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EMBRIOLOGIA E HISTOLOGIA AULA 4 Prof. Fernanda Eliza Toscani Burigo 2 CONVERSA INICIAL O tecido conjuntivo é um tecido de origem mesodérmica, que permite sustentação e conexão entre outros tecidos e órgãos do corpo. Além do importante papel estrutural, esse tecido possui amplo espectro de funções, podendo atuar na troca de nutrientes e metabólitos, na reserva energética e manutenção da temperatura corporal, além de permitir o movimento corporal e a proteção de órgãos vitais. O tecido conjuntivo possui diversos subtipos, ocorrendo de diferentes formas e com inúmeras propriedades físicas e fisiológicas distintas. Quando denominado tecido conjuntivo propriamente dito, este pode ser frouxo e possui a função de compactação entre células e outros tecidos, atuando no preenchimento do organismo. Já na sua forma densa, relaciona-se à formação de estruturas de revestimento, como o pericôndrio e o periósteo, membranas que recobrem a cartilagem e os ósseos, respectivamente. Também atuam na composição dos ligamentos e tendões, atuando na resistência tênsil desses tecidos. Cartilagens e ossos, importantes na estruturação, sustentação, proteção e movimentação do organismo, também constituem tipos especializados de tecido conjuntivo. Além do mais, atuam na reserva energética, regulam a temperatura corporal e amortecem impactos, sob forma de tecido adiposo. Por fim, atuam na imunidade, no transporte de oxigênio e outras substâncias e na coagulação sanguínea, por meio do tecido sanguíneo ou hematopoiético. Assim, pode-se perceber que o tecido conjuntivo está amplamente distribuído em um organismo, desempenhando inúmeras e importantes funções, conforme destacado nos temas que se seguem. Para esta aula apresentamos os seguintes objetivos: Geral: • Identificar a variedade e os componentes dos diferentes tipos de tecido conjuntivo, bem como suas respectivas funções. Específicos: • Caracterizar o tecido conjuntivo; • Reconhecer os diferentes tipos de tecidos: elástico, reticular, mucoso e adiposo, relacionando-os às suas respectivas funções; 3 • Diferenciar estruturalmente e fisiologicamente os tecidos cartilaginoso e ósseo; • Compreender o processo da hematopoiese, identificando os componentes do sangue e sua importância fisiológica; • Observar no microscópio óptico os subtipos de tecido conjuntivo e registrar as suas características anatômicas. TEMA 1 – CARACTERÍSTICAS GERAIS, FUNÇÕES E COMPONENTES DO TECIDO CONJUNTIVO Os vários tipos de tecido conjuntivo possuem várias características em comum. Em todos os casos, existem células especializadas, com funções bem delimitadas entre elas, possibilitando a aquisição de características individualizadas dentre cada tipo, o que permite identificá-las facilmente, além de fibras e uma matriz extracelular abundante, conforme demonstra a Figura 1. Figura 1 – Características gerais do tecido conjuntivo Créditos: Designua/Shutterstock. Assim, as células são adaptadas para produzir uma farta matriz extracelular, a qual constitui um importante mecanismo para agregação celular, determinando as propriedades físicas de cada tipo. A matriz extracelular consiste em um gel orgânico, denominado substância fundamental ou substância amorfa, na qual estão inseridas uma grande diversidade de fibras. Além disso, a matriz pode sofrer impregnação de sais de cálcio e fósforo, tornando-se rígida, como ocorre no tecido ósseo. As fibras, proteínas importantes na estruturação desse tecido, podem ser de três tipos principais: elásticas, colágenas e reticulares. A primeira é composta 4 basicamente pela proteína elastina, e as outras duas constituídas por colágeno. A quantidade, tipo e distribuição das fibras relaciona-se diretamente às funções e caracteriza cada tipo de tecido conjuntivo. O colágeno é a proteína presente em maior quantidade no organismo, sendo encontrado na pele, cartilagens, ossos e na lâmina basal (Figura 2). Em relação à sua estrutura e função, podem ser classificados em diferentes grupos, os quais relacionam-se com a localização de tais fibras. As fibras reticulares, compostas por colágeno do tipo III, são fibras muito finas, que se comportam como uma rede de sustentação no interior da célula, sendo encontradas em órgãos linfoides, como o baço e os linfonodos, também envolvendo as células de algumas glândulas endócrinas. Enfim, as fibras elásticas, constituídas pela proteína elastina, favorecem a elasticidade dos tecidos, sendo abundantes principalmente na derme. Figura 2 – A proteína colágeno: onde é encontrada? Créditos: Designua/Shutterstock. Os diferentes tipos celulares que compõem o tecido conjuntivo são derivados de células precursoras do tecido primitivo, o mesênquima, possuindo funções distintas, mas é dos condrócitos e dos osteócitos o papel em comum de sintetizar e manter a matriz extracelular como os fibroblastos (mais abundantes), observados nas Figuras 3 e 4. Outras células, cujos precursores são células- tronco presentes na medula óssea, são os macrófagos, mastócitos e plasmócitos, os quais têm importante participação no sistema imunológico. Os fibroblastos possuem intensa atividade metabólica e atuam na síntese de fibras elásticas e colágenas, além de fatores de crescimento, que regulam a atividade 5 celular, controlando sua proliferação e diferenciação. Quando estão com atividade reduzida, passam a ser chamados de fibrócitos. Os fibroblastos dificilmente se dividem em um ser adulto, somente quando este requer fibroblastos extras, como ocorre no processo de cicatrização. Os macrófagos, células importantes por sua atividade fagocítica, atuando ativamente como células apresentadoras de antígenos, são resultantes do amadurecimento dos monócitos, os quais possuem atividade circulante, permeando os vasos sanguíneos. Dependendo de sua localização, os macrófagos podem receber outras denominações, tais como: osteoclastos no tecido ósseo, micróglias no tecido nervoso e células de Kupffer no fígado. Os mastócitos, células abundantes em todo organismo, especialmente na derme e nos sistemas respiratório e digestório, possuem atuação fundamental na resposta inflamatória, uma vez que estocam mediadores químicos como a histamina e a heparina. Assim, relacionam-se diretamente com as reações alérgicas. Enquanto isso, os plasmócitos, células derivadas dos Linfócitos B, são responsáveis por sintetizar anticorpos. Os leucócitos, na sua ampla variedade, relacionam-se diretamente ao sistema imunológico, sendo essenciais na defesa contra invasores. Por fim, as células adiposas estão capacitadas a estocar triglicerídeos, atuando no armazenamento de energia e no isolamento térmico do organismo. Figura 3 – Desenho do fibroblasto Créditos: Designua/Shutterstock. 6 Figura 4 – Fibroblastos vistos por Imunofluorescência Créditos: Drimafilme/Shutterstock. Diferentemente do tecido epitelial, que sempre será avascular, o tecido conjuntivo contém grande quantidade de vasos sanguíneos e linfáticos, com exceção do tecido cartilaginoso. Por isso, onde houver tecido epitelial, sempre será necessária a presença de tecido conjuntivo, a fim de nutri-lo, oxigená-lo e recolher suas excretas. TEMA 2 – TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO, ELÁSTICO, RETICULAR OU LINFOIDE, MUCOSO E ADIPOSO 2.1 Tecido conjuntivo propriamente dito O tecido conjuntivo propriamente dito é o tecido que reúne as principais características desse tipo de tecido – razão por receber tal denominação. Ele possui grande vascularização, abundância da substância fundamental, diversos tipos celulares e os três tipos de fibras. Pode ser subdividido em: frouxo ou denso. No tecido conjuntivo frouxo, (Figura 5), todos os componentes se distribuem de forma homogênea, não havendopredominância de nenhum deles. É muito vascularizado e flexível, porém pouco resistente à tração. É um tecido que suporta pressões, estando amplamente difundido no organismo, uma vez que está presente nos espaços entre órgãos e fibras musculares, constituindo a derme e as membranas como o peritônio e a pleura. Como funções, além do preenchimento, atua na defesa do organismo (pois contém células de defesa, como os macrófagos, leucócitos e 7 plasmócitos), na reserva de água e sais minerais e na nutrição e oxigenação de tecidos avasculares, como é o caso do tecido epitelial. Figura 5 – Derme: tecido conjuntivo frouxo (corado de rosa claro) Créditos: Jose Luis Calvo/Shutterstock. O tecido conjuntivo denso relaciona-se às funções de resistência e proteção, sendo rico em fibras colágenas. A quantidade de substância amorfa, embora presente, é bem menor do que no tecido frouxo, assim como as fibras elásticas também são reduzidas. O principal tipo celular é o fibroblasto, importante na secreção da matriz e na síntese das fibras. Apesar de ser menos flexível, suporta melhor as trações. Caso as fibras estejam dispostas de forma paralela, ou seja, com as fibras orientadas, é chamado modelado, sendo encontrado formando os tendões (unem os músculos aos ossos, vide Figura 6) e os ligamentos, os quais unem os ossos entre si. Quando as fibras estão desorientadas, ou seja, sem uma direção definida, desorganizadas, chama-se tecido denso não-modelado, o qual é observado nas camadas mais profundas da derme (Figura 7), em cápsulas que envolvem órgãos – como no pericôndrio e na submucosa do sistema digestório. 8 Figura 6 – Tendão: tecido conjuntivo denso modelado. Créditos: Choksawatdikorn/Shutterstock. Figura 7 – Camada profunda da derme: tecido conjuntivo denso não-modelado. Créditos:Jose Luis Calvo/Shutterstock. 2.2 Tecido elástico O tecido elástico caracteriza-se por ser constituído por feixes de fibras elásticas grossas, separadas por tecido conjuntivo frouxo. Além disso, pode-se observar a presença dos fibroblastos e de finas fibras colágenas. É um tecido pouco frequente, encontrado nos ligamentos amarelos da coluna vertebral, no ligamento suspensor do pênis e nas artérias de grande calibre, como a aorta (Figura 8). Sua principal função é promover a elasticidade de tais ligamentos e artérias, cedendo conforme pressão, mas voltando ao normal após a aplicação da força. 9 Figura 8 – Secção da Aorta: tecido conjuntivo elástico (rosa) e fibras colágenas (azul) Créditos: Jose Luis Calvo/Shutterstock. 2.3 Tecido Reticular ou Linfoide O tecido reticular constitui-se basicamente por uma trama de fibras reticulares e por células reticulares, que são fibroblastos especializados. Além dessas células, também se pode observar macrófagos, leucócitos e plasmócitos, importantes células do sistema imunológico. Forma uma estrutura esponjosa, trabeculosa, formando espaços que permitem a livre circulação das células e de fluidos. Esse tecido está relacionado à função hemocitopoética, ou seja, relaciona-se à produção de células sanguíneas. Pode ser encontrado formando os órgãos linfoides, como o baço, as tonsilas, o timo e os linfonodos, sendo chamado de linfoide e também na medula óssea vermelha, sendo denominado mieloide (descrito no Tema 4), conforme mostra a figura a seguir. Figura 9 – Tecido reticular Crédito: Artemida-PSY/Shutterstock. 10 2.4 Tecido mucoso O tecido mucoso, encontrado no cordão umbilical, constituindo a geleia de Wharton, e na polpa dos dentes em formação, diferencia-se por possuir substância fundamental em abundância, composto principalmente por ácido hialurônico e pouca quantidade de células, as quais são semelhantes às células mesenquimais, além dos fibroblastos. Possui consistência gelatinosa e predomínio de fibras colágenas, embora possua também fibras elásticas e reticulares. No caso do cordão umbilical, sua função está em evitar a compressão dos vasos sanguíneos, que atravessam essa estrutura. Figura 10 – Corte de Cordão Umbilical: tecido mucoso (Geleia de Wharton) Créditos: Miriman/Shutterstock. 2.5 Tecido adiposo Neste tipo especial de tecido conjuntivo, as células estão adaptadas a armazenar lipídios, em especial, os triglicerídeos. Tais células são denominadas adipócitos (Figura 11), reunindo-se em aglomerados, o que reduz significativamente a quantidade de substância amorfa entre elas. A gordura armazenada deriva de três fontes principais: triglicerídeos oriundos da dieta, de triglicerídeos produzidos no fígado e disponibilizados no sangue e de triglicerídeos sintetizados a partir da glicose. 11 Figura 11 – Adipócitos Créditos: Kateryna Kon/Shutterstock. O tecido adiposo possui diversas funções: atua como reservatório de energia e regula a temperatura; é um ótimo isolante térmico, amortece impactos e tem importante papel na regulação endócrina, pois modula o metabolismo energético, influenciando as reações metabólicas em geral, em conjunto com hormônios como a insulina, regulando a massa corporal. Além disso, secreta uma grande diversidade proteínas, como a leptina, a qual atua sobre o hipotálamo, promovendo o aumento do gasto de energia e minimizando o apetite. É um tecido amplamente distribuído pelo corpo, constituinte da hipoderme (a terceira camada da pele), dos coxins amortecedores (nas plantas dos pés e nas palmas das mãos) e envolve importantes órgãos, como o coração, o cérebro e os rins. Os adipócitos originam-se a partir de células precursoras, os lipoblastos, os quais se diferenciam em células adiposas. No início, armazenam a gordura em gotículas separadas, que posteriormente se unem e constituem os adipócitos com apenas uma gota de gordura bem desenvolvida. Essa gota ocupa praticamente o citoplasma inteiro, movimentando as outras organelas citoplasmáticas e o núcleo para a periferia (Figura 12). Assim, é comum o tecido adiposo não se corar fortemente com os corantes histológicos, evidenciando bem seu núcleo periférico, deslocado pela gordura, que não absorve o corante. 12 Figura 12 – Estrutura interna dos adipócitos Créditos: Sakurra/Shutterstock. É importante ressaltar que, nos adultos, os adipócitos não se dividem; assim, quando engordamos, não produzimos mais adipócitos, mas sim, aumentamos a deposição de gordura nos adipócitos já existentes. Quando emagrecemos, significa que estamos consumindo essa gordura armazenada, diminuindo o tamanho das células. Há dois tipos principais de tecido adiposo: o unilocular (Figura 13) e o multilocular. O primeiro, também chamado de “gordura-branca”, compreende entre 20% e 25% do volume corporal de um indivíduo adulto normal, estando distribuído por todo o corpo. Nesse tipo, os adipócitos possuem somente uma gotícula de gordura, utilizando a energia para as reações metabólicas do organismo. Também atua como isolante térmico e no amortecimento de impactos. Já o tecido adiposo multilocular, ou “gordura-parda”, é muito especializado, sendo encontrado em recém-nascidos (protegendo-os do frio) e em animais que hibernam, pois, a partir de um estímulo nervoso, a quebra da gordura libera energia, que aquece o sangue, aumentando o metabolismo do animal, a fim de retomar suas atividades. Nesse caso, as células adiposas possuem várias gotículas de gordura, favorecendo a sua degradação e, consequentemente, a liberação de calor. 13 Figura 13 – Tecido adiposo unilocular Créditos: Kateryna Kon/Shutterstock. TEMA 3 – TECIDO CARTILAGINOSO E ÓSSEO Os tecidos cartilaginoso e ósseo constituem importantes tecidos de sustentação, flexibilidade e proteção ao organismo. Devido às suas características, propriedades e localização, compõem o Sistema Esquelético, em conjunto com as articulações, ligamentos e tendões.São formados, basicamente, por diferentes tipos de colágeno e por células capazes de sintetizar uma matriz extracelular mais rígida. 3.1 Tecido cartilaginoso Possui predominância de substância amorfa rica em proteoglicanos em sua matriz, que confere certa rigidez, mas permite a flexibilidade. Sua principal função é a sustentação, mas também atua efetivamente no revestimento de articulações – facilitando os movimentos, conferindo flexibilidade. Como observado nos discos intervertebrais e na traquéia, é precursor do tecido ósseo nos embriões e é fundamental para o crescimento de ossos longos. Os diferentes tipos de cartilagem sofrem variações na quantidade e natureza das fibras colágenas e elásticas, imersas na substância fundamental. Dessa forma, a cartilagem hialina possui poucas fibras, a fibrocartilagem contém fibras de colágeno espessas e em abundância e a cartilagem elástica possui fibras elásticas em sua composição. A cartilagem hialina (Figura 14), cuja matriz extracelular é homogênea, possuindo quantidade moderada de fibras colágenas, é o tipo mais comum de cartilagem, sendo encontrada nos septos nasais, na laringe, na traquéia, nas 14 superfícies articulares e nas extremidades esternais das costelas. Essa cartilagem é importante na formação do tecido ósseo e no esqueleto em desenvolvimento, ou seja, à medida em que o embrião se desenvolve, seu esqueleto primário – constituído por cartilagem hialina, vai sendo substituído gradativamente por tecido ósseo. Figura 14 – Cartilagem hialina Créditos: David Litman/Shutterstock. A fibrocartilagem, por sua vez, possui características intermediárias entre a cartilagem hialina e o tecido conjuntivo denso modelado, sendo um tecido rico em fibras colágenas. Está presente nos discos intervertebrais, em cartilagens articulares e cápsulas que envolvem as articulações, nos ligamentos, nas conexões entre tendões e ossos e na sínfise púbica (articulação que une o púbis, formando a bacia). A fibrocartilagem é constituída por feixes orientados de densas fibras colágenas. Já a cartilagem elástica (Figura 15), presente no pavilhão auditivo, na tuba auditiva, na epiglote e nas cartilagens laríngeas, é constituída por fibras colágenas e elásticas, tornando-a mais resistente à tensão e, portanto, mais flexível. 15 Figura 15 – Micrografia demonstrando cartilagem hialina e elástica Créditos: Tinydevil/Shutterstock. Apesar dos diferentes tipos de cartilagem, sua origem é a mesma: sua formação começa a partir da diferenciação de células do tecido primitivo – mesênquima – que produzem células precursoras da cartilagem, os condroblastos. Estes, a partir de mitoses sucessivas, originam agregados de condroblastos, os quais iniciam a síntese de fibras e da substância amorfa repleta de proteoglicanos, constituindo a matriz extracelular. Após tal secreção, cada condroblasto fica aprisionado dentro da matriz cartilaginosa, separando-os uns dos outros. Então, os condroblastos amadurecem, diminuem sua atividade metabólica e passam a ser chamadas de condrócitos (Figura 16), os quais mantêm a integridade da matriz cartilaginosa. Figura 16 – Condrócitos Créditos: Designua/Shutterstock. A maioria das cartilagens possui uma camada de tecido conjuntivo denso envolvendo-as, o pericôndrio, com células semelhantes aos fibroblastos e que podem se transformar em condroblastos, produzindo mais matriz extracelular 16 cartilaginosa. Algumas cartilagens, como a presente nas articulações, não possuem pericôndrio, não podendo se regenerar após uma lesão. Outra característica importante do tecido cartilaginoso é que a maioria não possui vasos sanguíneos (avascular) e nem nervos (inervada), apresentando baixa atividade metabólica. Esse fato limita a espessura de desenvolvimento da cartilagem. Sendo assim, sua nutrição, excreção e oxigenação é dependente do tecido conjuntivo adjacente. 3.2 Tecido ósseo O tecido ósseo é um tecido rígido e sem flexibilidade, pois possui sua matriz extracelular impregnada por sais de cálcio e fósforo, processo conhecido por mineralização. Diferentemente do tecido cartilaginoso, é altamente inervado e vascularizado, possuindo grande atividade metabólica. Como funções, é importante na sustentação e estruturação do organismo e atua na proteção de órgãos vitais. Esse tecido forma a caixa craniana, a qual protege o encéfalo, e a caixa torácica, que protege o coração e os pulmões e a coluna vertebral, responsável por alojar a medula espinhal. Além disso, os ossos são importantes reservatórios para os íons cálcio e fósforo. O conjunto de ossos do nosso corpo constitui o Sistema Esquelético, relacionado também à movimentação do indivíduo e também a produção de células sanguíneas, através da medula óssea. Esse importante tecido tem em sua constituição compostos inorgânicos – este é basicamente formado por sais de cálcio e fósforo – e por componentes orgânicos, predominantemente representados por fibras de colágeno. Ambos são fundamentais para a boa execução de suas funções: se o osso sofrer descalcificação, predominam as fibras colágenas, dando flexibilidade ao tecido. Caso haja a desnaturação dos componentes orgânicos, os ossos tornam-se quebradiços, mais susceptíveis à fratura. Os ossos possuem alguns componentes celulares, tais como os osteoblastos, os osteócitos e os osteoclastos. Os osteoblastos são células com intensa atividade metabólica, cuja função relaciona-se à síntese da matriz extracelular, também chamada osteoide, atuando como mediadores diretos da mineralização. Estão presentes alinhados na superfície óssea. Na medida em que a matriz se solidifica, os osteoblastos perdem sua atividade e ficam presos em lacunas, passando a ser chamados de osteócitos (células maduras). 17 Ambos, osteoblastos e osteócitos, são derivados de uma célula-tronco mesenquimal, as células osteoprogenitoras, as quais possuem grande potencial de proliferação e diferenciação. Já os osteoclastos, derivados da linhagem monocítico-macrofágica – originam-se dos monócitos e são células fagocíticas, polinucleadas, importantes na reabsorção da matriz óssea, na regeneração e na remodelagem desse tecido. A atividade do osteoclasto pode ser regulada por hormônios, como pelo paratormônio – secretado pelas paratireoides – que estimula a reabsorção osteoclástica e a liberação de cálcio a partir do tecido ósseo, enquanto a calcitonina, liberada pela tireoide, inibe a atividade dos osteoclastos. A formação do tecido ósseo (osteogênese) ocorre a partir da substituição do tecido conjuntivo pré-existente, ainda no estágio embrionário. A osteogênese pode ocorrer de duas formas: ossificação intramembranosa, na qual ocorre deposição direta de tecido ósseo sobre o tecido conjuntivo primitivo (mesênquima) e ossificação endocondral. No primeiro caso, observado nos ossos do crânio, maxilar e mandíbula, as células mesenquimais transformam-se em osteoblastos, que produzem fibras colágenas, que iniciam o depósito de sais de cálcio e fósforo. Já na segunda forma, a ossificação endocondral, o tecido ósseo substitui gradualmente o tecido cartilaginoso, possuindo uma cartilagem hialina como modelo. Os ossos longos, as vértebras, ossos da pelve e da base do crânio são formados dessa forma. Em ossos longos, permanecem vestígios de cartilagem em seu interior, formando os discos epifisários, os quais mantêm a capacidade de crescimento longitudinal do osso até certa idade (Figura 17). Assim, se avalia a idade óssea de um indivíduo por meio de um raio-X: caso haja disco epifisário, a estatura do paciente ainda pode aumentar; se não houver, a ossificação já ocorreu e, portanto, não haverá mais crescimento. 18 Figura 17 – Ossificação endocondral de osso longo; a epífise ainda contém cartilagem hialina Créditos: Jose Luis Calvo/Shutterstock.3.2.1 A estrutura dos ossos Os ossos possuem um revestimento de membranas de tecido conjuntivo interno e externo, o endósteo e o periósteo, respectivamente, as quais são importantes pois atuam: na nutrição das células, na produção de osteoblastos para o crescimento ósseo e na reparação de fraturas. As porções no extremo do osso são chamadas de epífise; já a região compreendida entre duas epífises chama-se diáfise (Figura 18). Figura 18 – Estrutura interna do osso Créditos: Alexander_P /Shutterstock. 19 São formados por duas partes, sendo o osso compacto desprovido de cavidades e o osso esponjoso, permeado por inúmeros canais, os quais se comunicam entre si. As fibras colágenas se dispõem em lamelas concêntricas em torno de canais centrais – o canal de Havers – os quais são revestidos pelo endósteo e são canais longitudinais, e os osteócitos ficam entre as lamelas (Figura 19). Por dentre eles, passam vasos sanguíneos e nervos. Tais canais comunicam-se por meio de canais transversais, os canais de Volkmann. Figura 19 – Corte de osso longo sob microscópio Créditos: Tinydevil/Shutterstock. Por fim, no interior dos ossos, encontra-se a medula óssea, que pode ser vermelha, relacionada diretamente à formação do tecido hematopoiético (detalhado a seguir) e a medula amarela, constituída por tecido adiposo e que representa o envelhecimento da medula vermelha, substituída gradativamente por gordura. TEMA 4 – TECIDO MIELOIDE OU HEMATOPOIÉTICO E A COMPOSIÇÃO DO SANGUE 4.1 Tecido mieloide ou hematopoiético O tecido mieloide, um tipo de tecido reticular, está localizado na medula óssea vermelha e é responsável pela hematopoiese, ou seja, processo que está relacionado à produção de células sanguíneas. Por esse motivo, também pode ser chamado de tecido hematopoiético. 20 A medula óssea vermelha, muito abundante no indivíduo jovem, localiza- se no interior do canal medular de ossos longos e nas cavidades de ossos esponjosos. Conforme abordado anteriormente, a medula vermelha vai sendo substituída por tecido adiposo, constituindo a medula óssea amarela. Nos adultos, a medula vermelha passa a ser encontrado em poucos ossos, como o craniano, as clavículas, o esterno, as vértebras, as costelas e a pelve. O tecido mieloide é composto por alguns tipos celulares com funções específicas: os fibroblastos sintetizam as fibras colágenas e a matriz extracelular, assim como as células mesenquimais, as quais correspondem a células-tronco não hematopoiéticas. Além disso, a partir das células hematopoiéticas, derivam as células do sangue, como os eritrócitos, leucócitos e plaquetas (Figura 20). Por fim, as células reticulares produzem as fibras reticulares, responsáveis pela sustentação desse tecido e por secretar fatores que induzem a proliferação e diferenciação das células hematopoiéticas. Caso acumulem lipídios, transformam-se em células adiposas, a fim de fornecer energia para o processo da hematopoiese. Figura 20 – Células do sangue Créditos: Timonina/Shutterstock. A hematopoiese, representada na Figura 21, tem início no primeiro trimestre de gestação, no saco vitelínico. Após o segundo trimestre, continua no fígado e no baço do feto. A partir do sétimo mês, a medula óssea torna-se o principal local de ocorrência da hematopoiese. Tal processo se inicia a partir de uma célula precursora, a célula-tronco hematopoiética pluripotente, a qual, a partir de sucessivas mitoses, origina células com limitações: o progenitor mieloide, responsável pela formação dos eritrócitos, dos megacariócitos (formarão as plaquetas) e dos leucócitos (neutrófilos, monócitos, basófilos e 21 eosinófilos) e o progenitor linfoide, que desenvolverá os linfócitos B e T e as células natural killer (NK). A eritropoiese, ou seja, formação dos eritrócitos (hemácias ou glóbulos vermelhos) é regulada por uma glicoproteína produzida pelos rins, a eritropoietina. Tal proteína estimula as divisões celulares e também a síntese de hemoglobina, formando os eritroblastos, ainda nucleados. Assim que caem na circulação sanguínea, o núcleo é desprezado – a fim de aumentar a afinidade com o oxigênio, tornando-se anucleada. Então, passa a ser chamada de eritrócito. Um dos progenitores mieloides dá origem ao megacarioblasto, célula capaz de sintetizar fatores de coagulação e, que, ao aumentar seu volume citoplasmático e de seu núcleo, diferencia-se em megacariócito. Tal célula se fraciona e forma as plaquetas, as quais são fragmentos celulares e, portanto, são pequenas, sem núcleo e têm papel fundamental na coagulação sanguínea. Enfim, a leucopoiese origina glóbulos brancos, ou leucócitos, intimamente relacionados à defesa do organismo. Há duas linhagens: os granulócitos, cujo citoplasma está repleto de grânulos de secreção e os agranulócitos, nos quais tais grânulos são inexistentes. Os granulócitos constituem os neutrófilos, eosinófilos e basófilos, sendo os primeiros os mais abundantes. Já os agranulócitos compreendem os monócitos-macrófagos, derivados do progenitor mieloide e os linfócitos B e T, originados a partir do progenitor linfoide. Os linfócitos B diferenciam-se no interior dos ossos (na medula). Enquanto isso, os linfócitos T se tornam imunocompetentes no timo (T de timo). Ambos se proliferam no interior dos órgãos linfoides e, após seu amadurecimento, sua cromatina torna-se condensada e seu volume celular total é reduzido. 22 Figura 20 – O processo da hematopoiese Créditos: Extender_01/Shutterstock. 4.2 Composição do sangue O sangue é um importante tecido corporal, relacionado a funções vitais para o organismo, tais como transporte de substâncias (nutrientes, hormônios, oxigênio, dentre outras), defesa, termorregulação, equilíbrio hídrico/osmótico e coagulação. Em um adulto, o volume médio de sangue é de 5 litros. O tecido sanguíneo é constituído por duas porções principais: o plasma, parte líquida do sangue e pelos elementos figurados, representados pelas células sanguíneas. O plasma, fluido sanguíneo, é constituído basicamente por água (90%), sais minerais, hormônios diluídos, nutrientes, anticorpos e proteínas plasmáticas, como o fibrinogênio. Somente a porção aquosa denomina-se soro. Os elementos figurados, ou componentes celulares, são a base sólida do sangue, que necessitam do plasma para sua circulação. As células do sangue são: os ertitrócitos, os leucócitos e as plaquetas (Figura 21). 23 Figura 21 – Lâmina contendo sangue e seus componentes celulares Créditos: Jarun Ontakrai/Shutterstock. Após a centrifugação do sangue, na presença de anticoagulantes, formam-se três camadas – a inferior, constituída por eritrócitos, que representa aproximadamente 45% do volume do sangue, uma camada intermediária, contendo leucócitos e plaquetas, compondo 1% do volume total e uma camada sobrenadante, translúcida amarelada, que retrata o plasma. A tabela a seguir exemplifica os valores de referência de um hemograma de um indivíduo acima de 16 anos: Tabela 1 – Valores de referência em um hemograma Eritrócitos Mulheres: 3.900.000 – 5.000.000 / mm 3 Homens: 4.300.000 – 5.700.000 / mm3 Plaquetas 140.000 – 450.000 / mm3 Leucócitos Totais 3.500 – 10.500 / mm3 * Neutrófilos 1.700 – 8.000 / mm3 * Linfócitos 900 – 2.900 / mm3 * Monócitos 300 – 900 / mm3 * Eosinófilos 50 – 500 / mm3 * Basófilos 0 – 100 / mm3 Os eritrócitos (eritro = “vermelho”; cito = “célula”), também denominados de glóbulos vermelhos ou hemácias (Figura 22), são as únicas células anucleadas do nosso corpo – possibilitando aumentar a afinidade com o oxigênio – e, por essa razão, assumem uma forma bicôncava. Possui cor avermelhada devido à presença da proteína hemoglobina (pigmento respiratório), a qual possui ferro em sua composição, e combina-se com o oxigênio. São as células mais numerosasdo sangue e duram cerca de 120 dias. Após esse tempo, os eritrócitos envelhecidos são degradados no fígado (que as reutiliza para formar 24 a bile) e novas células são produzidas na medula óssea. A deficiência de hemácias pode levar à anemia. O gás carbônico, CO2, também pode ser transportado pela hemácia, por meio de ligação com a hemoglobina; no entanto, a maior parte é transportada dos tecidos para os pulmões, dissolvida no plasma, sob forma de bicarbonato. Figura 22 – Eritrócitos Créditos: Bart Sadowski/Shutterstock. As plaquetas (Figura 23), pequenos fragmentos celulares, derivados do megacariócito, possuem função reparadora, prevenindo e interrompendo hemorragias por meio da coagulação sanguínea. Sua vida média é de cerca de 10 dias. São frações celulares com grande quantidade de especializações. Figura 23 – Plaquetas, hemácias e leucócitos Créditos: Royaltystockphoto.com/Shutterstock. A coagulação sanguínea, ou cascata de coagulação (Figuras 24 e 25), depende da ativação de pró-enzimas em enzimas e da participação de plaquetas para interromper o sangramento. Tal cascata contém duas vias: a via intrínseca, relacionada ao contato do fator XII com o colágeno, resultante da lesão do vaso sanguíneo, e a via extrínseca, induzida pela liberação de fatores teciduais. Ambas convergem para uma importante etapa, na qual plaquetas convertem 25 protrombina em trombina e essa, por sua vez, produz fibrina a partir do fibrinogênio. A fibrina é fundamental para estabilizar o coágulo. Figura 24 – A ativação das plaquetas na cascata de coagulação Créditos: Vectormine/Shutterstock. Figura 25 – Cascata da coagulação sanguínea Fonte: Aneste.org, 2017. 26 Os leucócitos (leuco = “branco”; cito = “célula”), ou também denominados glóbulos brancos, são células fundamentais na defesa do organismo, participando ativamente do sistema imunológico, conforme demonstra a Figura 26. São derivadas tanto de progenitores mieloides quanto linfoides. Resumidamente, possuem as seguintes funções: os macrófagos reconhecem os invasores, fagocitando-os. Os neutrófilos produzem as reações inflamatórias – pus. Os eosinófilos relacionam-se à defesa contra parasitas, enquanto os basófilos promovem as reações alérgicas. Os linfócitos T são os mensageiros do sistema imune – destruídos pelo HIV – e os linfócitos B, produtores de Anticorpos. Figura 26 – Tipos de Leucócitos Créditos: Vecton/Shutterstock. Os glóbulos brancos são classificados em dois tipos principais, relacionados ao formato do núcleo e à presença ou não de grânulos citoplasmáticos, sendo denominados de granulócitos e agranulócitos. Os granulócitos, representados pelos neutrófilos, eosinófilos e basófilos, mostrados nas figuras a seguir, possuem grânulos específicos e um único núcleo multilobulado, ou seja, irregular. Os neutrófilos, cujo núcleo possui entre três e cinco lóbulos, estão na primeira linha de defesa contra microrganismos, fagocitando-os; o “combate” entre os neutrófilos e os invasores produz o pus. Os basófilos, com grânulos grandes, contendo histamina (vasodilatadora), heparina (anticoagulante) e outros mediadores químicos, relacionam-se diretamente às reações alérgicas e possuem núcleo retorcido e bilobulado. Por fim, os eosinófilos possuem papel central na destruição de parasitas, também atuando no processo alérgico e na fagocitose do complexo antígeno-anticorpo. 27 Figura 27 – Neutrófilos Créditos: Veronika Zakharova/Shutterstock. Figura 28 – Basófilos Créditos: Veronika Zakharova/Shutterstock. Figura 29 – Eosinófilos 28 Créditos: Veronika Zakharova/Shutterstock. Já os agranulócitos, representados pelos linfócitos e monócitos, possuem núcleo grande, regular e sem grânulos específicos no citoplasma. Os linfócitos (Figura 30), cujos núcleos são volumosos, restringindo o tamanho do citoplasma, podem ser de dois tipos: os linfócitos B, responsáveis por sintetizar as imunoglobulinas (anticorpos), podem ser encontrados no sangue, linfonodos, baço, timo, dentre outros, e, após se diferenciarem, passam a ser chamados de plasmócitos. Os linfócitos T, por sua vez, são mediadores da resposta imunológica, e quando são sensibilizados pelos macrófagos, sintetizam mediadores químicos, que irão estimular os linfócitos B a produzirem os anticorpos; além disso, também podem eliminar células infectadas por vírus e tumorais, sendo denominados de linfócitos T citotóxicos. Por fim, os monócitos (Figura 31), cujo núcleo possui forma de rim, após serem formados migram para a circulação sanguínea, chegando ao tecido conjuntivo, onde se diferenciam em macrófagos. Possuem a importante função de fagocitar os invasores, processando-os e expondo seus fragmentos na membrana plasmática, fato que leva à sensibilização dos linfócitos T, os quais mediam a resposta imunológica, conforme abordado anteriormente. Por isso, os macrófagos são conhecidos como células apresentadoras de antígenos. Figura 30 – Linfócitos Créditos: Veronika Zakharova/Shutterstock. Figura 31 – Monócitos 29 Créditos: Veronika Zakharova/Shutterstock. 30 TEMA 5 – PRÁTICA: OBSERVAÇÃO DE TECIDO ÓSSEO, CARTILAGINOSO E SANGUÍNEO EM LÂMINAS PERMANENTES Como o objetivo da nossa aula foi conhecer um pouco mais sobre o tecido conjuntivo e seus subtipos, vamos observar lâminas permanentes de tecido ósseo, cartilaginoso e sanguíneo ao microscópio óptico (MO), destacando também a estrutura da pele e seus tecidos constituintes (vídeo em anexo). Para isso, é essencial um roteiro para sua organização, o qual encontra-se detalhado abaixo. Com o roteiro em mãos, podemos nos preparar para anotar os aspectos relevantes e as principais características observadas. 5.1 Roteiro de aula prática: observando lâminas permanentes de tecido conjuntivo 1. Objetivos: • Observar a constituição do tecido conjuntivo ósseo, presente na lâmina 1 – fragmento ósseo, identificando as principais características desse tecido; • Observar a constituição do tecido conjuntivo cartilaginoso, presente na lâmina 2 – orelha ou nariz, identificando suas estruturas; • Observar a constituição do tecido hematopoiético, presente na lâmina 3 – sangue, identificando os principais tipos celulares; • Observar a constituição da pele, presente na lâmina 4 – pele de rato, identificando suas três camadas e composição; • Registrar, por meio de desenhos, o material observado em cada lâmina. 2. Materiais: Microscópio Óptico e lâminas permanentes de tecido conjuntivo. 3. Procedimentos: Focalize, lâmina a lâmina, no microscópio óptico, e observe as principais estruturas de cada uma – conforme indicado nos objetivos, desenhando-as nas objetivas de 10 e 40, ou seja, na ampliação de 100 e 400 vezes, respectivamente. Registre e indique as principais características observadas em cada lâmina. 4. Discussão: 31 a. Quais são as principais características observadas, aquelas que distinguem cada tipo de tecido conjuntivo observado? b. De acordo com as observações da lâmina 4, explique detalhadamente por que a pele é considerada um órgão. c. Quais são os principais corantes utilizados na microscopia histológica? Explique sua importância. 5. Conclusão: elabore um parágrafo de conclusão sobre a aula prática indicando a importância da observação das lâminas permanentes de subtipos de tecido conjuntivo para a compreensão de suas características. NA PRÁTICA Após conhecer as principais características do tecido conjuntivo, vamos pesquisar sobre algumas doenças relacionadas aos subtipos desse importante tecido: Síndrome de Ehlers-Danlos, Osteoporose, Raquitismo, Anemia, Leucemia e Talassemia. • Pesquise as causas, sintomas e tratamentos dessas doenças. • Explique o processo da cicatrização, relacionando-o às característicasdo tecido conjuntivo. • Como ocorre o processo de reparação de fraturas? Com base nos seus conhecimentos sobre o tecido ósseo, explique detalhadamente esse processo. • A partir de todos os dados obtidos sobre o tecido conjuntivo, organize os principais tópicos em um mapa conceitual. FINALIZANDO Nesta aula abordamos as características gerais do tecido conjuntivo, bem como seus subtipos, conforme demonstra o infográfico da Figura 32: 32 Figura 32 – Características gerais do tecido conjuntivo e seus subtipos TE CI DO CO N JU N TI VO CARACTERÍSTICAS GERAIS: MATRIZ, FIBRAS E CÉLULAS TECIDO RETICULAR OU LINFOIDE TECIDO PROPRIAMENTE DITO: FROUXO E DENSO TECIDO ADIPOSO TECIDO HAMATOPIÉTICO E COMPOSIÇÃO DO SANGUE TECIDO ELÁSTICO E MUCOSO = POUCO COMUM TECIDO CARTILAGINOSO E ÓSSEO 33 REFERÊNCIAS ABRAHAMSOHN, P. Histologia. 1. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. GARTNER, L. P. Atlas colorido de histologia. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. GLEREAN, A.; SIMÕES, M. I. Fundamentos de histologia para estudantes da área da saúde. São Paulo: Santos, 2013. JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. KIERSZEMBAUM, A. L. Histologia e biologia celular: uma introdução à patologia. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. LOPES, S.; ROSSO, S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 2005. MEDRADO, L. Citologia e histologia humana: fundamentos de morfofisiologia celular e tecidual. 1. ed. São Paulo: Érica, 2014. ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Histologia: texto e atlas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. SISTEMA Cardiovascular. Aneste.org. Disponível em: <http://aneste.org/sistema-cardiovascular-v3.html>. Acesso em: 3 set. 2019. YOUNG, B. et. al. Wheater histologia funcional: texto e atlas em cores. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007.