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Lesões irreversíveis MECANISMOS GERAIS • Homeostasia -> célula se mantem em uma condição adaptada ou lesão reversível -> prefere manter-se assim adaptada a morrer, mesmo que seja necessário renovação, cicatrização e gasto energético -> o organismo dá um jeito antes de morrer • quando a célula sofre algum tipo de lesão começa com adaptação ou começa a ter complicações onde deixa de exercer sua função -> sai do estado homeostático/de normalidade. • Quando sai de uma lesão que não é intensa o suficiente para que ela morra, começa a acumular substâncias que não deveria. Ex: hepatócito em esteatose começa a acumular tanto lipídio que não consegue mais produzir o que deveria, porem uma vez que para com a lesão volta a sua normalidade. • Lesão -> ao retirar estímulo pode voltar à normalidade e se continuar vai para um processo irreversível, onde a célula vai para necrose ou apoptose. Existem condições onde não volta para a normalidade, a depender da: o Intensidade da agressão-> se for muito intenso não vai aguentar o Tempo -> a célula não consegue ficar nesse estado adaptativo durante muito tempo o Célula que está sofrendo a lesão Existem 2 maneiras pelos quais uma célula pode morrer • APOPTOSE: é programada, tem um controle- ocorre diariamente, não apenas de maneira patológica- tem que ter energia mínima para que evento ocorra. Não tem processo inflamatório envolvido o Existem células lábeis em nosso corpo que proliferam constantemente -> para entrar uma célula nova uma célula velha tem que sair, o número é constante. Isso ocorre na apoptose o Existem outros eventos fisiológicos que ocorrem, por exemplo, quando na resposta imune uma célula imatura é exposta a um antígeno ela cria anticorpos contra, porém não pode identificar antígenos próprios (como no caso das doenças autoimunes), e por isso sofre apoptose. • NECROSE: a célula não consegue morrer de maneira controlada, apenas em situações patológicas, nunca ocorre em situação fisiológica, sempre causa malefícios. o Toda vez que tem necrose ocorre um processo inflamatório posteriormente- para resolver o dano que foi causado • Para que tenhamos uma proteína sendo ativada a célula precisa ser viável – o existe uma situação extrema onde a célula não consegue fazer a morte de uma maneira controlada e ocorre necrose APOPTOSE • As CÉLULAS APOPTÓTICAS se fragmentam em pequenas estruturas chamadas CORPOS APOPTÓTICOS que permanecem envoltos pela membrana plasmática, capazes de serem fagocitados sem o extravasamento de seu conteúdo • A apoptose ocorre de maneira precisa!! É controlada, ou seja, tem uma ativação estritamente regulada de enzimas que degradam dna e proteínas • Manter constante o número de células em tecidos lábeis-> as células proliferativas vão ser substituídas para que número de células continuem o mesmo • Não tem processo inflamatório na apoptose-> a célula fica integra, mantem uma integridade, onde a membrana citoplasmática da célula não se rompe e o conteúdo não é extravasado, o conteúdo continua dentro da célula e é fagocitado- portanto não tem extravasamento de conteúdo. Se a membrana da célula romper é considerado necrose • Célula imatura vai ser exposta a um antígeno -> durante esse processo vai criar anticorpos para esse antígeno -> quando é próprio do nosso corpo não pode reconhecer -> para isso precisa sofrer apoptose • DESTRUIÇÃO PROGRAMADA DE CÉLULAS DURANTE A EMBRIOGÊNESE o Ex: membranas ligadas durante a embriogênese, ao desenvolver-se o tecido regride por apoptose para no final nascer com os dedos separados. É um processo totalmente controlado, ocorrendo apenas na membrana o Eliminação de células indesejadas durante o desenvolvimento • INVOLUÇÃO DE TECIDOS HORMÔNIO- DEPENDENTES: algumas células proliferativas são hormônio dependentes o Ex: endométrio durante o ciclo menstrual- hormônio estimula células a proliferarem e os níveis de hormônio vão caindo e com isso a célula hormônio dependente vai morrer por apoptose, o endométrio por estar muito espesso, começa a descamar- se. • Controle de células proliferativas • Eliminação de linfócitos auto reativos • Neutrófilos e linfócitos após o término das respostas inflamatórias e imunes pela falta de fatores de crescimento 3 “TOP” SITUAÇÕES QUE PODEM LEVAR A CÉLULA A SOFRER APOPTOSE: • DANO AO DNA o O dano no DNA pode ser causado por falta de oxigênio, radiação, medicamentos citotóxicos, EROS (excesso de radicais formam espécies reativas) o Sistema de controle de radicais livres -> antioxidantes neutralizam EROS-> em uma inflamação se produzem muitos radicais livres que vão degradando proteínas, lipídios e DNA • ACÚMULO DE PROTEÍNAS MAL DOBRADAS o Acumula proteínas dentro da célula -> quando ocorre a célula tem sistema próprio para quebrar todos os aminoácidos e montar novamente uma proteína (através do proteassomo) -> porém tem um limite para fazer esse rearranjo de proteínas e o proteassomo não dá conta de fazer isso, com isso as proteínas vão acumulando dentro da célula e ocorrendo apoptose • INFLAMAÇÃO DECORRENTE DE INFECÇÕES VIRAIS o Quando temos inflamação decorrente de infecção viral -> como o vírus é intracelular ele fica protegido por um tempo e começa a fazer copias virais e algumas proteínas de membrana citoplasmática começam a falhar e nosso sistema imune ativa a célula e essa célula sofre apoptose para matar o vírus • Além desse top 3 tem uma ativação de receptores de morte e privação de fatores de crescimento (que entra na parte dos hormônios) o Ex: pessoa que faz suplementação -> ao parar de tomar hormônio, todas as células param de receber estímulo e involui. MECANISMOS: • Existe um mecanismo onde tem enzimas dentro da célula conhecidas como proteases, as quais são capazes de degradar proteínas. Como essas proteínas têm uma parte de cisteína são chamadas de caspases. Precisa ser regulada de maneira cuidadosa, porque ao ser protease quando ativada iria ocorrer degradação massiva de proteínas celulares. Ao começar esse processo não tem volta, porque é em cascata-é contínuo. Parte dessas enzimas são de iniciação e outras de execução, alguns precisam ser ativadas e ativar outras. É necessário que ocorra em etapas para ser um processo regulado! EXISTEM DUAS VIAS/CAMINHOS QUE PODEM LEVAR A APOPTOSE o VIA MITOCONDRIAL/INTRÍNSECA: a mitocôndria é própria da célula o VIA RECEPTOR DE MORTE/EXTRÍNSECA ▪ Receptor é externo- extrínseco o Chega em uma etapa que tudo é igual e não importa qual via começou • Principais caspases o Existem as iniciadoras: caspase 8 e 9 o Caspases executoras: 3-6-7 • As caspases fazem quebra no DNA, além disso o citoesqueleto é proteico e por isso vai ser degradado também, deixando a célula sem estrutura. • Ocorre uma alteração na membrana citoplasmática -> para que sistema imune reconheça que existe um problema. Tem que mudar algo na membrana para sistema imune reconhecer A apoptose ocorre quando essas proteínas ficam em desequilíbrio, todas as proteínas que participam desse processo fazem parte da família BLC. As proteínas anti apoptóticas BL-2 e BCL-X e tem as pro apoptóticas BAX e BAC. Além disso, também fazem parte as proteínas sensoras conhecidas como somente BH3 VIA INTRÍNSECA OU MITOCONDRIAL • ANTIAPOPTÓTICOS: BCL2, BCL-XL e MCL1 • PRÓ-APOPTÓTICOS: BAX e BAK • SENSORES: BAD, BIM, BID, Puma e Noxa (SOMENTE-BH3) • Para uma célula ser funcional/viável as proteínas antiapoptoticas tem que estarem ativadas -> para que a apoptose não ocorra, bloqueando proteínas pro apoptóticas. Se essa proteína for inativada vai ocorrer apoptose- pro apoptótica vai exercer suas funções. Essa proteína antiapoptotica pode ser inativada por sensores • A mitocôndria tem duas membranas, uma externa e uma interna. Quando a BLC2 estiver ativa não ocorre apoptose (é anti apoptótica).Ao ter um estímulo apoptótico, a proteína BH3 inativa a antiapoptótica, com isso a pro apoptótica fica livre para exercer sua função faz apoptose. As proteínas BAX e BAK quando soltas perfuram a membrana da mitocôndria e parte de proteínas que estavam dentro das mitocôndrias caem no citoplasma. Ao cair no citoplasma essas proteínas vão ativar a cascata pró apoptótica (ex: citocromo C) • Portanto: antiapoptoticas (ex: BCL-2) bloqueiam pro apoptótica. Ao ter um estímulo (proteína mal dobrada, dano no dna etc.) faz com que bloqueie BCL-2 e BCLX, e ative BAX/BAK pro apoptotica. Com isso, a pro apoptótica exerce sua função, perfurando a mitocôndria e ocorrendo a saída de proteínas de dentro, como o citocromo C, SMAC diablo etc. • Ex: P53 aumenta a transcrição do somente BH-3 e então bloqueia bl2 e bl-x e com isso bax e bac fazem o poro na membrana mitocondrial- não é direto que p53 faz esse processo de apoptose, tem que recrutar essas proteínas que fazem o mecanismo da apoptose. Essas proteínas pro apoptóticas fazem o poro na membrana e saem para o citoplasma. • No citoplasma da célula existem proteínas intermediarias no processo de cascata de apoptose. Existe o APAF1- uma proteína que estava no citoplasma, um fator ativador de apoptose que faz com que quando um citocromo C estiver no citoplasma se ligue a ele, fazendo com que sua conformação estrutural mude e disponibilize sua região/ seu sítio. Essa porção da APAF se liga a outra APAF que estava ligada ao citocromo C. Essas regiões vão unindo-se (precisa de 7) formando um apoptossomo, um complexo multi proteico- formam vários apoptossomo porquê vários citocromos se ligam a várias APAF, são várias proteínas juntas. • A caspase que fica pronta na forma inativa- ainda não está exercendo sua função, se liga a esse apoptossomo ( se junta com mais 7 PRO-CASPASE9 e essas caspases vão ser ativadas e então passam a ser chamadas de caspases) -> a caspase 9 ativa a caspase 3 -> caspase 3 é executora e então faz quebra no dna, proteína e citoesqueleto • Então: célula recebeu estímulo apoptótico (como um dano no dna, proteína mal dobrada etc)-> com isso as proteínas anti-apoptóticas são bloqueadas e as pro são ativadas -> libera citocromo que cai no citoplasma -> PAF se liga no citocromo e disponibiliza sítio -> PAF se liga a outras proteínas APAF que também mudaram de conformação -> formam apoptossomo -> PROCASPASES se ligam e a parte que estavam inativadas se soltam e vão ativando outras caspases da cascata. Essa é a via intrínseca!! VIA EXTRÍNSECA OU DE RECEPTORES DE MORTE • É uma via que precisa de um receptor- temos vários receptores na célula e existe um receptor de morte relacionado com essas vias de apoptose. • RECEPTOR FAS: é um receptor transmembrana (tem uma parte fora da célula, atravessa a membrana e tem uma parte dentro da célula). Os linfócitos possuem ligante para esse receptor FAS. Quando célula está infectada por um vírus esse linfócito reconhece essa célula e induz que essa célula sofra apoptose através desse receptor-> então ele se liga no receptor FAS e a parte de dentro do receptor muda sua conformação. Isso faz com que as proteínas que estavam no citoplasma se encaixem. A proteína adaptadora FADD (associada ao domínio de morte) se liga no domínio de morte do receptor FAS que foi ativado pelo linfócito, e com isso tem a possibilidade da pro caspase se ligar a proteína adaptadora (no caso da via extrínseca é a pro caspase 8)-> quando liga adaptador com a caspase se forma o DISC, uma estrutura multiproteica. com isso ocorre uma ligação que permite que a pro caspase também se ligue. A caspase 8 é liberada e então ativa próxima caspase • A caspase 8 ativa as executoras, que vão degradar componentes da célula e fragmentar o núcleo. Com isso começa uma clivagem proteica de citoesqueleto, a célula fica maleável e as próprias proteínas e organelas se fragmentam, vai formando bolhas nas membranas e conforme forma as projeções forma os corpos apoptóticos. • Portanto algo tem que mudar na membrana para que o sistema imune reconheça que esse corpo apoptótico precisa ser fagocitado. A mudança que ocorre é estrutural. Uma proteína/fosfolipídio (Como fosfatidilserina) que está voltada para porção interna faz uma mudança e externaliza e isso é visto como um DAMP e então o sistema imune reconhece. • Proteína adaptadora: FADD- associada ao domínio de morte do receptor. FADD se liga ao domínio de morte e com isso tem possibilidade da PRO CASPASE ligar-se a proteína adaptadora *olhar que tem uma parte externa do receptor que se liga ao do linfócito e uma parte interna do receptor que se liga a FAAD. • Portanto: Mudança estrutural: proteína – fosfolipídio voltado para porção interna da membrana plasmática faz uma inversão, se volta para parte externa-externalizado – isso é visto como um DAMP e com isso sistema imune faz fagocitose PADRÃO MORFOLÓGICO : • serve para ver o aspecto morfológico da célula- como ela fica na microscopia • EOSINOFILIA: restos proteicos são encontrados deixando aspecto eosinofilicos -> Portanto: as proteínas dessa célula estão sendo quebradas- tem vários restos proteicos dentro da célula, com isso fica rosa (proteico). a célula fica eosinofilica (afinidade pelo corante rosa). • RETRAÇÃO CELULAR: devido a perda do citoesqueleto que dava estrutura anteriormente e então ela diminui/ fica retraída porque não tem estrutura. • Núcleo em meia luna: endonucleases fazem corte no núcleo -> O núcleo fica em meia lua, as endonucleases fazem corte no núcleo- o dna fica preso na periferia do núcleo- fica preso em porções da membrana nuclear. Quando material genético fica condensado e na periferia conseguimos ver em formato de meia lua. • condensação da cromatina e fragmentação nuclear • formação de bolhas e corpos apoptóticos: dificilmente visualizado *em azul: núcleos ficam empacotados NECROSE • As CÉLULAS NECRÓTICAS são incapazes de manter a integridade de suas membranas, ocasionando o EXTRAVASAMENTO dos conteúdos celulares -> as membranas citoplasmáticas da célula vão romper-se e então vai ocorrer uma resposta inflamatória para fazer a limpeza do conteúdo que extravasou -> além disso as membranas das organelas também vão romper (como as membranas dos lisossomos- lembrando que os lisossomos possuem acúmulo de enzimas digestivas que vão digerir várias coisas, vai digerindo as células e o tecido conjuntivo do lado) • Ocorre desnaturação de proteínas intracelulares e digestão enzimática da célula • As enzimas são derivadas dos lisossomos ou de leucócitos recrutados • A principal causa de necrose é um processo onde ocorre falta de oxigênio, por isquemia falta de suprimento sanguíneo ou porque não consegue carregar essas moléculas, levando a uma hipoxia • Não tem oxigênio- não ocorre fosforilação e falta ATP -> os mecanismos exercidos naturalmente pelas células são dependentes de ATP. Com isso ocorre falha nas bombas que garantem um equilíbrio hidroeletrolítico dentro da célula. Uma vez que a bomba não funciona e o sódio fica dentro da célula, a água é atraída, a célula fica com o citoplasma diluída, se expande e ocorre tumefação celular (que até então é um processo reversível- degeneração hidrópica onde célula acumula água dentro dela). Se o estímulo continuar, continua entrando água e as membranas não resistem e se rompem, com extravasamento de conteúdo. Para tentar compensar a falta de oxigênio, as células que têm reserva energética fazem respiração anaeróbica/glicólise, porém no final têm menos ATP e ocorre acumulo de ácido láctico, deixando pH da célula ácido e as proteínas começam a desnaturar- ficando estruturalmente erradas. • A bomba de cálcio também pode falhar -> o cálcio é fundamental para ativar enzimas. Em excesso ativa essas enzimas sem necessidade, e com isso essasenzimas degradam proteínas, dna, lipídios, componentes da célula no geral. Por exemplo: enzima fosfolipase degrada lipídios das membranas, rompendo-as. 3 PRINCIPAIS CENÁRIOS QUE LEVAM A NECROSE: • Depleção de ATP: Falta de oxigênio por isquemia ou hipoxia ou mitocôndria que não funciona • Dano direto a membrana: alguns medicamentos são tóxicos para a membrana e fazem ela romper- • Danos a lipídios, proteínas e ácidos nucleicos: espécie reativa de oxigênio degradam, não necessariamente passa por tumefação para romper PADRÃO MORFOLÓGICO: • A célula vai perder o formato que tinha • Macroscópico: grandes áreas de um tecido ou mesmo um órgão inteiro pode ser afetado. Padrões diferentes, mas mecanismos similares • Células aumentadas (seja porque rompeu ou está tumefeita) com citoplasma eosinofílico- fica rosa porem não tão intenso • Microscópico: alterações no citoplasma e no núcleo • Desnaturação de proteínas e digestão de componentes intracelulares pela ação enzimática • Incapacidade de manter integridade de membranas e liberação de seus conteúdos no meio externo = inflamação • Aumento de eosinofilia citoplasmática → proteínas desnaturadas e rna • Aspecto vítreo → partículas de glicogênio • Figuras de mielina • Citoplasma vacuolado “roído por traças” digestão de organelas citoplasmáticas *corte de um parênquima renal: na segunda imagem as células ficam aumentadas, começam a perder vilosidades, porém ainda é reversível. No terceiro se ve restos de células, perde o formato, o núcleo é degradado pelas endonucleases, vai ficando mais condensado e digerido, o citoplasma fica destruído e mais cor de rosa- - fica cheio de bolinhas porque organelas foram degradadas. Forma vacúolos- espaços em branco *microscopia eletrônica de um túbulo proximal: quando rompe o núcleo perde o formato, se formam restos celulares, formam buracos e começa a extravasar ALTERAÇÕES NUCLEARES *cario: nucleo • PICNOSE -> Encolhimento nuclear: núcleo fica mais condensado, mais forte e intensamente corado • CARIORREXE -> Fragmentação nuclear: ocorre rompimento do núcleo • CARIOLISE -> Esmaecimento nuclear – fica sem núcleo- enzimas vão fazendo a digestão e o núcleo sofre lise o Cariolise avançada: Em um estado avançado vemos um tecido irreconhecível, se vem restos celulares sem núcleo- a cor rosa representa proteínas mal dobradas que sofrem desnaturação – o processo inflamatório vem para retirar esses restos proteicos e substituir pelo mesmo tecido ou por um tecido de cicatrização • Toda vez que tem necrose rompe as membranas e se romper membrana do lisossoma vai sair enzimas lisossomas e começa processo de digestão e se rompe membrana da célula enzimas começam a digerir o que está fora da célula NECROSE COAGULATIVA X LIQUEFATIVA A necrose tem dois padrões: • quando a célula passa por processo de falha nas bombas tem aumento do ácido lático e começa a desnaturar as proteínas. Dependendo da quantidade de proteínas que tenha vai desnaturar de um jeito (Ex: ceviche -> limão desnatura as proteínas do peixe). Dependendo se for uma célula que não tem muitas proteínas, a ação das enzimas vai ser maior e a célula vai liquefazer, vai sofrer desnaturação (Ex: carne com capa de gordura e joga limão e liquefaz essa gordura) • Quando tem necrose onde tem mais desnaturação que digestão enzimática- NECROSE COAGULATIVA (no sentido de desnaturação proteica). Quando a digestão enzimática sobressai a desnaturação proteica: NECROSE LIQUEFATIVA (fica sólida). O tecido é importante também o NECROSE COAGULATIVA: • Na necrose coagulativa a grande maioria dos tecidos é onde pode ter falta de oxigênio -> miocárdio infarto consegue ver o tecido que sofreu necrose *infarto renal: o tecido continua *divide em tecido normal e em tecido infartado (Quando tem necrose) -> no normalmente se vê as células com núcleo enquanto no infartado as células perderem núcleo, está desnaturada, se vê restos celulares. • A principal característica microscópica da coagulativa são as células eosinofilicas sem núcleo porque passou pelo processo de cariolise. Ex: infarto do miocárdio NECROSE LIQUEFATIVA • Na liquefativa algo fez com que enzimas digestivas tivessem ação mais intensa (seja porque não tinha muita proteína ou porque tem muita enzima) – quando tem lesão em pâncreas e suco pancreático faz digestão do local, e quando tem resposta inflamatória. O processo inflamatório causa mais dano do que se não acontecesse. o SN: forma uma cavidade onde está infartado o Consegue ver a histologia no começo porém depois não tem mais tecido, só consegue ver processos iniciais relacionados a liquefação o Predomínio de digestão enzimática o Micro: consegue ver quando tem leucócito ou quando esta muito no começo da necrose. Ex: se neurônios começam a morrer só consegue enxergar no começo porque depois liquefaz e destrói tudo-> abcesso ou infarto/isquemia do SN são exemplis • Ex: tecido do sistema nervoso- qualquer tipo de necrose que ocorre no cérebro como não tem quase proteínas no neurônio forma liquefação, formando um buraco que vai ser revestido por tecido conjuntivo. • Ex: Espinha: tecido digerido por neutrófilos- o tecido é digerido pelos neutrófilos que tentam matar a bactéria. • A inflamação serve para destruir tecido e corrigir • Padrão só tem dois: coagulativa ou liquefativa e dentro dos dois dividem em tipo- específico para determinadas situações (por exemplo se é gangrenosa por exemplo NECROSE GANGRENOSA • A necrose gangrenosa tem que ser ou coagulativa ou liquefativa. Se tem tecido é coagulativa, a proteína desnatura, mas ainda tem tecido. • Chama gangrenosa porque é externo, não ocorre internamente e sim em uma porção externa do corpo- conforme necrose vai acontecendo o contato com o oxigênio do meio externo vai deixando com outro aspecto e por isso chama de gangrenosa. • Acontece em pé diabético, em frio extremo (ponta do dedo congela) • Necrose tipo gangrenosa padrão coagulativo. Chama de gangrena seca porque tecido fica compactado. • Isso está exposto a oxigênio e ao ambiente- pode ocorrer que uma bactéria entre -> Bactéria no local: começa resposta inflamatória, as enzimas digestivas começam e tecido começa a ser digerido -> gera gangrena úmida e tecido está desfazendo-se. Começa com coagulativa e na hora que vira infecção se sobrepõe com necrose liquefativa o Se é gangrena seca sempre é coagulativa o Se é gangrena úmida é liquefativa por conta da inflamação NECROSE CASEOSA • Se tem tecido é coagulativa. • EXEMPLO CLASSICO É TUBERCULOSE -> mycobacterium: o sistema imune não consegue eliminar e com isso começa a depositar células inflamatórias em volta da bactéria para não espalhar por todo o corpo, formando uma barreira de contenção. O vaso sanguíneo não atravessa essas células e as que estão no meio morrem por hipoxia (porque não chega oxigênio) e vai ficando necrótico. A bactéria está no meio junto e quando mistura célula necrótica com bactéria, fica parecendo um queijo- aspecto caseosa; *em volta são as células que tentam conter a bactéria e no meio tem tecido rosa sem formato, que é a regiao necrótica NECROSE GORDUROSA • Dependendo do local onde a gordura se acumula- A falha na bomba de cálcio faz com que acumule cálcio dentro da célula. Quando cálcio se mistura com ácido graxo ocorre processo de saponificação- fica um pedaço sólido. • É do tipo liquefativa, porém como reagiu com cálcio ainda se vê um pedaço sólido, um tecido. As partes sólidas ficam brancas • Ocorre muito em local onde temos gordura, como mamas, em volta do pâncreas. • Padrão liquefativa, tipo gordurosa • Processo fisiopatológico geral: lesão do tipo irreversível • Processo fisiopatológico geral: lesão irreversível • Processo específico: necrose ou apoptose • Padrãodentro da necrose: liquefativo ou coagulativo • Tipo: gordurosa • Exemplos de necrose liquefativa ou coagulativo: gangrenosa, caseosa, gordurosa e fibrinoide NECROSE FIBRINOIDE • A nutrição das camadas íntima e média é feita pela vasa vasorum-> ocorre acúmulo de proteínas na parede do vaso e então célula morre por necrose.