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2º ano Patologia Michelle MEDTXIV de 1 60 1º BIMESTRE Patologia 1º BIMESTRE 2º ano Patologia In!odução à patologia • SAÚDE X DOENÇA: - Saúde: estado de adaptação do organismo ao ambiente físico, psíquico e social, de modo que o indivíduo sinta- se bem e sem reações orgânicas evidentes; - Doença: estado de falta de adaptação ao meio, no qual o indivíduo sente-se mal (sintomas- subjetivo) e apresenta alterações orgânicas evidentes (sinais - objetivo). • PATOLOGIA: A patologia se dedica ao estudo das alterações estruturais, bioquímicas e funcionais em células, tecidos e órgãos que constituem a base das doenças. - Por meio do uso de técnicas moleculares, microbiológicas e morfológicas, a patologia tenta explicar os porquês e as causas dos sinais e sintomas manifestados pelos pacientes, fornecendo, portanto, uma base racional para a terapêutica e os cuidados clínicos. • Tradicionalmente, o estudo da patologia é dividido em patologia geral e patologia sistêmica. - A patologia geral se preocupa com as reações comuns das células e tecidos aos estímulos nocivos. Tais reações, geralmente, não são específicas de um determinado tecido: por exemplo, a inflamação aguda, em resposta às infecções bacterianas, produzuma reação muito semelhante na maioria dos tecidos. - Por outro lado, a patologia sistêmica examina as alterações e os mecanismos subjacentes das doenças específicas de determinado órgão, tais como a doença cardíacaisquêmica. • Os quatro aspectos de um processo de doença que formam o cerne da patologia são: - sua causa (etiologia) - os mecanismos bioquímicos e moleculares do seu desenvolvimento (patogenia ou patogênese) - as alterações estruturais provocadas nas células e órgãos do corpo (alterações morfológicas) - as consequências funcionais dessas alterações (manifestações clínicas) • ETIOLOGIA/ CAUSA: podem ser agrupados em duas classes: genéticos (p. ex., mutações hereditárias e variantes genéticas associadas a doenças ou polimorfismos) e adquiridos (p. ex.,doenças infecciosas, nutricionais, por agentes químicos ou físicos) • PATOGENIA: se refere à sequência de eventos celulares, bioquímicos e moleculares que decorrem da exposição das células ou tecidos a um agente lesivo. • ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS: As alterações morfológicas referem-se às alterações estruturais nas células ou tecidos que são ora características de uma doença, ora diagnósticas de um processo etiológico. Michelle MEDTXIV de 2 60 1º BIMESTRE AULA 1 2º ano Patologia Tradicionalmente, a patologia diagnóstica, na sua prática, usa a morfologia para determinar o tipo da doença e acompanhar sua evolução. • MANIFESTAÇÕES CLINICAS: Os resultados finais das alterações genéticas, bioquímicas e estruturais nas células e tecidos são anormalidades funcionais, as quais provocam as manifestações clínicas (sinais e sintomas) das doenças, bem como a sua progressão (curso clínico e consequências) Adaptações do "escimento e dif#enciação celul$ • A célula normal está limitada, em suas funções e estrutura, a uma faixa de variação bastante estreita devido aoseu estado de metabolismo, diferenciação e especialização; por restrições pelas células vizinhas; e pela disponibilidade de substratos metabólicos. • No entanto, ela é capaz de dar conta das demandas fisiológicas, mantendo um estado de equilíbrio chamado homeostase • As adaptações são respostas estruturais e funcionais reversíveis às alterações fisiológicas (p. ex., gestação) ou a alguns estímulos patológicos, durante as quais um novo estado de equilíbrio, alterado, é alcançado, permitindo a sobrevivência e a atividade funcional da célula. • A resposta adaptativa pode consistir em: - um aumento no tamanho das células (hipertrofia) e da sua atividade funcional, - um aumento do número de células (hiperplasia), - uma diminuição do tamanho e da atividade metabólica das células (atrofia) - ou uma mudança do fenótipo das células (metaplasia). • Quando o estímulo é eliminado, a célula pode retornar ao seu estado original sem ter sofrido qualquer consequência danosa. • Se os limites das respostas adaptativas forem excedidos ou se as células forem expostas a agentes ou estímulos nocivos, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetem constituintes celulares essenciais, ocorre uma sequência de eventos denominada lesão celular • A lesão celular é reversível até certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, Michelle MEDTXIV de 3 60 1º BIMESTRE AULA 2 2º ano Patologia a célula sofre lesão irreversível e, finalmente, ocorre morte celular • Adaptação, lesão reversível e morte celular podem ser os estágios de um dano progressivo que sucede diferentes tipos de agressões. • A morte celular, o resultado final da lesão celular progressiva, é um dos mais cruciais eventos na evolução de uma doença em qualquer tecido ou órgão. • Ela resulta de várias causas, incluindo isquemia (redução do fluxo sanguíneo), infecção e substâncias tóxicas. • 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. HIPERTROFIA: • A hipertrofia refere-se ao aumento do tamanho das células que resulta no aumento do tamanho do órgão afetado. • O órgão hipertrofiado não possui novas células, apenas células maiores. O tamanho aumentado das células é devido à síntese e à incorporação de novos componentes estruturais intracelulares. • Células com capacidade de divisão podem responder aos estímulos sofrendo tanto hiperplasia (ver adiante) quanto hipertrofia, porém em tecidos com células que não se dividem (p. ex., células miocárdicas), o aumento da massa tecidual é devido apenas à hipertrofia. • A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por estimulação de hormônios e fatores de crescimento. - Patológica: por exemplo hipertrofia do coração por conta da hipertensão arterial - Fisiológica: hipertrofia do útero durante a gestação • As células musculares estriadas da musculatura esquelética e cardíaca, que possuem capacidade de divisão limitada, respondem ao aumento da demanda metabólica sofrendo predominantemente hipertrofia. • O estímulo mais comum para a hipertrofia do músculo é o aumento da carga de trabalho - Por exemplo, os músculos avantajados dos fisiculturistas praticantes de musculação resultam do aumento do tamanho das fibras musculares individuais, em resposta ao aumento da demanda. - No coração, o estímulo para a hipertrofia é geralmente uma sobrecarga hemodinâmica crônica, devido ou à hipertensão arterial ou a valvas deficientes - Em ambos os tecidos, as células musculares sintetizam mais proteínas e o número de miofilamentos aumenta. Isso aumenta a quantidade de força que cada miócito pode gerar, aumentando assim a força e a capacidade de trabalho do músculo como um todo. • MECANISMO DE HIPERTROFIA: Muito do nosso conhecimento sobre a hipertrofia é baseado em estudos do coração. Há três etapas básicas na patogenia molecular da hipertrofia cardíaca: - As ações integradas de sensores mecânicos (que são iniciadas por aumento da carga de trabalho), fatores de crescimento (incluindo TGF-β, fator de crescimento Michelle MEDTXIV de 4 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia semelhante à insulina 1 [IGF-1], fator de crescimento fibroblástico) e agentes vasoativos (p. ex., agonistas α- adrenérgicos, endotelina-1 e angiotensina II). De fato, os próprios sensores mecânicos induzem a produção de fatores de crescimento e agonistas - Esses sinais originários da membrana celular ativam uma rede complexa de vias de transdução de sinal. Duas dessas vias bioquímicas envolvidas na hipertrofia muscular são a via do fosfoinositídio3-cinase (PI3K)/Akt (considerada a mais importante na hipertrofia fisiológica, p. ex., a induzida por exercício) e a via de sinalização em cascata da proteína G ligada a receptores (induzida por muitos fatores de crescimento e agentes vasoativos e considerada como sendo mais importante na hipertrofia patológica). - Essas vias de sinalização ativam um conjunto de fatores de transcrição como GATA4, fator nuclear de células T ativadas (NFAT), e fator estimulador do miócito 2 (MEF2). Esses fatores de transcrição trabalham coordenadamente para aumentar a síntese das proteínas musculares que são responsáveis pela hipertrofia. A hipertrofia pode também estar associada com uma troca de proteínas contráteis do tipo adultas para uma forma fetal ou neonatal. Por exemplo, durante a hipertrofia muscular, a isoforma α da cadeia pesada da miosina é substituída pela isoforma β, a qual promove uma contração mais lenta e energeticamente mais econômica. Além disso, alguns genes, que são expressos apenas durante o desenvolvimento inicial, são reexpressos em células hipertróficas, e os produtos desses genes participam na resposta celular ao estresse • Seja qual for a causa ou o mecanismo exato da hipertrofia cardíaca, ela, eventualmente, atinge um limite depois do qual o aumento da massa muscular deixa de ser capaz de compensar a sobrecarga. • Nesse estágio, ocorrem várias alterações regressivas nas fibras miocárdicas, das quais as mais importantes são lise e perda de elementos contráteis miofibrilares. Em casos extremos, pode ocorrer morte dos miócitos. • O resultado final dessas alterações é a insuficiência cardíaca, uma sequência de eventos que ilustra como uma adaptação ao estresse pode progredir para lesão celular funcionalmente significativa, se o estresse não for aliviado. • Para evitar tais consequências, vários fármacos que inibem as vias de sinalização importantes que envolvem os genes NFAT, GATA4 e MEF2 estão em ensaios clínicos nas fases 1 ou 2. • RESPOSTA À HIPERTROFIA CARDÍACA: - Alguns genes, que são expressos apenas durante o desenvolvimento inicial, são reexpressos em células hipertróficas, e os produtos desses genes participam na resposta celular ao estresse. - O gene para o fator natriurético atrial é expresso tanto no átrio quanto no ventrículo do coração embrionário, mas reduz sua expressão após o nascimento. - A hipertrofia cardíaca está associada com o aumento da expressão do gene do fator natriurético atrial. - O fator natriurético atrial é um hormônio peptídico que promove excreção de sal pelo rim, diminui o volume e a pressão sanguínea e, em consequência, reduz a carga hemodinâmica. HIPERPLASIA • é definida como um aumento no número de células em um órgão ou tecido em resposta a um estímulo. • Embora hiperplasia e hipertrofia sejam processos diferentes, frequentemente elas ocorrem juntas e podem ser induzidas pelos mesmos estímulos externos. • A hiperplasia somente ocorre em tecidos que contêm células capazes de se dividir, aumentando, portanto, o número de suas células. Ela pode ser fisiológica ou patológica. • FISIOLÓGICA: A hiperplasia fisiológica devido à ação de hormônios ou fatores do crescimento ocorre em várias circunstâncias: quando há necessidade de aumentar a capacidade funcional dos órgãos hormônio-sensíveis; quando há necessidade de aumento compensatório após lesão ou ressecção. - A hiperplasia hormonal é bem ilustrada pela proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez, geralmente acompanhada por aumento (hipertrofia) das células epiteliais glandulares. - A ilustração clássica da hiperplasia compensatória vem do estudo da regeneração hepática. - Em indivíduos que doam um lobo do fígado para transplante, as células que permanecem proliferam de modo que o órgão cresça e retorne, em pouco tempo, ao seu tamanho original. Michelle MEDTXIV de 5 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia • PATOLÓGICA: A maioria das formas de hiperplasia patológica é causada pela ação excessiva ou inapropriada de hormônios ou fatores de crescimento sobre suas células-alvo. - A hiperplasia endometrial é um exemplo de hiperplasia anormal induzida por hormônio. - Normalmente, após a menstruação, há um surto rápido de atividade proliferativa no endométrio que é estimulado por hormônios hipofisários e pelo estrogênio ovariano. Ela permanece até sua parada, pelos níveis crescentes de progesterona, em geral cerca de 10 a 14 dias antes do fim do ciclo menstrual. - Em alguns casos, no entanto, o equilíbrio entre estrogênio e progesterona é perturbado, o que resulta em aumentos absolutos ou relativos na quantidade de estrogênio, com consequente hiperplasia das glândulas endometriais. - Essa forma de hiperplasia patológica é uma causa comum de sangramento menstrual anormal. - Outro exemplo comum de hiperplasia patológica é a hiperplasia nodular prostática decorrente da resposta ao estímulo hormonal androgênico. - Embora essas formas de hiperplasias patológicas sejam anormais, o processo continua sendo controlado e a hiperplasia regride se o estímulo hormonal for retirado. - Desse modo, embora a hiperplasia seja diferente do câncer, a hiperplasia patológica constitui um solo fértil no qual a proliferação cancerosa pode, eventualmente, surgir. - A hiperplasia é uma resposta característica a certas infecções virais, como os papilomavírus, que causamverrugas cutâneas e várias lesões de mucosa compostas por massas de epitélio hiperplásico. - Aqui, os vírus produzem fatores que interferem com as proteínas do hospedeiro que regulam a proliferação celular. Assim como outras formas de hiperplasia, algumas dessas proliferações induzidas por vírus também são precursoras do câncer • MECANISMOS DA HIPERPLASIA: A hiperplasia é o resultado da proliferação de células maduras induzida por fatores de crescimento, e em alguns casos o aumento ocorre pelo surgimento de novas células a partir de células- tronco teciduais. - EX: após hepatectomia parcial, são produzidos no fígado fatores de crescimento que se ligam a receptores nas células remanescentes e ativam vias de sinalização que estimulam a proliferação celular. ➛ Mas, se a capacidade proliferativa das células do fígado estiver comprometida, como em algumas formas de hepatite quecausam lesão celular, os hepatócitos podem, alternativamente, regenerar-se a partir de células-tronco intra-hepáticas. - Mesmo essas células tendo a capacidade de hiperplasiar (ambos os meios acima), dependendo da lesão pode não haver hiperplasia, mas sim uma fibrose/ cicatriz, ocasionando perda de função – necessidade de transplante Michelle MEDTXIV de 6 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Dano estimula células de kupffer que por sua vez secretam citocinas que atuam nos hepatócitos remanescentes - Hpatocitos portanto são ativados e sofrem transformações sendo agora sensiveis a fatores de crescimento - Com o reconhecimento dos fatores de crescimento epidermico, transformante alfa e hepatocitos, inicia-se a fase de proliferação - Após a proliferação entra em cena o fator de crescimento transformante beta – induz células a quiescência ATROFIA • Atrofia é definida como a redução do tamanho de um órgão ou tecido que resulta da diminuição do tamanho e do número de células. A atrofia pode ser fisiológica ou patológica. • FISIOLOGICA: é comum durante o desenvolvimento normal. - Algumas estruturas embrionárias, como a notocorda e o ducto tireoglosso, sofrem atrofia durante o desenvolvimento fetal. - A diminuição do tamanho do útero, que ocorre logo após o parto,é uma outra forma de atrofia fisiológica • PATOLOGICA: pode ser local ou generalizada. As causas comuns de atrofia são: - Redução da carga de trabalho (atrofia de desuso): quando um osso fraturado é imobilizado com um molde de gesso ou quando um paciente é restrito a repousoabsoluto no leito, rapidamente sobrevém atrofia dos músculos esqueléticos. ➛ Inicialmente, a redução no tamanho celular é reversível quando a atividade motora é restaurada. ➛ Com o desuso mais prolongado, as fibras musculares esqueléticas diminuem em número (devido à apoptose), bem como em tamanho; ➛ essa atrofia pode ser acompanhada por aumento da reabsorção óssea ,levando à osteoporose por desuso - Perda da inervação (atrofia por denervação): o metabolismo e função normais do músculo esquelético dependem de sua inervação. ➛ Uma lesão dos nervos leva à atrofia das fibras musculares por eles inervadas. - Diminuição do suprimento sanguíneo: uma redução do suprimento sanguíneo (isquemia) para um tecido em consequência de doença oclusiva arterial que se desenvolve lentamente resulta em atrofia do tecido. ➛ Na senescência, o cérebro sofre atrofia progressiva, principalmente por causa da redução do suprimento sanguíneo causada pela aterosclerose; isso é denominado atrofia senil, que afeta também o coração. - Nutrição inadequada: uma desnutrição proteico-calórica profunda (marasmo) está associada ao uso das Michelle MEDTXIV de 7 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia proteínas do músculo esquelético como fonte de energia, após o esgotamento de outras reservas, como o tecido adiposo. Isso resulta em consumo muscular acentuado (caquexia) ➛ A caquexia é observada também em pacientes com doenças inflamatórias crônicas e câncer. ➛ Nesses casos, a produção excessiva do fator de necrose tumoral (TNF), uma citocina inflamatória, é responsável pela perda de apetite e depleção lipídica, culminando com a atrofia muscular. - Perda da estimulação endócrina: muitos tecidos que respondem a hormônios, como a mama e os órgãos reprodutores, dependem da estimulação endócrina para sua função e metabolismo normais. ➛ A perda da estimulação estrogênica após a menopausa resulta em atrofia fisiológica do endométrio, epitélio vaginal e mama - Compressão: a compressão tecidual por um certo período de tempo pode causar atrofia. ➛ Um tumor benigno em crescimento pode causar atrofia nos tecidos normais circundantes. A atrofia nesse caso é, provavelmente, o resultado de alterações isquêmicas causadas por comprometimento do suprimento sanguíneo devido à pressão exercida pela massa em expansão. • As alterações celulares fundamentais associadas à atrofia são idênticas em todas essas situações. - A resposta inicial é uma diminuição do tamanho da célula e das organelas, o que reduz as necessidades metabólicas da célula o suficiente para permitir sua sobrevivência. - No músculo atrófico, as células contêm menos mitocôndrias e miofilamentos e uma menor quantidade de retículo endoplasmático rugoso (RER). - Na busca pela adequação entre a demanda metabólica da célula e níveis menores de suprimento sanguíneo, nutrição ou estimulação trófica, um novo equilíbrio é alcançado. - No início do processo, as células e tecidos atróficos têm sua função diminuída, mas a morte celular é mínima - Entretanto, a atrofia causada por redução gradual do suprimento sanguíneo pode progredir até o ponto no qual as células são irreversivelmente lesadas e morrem, frequentemente por apoptose. - A morte celular por apoptose também contribui para a atrofia dos órgãos endócrinos após privação hormonal. • MECANISMO DE ATROFIA: iminuição da síntese proteica e do aumento da degradação das proteínas nas células; síntese de proteínas diminui em função da atividade metabólica reduzida - A degradação das proteínas celulares ocorre principalmente pela via ubiquitina-proteossomo - A deficiência de nutrientes e o desuso podem ativar ligases de ubiquitina, que ligam o pequeno peptídio ubiquitina a proteínas celulares, e marcam essas proteínas para degradação nos proteossomos - Essa via também é considerada responsável pela proteólise acelerada observada em diversas condições catabólicas, incluindo a caquexia do câncer. - Em muitas situações, a atrofia é também acompanhada por aumento da autofagia, observada pelo número elevado de vacúolos autofágicos - A autofagia (“comer a si próprio”) é o processo no qual as células privadas de alimento digerem seus próprios Michelle MEDTXIV de 8 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia componentes na tentativa de reduzir a demanda nutricional igualando-a ao fornecimento. - Alguns dos restos celulares dentro dos vacúolos autofágicos podem resistir à digestão e persistir no citoplasma como corpos residuais limitados por membrana. - Um exemplo desses corpos residuais são os grânulos de lipofuscina e quando presentes em quantidades suficientes, eles conferem uma coloração acastanhada ao tecido (atrofia parda) METAPLASIA • É uma alteração reversível na qual um tipo celular diferenciado (epitelial ou mesenquimal) é substituído por outro tipo celular. • Ela, muitas vezes, representa uma resposta adaptativa em que um tipo de célula sensível a um determinado estímulo nocivo é substituído por outro tipo de célula que é mais capaz de suportar o ambiente adverso • A metaplasia epitelial mais comum é a colunar para escamosa , como ocorre no trato respiratório em resposta à irritação crônica. - No fumante habitual de cigarros, as células epiteliais normais, colunares e ciliadas da traqueia e dos brônquios, são, com frequência, substituídas por células epiteliais escamosas estratificadas. - Cálculos nos ductos excretores das glândulas salivares, do pâncreas ou das vias biliares, que normalmente são revestidas por epitélio colunar secretor, também podem provocar a metaplasia escamosa por epitélio escamoso estratificado. - A deficiência de vitamina A (ácido retinoico) induz metaplasia escamosa no epitélio respiratório - Em todas essas situações, o epitélio escamoso estratificado, mais resistente, é capaz de sobreviver sob circunstâncias nas quais o epitélio colunar especializado, mais frágil, teria sucumbido. • A mudança para células escamosas metaplásicas tem um preço. Por exemplo, no trato respiratório, embora o revestimento epitelial se torne resistente, os importantes mecanismos de proteção contra infecções — a secreção de muco e o movimento ciliar do epitélio colunar — são perdidos. • As influências que predispõem à metaplasia, se persistentes, podem iniciar a transformação maligna no epitélio metaplásico - Assim, um tipo comum de câncer no trato respiratório é composto por células escamosas, que podem surgir nas áreas onde o epitélio colunar normal foi substituído pelo epitélio escamoso. • A metaplasia do tipo escamoso para colunar também pode ocorrer, como no esôfago de Barrett, no qual o epitélio escamoso do esôfago é substituído por células colunares tipo intestinais, sob a influência do refluxo do ácido gástrico. Cânceres podem surgir nessas áreas e são tipicamente glandulares (adenocarcinomas) • A metaplasia do tecido conjuntivo é a formação de cartilagem, osso ou tecido adiposo (tecidos mesenquimais) em tecidos que normalmente não contêm esses elementos. - Por exemplo, a formação de osso no músculo, designada miosite ossificante, ocorre, ocasionalmente, após uma hemorragia intramuscular. - Esse tipo de metaplasia não é interpretado como uma resposta adaptativa e pode ser o resultado de uma lesão celular ou tecidual. • MECANISMO DA METAPLASIA: ela é o resultado de uma reprogramação de células-tronco que sabidamente existem nos tecidos normais ou de células mesenquimais indiferenciadas presentes no tecido conjuntivo. - Em uma alteração metaplásica, essas células precursoras diferenciam-se ao longo de um novo caminho. - A diferenciação de células-tronco para uma linhagem particular é provocada por sinais gerados por citocinas, fatores de crescimento e componentes da matriz extracelular presentes no ambiente celular. - Esses estímulos externos promovem a expressão de genes que dirigem as célulaspara uma via de diferenciação específica. - A relação direta entre a desregulação de um fator de transcrição e a metaplasia é vista em caso de deficiência ou excesso de vitamina A (ácido retinoico), que podem, ambos, causar metaplasia. - O ácido retinoico regula a transcrição do gene diretamente através de receptores retinoides nucleares , que podem influenciar a diferenciação de células progenitoras derivadas de células-tronco teciduais. Michelle MEDTXIV de 9 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia DISPLASIA • Crescimento desordenado e perda da uniformidade das células individuais e da orientação arquitetural – resulta em células de diferentes tamanhos, Michelle MEDTXIV de 10 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia formas e organizações • Precursora da transformação maligna, nem sempre progride para o câncer - São encontradas alterações displásicas adjacentes a formações cancerígenas (resp e útero) - Retirar estimulo – regressão displásica • Alterações da proliferação e da diferenciação celular • É um processo anormal, mas é adaptável por ser potencialmente reversível após remoção da causa • Locais mais comum – epitélio escamoso metaplásico do sistema respiratório e do colo uterino • Graus menores – irritação ou inflamação crônica • As células são participantes ativos em seu ambiente, ajustando constantemente sua estrutura e função para se adaptarem às demandas de alterações e de estresse extracelular. • Normalmente, as células mantêm um estado normal chamado homeostasia, no qual o meio intracelular é mantido dentro de uma faixa razoavelmente estreita dos parâmetros fisiológicos. • Quando encontram um estresse fisiológico ou um estímulo patológico, podem sofrer uma adaptação, alcançando um novo estado constante, preservando sua viabilidade e função. • As principais respostas adaptativas são hipertrofia, hiperplasia, atrofia e metaplasia • Se a capacidade adaptativa é excedida ou se o estresse externo é inerentemente nocivo, desenvolve-se a lesão celular • Dentro de certos limites, a lesão é reversível e as células retornam a um estado basal estável; entretanto, um estresse grave, persistente e de início rápido resulta em lesão irreversível e morte das células afetadas. • A morte celular é um dos eventos mais cruciais na evolução da doença em qualquer tecido ou órgão. • É resultante de várias causas, incluindo isquemia (redução do fluxo sanguíneo), infecções, toxinas e reações imunes. Michelle MEDTXIV de 11 60 1º BIMESTRE AULA 3 Lesão 2º ano Patologia • A morte celular constitui também um processo essencial e normal na embriogênese, no desenvolvimento dos órgãos e na manutenção da homeostasia. • EX: coração - O miocárdio submetido a uma carga aumentada e persistente, como na hipertensão ou com estenose de uma valva, se adapta sofrendo hipertrofia — um aumento do tamanho das células individuais e finalmente de todo o coração — para gerar necessitada força contrátil maior. - Se o aumento da demanda não for atenuado ou se o miocárdio for submetido a um fluxo sanguíneo reduzido (isquemia), devido a uma oclusão em artéria coronária, as células musculares sofrerão lesão. - O miocárdio pode ser lesado de modo reversível se o estresse for leve ou se a oclusão arterial for incompleta ou suficientemente breve, ou pode sofrer lesão irreversível e morte celular (infarto) após oclusão completa e prolongada. - os miócitos lesados de modo reversível não estão mortos e podem se assemelhar aos miócitos morfologicamente normais; entretanto, eles estão transitoriamente não contráteis e, portanto, mesmo a lesão leve pode ter impacto clínico • Os diferentes estímulos lesivos afetam muitas vias metabólicas e organelas celulares. A lesão pode progredir de um estágio reversível e culminar em morte celular • LESAO REVERSIVEL: as alterações morfológicas e funcionais são reversíveis se o estímulo nocivo for removido. Nesse estágio, embora existam anomalias estruturais e funcionais significativas, a lesão ainda não progrediu para um dano severo à membrana e dissolução nuclear. - Marcos da lesão celular reversível: ➛ Redução da fosforilação oxidativa, com consequente depleção do armazenamento de energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) ➛ tumefação celular causada por alterações da concentração de íons e influxo de água. ➛ Além disso, várias organelas intracelulares, tais como as mitocôndrias e o citoesqueleto, podem mostrar alterações. • LESAO IRREVERSIVEL: Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e, com o tempo, a célula não pode se recuperar e morre. Existem dois tipos de morte celular — necrose e apoptose — que diferem em suas morfologias, mecanismos e papéis na fisiologia e na doença • CAUSAS DA LESÃO CELULAR: variam de trauma físico grosseiro de um acidente de automóvel a defeito em um único gene que resulta em uma enzima defeituosa, caracterizando uma doença metabólica específica. A maioria dos estímulos nocivos pode ser agrupada nas seguintes categorias 1. PRIVAÇÃO DE OXIGÊNIO (HIPOXIA) - interfere com a respiração oxidativa aeróbica e constitui uma causa comum e extremamente importante de lesão e morte celulares. - A isquemia é a causa mais comum de hipóxia, a deficiência de oxigênio pode resultar também da oxigenação inadequada do sangue, como na pneumonia, ou por redução da capacidade do sangue em transportar oxigênio, como na anemia ou envenenamento por monóxido de carbono (CO). 2. AGENTES QUÍMICOS Michelle MEDTXIV de 12 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Mesmo substâncias inócuas, como glicose, o sal ou mesmo água, se absorvidas ou administradas em excesso podem perturbar o ambiente osmótico, resultando em lesão ou morte celular. - Os agentes comumente conhecidos como venenos causam severos danos em nível ceular por alterarem a permeabilidade da membrana, a homeostasia osmótica ou a integridade de uma enzima ou cofator. - A exposição a esses venenos pode culminar em morte de todo o organismo. - Outros agentes potencialmente tóxicos são encontrados diariamente no nosso ambiente; eles incluem poluentes do ar, inseticidas, CO, asbesto e os “estímulos” sociais, como o álcool. - Mesmo as drogas terapêuticas podem causar lesão à célula ou ao tecido em paciente suscetível ou se usadas de modo excessivo ou inapropriado - Até mesmo o oxigênio em altas pressões parciais é tóxico. - EX: Paracetamol - medicamento com uma margem de segurança alta. É um ótimo analgésico, antitérmico, antipirético; uso exagerado pode levar a uma lesão irreversível, morte celular dos hepatócitos – paracetamol se torna hepatotóxico. ➛ 95% do fármaco é conjugado com acido glicurônico gerando um composto não-tóxico que será eliminado na urina e 5% do fármaco serão conjugados com o citocromo P450 gerando um composto tóxico, o NAPQI (N-acetil-p- benzoquinonaimina). ➛ Em situação normal, o NAPQI em baixa quantidade, irá se ligar a enzima glutationa (antioxidante) formando um conjugado não-toxico. ➛ Só será toxico, para o organismo se houver uma overdose (mais que 10g) ou uso concomitante do fármaco com álcool ➛ com uso conjunto do remédio com o álcool vai aumentar a quantidade de citocromo P450 e maior quantidade de fármaco passará por essa linha metabólica formando mais NAPQI, e reduz os níveis de glutationa). ➛ Os hepatócitos são células estáveis em GO, mas quando estimuladas podem entrar no ciclo celular. ➛ Em algumas situações pode ocorrer uma hepatite fulminante, por uma destruição intensa dos hepatócitos acabando com toda sua trama reticular, gerando muitos processos inflamatórios que ocorre a fibrose, perda de função do órgão. ➛ Então, mesmo a célula tendo a capacidade de proliferação, se destruir muito perde a função, lesão irreversível, não consegue mais entrar no ciclo celular. 3. AGENTES INFECCIOSOS - Esses agentes variam desde vírus submicroscópicosa tênias grandes; entre eles estão as riquétsias, as bactérias, os fungos e os protozoários. 4. REAÇÕES IMUNOLÓGICAS - Embora o sistema imune defenda o corpo contra micróbios patogênicos, as reações imunes podem também resultar em lesão à célula ou ao tecido - EX 1: reações autoimunes contra os próprios tecidos e as reações alérgicas contra substâncias ambientais, em indivíduos geneticamente suscetíveis 5. FATORES GENÉTICOS - As anomalias genéticas resultam em alterações patológicas tão grosseiras como nas malformações congênitas associadas com a síndrome de Down ou tão sutis como a substituição de um único aminoácido na hemoglobina S originando a anemia falciforme - Os defeitos genéticos causam lesão celular por causa da deficiência de proteínas funcionais, como os defeitos enzimáticos nos erros inatos do metabolismo ou a acumulação de DNA danificado ou proteínas mal dobradas, ambos disparando a morte celular quando são irreparáveis. - EX: As príons, normalmente, apresentam a função de estabilizar o neurônio. Mutação nessa proteína priônica leva a dois tipos de doença: Doença de Creutzefelt- Jakob (genética) ou Doença da vaca louca (adquirida), e a Tireoidite de Hashimoto. ➛ Doença de Creutzefelt-Jacob é uma variação genética, e pode ser comparada ao Alzheimer na questão da toxidade do acumulo de uma proteína no neurônio, levando a demência. Michelle MEDTXIV de 13 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ A Doença da vaca louca é uma variação da Doença de Creutzefelt-Jacob, que também é uma mutação genética na proteína priônica que a fará não se formar adequadamente se acumulando e não sendo degradada, mas que ocorre no gado. ➛ Ao se consumir carne contaminada induzia a demência nos humanos, não por uma mutação genética como a doença de Creutzefelt-Jacob, mas por ingestão de carne com essa alteração genética – Encefalopatia espongiforme bovina. ➛ O príon infeccioso não induz resposta imune, pois é uma proteína do animal e assim não é reconhecido como estranho ao hospedeiro ➛ Em ambas haverá morte de neurônio. 6. DESEQUILIBRIOS NUTRICIONAIS - As deficiências proteico-calóricas entre as populações desfavorecidas é o exemplo mais óbvio; as deficiências de vitaminas específicas não são incomuns - Os excessos nutricionais são também causas importantes de morbidade e mortalidade; por exemplo, a obesidade aumenta consideravelmente o risco para diabetes melito tipo 2. - Além disso, as dietas ricas em gordura animal estão fortemente implicadas no desenvolvimento da aterosclerose, como também na vulnerabilidade aumentada a muitas desordens, incluindo o câncer. 7. AGENTES FÍSICOS - O trauma, os extremos de temperatura, a radiação, o choque elétrico e as alterações bruscas na pressão atmosférica exercem profundos efeitos nas células 8. ENVELHECIMENTO - A senescência celular leva a alterações nas habilidades re- plicativas e de reparo das células e tecidos. Essas alterações levam à diminuição da capacidade de responder ao dano e, finalmente, à morte das células e do organismo. • MORFOLOGIA DA LESÃO CELULAR: Todos os estresses e influências nocivas exercem seus efeitos, primeiro, em nível molecular ou bioquímico. A função celular pode ser perdida antes que ocorra a morte celular, e as alterações morfológicas na lesão (ou morte) celular surgem mais tarde - dois fenômenos caracterizam consistentemente a irreversibilidade da lesão: a incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (perda da fosforilação oxidativa e geração de ATP) mesmo depois da resolução da lesão original e os profundos distúrbios na função da membrana - Lesão reversível: tumefação celular e a degeneração gordurosa ➛ tumefação celular é resultado da falência das bombas de íons dependentes de energia na membrana plasmática, levando a uma incapacidade de manter a homeostasia iônica e líquida ➛ a tumefação quando afeta muitas células em um órgão, causa alguma palidez (resultante da compressão dos capilares), aumento do turgor e aumento do peso do órgão. ➛ degeneração gordurosa ocorre na lesão hipóxica e em vá- rias formas de lesão metabólica ou tóxica e manifesta-se pelo surgimento de vacúolos lipídicos, grandes ou pequenos, no citoplasma ➛ a degeneração vacuolar é encontrada principalmente em células que participam do metabolismo da gordura (p. ex., hepatócitos e células miocárdicas ADAPTAÇÕES E LESÕES EM PROCESSOS PATOLÓGICOS • ADAPTAÇÃO |HIPERTENSÃO ARTERIAL: - Cardiopatia hipertensiva: decorrente da hipertensão arterial sistêmica (essencial). - Diagnóstico: hipertrofia concêntrica do ventrículo esquerdo, ausência de outras doenças cardiovasculares, e quadro de hipertensão arterial. - Patologia: sobrecarga gerada pela hipertensão leva à hipertrofia concêntrica, inicialmente do ventrículo esquerdo. ➛ Fibras cardíacas aumentam de espessura, pois aumenta o número de sarcômeros, como uma resposta adaptativa para vencer a sobrecarga de pressão e manter o débito cardíaco. ➛ Fase compensada da cardiopatia hipertensiva: compensação hemodinâmica por anos ou décadas, apesar da hipertensão arterial. ➛ Fase descompensada da cardiopatia hipertensiva: A capacidade de hipertrofia, no entanto, é limitada. Se a pressão arterial não for controlada, chega um momento em que o miocárdio não consegue se hipertrofiar mais, nem se manter hipertrofiado. O Michelle MEDTXIV de 14 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia débito cardíaco não é então mais mantido, levando a sobrecarga de volume diastólico e dilatação da cavidade, caracterizando insuficiência cardíaca. ➛ Mesmo na fase compensada, por causa do aumento progressivo da espessura da parede ventricular, a complacência do ventrículo esquerdo diminui, ao mesmo tempo em que ocorre aumento das necessidades de oxigênio; tudo isso contribui para a isquemia miocárdica e faz com que ocorra hipotrofia progressiva de algumas fibras cardíacas e sua substituição por fibrose. ➛ Por outro lado, as fibras cardíacas hipertróficas são mais suscetíveis a isquemia, pois, além de terem exigências metabólicas aumentadas, a distância entre o interior das células e o capilar que as nutre é maior, ocasionando dificuldade para difusão de oxigênio; • ADAPTAÇÃO |ALZHHEIMER: o mal do alzheimer é causado por três mecanismos: agregados da proteína beta- amilóide; ela atrapalha a conexão entre neurônios dificultando a formação de memórias (por exemplo); relacionado a fosforilação da proteína TAU e relacionado ao excesso, da apolipoproteína 4 (APOE4) PROTEINA TAU - Os microtubulos dos neurônios são compostos por moléculas de tubulina e a Tau é a cola que da forma e estabilidade a elas - Em pacientes com essa doença, a proteína Tau (estabilizantes) se acumula em um estado anormal, ficando retorcida; compromete a sua estabilidade e capacidade de ligação com os microtubulos - O citoesqueleto se desintegra e a Tau forma emaranhados na regi˜åo do lobotemporal e do hipocampo - Esse acumulo de Tau dentro dos neurônios faz com que as células percam sua forma e sua função; entram em colapse e a transmissão de moléculas e de neurotransmissores é comprometida - Impedidos de funcionar, eles morrem PROTEINA BETA-AMIELOIDE - Na membrana celular dos neurônios, há uma proteína transmembrana – proteínas precursora de amiloide -, Michelle MEDTXIV de 15 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia acredita-se que esta apresenta um papel extremamente importante por atuar como um receptor para outros tipos de proteína (algumas proteínas priônicas, príons, por exemplo). - No organismo, há enzimas responsáveis pela clivagem da proteína precursora de amiloide, e dependendo de como ocorre esta clivagem pode ter a acumulação de um peptídeo, e isto é toxico ao neurônio. - Se a clivagem for realizada, primeiro por enzimas alpha- secretase e, depois, pela gama-secretase, os fragmentos gerados são solúveis e serão eliminados. - Se o individuoapresenta alguma alteração genética, alguma mutação, muitas vezes na própria proteína precursora do amiloide, ou alguma deficiência enzimática nas secretases, a clivagem pode ser realizada primeiro pela enzima beta-secretase e, posteriormente, pela gama-secretase gera agregados beta-amiloides, que tendem a se acumularem no neurônio, são tóxicos. Com o passar do tempo gera a morte celular - Esses aglomerados beta-amiloides são denominados placas senis – a principal causa em relação ao processo patogênico da doença de Alzheimer -, vão gerar disfunção sináptica e consequentemente a morte neuronal. - Características da doença: ➛ Atrofia cerebral: diminuição do tamanho e volume celular, em função da redução do fornecimento de nutrientes, ou seu desuso, associada à diminuição da síntese de elementos constituintes celulares e aumento da degradação de organelas celulares. ➛Morte neuronal por apoptose. ➛ Alargamento dos sulcos e aumento dos ventrículos – numa avaliação macroscópica é possível avaliar. ➛ Numa evolução de 5 a 10 anos, o individuo começa a apresentar déficits de memoria, linguagem, dificuldade motora que culminam na incapacidade total do individuo. ➛ Ocorre principalmente em idosos acima de 65 anos. ➛ A doença evolui conforme o aumento da idade. PROTEINA APOLIPOPROTEINA 4 (APOE4): • O excesso dessa proteina induz um aumento na concentração de aglomerados beta-amiloides no neurônio. • LESÃO REVERSÍVEL|HIPÓXIA: A hipóxia é uma deficiência de O2 que causa lesão celular por reduzir a respiração oxidativa aeróbica - Causas: ➛ Isquemia – redução de fluxo sanguíneo total ou parcial ➛ Diminuição da função cardiorrespiratória, por exemplo, a insuficiência cardíaca congestiva ➛ Anemia Michelle MEDTXIV de 16 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ Envenenamento por tetracarbono, pesticida. ➛ Perda de sangue - Frente a essas causas a célula apresenta mecanismos para evitar a morte celular, a lesão irreversível: ➛ Tumefação celular (aumento da célula como um todo, incluindo organelas - RE, mitocôndrias), ➛ destaque dos ribossomos do REG (consequentemente diminuindo a síntese de proteínas) ➛ formação de bolhas na membrana e condensação da cromatina, degeneração gordurosa. - Se remover o estimulo, ou a adaptação for suficiente, sessa a hipoxia, as células de recuperam – lesão reversível. - Se o estimulo persistir, inicia-se o processo de necrose (rompimento de membrana, da célula e das organelas, levando a um extravasamento do conteúdo celular e inicia o processo de inflamação), lesão irreversível. - Frente a hipoxia, o primeiro mecanismo de adaptação é a liberação do FATOR 1 DE INDUÇÃO DE HIPÓXIA (HIF-alpha), responsável pela sobrevivência da célula liberando inúmeras substancias que irão colaborar neste processo. ➛ Libera-se: proteína de choque tóxico (HSP), fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF - aumento da quantidade de vasos), óxido nítrico (NOS - vasodilatação), GLUT-4 (transporte de glicose) e eritropoietina (aumento de hemácias). ➛ Também são liberadas adenosina, bradicinina, prostaglandinas e noradrenalina, que irão ativar a cascata da MAPK. ➛ Esta cascata induz a ativação do ciclo celular, aumentando a transcrição dos genes de HPS, proteínas de canais iônicos, proteínas antiapoptóticas (inibe a apoptose), contribuindo para a sobrevivência celular. • LESÃO IRREVERSIVEL HIPÓXIA: - o aparecimento de lesões irreversíveis, podem ser encontradas progressivamente as seguintes modificações: 1. as membranas celulares se alteram por perda de moléculas estruturais e pela incapacidade de repor os componentes perdidos (perda da capacidade de reacilação de fosfolipídeos). Michelle MEDTXIV de 17 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia 2. O elevado nivel de Ca ++ no citosol é em parte responsável por essa alteração, pois ativa fosfolipases e aumenta a demolição dos lipídeos da membrana citoplasmática, que se torna mais fraca e passa a apresentar bolhas na superficie. ➛ Ao lado disso, o excesso de Ca++ no citosol altera a polimerização e a associação de proteínas dos filamentos intermediários, bem como induz ativação de proteases dependentes de Ca+ +_calmodulina. ➛ Com isso, microfilaamentos do citoesqueleto associados à membrana citoplasmática dela se desacoplam, diminuindo sua resistência mecânica; ➛ a rede de filamentos que sustenta as microvilosidades se desestrutura, favorecendo o desaparecimento delas. ➛ Desse modo, a membrana citoplasmática não só perde sua organização estrutural, alterando o funcionamento de seus receptores e mecanismos de transdução, como também torna-se mecanicamente masi frágil, podendo romper-se com facilidade; Michelle MEDTXIV de 18 60 1º BIMESTRE CASO CLINICO 1: AIT Homem, 75 anos, estava no hospital finalizando um exame de arteriografia de membro inferior direito que indicou oclusão de artéria femoral superficial. Evoluía estável na enfermaria, quando apresentou um episódio de AIT (Acidente isquêmico transitório). Estava no local quando a técnica de enfermagem o informa que a sua pressão está 70x50mmHg. Ao exame físico apresentava hemiparesia direita, com desvio de rima bucal para esquerda, estava consciente e apresentava disartria (distúrbio da articulação da fala). As alterações neurológicas duraram menos de cinco minutos - Neste caso, a falta do oxigênio não foi suficiente para causar uma lesão irreversível, pois foi um tempo reduzido de falta de oxigênio e as células conseguiram se adaptar a este acontecimento breve. - É importante lembrar que essas hipóxias em longo prazo, decorrentes até mesmo de um processo aterosclerótico, aumenta chance de ocorrer um AVC, lesão irreversível. CASO CLINICO 2: INFARTO AGUDO DO MIOCARDIO Homem, 58 anos, aposentado, procurou unidade de emergência com queixa de dor no peito que irradiava para o braço direito, tonturas e dificuldade respiratória. Relata ter H.A.S. mas que eventualmente esquece de tomar os medicamentos. P.A. 140x100mmHg. - SUSPEITA: INFARTO - ELETROCARDIOGRAMA - PARA QUE? Avaliar o ritmo da condução: Está conduzindo estímulo elétrico? Está bombeando? - RESULTADO: ALTERADO - DOSAGEM DOS MARCADORES DE MORTE CELULAR: curva enzimática que avalia principalmente troponina e CK- MB, mas pode também avaliar mioglobina. - 1º suspeita do infarto: faz um eletrocardiograma e este aparece alterado, não conduz estimulo elétrico. Na grande maioria dos infartos, o eletro aparece com um supradesnivelamento do seguimento ST. - 2º fazer a curva enzimática (gráficos) das troponinas I e T, CKMB (creatina-quinase fração MB) e mioglobina para analisar se é uma lesão irreversível ou não, pois estas substancias são liberadas pelo rompimento do miocárdio (são especificas deste tecido). Obs.: a mioglobina não é especifica de lesão do miocárdio, pode ser de uma lesão muscular esquelética. 2º ano Patologia 3. No retículo endoplasmático, as membranas alteradas formam figuras em bainha de mielina, decorrentes provavelmente da demolição de partes dessas membranas já molecularmente desestruturadas; 4. Nas mitocôndrias, tumefeitas pelo desequilíbrio hidroeletrolítico, com expansão da matriz interna e desaparecimento de cristas, a membrana também sofre alterações moleculares graves, como aparecimento de estruturas floculares eletrodispersantes na matriz; com isso, a alteração na permeabilidade da membrana mitocondrial externa torna-se irreversível e cessa a atividade de ATPase, impedindo a síntese de ATP; essa alteração representa o chamado ponto não retorno; 5. os lisossomos tornam-se tumefeitos e perdem progressivamente a capacidade de conter suas hidrolases, que são liberadas no citoplasma e iniciam o processo de autólise (digestão dos com ponentes celulares que permite evidenciar ao que a célula morreu, ou s a, so u necrose). ➛ Quando as enzimas lisossô micas passam para o citosol, a célula já está morta , não sendo essaa causa da irreversibilidade da lesão. • AIT: Um ataque isquêmico transitório (AIT) ou mini- AVC, acontece quando o fornecimento de sangue para o cérebro é interrompido por um curto período de tempo. - Ocorre uma diminuição do fluxo sanguíneo por obstrução física de um vaso. - Deve-se procurar atendimento médico de urgência para avaliação. - Os sintomas são muito semelhantes a um AVE (tais como a fraqueza de um lado do corpo - hemiparesia, perturbações visuais e fala arrastada), contudo são temporários - duram alguns minutos ou horas, e depois desaparecem completamente em 24 horas. •MARCADORES DE LESÃO CARDIACOS (CASO CLINICO 2): - TROPONINA - formam um complexo que regula a interação cálcio-dependente da miosina com a actina na contração dos músculos estriado e cardíaco. As troponinas aumentam na circulação, após a injúria miocárdica. - CK-MB (isoenzima MB da creatina quinase) encontra-se principalmente no tecido cardíaco, apresentando concentrações substancialmente diminuídas no músculo esquelético. A quantificação da CK-MB é feita no diagnóstico do infarto agudo do miocárdio (IAM). - MIOGLOBINA - Pequena proteína (17.000 d) rapidamente liberada para a circulação, após a lesão do músculo cardíaco; já a CK-MB (proteína maior) passa para a circulação sanguínea após ter passado pelo linfático, fazendo a mioglobina ser detectada mais precocemente no IAM. • CKMB retorna aos seus valores normais num período de 72h, e as troponinas em torno de 10 dias. Então o diabético e os idosos não sentem a dor do infarto, apenas um desconforto, e irão procurar um atendimento após 72h, fazendo-se necessário a dosagem destas enzimas (as troponinas T e I) para chegar a um diagnostico, além do eletro. • Se estiver sendo feita a dosagem a casa 15 minutos e não está mais subindo significa que sessou a morte celular - não é preciso uma intervenção rápida. A morte celular de certas células já está estabelecida. • Se na dosagem continuar subindo, é necessário entrar com uma intervenção – cateterismo, trombolítico. Uma intervenção após 80h não recupera as celular que já morreram, mas evita novas lesões. Michelle MEDTXIV de 19 60 1º BIMESTRE CASO CLINICO 3: HEPATITE A Homem, 35 anos, apresentou sintomas de hepatite. Na dosagem de marcadores hepáticos foram encontrados valores elevado para as enzimas aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), sendo ALT > AST. Indivíduo nega uso crônico de álcool. - Hepatite A, normalmente é um quadro agudo, com manifestações inespecíficas: enjoo, mal-estar, vômito, perda de apetite,… - Nestes casos é mais fácil pensar em marcadores de lesão, do que dosar a quantidade de vírus da Hepatite A nas fezes, por exemplo, porque os sintomas são muito inespecíficos. - AST e ALT são marcadores específicos do tecido hepático que aumentados no sangue sinalizam uma lesão hepática (hepatite, álcool,...) com rompimento de membrana. 2º ano Patologia • MARCADORES DE LESÃO HEPATICOS (CASO CLINICO 3): - Transaminases : aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT). ➛ ALT é encontrada em alta concentração nos hepatócitos e muito pouco em outros tecidos e, portanto, é considerada específica de lesão hepatocelular. ➛ AST tem distribuição ampla, sendo encontrada nas hemácias, músculos estriados e coração. ➛ ALT é mais encontrada no citoplasma, enquanto a AST é encontrada no citoplasma (70%) e na mitocôndria (30%). ➛ Ambas são liberadas na circulação quando há Michelle MEDTXIV de 20 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia apoptose (morte) do hepatócito ou alteração da permeabilidade da membrana citoplasmática em processo de lesão ainda reversível. - Em hepatites virais → ALT > AST. - Hepatites tóxicas → níveis de AST > ALT indicando lesões mitocondriais. - Na lesão pelo álcool → há indução mitocondrial → AST > ALT. • HEPATOTOXICIDADE DO ETANO: - Hepatotoxidade do álcool tem relação com as lesões causadas pela espécie reativa de O2 - No metabolismo hepático, a metabolização do álcool se dá, ou pela Álcool-desidrogenase, ou pela catalase nos - peroxisssomos formando acetaldeído, ou através do citocromo P450; - independente de qual dessas três vias o álcool irá seguir, este será metabolizado em acetaldeído. - Este vai até a mitocôndria onde será convertido, pela Aldeído-desidrogenase, em acetil-CoA. - acetil-CoA entrará no metabolismo, ciclo de Kreebs, e metabolismo lipídico. - Durante este processo de metabolização por sistemas diferentes irá formar espécies reativas de oxigênio (lesiona a membrana do hepatócito). - Assim, o álcool de forma crônica causa uma lesão irreversível que altera os níveis de enzimas ALT e AST por lesões nas membranas, no DNA e em proteínas, levando a um acumulo de gordura, processo inflamatório, fibrose, a morte por apoptose e necrose. MECANISMOS BIOQUIMICOS DE LESÃO CELULAR: • Princípios gerais são relevantes para a maioria das formas de lesão celular: - A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, sua duração e sua gravidade. Michelle MEDTXIV de 21 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ Assim, pequenas doses de toxina ou breves períodos de isquemia podem levar a lesão celular reversível, enquanto altas doses de toxina ou isquemia mais prolongada podem resultar em lesão celular irreversível e morte celular. - As consequências de um estímulo nocivo dependem do tipo, status, adaptabilidade e fenótipo genético da célula lesada. A mesma lesão gera diferentes resultados dependendo do tipo celular - A lesão celular resulta de alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais dos vários componentes celulares essenciais ➛ Os alvos mais importantes dos estímulos nocivos são: 1. as mitocôndrias e sua habilidade em gerar ATP e ERO em condições patológicas; 2. desequilíbrio na homeostasia do cálcio; 3. danos às membranas celulares (plas- mática e lisossômica) 4. danos ao DNA e ao dobramento das proteínas • DEPLEÇÃO DE ATP: as principais causas de depleção de ATP são a redução do suprimento de oxigênio e nutrientes, o dano mitocondrial e as ações de algumas toxinas (p. ex., cianeto). - Os tecidos com maior capacidade glicolítica (como o fígado) são capazes de sobreviver melhor à perda de oxigênio e ao decréscimo de fosforilação oxidativa do que os tecidos com capacidade limitada para a glicólise (p. ex., o cérebro) - A depleção significativa de ATP tem amplos efeitos em muitos sistemas celulares críticos ➛ A atividade da bomba de sódio na membrana plasmática dependente de ATP é reduzida, resultando em acúmulo intracelular de sódio e efluxo de potássio. O ganho final de soluto é acompanhado por um ganho iso-osmótico de água, causando tumefação celular e dilatação do RE ➛ Ocorre aumento compensatório na glicólise anaeróbica, na tentativa de manter as fontes de energia celular. Como consequência, as reservas de glicogênio intracelular são rapidamente exauridas e o ácido lático se acumula, levando à diminuição do pH intracelular e à diminuição da atividade de muitas enzimas celulares. ➛ A falência na bomba de Ca2+ leva ao influxo de Ca2+, com efeitos danosos em vários componentes celulares ➛A depleção prolongada ou crescente de ATP causa rompimento estrutural do aparelho de síntese proteica, manifestado como desprendimento dos ribossomos do retículo endo- plasmático granular (REG) e dissociação dos polissomos em monossomos, com consequente redução da síntese de proteína. Finalmente, ocorre dano irreversível às membranas mitocondriais e lisossômicas, e a célula sofre necrose. • DANOS E DISFUNÇÕES MITOCONDRIAIS: as mitocondrias produzem energia de sustentação da vida, na forma de ATP, mas são também componentes críticos da lesão e Michelle MEDTXIV de 22 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia morte celular; são sensíveis a vários tipos de es- tímulos nocivos, incluindohipóxia, toxinas químicas e radiação resultando em graves anormalidades 1. Falha na fosforilação oxidativa levando a depleção progressiva de ATP, culminando na necrose da célula 2. Fosforilação oxidativa anormal leva a formação de espécies reativas de oxigênio 3. Lesão mitocondrial resulta na formação de um canal de alta condutância na membrana mitocondrial (poro de transição de permeabilidade miêocndrial); a abertura desse canal gera a perda de potencial de membrana da mitocondria e a alteração do pH (comprometimento da fosforilação oxidativa) 4. As proteinas das mitocôndrias quando liberadas para o citoplasma da célula servem como sinal de que há uma lesão interna e ativam a via de apoptose da celula • INFLUXO DE CÁLCIO: normalmente, o cálcio livre no citosol é mantido por transportadores de cálcio dependentes de ATP, em con- centrações 10.000 vezes menores do que a concentração do cálcio extracelular - A isquemia e certas toxinas causam aumento da concentração do cálcio citosólico, inicialmente por causa da liberação de Ca2+ armazenado intracelularmente e, mais tarde, do cálcio que resulta do influxo aumentado através da membrana plasmática. - O aumento do cálcio citosólico ativa várias enzimas, com efeitos celulares potencialmente prejudiciais Essas enzimas incluem: a) as fosfolipases: que causam danos à membrana b) as proteases: que clivam as proteínas de membrana e do citoesqueleto c) as endonucleases: que são responsáveis pela fragmentação da cromatina e do DNA d) as trifosfatases de adenosina (ATPases): acelerando a depleção de ATP. - O aumento dos níveis de Ca2+ intracelular resultam, também, na indução da apoptose, através da ativação direta das caspases e pelo aumento da permeabilidade mitocondrial. • ESTRESSE OXIDTIVO (ACUMULO DE RADICAIS LIVRES): - primeiro ponto é entender em quais situações são produzidos esses radicais e se temos ou não mecanismo para eliminar esses radicais. - Por que os radicais livres (peroxido de hidrogênio, superóxido e radical hidroxila) vão desencadear lesões?. ➛ Primeiro porque os radicais formados possuem um único elétron em sua ultima orbita que não está emparelhado, sendo esse elétron muito reativo e acaba se ligando em DNA, membrana, proteína e lipídio. - Os três principais radicais livres já citados são produzidos normalmente no organismo, especificamente em quais situações? ➛ Basicamente durante o processo de fosforilação oxidativa e também qualquer processo inflamatório que gera substancias toxicas. - Os mecanismos antioxidantes mantem o equilíbrio impedindo a lesão desses radicais livres ➛ Por exemplo, temos a vitamina A , vitamina E, o Ac. Ascórbico ➛ Além do mais temos proteínas como Ferritina que é importante ao se ligar ao Ferro diminui a possibilidade na formação desses radicais. Michelle MEDTXIV de 23 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ Além desses tem o superóxido desmutase (SOD) responsável em converte o superóxido em O2 + H2O2, ➛ catalase (CAT) responsalvel em pegar esse peroxido de hidrogênio e converte em H2O + O2 ➛o glutationa peroxidase(GPx) também irá pegar o peroxido de hidrogênio e converte em agua. - *O excesso desse radical livre ou a redução desses mecanismos antioxidantes – acarreta uma lesão a essa célula morre tanto por necrose quanto por apoptose. - Os efeitos patológicos das espécies reativas de oxigênio desencadeia: 1. Peroxidação lipídica: esse radicais livres que foram formados eles tendem a se ligarem nas duplas ligações dos Ac graxos insaturados, com essa ligação ele acaba desencadeando a formação de peróxidos que acabam desestruturando a membrana( lesão de membrana). 2. Modificação de proteínas: esses radicais livres tendem a forma ligações covalentes com as proteínas, formando ligações sulfidrilas (pontes de sulfeto) e isso também acaba desencadeando uma instabilidade nas proteínas. ➛ Ainda esses radicais livres tendem a alterar o sitio ativo de enzimas, ou seja, a estrutura tridimensional Michelle MEDTXIV de 24 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia da proteína (dobramento inadequado dessa proteína). Impossibilitando a ação das mesmas. 3. Lesão de DNA: Esses radicais acabam quebrando as ligações do DNA e gera mutação e frente a essas mutações é tendência dessa célula sofrer morte. (Apoptose) • LESÃO ISQUEMICA/REPERFUSÃO: - O que acontece é que nessa reperfusão estamos tentando restaurar o fluxo sangüíneo; a repercussão de um vaso obstruído, por exemplo, frente a um trombo; - O intuito é depois dessa obstrução, tentar salvar células que não vao estar mortas; restaurar a celula que esta sofrendo uma lesão que esta reversível - So que mesmo ao restaurar essa repercussão as células continuam a morrer acarretando mais lesões irreversíveis - Concluindo que a lesão isquemica/reperfusão se da após a volta do fluxo sangüíneo do local no qual houve uma lesão isquêmica - Mecanismo de lesão por reperfusão: 1. Estresse oxidativo – após a restauração do fluxo sanguíneo aumenta quantidades de radicais, pois a mitocôndria não consegue fazer uma redução completa de oxigênio então ela acaba realizando uma redução incompleta ou até mesmo ativação de enzimas, as oxidases de células inflamatórias que estão ali na região. 2. sobrecarga de cálcio – o aumento de cálcio tem a alteração da permeabilidade da membrana, ou formação de poros e consequentemente gera lesão. 3. inflamação – essas células mortas servem como sinais de alertas (Damp e Pamp) para reconhecimento de outras células inflamatórias e isso acerba o processo inflamatório pelo recrutamento de mais células inflamatórias (macrófagos). Michelle MEDTXIV de 25 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia 4. ativação do sistema complemento – com a morte celular se tem a deposição de anticorpos da classe IgM, depositados nos tecidos lesados, com a volta do fluxo se tem as proteínas do sist. Complemento se ligando IgM com isso se tem a ativação do sistema complemento e consequentemente inflamação. • TRANSPLANTE RENAL: - Gráfico função renal x tempo. ➛ A função é decrescente ao longo do tempo porque o órgão está fora do doador indo para o receptor – não está vascularizado. ➛ Assim que o órgão é transplantado, o vaso suturado, abre-se o vaso para perfundir o rim. O que ocorre? A função renal cai muito e depois começa a se recuperar. - É completamente normal acreditar que com a reperfusão se voltaria a função renal só que, no entanto as células continuam a morrer. - A lesão se dá por dois paradigmas o hemodinâmico e - imunológico: no imunológico nos temos uma ativação de células principalmente LyT (responsáveis por uma lesão acerbada) e quanto aos hemodinâmicos está relacionado com a lesão de isquemia quente (dano evidente/depressão de ATP) e fria (reperfusão). - Como se minimiza essa lesão no caso de transplante: primeiramente a questão do tempo, armazenamento de forma adequada, se utilizar de drogas contra a ação dos Ly. - E o mais utilizado é a reperfusão maquina deixando o mais próximo ao que acontece o organismo. - Tudo isso colabora para que a função volte mais rápido, o tempo de internamento seja menor e o risco de rejeição em longo prazo seja menor. - Para garantir a viabilidade do órgão, após o transplante faz-se diálise para preservar o órgão e permitir que o rim se recupere da lesão de reperfusão. • DEFEITOS NA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA: - O aumento da permeabilidade da membrana, levando pos- teriormente a lesão franca da membrana, é uma característica consistente da maioria das formas de lesão celular que culmina em necrose. - A membrana plasmática pode ser danificada por isquemia, várias toxinas microbianas, componentes líticos do complemento e por uma variedade de agentes químicos e físicos - Mecanismos bioquimicos: A) DIMINUIÇÃO DA SINTESE DE FOSFOLIPIDIOS ➛ A produção de fosfolipídios pode ser reduzida sempre quehouver queda dos níveis de ATP Michelle MEDTXIV de 26 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ A redução de síntese de fosfolipídios afeta todas as membranas celulares, incluindo as membranas mitocondriais, exacerbando, assim, a perda de ATP. B) AUMENTO DA DEGRADAÇÃO DE FOSFOLIPÍDIOS ➛ Uma lesão celular acentuada está associada ao aumento da degradação dos fosfolipídios da membrana, provavelmente devido à ativação de fosfolipases endógenas por elevação dos níveis de Ca2+ citosólico. C) ESPECIES REATIVAS DE OXIGENIO ➛ Os radicais livres do oxigênio causam lesão às membranas celulares através da peroxidação lipídica, discutida inicialmente D) ALTERAÇÕES DO CITOESQUELETO ➛ A ativação de proteases pelo Ca2+ citosólico aumentado pode danificar os elementos do citoesqueleto, levando a lesão da membrana. E) PRODUTOS DE DEGRADAÇÃO DE LIPIDIOS ➛ Incluem ácidos graxos livres não esterificados, acil-carnitina e lisofosfolipídios, produtos catabólicos que são conhecidos por acumularem-se nas cé- lulas lesadas, em consequência da degradação fosfolipídica - Os sítios mais importantes da membrana, durante a lesão celular, são as membranas mitocondriais, a membrana plasmática e as membranas lisossômicas. - Danos a membrana mitocondrial: resultam em decréscimo da produção de ATP, culminando em necrose - Danos a membrana plasmática: levam à perda do equilíbrio osmótico e influxo de fluidos e íons, bem como à perda dos conteúdos celulares; podem, também, perder metabólitos que são vitais para a reconstituição do ATP, depletando, então, os estoques de energia. - Danos as membranas lisossomicas: resultam em extravasamento de suas enzimas para o citoplasma e ativação das hidrolases ácidas, em pH intracelular ácido da célula lesada; A ativação dessas enzimas leva à digestão enzimática dos componentes celulares, e a célula morre por necrose • DANOS AO DNA E PROTEINAS: - As células possuem mecanismos que reparam as lesões de DNA, porém se o dano é muito grave para ser corrigido (p. ex., após lesão por radiação ou estresse oxidativo) a célula inicia seu pro- grama de suicídio e morre por apoptose. - Uma reação semelhante é iniciada por proteínas impropriamente dobradas, as quais podem ser resultantes de mutações herdadas ou disparadores externos, como os radicais livres. ➛ O organismo tem solução nesse caso o que acontece é que se tem o aumento na produção das chaperonas responsáveis por fazer essa dobra das proteínas no RE e se diminui a concentração de proteínas (através da diminuição da síntese ou aumento da degradação). Michelle MEDTXIV de 27 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ Michelle MEDTXIV de 28 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ Michelle MEDTXIV de 29 60 1º BIMESTRE AULA 4 M%te celul$ 2º ano Patologia __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ APOPTOSE • A apoptose é uma via de morte celular, induzida por um programa de suicídio estritamente regulado no qual as células destinadas a morrer ativam enzimas que degradam seu próprio DNA e as proteínas nu- cleares e citoplasmáticas • A membrana plasmática da célula apop- tótica permanece intacta, mas é alterada de tal maneira que a célula e seus fragmentos tornam-se alvos atraentes para os fagócitos • As células mortas e seus fragmentos são removidos antes que seus conteúdos extravasem e, por isso, a morte celular por essa via não induz uma reação inflamatória no hospedeiro • A apoptose e a necrose algumas vezes coexistem, e a apoptose induzida por alguns estímulos patológicos progride para a necrose. • CAUSAS DA APOPTOSE: ocorre normalmente em muitas situações e funciona para eliminar células potencialmente prejudiciais e células que tenham sobrevivido mais que sua utilidade. - É também um evento patológico quando as células são lesadas de modo irreparável, especialmente quando a lesão afeta o DNA ou as proteínas da célula; nessas Michelle MEDTXIV de 30 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia situações, a célula lesada de modo irreparável é eliminada. 1. SITUAÇÕES FISIOLÓGICAS: funciona para eliminar as células que não são mais necessárias e para manter, nos tecidos, um número constante das várias populações celulares a) destruição programada de células durante a embriogenese: desenvolvimento normal está associado à morte de algumas células e ao surgimento de novas células e tecidos; morte celular programada; a morte de tipos celulares específicos, em tempos definidos, durante o desenvolvimento de um organismo. b) Involução de tecidos hormónios-dependentes sob privação de hormônio: tal como a célula endometrial,que se desprende durante o ciclo menstrual, e a regressão da mama após o desmame. c) Perda celular em populações celulares proliferativas: como o epitélio de cripta intestinal, mantendo assim um número constante. d) Morte de células que ja tenham cumprido seu papel: como os neutrófilos na resposta inflamatória aguda e os linfócitos, ao término da resposta imune. Nessas situações, as células sofrem apoptose porque estão privadas dos sinais de sobre- vivência necessários, como os fatores de crescimento e) Eliminação de linfocitos autorreativos potencialmente nocivos: antes ou depois de eles terem completado sua maturação, para impedir reações contra os tecidos da própria pessoa f) Morte celular induzida por linfocitos T citotoxicos: um mecanis- mo de defesa contra viroses e tumores que mata e elimina células neoplásicas e infectadas por vírus 2. SITUAÇÕES PATOLÓGICAS: elimina células que estão geneticamente alteradas ou lesadas de modo irreparável, sem iniciar uma reação severa no hos- pedeiro, mantendo mínima a lesão tecidual a) lesão de DNA: a célula dispara mecanismos intrínsecos que induzem a apoptose. Nessas situações, a eliminação da célula pode ser melhor alternativa do que arriscar em mutações no DNA lesado, o que pode progredir para uma transformação ma- ligna. Esses estímulos nocivos causam apoptose se a lesão é leve, mas doses maiores do mesmo estímulo resultam em morte celular por necrose OBS: A indução de apoptose em células cancerosas é um efeito desejado dos agentes quimioterápicos, muitos dos quais funcionam danificando o DNA b) Acumulo de proteinas anormalmente dobradas: o acúmulo excessivo dessas proteínas no RE leva a uma condição conhecida como estresse do RE, que culmina em morte apoptótica das células. c) Lesão celular em certas infecções: grande parte à morte apoptótica que pode ser induzida pelo vírus (como nas infecções por adenovírus e vírus da imuno- deficiência humana) ou pela resposta imune do hospedeiro (como na hepatite viral) d) Atrofia patologica no parenchima de órgãos após obstrução de ducto: como ocorre no pâncreas, na parótida e no rim •MECANISMOS DA APOPTOSE: pode ocorrer por duas vias, via extrínseca ou intrínseca/mitocondrial, com enzimas diferentes, moléculas diferentes, condições patológicas e fisiológicas diferentes, mas que resultam em uma fase de execução que é igual para ambas as vias. - existem moléculas que favorecem apoptose e outras que a inibem, mas independente disso é preciso ativar moléculas (caspases) que se encontram na forma de zimogênios. - Inicialmente, é necessário ativar uma caspase de iniciação, que será diferente para ambas as vias; posteriormente, essa caspase iniciadora vai clivar caspases adjacentes até chegar na caspase executora, que vai ser responsável por quebrar a célula em corpos apoptóticos - Em uma via intrínseca vai se ter basicamente esses tipos de moléculas anti-apoptóticas e pró-apoptóticas que pertencem a família do BCL2, sendo que quando se falar de moléculas anti-apoptóticas tem-se que pensar especificamente em BCL2, BCL-XL e MCL1 - Essas moléculas anti-apoptóticas se encontram na membrana externa da mitocôndria, no citosol e na membrana do retículo endoplasmático. - Moléculas como o BCL2 são responsáveis pela impermeabilização da membrana, evitando que se forme poros; diferentemente de se pensar nas duas principais moléculas do grupo apoptótico, que é a BAX e BAK, as quais estão presentes na membrana externa mitocondrial e fazem poros na membrana, causando a perda da permeabilidade da membrana. Michelle MEDTXIV de 31 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Há também um grupo que está presente no citoplasma, que é representado por BAD, BIM, BID, Puma e Noxa; representam sensores de danos; por exemplo, quando se tem um dano no DNA, essas moléculas vão até o local, ativando grupo pró- apoptóticos e inibem os anti-apoptóticos 1. VIA MITOCONDRIAL/ INTRINSECA: - As mitocôndrias contêm uma série de proteínas que são capazes de induzir apoptose; - essas proteínas incluem o citocromo c e outras proteínas que neutralizam inibidores endógenos da apoptose. - A escolha entre a sobrevivência e a morte celular é determinada pela permeabilidade da mitocôndria, que é controlada por uma família de mais de 20 proteínas cujo protótipo é a Bcl-2 - Quando as células são privadas de fatores de crescimento e outros sinais de sobrevivência ou são expostas a agentes que lesam o DNA ou acumulam quantidades inaceitáveis de proteínas anormalmente dobradas, um grupo de sensores é ativado. - Esses sensores são membros da família Bcl-2, as chamadas “proteínas BH3”; eles ativam dois membros pró-apoptóticos das famílias chamadas Bax e Bak, que se dimerizam e se inserem dentro da membrana mitocondrial, formando canais através dos quais o Michelle MEDTXIV de 32 60 1º BIMESTRE CAPASES - A ativação de capases é o evento chave no processo, pode ocorrer por via intrinseca que aumentam a permeabilidade da membrana mitocondrial ou extrinseca que depende de estímulos externos que sao reconhecidos e propagados por receptores de membrana que possuem domínios de morte; - As capases sao produzidas como pro-capasse e ativadas pelo desligamento de uma molécula inibidora de apoptose ou por clivagem proteolitica em sítios de ac. Asparticos; - Em humanos sao consideradas 12 capases; nem todas estão envolvidas no processo de apoptose - As que estão envolvidas nesse processo podem ser atiradoras ( 8, 9 e 10) ou efetuadoras (3, 6 e 7) - As capases atizadores fazem a proteolise das capases 3, 6 e 7 que ativam outras proteases responsáveis por degradar diferentes substratos das células PROTEINAS CITOSOLICAS: - Familia BCL: proteinas inibidoras (antiapoptóticas) ou atiradoras (pró-apoptóticas); ANTIAPOPTÓTICAS: BCL-2, BCL-XL que estão principalmente na membrana externa da mitocôndria PRO-APOPTOTICAS: proteinas BAX ( BIM, BAD, BID, NOXA., etc) possuem um domino de dimerização BH3 que as liga a proteínas antipoptóticas e quando ocorre essa ligação os poros da membrana mitocondrial externa se abrem- permitindo a saída de citocromo C, SMAC e AIF - Proteinas IAP: inibem cassasse 3, 7 e 9; em células cancerosas essas proteínas podem ser expressas em grande quantidade facilitando a sobrevivencia dessas células - Proteinas BAD, BIM, BID, Puma e Noxa: atuam como sensores de agressão células e quando estimuladas regulam a ação das proteínas pro ou antiapoptóticas - Proteina p53: atua na integridade do genoma e na sobrevivência das células; quando o genoma é agredido por agentes diversos, a celula aumenta a síntese de p53 que ira induzir a parada do ciclo celular: Se o defeito no DNA for corrigido a celula permanece viável; se o defeito permanece, essa proteína ira induzir a apoptose: 1. Ativação de genes de produtos pro-apoptoticos 2. Inibição da expressão de proteínas antiapoptoticas 3. Inibição de IAP 2º ano Patologia citocromo c e outras proteínas mitocondriais extravasam para o citosol. - Esses sensores também inibem as moléculas antiapoptóticas Bcl-2 e Bcl-xL (ver adiante), aumentando o extravasamento de proteínas mitocondriais. - O citocromo c, em conjunto com alguns cofatores, ativa a caspase 9. - Outras proteínas que extravasam das mitocôndrias bloqueiam as atividades dos antagonistas das caspases, os quais funcionam como inibidores fisiológicos da apoptose. - O resultado final é a ativação da cascata de caspases, levando, finalmente, à fragmentação nuclear. - De modo contrário, se as células forem expostas a fatores de crescimento e outros sinais de sobrevivência, elas sintetizarão membros antiapoptóticos da família Bcl-2, dos quais os dois principais são o próprio Bcl-2 e o Bcl-xL. - Essas proteínas antagonizam Bax e Bak, limitando, portanto, o escape das proteínas mitocondriais pró- apoptóticas. MECANISMO: - As mitocôndriasquando agredidas por inúmeros agentes sofrem aumento da permeabilidade da sua membrana externa e liberam no citosol diversas molecular pro-apoptoticas 1. Citocromo c: que se associa no citossol a APAF formando um complexo chamado apoptossomo que ira ativar a capazes 9 (iniciando a apoptose) 2. Proteina SMAC: que ira inibir a IIAP ( uma proteína inibidora natural da apoptose) 3. AIF: que atras capase 9 e alguma endocucleases 4. OMI/HTRA2: que induz a apoptose ao inibir a IAP Michelle MEDTXIV de 33 60 1º BIMESTRE RESUMO VIA EXTRINSECA: - Os receptores com dominio de morte pertencem a filia de receptor TNF; os mais conhecidos sao TNFR1 e Fas - Quando ativados pelos agonistas (o do Fas é o FasL= ligante do Fas), esses receptores sofrem dimerizaçãou ou trimerização e alterações conformacionais nos dominós intracitoplasmaticos- expondo domínios de morte que recriam proteínas para formar uma plataforma molecular que ativa a cassasse 8 ou 10; - A cassasse 8 ativa ira induzir a apoptose por duas vias: 1. Ativando diretamente as cassasse efetuadas 3,6 e 7 que serão responsáveis pelo aumento da atividade das proteases que completam o processo (independente da participação das mitocôndrias) 2. Clivando a BID que vai gerar um fragmento tBID que ira se lugar as proteínas BCL-2 e BCL-XL, resultando em aumento da permeabilidade mitocondrial favorecendo a saída do citocromo c, AIF, SMAC, EndoG e OML; O citocromo c se associa a uma proteína nativa do citosol, a APAF-1 (na presença de ATP), e forma o apoptossomo que vai ativar a cassasse 9 que ativa as cassasse efetuadas 2º ano Patologia 5. Endonuclease G que ativa endonucleases e pode induzir a apoptose independentemente da ativação de cassasse 2. VIA RECEPTOR DE MORTE DA APOPTOSE/ EXTRINSECA: - Muitas células expressam moléculas de superfície, chamadas receptores de morte, que disparam a apoptose. - A maioria dessas moléculas são receptores membros da família do fator de necrose tumoral (TNF) que contêm em suas regiões citoplasmáticas um “domínio de morte” conservado, assim chamado porque medeia a interação com outras proteínas envolvidas na morte celular. - Os receptores de morte prototípicos são do tipo TNF I e Fas (CD95). - O ligante de Fas (Fas-L) é uma proteína de membrana expressa, principalmente, em linfócitos T ativados. - Quando essas células T reconhecem os alvos que expressam Fas, as moléculas Fas são ligadas em reação cruzada pelo Fas-L e proteínas de ligação adaptadoras via domínio de morte. Estas, por sua vez, recrutam e ativam a caspase 8. - Em muitos tipos celulares, a caspase 8 pode clivar e ativar um membro pró-apoptótico da família Bcl-2, chamado de Bid, portanto dentro da via mitocondrial. - A ativação combinada de ambas as vias lança um golpe letal para a célula. - As proteínas celulares, notadamente um antagonista de caspase chamado FLIP, bloqueia a cascata de ativação das caspases dos receptores de morte. - De modo interessante, alguns vírus produzem homólogos de FLIP, e tem sido sugerido que isso seja um mecanismo usado pelos vírus para manter as células infectadas vivas. - A via receptor de morte está envolvida na eliminação de linfócitos autorreativos e na eliminação de células- alvo por alguns linfócitos T citotóxicos. • REMOÇÃO DAS CELULAS APOPTÓTICAS: as células apoptoticas atraem fagócitos produzindo sinais de “coma- me”; - Em células saudáveis, a fosfatidilserina está presente no folheto interno da membrana plasmática, mas nas células apoptóticas esse fosfolipídio move-se para fora e é ex- presso no folheto externo da membrana, onde é reconhecido pelos macrófagos, levando à fagocitose das células apoptóticas. - As células que estão morrendo por apoptose secretam fatores solúveis que recrutam os fagócitos. Isso facilita a remoção imediata das células mortas, antes que sofram uma segunda lesão de membrana e liberem seus conteúdos celulares (que pode resultar em inflamação). - Alguns corpos apoptóticos expressam glicoproteínas adesivas que são reconhecidas pelos fagócitos, e os próprios macrófagos podem produzir proteínas que se ligam às células apoptóticas (mas não às células vivas) e direcionam a morte das células por engolfamento • EXEMPLOS DE APOPTOSE - Privação de fator de crescimento - Lesão de DNA - Estresse do RE (acumulo de proteinas anormalmente dobradas) - Apoptose de linfocitos autorreativos - Apoptose mediada por linfocito T citotoxico Michelle MEDTXIV de 34 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia Michelle MEDTXIV de 35 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia Michelle MEDTXIV de 36 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia Michelle MEDTXIV de 37 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia Michelle MEDTXIV de 38 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia • ASPECTOS MICROSCOPICOS DA APOPTOSE: NECROSE • Quando falamos de necrose lembramos que temos inflamação e rompimento de membrana • Duas característica de uma célula em necrose independente do tipo de necrose envolvida são: 1. Desnaturação de proteínas intracelulares 2. Digestão enzimática das células lesadas letalmente – associa que a digestão pode ocorrer pelas enzimas da própria célula lesada como também de outras células (inflamatórias recrutadas ou enzimas de um agente patológico) /autólise e heterólise. • A necrose ela também varia de cada célula – a principal causa de necrose é a isquemia onde eu tenho depleção de ATP e esse grau da lesão depende do tipo de célula. • Necrose é o tipo de morte celular que está associado à perda da integridade da membrana e extravasamento dos conteúdos celulares, culminando na dissolução das células, resultante da ação degradativa de enzimas nas células lesadas letalmente. • Os conteúdos celulares que escapam sempre iniciam uma reação local do hospedeiro, conhecida como inflamação, no intuito de eliminar as células mortas e iniciar o processo de reparo sub- sequente • As enzimas responsáveis pela digestão da célula são derivadas dos lisossomos das próprias células que estão morrendo ou dos lisossomos dos leucócitos que são recrutados como parte da reação inflamatória às células mortas. • ALTERAÇÕES CITOPLASMÁTICAS: Michelle MEDTXIV de 39 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Primeiramente a célula se torna eosinofilicas(por causa de uma degradação do RNA citoplasmático e desnaturação por endonucleasses); - A célula pode ter aparência homogênea mais vítrea do que as células viáveis, principal- mente por causa da perda de partículas de glicogênio. - Quando as enzimas já digeriram as organelas citoplasmáticas, o citoplasma se torna vacuolado e parece “roído por traças” • ALTERAÇÕES NUCLEARES: - Picnose: pensar em retração nuclear, uma condensação muita intenção da cromatina. - Cariorrexe: fragmentação do núcleo. - Cariólise: é o fato de desaparecer, fica claro até perder totalmente o núcleo, pois está sendo degradado. • O principal mecanismo de lesão que ocorre na necrose é a depleção de ATP (isquemia). Ou seja, ocorre a alteração da bomba sódio-potássio ATPase, altera a glicólise anaeróbica e aumenta o influxo de cálcio. • TIPOS DE NECROSE: algumas características são evidentes em diferentes tipos de necrose, são elas eosinofilia, acidofilia, picnose, cariorrexe e cariólise; - mas quando se fala em uma grande quantidade de células mortas, em diferentes tecidos, elas vão apresentar características diferentes e, por meio dessas características diferentes, elas apresentam nomes específicos; ou seja, dependendo de sua característica e do tecido em que se encontra, a necrose vai receber um nome específico 1. NECROSE DE COAGULAÇÃO: Ocorre principalmente em isquemias e queimaduras. E apresenta a característica de cariólise avançada. - a arquitetura básica dos tecidos mortos é preservada por, pelo menos, alguns dias - Os tecidos afetados adquirem textura firme. - Supostamente, a lesão desnatura nãoapenas as proteínas estruturais, como também as enzimas, bloqueando assim a proteólise das células mortas; como resultado, células anucleadas e eosinofílicas persistem por dias ou semanas. -Os leucócitos são recrutados para o sítio da necrose e suas enzimas lisossômicas digerem as células mortas. -Finalmente, os restos celulares são removidos por fagocitose. -A necrose de coagulação é característica de infartos (áreas de necrose isquêmica) em todos os órgãos sólidos, exceto o cérebro. 2. NECROSE DE LIQUEFAÇÃO: isquemia e processos purulentos - Ocorre principalmente quando há um processo inflamatório com a presença de algum microorganismo - é observada em infecções bacterianas focais ou, ocasionalmente, nas infecções fúngicas porque os micróbios estimulam o acúmulo de células inflamatórias e as enzimas dos leucócitos a digerirem (“liquefazer”) o tecido - a liquefação digere completamente as células mortas, resultando em transformação do tecido em uma massa vis- cosa líquida. - Finalmente, o tecido digerido é removido por fagocitose. - Se o processo foi iniciado por inflamação aguda, como na infecção bacteriana, o material é frequentemente amarelo cremoso e é chamado de pus Michelle MEDTXIV de 40 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - o tecido afetado se torna uma área viscosa líquida esbranquiçada, amarelada e com grande quantidade de pus (o pus são os restos dos leucócitos que agem no local). - digestão enzimática pode ser proveniente das próprias células que estão sendo lesionadas, dos leucócitos que são recrutados ou ainda se houver um agente causal (ex: bactéria) pelas enzimas desse agente. - Esse tipo de necrose ocorre principalmente no SNC devido à constituição lipídica dos neurônios. Assim, é mais pertinente uma digestão enzimática do que uma desnaturação proteica. Não é mais preservado o contorno das células Michelle MEDTXIV de 41 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia 3. NECROSE CASEOSA: é encontrada mais frequentemente em focos de infecção tuberculosa; Ocorre também em outros processos infecciosos, como toxoplasmose, paracoccidioidomicose, entre outros; mas o “representante” desse tipo de necrose é a tuberculose - o foco necrótico exibe uma coleção de células rompidas ou fragmentadas, com aparência granular amorfa rósea - a arquitetura do tecido é completamente obliterada, e os contornos celulares não podem ser distinguidos. - A área de necrose caseosa é frequentemente encerrada dentro de uma borda inflamatória nítida; - essa aparência é característica de um foco de inflamação conhecido como granuloma - a intensa destruição, característica da necrose caseosa, ocorre por meio da ação de linfotoxinas, principalmente o TRF, e devido a agentes tóxicos dos macrófagos - Tem-se a ação de um grande número de citocinas, promovendo o processo inflamatório, e os produtos de leucócitos, por exemplo, espécies reativas de oxigênio. - Desse modo formaria o granuloma, que contém o mycobacterium, só que é gerado muito processo inflamatório e muita destruição, caracterizando a necrose caseosa. - Ao se observar a figura, tem-se o macrófago, que capturou o mycobacterium tuberculosis e o apresentou para o linfócito; o que, como já dito anteriormente, caracteriza a interação entre linfócitos sensibilizados, macrófagos e a ação de citocinas - Quando o mycobacterium se apresenta para o macrófago e este secreta citocinas, por meio da sua ativação, dentre elas TNF e IFN-γ ela vai ativar macrófagos, assim, estes vão migrar e formar o granuloma, se tornam ativados, começando a se fundir e formar células gigantes”. Michelle MEDTXIV de 42 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Conforme mais citocinas e produtos liberados pelo macrófago forem liberados ocorrerá uma maior inflamação e mais destruição, principalmente devido ao granuloma não ter vasos, HIPOVASCULAR 4. NECROSE GORDUROSA: Ocorre, por exemplo, em um caso de pancreatite aguda, necrose mamária ou traumas da cavidade abdominal. - Nesse tipo de necrose ocorre a liberação de enzimas pancreáticas (lipases) dos ácinos, as quais vão atuar sobre a membrana de adipócitos na cavidade peritoneal, levando a degradação dos triglicerídeos presentes nos adipócitos. - BIOQUÍMICA: 1 triglicerídeo + 3 ácidos graxos + 1 glicerol; - dessa forma, o ácido graxo liberado, que foi degradado por meio de lipases pancreáticas, vai se ligar ao cálcio, gerando um processo denominado saponificação, formados sabões de cálcio. - Deve-se ressaltar que esses “sabões” geram muitos focos inflamatórios; então, associado a isso, consegue-se visualizar intensa inflamação e cálcio basofilico. - Então, gera massa granulosa, de consistência endurecida, esbranquiçada, com aspecto de giz branco, na qual basicamente encontram-se células mortas. Michelle MEDTXIV de 43 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia 5. NECROSE FIBRINOIDE: Deve-se relacionar esse tipo de necrose às reações imunes que envolvem vasos sanguíneos; ocorre geralmente em vasculites e algumas doenças autoimunes, onde há a formação de um complexo de antígeno e anticorpo. - Esse complexo antígeno e anticorpo tende-se a depositar na parede dos vasos, mas além de ocorrer esse deposito, gerando o processo de morte/ inflamatório, gera-se a massa rósea porque o complexo tende a recrutar fibrina que extravasou dos vasos. - Dessa forma, durante o processo inflamatório, ou qualquer lesão, é comum ocorrer a ativação da cascata de coagulação; uma vez que é ativada a cascata, gera- se fibrina, que vai fazer a contenção, no caso de uma hemorragia, ou caso esteja em excesso vai formar um trombo, podendo causar um infarto. 6. GANGRENA: tem-se que associar que esta por sua vez ocorre geralmente em membros, principalmente nos pés, por uma falta de suprimentos ou por uma lesão vascular (Exemplo: aterosclerose), ocasionando, inicialmente, uma necrose de coagulação. - se sobrevém/superpõe um processo infeccioso, aí quando ocorre o processo infeccioso, a presença de bactérias acaba gerando um necrose de liquefação. - Então quando se tem uma necrose de coagulação e se superpõe uma necrose de liquefação, por meio de micro-organismos, caracteriza-se a gangrena úmida, “massa liquefeita”. - Alguns autores dividem a gangrena não apenas em úmida, mas a dividem em gangrena seca, úmida e gasosa. a) Gangrena seca: ela gera um aspecto pergaminoso, de mumificação; literalmente um processo de desidratação em relação ao ambiente. ➛ tem-se a alteração vascular, onde é determinada especificamente gangrena seca porque ela sofreu um processo de desidratação, perdeu água para o ambiente. ➛ Apresenta uma coloração mais negra e azulada, e esse aspecto é decorrente de pigmentos de hemoglobina. b) Gangrena umida: sofre ação de bactérias anaeróbicas, então a intensa quantidade de enzimas digestivas acabam gerando esse aspecto mais fluido, uma massa liquefeita c) Gangrena gasosa: tem-se a ação de enzimas proteolíticas e lipolíticas, mas de um gênero específico de bactérias, que é produtor de gás, o Michelle MEDTXIV de 44 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia gênero Clostridium. NECROPTOSE • Havia sido comentado que necrose é uma morte acidental e a apoptose é uma morte programada - de suicídio orquestrado -; mas tem que haver um cuidado ao se falar isso, pois também há morte por necrose programada, que é o caso da NECROPTOSE • Ocorre esse processo de morte programada pois ocorre a transdução de sinais (Essa transdução que caracteriza esse tipo de morte) • Pode-se caracterizar a necroptose como necrose programada ou “independente da ativação de caspases”. • Quando se fala em necroptose tem que se pensar em um “híbrido”, pois possui características de necrose e de apoptose. • Bioquimicamente se associa a necrose e patogenicamente tem semelhança com a apoptose. - A necroptose é bioquimicamente parecida com a necrose, pois estapossui as características de depleção de ATP, em relação aos mecanismos de lesão; aumento das espécies reativas de oxigênio; alteração na permeabilidade da membrana, com seu rompimento (aumento da permeabilidade rompe a membrana). - A necroptose se assemelha com a apoptose em sua fase inicial, em relação a sua forma de ativação por meio de receptor e seu ligante específico, que no caso é o TNF e o receptor de TNF e este caso é característico de fase da via extrínseca da apoptose - Com a ligação do TNF ao seu receptor específico ocorre a ativação de transdução de sinais, ou seja, tem- se a ativação de sinases citoplasmáticas específicas, são elas a RIP1 e RIP3 (sinase associada ao receptor 1 e 3); - a ativação das sinases gera uma ativação de complexo que culmina nas características bioquímicas de necrose. - Tem-se a diminuição de ATP, então altera-se metabolismo; - ao mesmo tempo aumenta-se espécies reativas de oxigênio, que gera lesões em membranas, em proteínas e DNA (peroxidação lipídica); Michelle MEDTXIV de 45 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - isso gera a perda na permeabilidade de membranas (de lisossomos, nuclear, citoplasmática) e extravasamento, que é característica da necrose. - Algumas vezes pode-se ter a associação de caspases no complexo, que é característico da apoptose, mas NÃO ATIVA caspase, por isso também é denominada como “morte celular independente da ativação de caspases” - Assemelha-se a apoptose na forma de início, mas o final é característico de uma morte por necrose. - A necroptose ocorre tanto em situações fisiológicas quanto em situações patológicas, assim como a apoptose e diferentemente da necrose, que ocorre apenas em situações patológicas. ➛ Por exemplo, quando há formação de ossos, observa-se a ocorrência de necroptose; ou em diferentes situações patológicas, como em casos de: Esteato-hepatite; pancreatite aguda; lesão de reperfusão; diversas doenças neurodegenerativas, como Parkinson; e em casos de defesa contra vírus*. ➛ Defesa contra vírus: A forma como se inicia essa defesa é a via extrínseca da apoptose, a qual é ativada por meio de receptores específicos, ativa caspases e tem uma defesa extremamente importante contra vírus; mas o que acontece é que muitos vírus conseguem driblar a apoptose, por meio da via extrínseca, pois ele vai inativar a caspase, assim, a importância da necroptose para esse tipo de morte, é que ela vai promover a destruição viral; ou seja, a necroptose atua sobre os vírus, muito daqueles que escapam da apoptose pela via extrínseca. PIROPTOSE • Ocorre principalmente em processos inflamatórios; em uma célula que está infectada por um micro-organismos; • Quando se tem a célula englobando/fagocitando esse tipo de micro-organismo, esse micro-organismo vai ser reconhecido especificamente por um complexo multi enzimático, que é justamente inflamossomo; • havendo o reconhecimento pelo inflamossomo, vai ocorrer a ativação de caspase 1, que vai ser responsável por ativar precursor de uma citocina inflamatória, que é a IL-1 Beta; essa IL-1 Beta vai tornar a IL-1 ativa. • Quando se tem a liberação dessa citocina inflamatória, haverá como consequência febre e recrutamento de leucócitos. • OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA PIROPTOSE: Alteração hidroeletrolítica; Formação de poros na membrana, promovendo a perda de permeabilidade e o rompimento da membrana • OBS: a piroptose e necroptose são dois tipos de mortes diferentes que podem estar relacionados com a necrose e apoptose. A piroptose está relacionada com a apoptose por ativas caspase1 e tem características da necrose por ter tumefação e ruptura da membrana. Michelle MEDTXIV de 46 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia AUTOFAGIA: • Refere-se à digestão lisossômica dos próprios componentes da célula. • Constitui mecanismo de sobrevivência, em períodos de privação de nutrientes, de tal modo que a célula privada de alimento sobrevive ingerindo seu próprio conteúdo e recicla os conteúdos ingeridos para fornecer nutrientes e energia • Nesse processo, as organelas intracelulares e partes do citosol são primeiramente sequestradas do citoplas- ma em um vacúolo autofágico, formado a partir de regiões livres de ribossomos do retículo endoplasmático • O vacúolo se funde com os lisossomos para formar um autofagolisossoma, que digere os componentes celulares através das enzimas li- sossômicas. • A autofagia é iniciada por várias proteínas que percebem a privação de nutrientes e estimulam a formação do vacúolo autofágico. • Com o tempo, a célula privada de nu- trientes não perdurará canibalizando a si mesma; nesse estágio, a autofagia pode também sinalizar a morte celular por apoptose • A autofagia está envolvida também na remoção de proteínas anormalmente dobradas, por exemplo, em neurônios e hepatócitos. • Portanto, a autofagia defeituosa pode ser a causa de morte de neurônios, induzida pelo acúmulo dessas proteínas, subsequentemente gerando doenças neurodegenerativas. CATASTROFE MIITÓTICA • Morte celular que ocorre durante a mitose – mitose aberrante. • Ocorre quando células entram de forma inadequada no ciclo celular. • Nossas células possuem uma capacidade limitada de divisão (em torno de 60 a 70 vezes cada uma). • Conforme elas se dividem, ocorre o encurtamento dos telômetro; devido ao encurtamento, as células param de se dividir e entram no período de senescência. - Podemos observar as células senescentes se possuírem a P53 funcional • Célula que possui P53 não funcional: • - Os cromossomos se tornam cromossomos especificamente dicêntricos e começam a se unir de forma não homologa (estão errados, pois não se uniram especificamente com o mesmo par); os cromossomos dicêntricos entram em mitose. • Ao chegar na anáfase, novamente ocorrem quebras.; os cromossomos errados / dicêntricos separam-se na anáfase. • Depois de sofrerem quebras, esses cromossomos fundem- se novamente e formam outros Michelle MEDTXIV de 47 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia cromossomos errados. • Esses cromossomos que estão dicêntricos, automaticamente induzem então em um tipo de morte.; ou seja: caso o cromossomo esteja errado, deve ocorrer a sua morte – catástrofe mitótica. • Ela é importante quando os cromossomos estão errados, para que não ocorram mais danos e para impedir a proliferação de células anormais (que poderiam desencadear diversos tipos de doença). • NEOPLASIA: as células não entram na catástrofe mitótica. - A célula cancerígena reativa a enzima telomerase - A enzima telomerase é a responsável pelo reestabelecimento da extremidade do cromossomo que encurta. - O cromossomo dicêntricos novamente entra em mitose. - Ocorre proliferação de cromossomos alterados. Michelle MEDTXIV de 48 60 1º BIMESTRE AULA 5 2º ano Patologia • Uma lesão irreversível desencadeia a morte por necrose e apoptose e frente um dano reversível a célula pode sofrer um processo adaptativo (atrofia, hiperplasia, hipertrofia...). - Muitas vezes, frente a um processo de necrose, ocorre a calcificação. - Enquanto num processo reversível pode ocorrer degeneração ou acúmulos intracelulares (mesma coisa). • Os principais tipos de acúmulos são as degenerações hidrópicas, gordurosas, hialinas, mucoides e glicogênicas. • Tomando-se por base a composição qumíca das células (água, eletrólitos, lipídeos, carboidratos e proteínas), as degenerações são agrupadas de acordo com a natureza da substância acumulada. • Por esse critério, as degenerações são classificadas como: 1. degenerações por acúmulo de água e eletrólitos. Exemplo clássico é o da degeneração hidrópica; 2. degenerações por acúmulo de proteínas. mais importantes são as degenerações hialina e mucoide; 3. degene rações por acúmulo de lipídeos. As de maior interesse são a esteatose e as lipidoses; 4. degenerações por acúmulo de carboidratos.Na maioria dos casos, o acúmulo de carboidratos em células deve-se a de ciências de enzimas responsáveis por sua metabolização; glicogenoses e mucopolissacaridoses são os principais exemplos. • Os acúmulos são lesões reversíveis relacionadas com alterações bioquímicas (apesar de que, dependendo da intensidade, podem causar a morte celular). • Essas alterações bioquímicas desencadeiam o acumulo intracelular de algumas substancias (relacionadas com os constituintes normais celulares). • Essas substancias podem ser de origem endógena (ex.: lipofuxina) ou exógena. - Exemplos de exógena: acúmulo de sílica ou compostos de carbono desencadeiam a formação de pigmentos (pois não conseguimos degrada-los). • Podem ser tóxicos ou não tóxicos. Mesmo que eles sejam constituintes normais, o seu excesso pode desencadear alguma doença. - Exemplo 1: Excesso de triglicerídeo pode resultar na aterosclerose e desencadear complicações (trombose, AVE, infarto agudo do miocárdio). - Exemplo 2: Componentes de carvão podem resultar em pneumoconiose (reação fibrosa crônica dos pulmões para a inalação de determinados componentes). • Os livros são divergentes ao dizer que determinado pigmento é tóxico ou atóxico. O importante é saber onde esses pigmentos se encontram (sendo tóxicos ou não). - isso ocorre principalmente no núcleo da célula ou no citoplasma. - Mas eles também podem estar presentes dentro de organelas (principalmente lisossomos) • Existem quatro vias principais de acumulações intracelulares: 1. Metabolismo alterado: - Substancia endógena normal, com defeitos em relação ao seu metabolismo. - Pode ser por uma produção exagerada dessa substancia, por erro no seu transporte ou por erro na sua excreção. - EX: degeneração gordurosa do fígado 2. Defeito genetico - Acumulo de substancia endógena anormal devido a um defeito genético. Michelle MEDTXIV de 49 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Essa mutação genética favorece a síntese de uma proteína de forma alterada (não consegue ser metabolizada, secretada e transportada adequadamente). - Principal exemplo: Deficiência na alpha 1 antitripsina. - Podemos correlaciona-la com o enfisema, que é um processo inflamatório que resulta na destruição de um tecido. - O cigarro, por exemplo, acaba gerando um estresse e ativando células inflamatórias; essas células inflamatórias vão liberar muitas proteases causando destruição do local. Ocorre, então, a regeneração e causa o enfisema. - Normalmente teríamos um equilíbrio entre proteases e antiproteases e se liberarmos muitas proteases, temos antiproteases para bloquear essas ações. - A alpha 1 antitripsina é o principal exemplo de antiprotease (impede o dano provocado pelas substancias liberadas pelas células inflamatórias). - Sem a produção de antiproteases (causada pelo defeito genético), o processo de destruição não é bloqueado e ocorre o enfisema. 3. Ausencia de enzimas - Deficiencia em degradar um metabolismo devido a defeito herdado em uma enzima - As substancias são normais para a célula, mas uma insuficiência enzimática faz com que ocorra um acumulo dessa substancia. - É bem comum nos lisossomos. - As Glicogenoses são importantes aqui. - O glicogênio acumula dentro dos lisossomos, pois a deficiência enzimática faz com que elas não sejam degradadas e liberadas de forma adequada 4. Substancias indigeríveis - Substancias exógenas que tendem a se acumular por não termos enzimas adequadas para degrada-las. - a célula não possui maquinaria enzimática para de- gradar a substância nem a habilidade de transportá-la para outros locais - Exemplos: Sílica e compostos de carbon • DEGENERAÇÃO HIDRÓPICA: - caracterizada por acúmulo de água e eletrólitos no interior de células, tornando-as tumefeitas, aumentadas de volume; é a lesão não letal mais comum - é provocada por transtornos no equilíbrio hidroeletrolítico que resultam em retenção de ele ólitos e água em células. - O transito de eletrólitos através de membranas (citoplasmática e de organelas) depende de mecanismos de transporte feito por canais iônicos; são as chamadas bombas eletrolíticas, que são capazes de transportar eletrólitos contra gradiente de concentração e de manter constantes as concentrações desses eletrólitos no interior da célula. - Para seu funcionamento adequado, algumas bombas eletrolíticas de pendem de energia em forma de ATP; ou as, que não gastam ATP, dependem da estrutura da membrana e da integridade das proteínas que formam o complexo enzimático da bomba. - Uma agressão pode diminuir o funcionamento da bomba eletrolítica quando: 1. Altera a produção ou o consumo de ATP 2. Interfere na integridade das membranas 3. Modifica a atividade de uma ou mais moléculas que formam a bomba - Dessa forma, essa degeneração pode ser provocada por: Michelle MEDTXIV de 50 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia a) hipóxia; desacopladores da fosforilação mitocondrial (ex: tiroxina); inibidores da cadeia respiratoria; agentes toxicos que lesam a membrana mitocondrial reduzindo produção de ATP b) Hipertermia exogena ou endogena (febre) por aumentar o consumo de ATP c) Toxinas com atividade de fosfolipases e agressões geradoras de radicais livres, que lesam diretamente as membranas d) Substancias inibidos de ATPase Na/K dependente; é o caso da ouabaína, substância utilizada no tratamento da insu ciência cardíaca - as mais diferentes causas conduzem a um fenômeno comum: 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. - Como as bombas eletrolíticas do REL são mais sensiveis à redução de ATP esse é o primeiro compartimento a se expandir. - Em seguida, expande-se o citosol, provocando certo rearranjo na distribuição de organelas citoplasmáticas, que, mais separadas, conferem ao citoplasma o aspecto granuloso visto ao microscópio de luz - Degeneração hidrópica é processo reversível; eliminada a causa, as células voltam ao aspecto normal. - Quase sempre, não az consequências funcionais muito sérias, a não ser quando é muito intensa. - Em hepatócitos, por exemplo, dege neração hidrópica intensa do tipo baloni rme pode causar alterações funcionais no órgão •DEGENERAÇÃO GORDUROSA: - A lesão aparece todas as vezes que um agente interfere no metabolismo de ácidos graxos da célula, aumentando sua síntese ou dificultando sua utilização, seu transporte ou sua excreção. - Esteatose é causada por agentes tóxicos, hipóxia, alterações na dieta e distúrbios metabólicos de origem genética. - A lesão é mais bem estudada no fígado: ➛NORMALIDADE: os hepatócitos retiram da circulação ácidos graxos e iglicerídeos provenientes da absorção intestinal e da lipólise no tecido adiposo. * Ácidos graxos são utilizados para: a) produção de colesterol e seus ésteres; b) síntese de lipídeos complexos (fosfolipídeos e esfingolipídeos) ou de glicerídeos (mono-, di- ou triglicerídeos); c) geração de energia por meio da beta-oxidação até acetil CoA e formação de corpos cetônicos. * Glicerídeos sintetizados no REL de hepatócitos neles permanecem até serem transportados em vesículas ao complexo de Golgi, onde são conjugados com apoproteinas para formar lipoproteínas. ➛ Os agentes lesivos causam esteatose hepática por interferirem em diferentes passos do metabolismo lipídico, como: 1. aumento da síntese de lipídeos por maior aporte de áci- dos graxos decorrente de lipólise ou de ingestão excessiva; 2. produção de ácidos graxos a partir do excesso de acetil CoA que não encontra condições de rápida oxidação no ciclo de Krebs; 3. redução na utilização de triglicerídeos ou de ácidos graxos para a síntese de lipídeos mais complexos, devido a carência de fatores nitrogenados e de ATP; 4. menor formação de lipoprotenías por deficiênciana síntese de apoproteinas; 5. distúrbios no deslocamento e na fusão de vesículas que contêm lipoproteinas com a membrana plasmática, em decorrência de alterações funcionais no citoesqueleto. * Ingestão abusiva de etanol e distúrbios do metabolismo lipídico asssociados a obesidade são as causas mais comuns de esteatose hepática; desnutrição proteico-energética e substancias hepatotóxicas também podem produzi-la - ETANOL: * No fígado, o álcool é metabolizado por três vias: da álcool desidrogenase (ADH), que se dá no citosol; sistema microssomal, por meio do sistema citocromo, sobretudo o citocromo P-450 2El (CYP2El); via da catalase, que ocorre em peroxissomos * todas essas vias, o produto final é acetaldeído, que, por ação da aldeído desidrogenase (ALDH) em mitocôndrias, é conver do em ácido acético. * Por ação da ADH, no etilismo há menor disponibilidade de NAD, que é necessário para a oxidação de lipídeos; redução de NAD, portanto, contribui para acúmulo de gorduras nos hepatócitos. * Ao mesmo tempo, existe au mento de ácido acético e de acetil CoA. * Excesso de acetil CoA induz síntese de ácidos graxos, que, somados aos provenientes da circulação, originam triglicerídeos que se acumulam nas células. * O acúmulo de glicerídeos é favorecido ainda porque o transporte das vesículas de lipoproteinas está comprome do devido a ação do acetaldeído e de radicais livres gerados do metabolismo do etanol no retículo endoplasmático liso sobre microtúbulos e microfiamentos. * Esteatose induzida pelo etanol pode ser agravada por desnutrição, que frequentemente acompanha o alcoolismo crônico, embora a lesão possa surgir independentemente de fatores nutricionais - Nos estados de hipóxia (anemia, ni suficiência cardíaca ou respiratória etc.), menor disponibilidade de 02 no ciclo de Krebs e, portanto, redução na síntese de ATP. * Nesses casos, 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 Michelle MEDTXIV de 51 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Redução de ATP também di culta a síntese de lipídeos complexos e diminui a utilização de ácidos graxos e gilicerídeos, favorecendo o acúmulo desses últimos - A obesidade associa-se comumente a alterações metabó licas importantes que caracterizam uma nova entidade clí nica, conhecida como síndrome metabólica (síndrome X, síndrome me bólica X), cujos componentes principais são: a) obesidade central (aumento da circunferência abdomnal ou da relação cintura-quadril); b) dislipidemia (aumento de triglicerídeos e redução de HDL); c) Intolerância a glicose, geralmente acompanhada de resistência a insulina; d) hiper tensão arterial sistêmica; e) esteatose visceral; f) aumento do risco para doença cardiovascular aterosclerótica e diabetes do tipo 2. - O que percebemos macroscopicamente no órgão: * Ele fica muito mais amarelado. * Aumenta de volume (3 a 4 vezes). * Esses “pontinhos” muitas vezes representam fibrose (pois ocorreu morte celular, regeneração e deposição de tecido conjuntivo) – isso pode resultar na cirrose ou esteato hepatite. * Esteato hepatite: Acumulo de triglicerídeos, corpúsculos de mallory denk (acúmulos de proteínas) e deposição de tecido conjuntivo. Resulta na fibrose e cirrose. A esteato hepatite é uma evolução da esteatose. • LIPIDOSES: Lipidoses são acúmulos intracelulares de outros lipídeos que não triglicerídeos. Em geral, são representados por de pósitos de colesterol e seus ésteres - Depósitos localizados de colesterol e seus ésteres podem ser formados em artérias (aterosclerose), na pele (xantomas) e em sítios de in amações crônicas - Normalmente o colesterol é utilizado para sintetizar as membranas celulares.; excesso de colesterol resulta em aterosclerose. - Aterosclerose: é a doença caracterizada por depósitos de colesterol, ésteres do colesterol e, em menor quantidade, fosfolipídeos e glicerídeos, na camada intima de artérias de médio e grande calibres - Dislipidemia, com aumento de triglicerídeos e colesterol no plasma, é o principal fator de risco; hipertensão arterial, tabagismo, diabetes me to, estresse e sedentarismo são ou os fatores envolvidos na doença - Depósitos lipídicos vistos nos primeiros anos da vida são repre sentados por: a) acúmulo de macrófagos vacuolizados contendo colesterol (células espumosas ou vacuolizadas) e macrófagos sem vacuolização; b) estrias lipídicas visíveis macroscopicamente, formadas por macrófagos vacuolizados contendo colesterol e seus ésteres, além de raros linfócitos e células musculares lisas contendo lipídeos. - Com o passar dos anos e sobretudo a partir da quarta década, surgem as lesões típicas da doença, denomi Michelle MEDTXIV de 52 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia nadas ateromas ou placas ateromatosas - Um ateroma (placa aterosclerótica) acaba gerando complicações como, por exemplo, trombose, AVE, infarto, hemorragias, aneurismas etc. - Os fatores de risco ( genéticos ou ambientais) resultam em uma lesão do endotélio que aumenta a permeabilidade vascular e favorece a migração de LDL para a intima da artéria. * Quando temos o aumento dessa permeabilidade, também temos uma maior quantidade de moléculas de adesão dessas células endoteliais sendo liberadas. * Isso favorece o recrutamento dos monócitos para a intima da artéria. * Essas células endoteliais passam a liberar substancias (ex.: espécies reativas de O2, peroxido nitrito) que acabam modificando o LDL, que acaba sendo englobado pelos macrófagos, por meio de receptores scavenger. * Com o englobamento, temos a formação das células espumosas. * Os macrófagos passam a liberar mais citocinas inflamatórias, que passam a recrutar mais macrófagos ainda. * Também são recrutados linfócitos. Eles começam a secretar fatores de crescimento, que ativam mais macrófagos que, por sua vez, liberam fatores de crescimento do endotélio vascular e fator de crescimento derivado de plaquetas que recrutam as células endoteliais. * Essas células também podem englobar os lipídios e tornarem-se células espumosas e também podem se modificar em miofibroblastos, que formam matriz extracelular. * Assim, é formada uma capsula fibrosa. * As células que estão ali englobadas com lipídios sofrem morte por necrose / apoptose e formam um núcleo lipídico. - Dentro do ateroma células espumosas + células inflamatórias + células que sofreram morte por necrose/ apoptose (restos celulares) + células musculares lisas e colágeno (cápsula do ateroma) torna-se um ateroma maduro. - Fora do ateroma lipídeo extracelular. - O ateroma é um processo inflamatório crônico, a cápsula cresce cada vez mais, comprometendo o vaso, gerando uma isquemia por obstrução do vaso. A obstrução pode ocasionar o rompimento dessa placa, gerando ainda mais complicações. • DEGENERAÇÃO HIALINA: Trata-se de acúmulo de material proteico e acidó o no interior de células - Em certos casos, a degeneração resulta da condensação de filamentos intermediários e proteínas associadas que corpúsculos no interior das células; - em ou casos, representa acúmulo de material de origem viral; - ainda em alguns casos, o material hialino depositado é constituído por proteínas endocitadas - O corpúsculo hialino de Mallory, encontrado tipicamente em hepatócitos de alcoólatras crônicos, é formado por filamentos intermediários (ceratina) associados a outras proteínas do citoesqueleto, razão pela qual ao ME apresenta aspecto filamentoso em algumas áreas e amorfo em ou outras; - além do alcoolismo, é visto na esteato-hepatite não alcoólica, na cirrose juvenil da 1ndia e no carcinoma hepatocelular - CAUSAS: * Os Corpúsculos de Russell são aglomerados de proteínas derivadas da excessiva produção pelo retículo endoplasmático.* Essa produção excessiva é induzida pelos plasmócitos, o que acaba gerando processos infecciosos. * O aumento da reabsorção de proteínas (albumina) pelas células do túbulo renal acontece por meio de endocitose e fagocitose, podendo ocasionar a síndrome nefrótica. * Em síntese, há um aumento da reabsorção de proteínas de modo que há a tendência de elas se acumularem no túbulo renal. * Concomitantemente, pode gerar proteinúria. Se cessar a proteinúria, caracteriza a lesão reversível. * Acúmulo de proteínas Beta-amiloides que foram dobradas de forma inadequada. * Acúmulo de proteínas no citoplasma ou no núcleo de células por meio de um transporte inadequado ou síntese exacerbada (podendo ser decorrente de um defeito genético). * Acúmulo de proteína TAU devido à alteração do citoesqueleto (hiperfosforilação), desestabilizando os microtúbulos. * Enfisema: defeito genético de alfa-1 antitripsina que gera síntese ineficiente de proteínas. * CORPÚSCULOS HIALINOS DE MALLORY-DENK: ocorre principalmente no alcoolismo, mas gera acúmulo de proteínas nas diversas situações citadas abaixo. * Em algumas situações, além de acúmulo de triglicerídeo , muitas vezes pode haver esteato-hepatite, onde o acúmulo de gordura, degeneração hidrópica, corpúsculos de mallory- denk e fibrose intensificavam esse processo. - Porque ocorre o acúmulo de proteínas? Peroxidação lipídica. As proteínas do citoesqueleto sofrem modificação pelos radicais livres induzindo a peroxidação lipídica. Aumenta as ligações transversais entre as proteínas, resultando nos corpúsculos hialinos Mallory- Denk. - Necrose hialina: ocorrem em células musculares esqueléticas e cardíacas devido, principalmente, a miocardite e doença de chagas. * Causas: a) Endotoxinas: devido a algumas bactérias/parasitos. b) Processo inflamatório: interação entre macrófago e linfócitos. Michelle MEDTXIV de 53 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia c) A deposição de proteínas se dá por meio da degradação das miofibrilas/microfilamentos. d) Aumenta a proteólise por meio da via ubiquitina- proteossomo devido às inúmeras citocinas, como TNF e IL-1 (inflamação), depositando as proteínas nas células musculares; o processo inflamatório por si só já induz uma alteração da proteína (incluindo dobramento) e TNF e IL-1 aumentam a degradação via ubiquitina- proteossomo. Mecanismo: A proteína do microfilamento se liga à ubiquitina; a ubiquitina encaminha a proteína até o proteossoma; degradação da proteína em peptídeos e/ou aminoácidos os peptídeos tendem a se depositar nas células musculares esqueléticas ou cardíacas acúmulo intracelular degeneração hialina. • DEGENERAÇÃO MUCOIDE: - Sob essa denominação são conhecidas duas condições: (1) hiperprodução de muco por células mucíparas dos tratos digestivo e respiratório, levando-as a se abarrotar de gliicoproteínas (mucina), podendo inclusive causar morte celular; (2)síntese exagerada de mucinas em adenomas e adenocarcinomas, as quais geralmente extravasam para o intersticio e lhe conferem aspecto de tecido mucoide. - No Carcinoma de ovário também há uma produção excessiva de muco, gerando massa gelatinosa de muco que se deposita na cavidade abdominal/peritoneal. - A formação da massa gelatinosa pode ocorrer pela Pseudomona pseudomonas. • GLICOGENOSES: são doenças genéticas caracterizadas por acúmulo de glicogênio em células do figado, rins, músculos esqueléticos e coração e que têm como causa deficiência de enzimas que atuam no processo de sua degradação - Disturbio do metabolismo: Controle NORMAL da secreção de insulina: * Controle e secreção de insulina – o principal estimulador da insulina é a glicose. * A glicose se liga a receptores independentes (GLUT2) e adentra a célula pancreática. * Na célula beta-pancreática há dois tipos de proteína: a de canal de potássio e o receptor de sulfonilureia. (*Um dos medicamentos hipoglicemiantes atua nesse último receptor). * A glicose então dentro da célula beta-pancreática induz a glicólise, ciclo de Krebs, cadeia transportadora na mitocôndria aumentando assim a vazão de ATP. * Aumento da quantidade de ATP inibe a proteína canal de potássio e o receptor de sulfonilureia. * Inativando a proteína canal há uma despolarização da membrana. * Essa despolarização induz o influxo de Cálcio. * Esse aumento da quantidade de cálcio ocasiona a saída de insulina. * Essa insulina, na célula alvo, liga-se ao receptor de insulina (que possui duas subunidades alfa e duas subunidades beta). * A subunidade beta possui uma interação tirosino-cinase. * Quando a insulina chega na subunidade alfa, induz a fosforilação da subunidade beta. * A subunidade beta induz então uma alto fosforilação em outros receptores que estão em cadeia (chamados de IRS). * Esses receptores IRS são auto-fosforilados ocasionando a ativação de duas vias: fosfoinositol-3-cinase AKT e MAP cinase. * Quando ativa essas duas vias ocorrem as ações específica da insulina: Mitogênica e metabólicas. a) Metabólicas: Síntese aumentada de glicogênio, de lipídio, de proteína e redução da lipólise. b) Mitogênica: Crescimento e diferenciação celular. * Simultaneamente a esses efeitos, os receptores GLUT 4 vão para a membrana dessa célula facilitando a captura de glicose. * Facilitando a captura de glicose tem-se a degradação via glicolítica e síntese de glicogênio Disturbio: * O que ocorre no distúrbio metabólico é a reabsorção dessa glicose no túbulo devia a seu excesso. Isso induz uma síntese aumentada de glicogênio o que gera o acúmulo em células pancreáticas, túbulos renais e células cardíacas. - Associação da hiperinsulinemia ao câncer: em casos como a obesidade, há um processo de hiperinsulinemia, aumentando o risco de desenvolver neoplasia. * Quanto mais insulina, maior é a ativação da via de crescimento e diferenciação celular, favorecendo a formação de novas neoplasias ou de neoplasias existentes. * Hiperinsulinemia ativa a via mitogênica aumenta o crescimento celular. - Defeitos congênitos: * Deficiência enzimática na síntese ou degradação do glicogênio. * O acumulo ocorre nos lisossomos ou no citosol de células do fígado, rim, músculo esquelético e coração. * Principal exemplo: Doença de Von Gierke – Acumulo de glicogênio em células hepáticas. * Quadro comparativo das principais glicogenoses – Hepática, Miopática e Diversos tipos (principalmente responsável pela cardiomegalia). 1.Hepático – Doença de Von Gierke – Deficiência enzimática na glicose-6-fosfatase. ➛ Não tendo glicose-6-fosfatase não terá glicose livre (pois a glicose-6-fosfato não será quebrada) tendendo então a acumular o glicogênio dentro da célula. ➛ Duas características principais o indivíduo apresentará: hepatomegalia e hipoglicemia. 2.Miopático – Deficiência enzimática na fosforilase muscular. ➛ A principal função do glicogênio na célula muscular é fornecer energia. Michelle MEDTXIV de 54 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia ➛ A deficiência dessa enzima acarreta na degradação incorreta do glicogênio celular. ➛ Resulta no indivíduo: cãibras – principalmente após exercício físico – e aumento da degradação da mioglobina – por conseqüência mioglobinúria. Não há alteração da quantidade de ácido lático. 3.Outros tipos – Deficiência enzimática na maltase ácida. ➛ A maltase ácida degrada o glicogênio dos lisossomos. ➛ E por sua ausência o glicogênio tende a se acumular principalmente no músculo cardíaco. Isso pode leva a cardiomegalia podendo ocorrer o óbito rapidamente. • PIGMENTOS CELULARES: Os pigmentos são substâncias coloridas que podem ser endógenos (melanina, lipofucsina) e exógenos (tatuagem e carbono). - Tatuagem: * Pigmentos não degradados são fagocitados pelos macrófagos da derme e acumulados nos mesmos. Mas também pode ter pigmentos em células endoteliais, matriz extracelular e fibroblastos. * De um modogeral, há a baixa ativação dos linfócitos T nas tatuagens e, por isso, a maioria das pessoas que possuam tatuagens NÃO tem reação de hipersensibilidade. * Caso ocorrer reação de hipersensibilidade, será a do tipo retardada (IV), por pigmentos vermelhos (Cádmio e Mercúrio). E esses pigmentos se alojarão nos macrófagos da derme no resto da vida da pessoa. - Antracose: * Pigmento exógeno nos parênquimas do pulmão, na pleura, linfonodos. * As partículas de carvão não serão degradadas e serão capturadas pelos macrófagos alveolares, transportadas pelos canais linfático até chegar na região tracobrônquica dos linfonodos. * Na região tracobrônquica, as manchas negras ficarão acumuladas. * Acomete principalmente indivíduos que trabalham em minas de carvão (comprometimento maior), tabagistas ou moradores de cidade grande (poluição). * No trabalhador de minas de carvão, terá a complicação de pneumoconiose, podendo ter enfisema, fibrose e comprometimento cardiorrespiratório - Lipofuscina: * Pigmento endógeno pardo que pode ser chamado de pigmento do envelhecimento, de lipocromo e, pigmento do desgaste decorrente de estresse oxidativo. * A lipofucsina se deposita em células pós-mitóticas e, principalmente, na retina. * Formação da lipofucsina - PEROXIDAÇÃO LIPÍDICA: aglomerado de proteínas e lipídios, formando um complexo que sofre peroxidação por meio dos radicais livres, formando o pigmento de lipofucsina. * E esses resíduos de lipofucsina formados pela peroxidação tendem a se acumular no coração e no fígado de pessoas que estão envelhecendo, pessoas desnutridas ou caquexia do câncer * ATROFIA PARDA: a grande deposição da lipofucsina vai fazer com que ocorra a redução volumétrica e ponderal do órgão, por isso, possui a cor parda e sofre um processo de adaptação que é a atrofia * Mecanismo da lipofucsina: acredita-se que seja formada por um desequilíbrio de autofagocitose e degradação. ➛NORMAL: macromoléculas ou organelas passam por um processo de autofagia nos lisossomos para degradar. ➛DISFUNÇÃO: muitas vezes há uma degradação insuficiente por meio das enzimas lisossômicas, gerando corpos residuais que começam a sofrer um processo de peroxidação lipídica. Na presença de radicais livres, os corpos residuais não vão ser degradados e se acumulam dentro dos lisossomos, caracterizando um prcesso de lipofucsina. * Acúmulo de lipofucsina na retina causa degeneração macular relacionada com a idade, sendo um dos principais causadores de cegueira, em indivíduos acima de 65 anos. * A retina precisa de muito oxigênio gera muitas Espécies Reativas de Oxigênio. * A grande quantidade de ácidos graxo poli-insaturados na retina favorece a Peroxidação Lipídica, uma vez que as Espécies Reativas de Oxigênio agem nas ligações insaturadas. - Hemossiderina: é um pigmento granular derivado da hemo- globina, amarelo a castanho-dourado, que se Michelle MEDTXIV de 55 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia acumula em tecidos onde há excesso de ferro, local ou sistêmico. * Nor- malmente, o ferro é armazenado no interior das células em associação com a proteína apoferritina, formando as micelas de ferritina. * O pigmento hemossiderina representa grandes agregados dessas micelas de ferritina * Embora o acúmulo de hemossiderina seja geralmente patológico, pequenas quantidades desse pigmento são normais nos fagócitos mononucleares da medula óssea e do fígado, onde eritrócitos velhos são normalmente degradados. * O depósito excessivo de hemossiderina é conhecido como hemossiderose, e acúmulos mais extensos de ferro são vistos na hemocromatose hereditária • CALCIO NO CORPO HUMANO: - O corpo humano adulto tem entre 1 a 2 quilogramas de cálcio - 90%: esqueleto e dentes, na forma de hidroxiapatita. - A absorção do cálcio se dá no duodeno por transporte ativo dependente de proteínas, e é inibida na deficiência de vitamina D, na uremia, e no excesso de ácidos graxos. - No plasma, o cálcio está presente sob a forma de íons livres - importantes na regulação da coagulação sanguínea e da irritabilidade neuromuscular (a hipocalcemia causa tetania); ligados a proteínas (50% da calcemia) e em complexos difusíveis. • NIVEIS ADEQUADOS DE CALCIO: - O cálcio é um elemento tóxico para as células. Por essa razão existem mecanismos diversos e complexos para manter um elevado gradiente de concentração com cálcio intracitoplasmático rigorosamente baixo. - Isto permite o seu papel como segundo mensageiro na tradução dos sinais participando de importantes processos como ativação, secreção, contração, exaustão e mesmo a morte celular. - PARATORMÔNIO (PTH): Glândulas paratireóides - CALCITONINA: Células parafoliculares da tireoide - CALCITRIOL: Vitamina D3 Michelle MEDTXIV de 56 60 1º BIMESTRE AULA 6 Calcificações patológicas 2º ano Patologia - A função das glândulas paratireoides é regular a homeostase do cálcio; - Baixos níveis cálcio livre estimulam a síntese e a secreção de PTH. - O PHT: * Aumenta a reabsorção tubular renal de cálcio, conservando, assim, o cálcio livre * Aumenta a conversão da vitamina D em sua forma dihidroxi ativa nos rins. * Aumenta a excreção urinária de fosfato, diminuindo, assim, os níveis séricos de fosfato. * Aumenta a absorção gastrointestinal de cálcio. - Altos nivei de calcio estimulam as células foliculares da tireoide a liberar calcitocina que vai induzir a diminuição de cálcio no sangue • A calcificação patológica implica o depósito anormal de sais de cálcio, em combinação com pequenas quantidades de ferro, magnésio e outros minerais. • Quando o depósito ocorre em tecidos mortos ou que estão morrendo, é chamado de calcificação distrófica, que ocorre na ausência de perturbações metabólicas do cálcio • Quando o depósito de sais de cálcio ocorre em tecidos normais é conhecido como calcificação metastática e quase sempre reflete algum distúrbio no metabolismo do cálcio (hipercalcemia) • CALCIFICAÇÃO DISTRÓFICA: - ocorre em áreas de necroses antigas e não reabsorvidas, como na necorese caseosa da tuberculose, nos infartos antigos, ao redor de parasitas e larvas mortas, na necrose enzimática das gorduras da pancreatite, nos abscessos crônicos de difícil resolução e em trombos venosos crônicos (flebólitos). - O descontrole nas mitocôndrias promove aumento da entrada de cálcio nas células, que consequentemente estimula a nucleação. - Ocorre também nos tecidos conjuntivos fibrosos hialinizados em lenta e prolongada degeneração, como na parede de vasos esclerosados (placas ateromatosas antigas, em tendões, em válvulas cardíacas, e em alguns tumores - leiomiomas uterinos, meningiomas, carcinomas mamários e papilares da tireoide e do ovário). - Em órgãos tubulares (ductos e vesículas), a calcificação pode permitir a formação de cálculos. - Na patogenia da calcificação distrófica, o produto final é a formação de fosfato de cálcio cristalino. Envolve a iniciação (ou nucleação) e a propagação, ambos podendo ser intra ou extracelulares. - A nucleação é a acomodação dos hexágonos de hidroxiapatita na intimidade da molécula de colágeno ou de osteonectina. - A fase intracelular da nucleação ocorre nas mitocôndrias de células mortas ou lesadas. - A fase extracelular ocorre em estruturas denominadas "vesículas da matriz", - organelas extracelulares que têm Michelle MEDTXIV de 57 60 1º BIMESTRE Elevação do nível do cálcio livre 2º ano Patologia composição e atividade enzimática distinta das membranas plasmáticas que lhes deram origem. - São originadas de células degeneradas ou necróticas, na vizinhança da área de calcificação. - Fosfolipídios ácidos presentes nessas vesículas, principalmente a fosfatidilserina, agem como captadores e precipitadores de cálcio. - Além disso, fosfatases também presentes nessas vesículas parecem reprimir os mecanismos inibitórios da precipitaçãodos sais, representados pelos pirofosfatos e proteoglicanos. - A proteólise destes aumenta a formação da hidroxiapatita por permitir maior mobilidade de íons, facilitando a saturação dos fluidos extracelulares. - A etapa de proliferação do núcleo é a progressão autocatalítica da deposição dos sais e é influenciada por múltiplos fatores extracelulares, tais como: cálcio, fósforo e fosfatase alcalina, análogos da osteocalcina, osteopontina, pH do tecido, vitamina D, balanço hormonal, suprimento sangüíneo e solução de continuidade de tecidos moles Michelle MEDTXIV de 58 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia • CALCIFICAÇÃO METASTATICA: - decorre da absorção abundante de cálcio no tubo gastro-intestinal por intoxicação com vitamina D; e da mobilização excessiva de cálcio dos ossos, consequência de imobilização prolongada, de osteólise (mielomas ou metástases ósseas); e do hiperparatireoidismo primário ou secundário (renal, nutricional ou por síndrome para- neoplásica). - A Insuficiência renal crônica provoca retenção de fosfatos (hiperfosfatemia por hipofosfatúria) o que determinará maior secreção de paratôrmonio no sentido de se equilibrar a relação cálcio-fósforo no sangue. - Assim, a hiperfosfatemia induz a elevação da calcemia por excessiva mobilização óssea, às vezes ultrapassando o limiar de solubilidade do cálcio e fósforo no plasma, permitindo a sua precipitação nos tecidos - As quatro principais causas da hipercalcemia são: 1. aumento da secreção de paratormônio: tumores primários das paratireoides ou produção de proteína relacionada ao paratormônio por outros tumores malignos; 2. destruição óssea: efeitos do turnover ósseo acelerado (p. ex., doença de Paget), imobilização ou tumores (aumento do catabolismo ósseo decorrente de mieloma múltiplo, leucemia ou metástases esqueléticas difusas); 3. distúrbios relacionados à vitamina D: intoxicação por vitamina D e sarcoidose (na qual os macrófagos ativam um precursor da vitamina D); 4. insuficiência renal: a retenção de fosfato leva ao hiperparatireoidismo secundário. - A calcificação metastática pode ocorrer amplamente no corpo, mas afeta principalmente os tecidos intersticiais da mucosa gástrica, rins, pulmões, artérias sistêmicas e veias pulmonares. - Embora de localização bastante diferente, todos esses tecidos excretam ácido e, portanto, têm um compartimento interno alcalino que os predispõe à calcificação metastática - A calcificação metastática não causa disfunção clínica significativa, sendo a condição hipercalcêmica mais importante que a calcificação em si. - Entretanto, pode ocorrer deficiência respiratória no caso de envolvimento intenso dos pulmões, e insuficiência renal nos depósitos maciços nos rins. • CALCULOS: - Dá-se o nome de cálculos ou concreções endógenas ou ainda litíase às massas esferoidais, ovóides ou facetadas, sólidas, concretas e compactas, de consistência argilosa a pétrea, que se formam no interior de órgãos ocos (bexiga, vesícula biliar), cavidades naturais do organismo (peritoneal, vaginal do testículo), condutos naturais (ureter, colédoco, ducto pancreático ou salivar) e mesmo no interior de vasos. - Este material se deposita por precipitações sucessivas de sais inorgânicos ao redor de um núcleo orgânico, formado por agregados de células descamadas, grumos bacterianos, massas de fibrina ou de mucina, corpos estranhos, etc - com estrutura radiada ou mesmo em estratificações sucessivas formando camadas concêntricas. Michelle MEDTXIV de 59 60 1º BIMESTRE 2º ano Patologia - Como norma geral de nomenclatura das concreções endógenas, utiliza-se um termo designativo do local de formação ou origem, acrescido do sufixo "litíase" para denominar a ocorrência do problema, e do sufixo "lito" para denominar o cálculo. - Como exemplos mais freqüentes citam-se: a) biliares (colelitíase e colélitos) b) os urinários (urolitíase e urólitos) c) os bronquiais (bronquiolitíase e bronquiólitos) d) os salivares (sialolitíase e sialólitos) e) os vasculares - formados a partir de trombos (flebólitos e arteriólitos). Michelle MEDTXIV de 60 60 1º BIMESTRE