arterial ◦ Colesterol e seus ésteres, além de outros lipídeos e proteínas plasmáticas, podem depositar-se na íntima de pequenas artérias e arteríolas, especialmente no rim e no encéfalo de indivíduos com hipertensão arterial. ◦ Os lipídeos depositados, originados do plasma, associam-se a proteínas, formando o que se denomina lipo- hialinose da íntima. ◦ Os depósitos lipo-hialinos associam-se a outras alterações da íntima (elastose, fibrose). Aterosclerose Um acúmulo de placas de colesterol nas paredes das artérias, o que causa obstrução do fluxo sanguíneo. As placas podem se romper e provocar oclusão aguda da artéria por meio de coágulos. Degeneração glicogênica ◦ Deficiências hereditárias associadas a síntese ou degradação do glicogênio, com distribuição local ou sistêmica Outras glicogenoses Mucopolissacaridoses Depósitos anormais de proteoglicanos e/ou seus catabólitos nos lisossomos -> deficiências enzimáticas. ◦ Embora tenham alguns aspectos em comum, as mucopolissacaridoses apresentam manifestações diferentes de acordo com a enzima lisossômica deficiente; ◦ Comuns: anormalidades no esqueleto, em artérias e em valvas cardíacas, retardamento mental e opacificação da córnea. Principais mucopolissacaridoses Degeneração Cálcica ◦ Não é uma degeneração verdadeira pois é um evento pós-morte celular. ◦ Deposição de sais de cálcio e outros sais minerais nas mitocôndrias de células necróticas.
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