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Prof. Dr. Marito Silva PATOLOGIA GERAL Aula 3: Morte celular: Necrose e Apoptose 2 Introdução • Ao atuarem sobre as células, os agentes lesivos causam lesões reversíveis ou morte celular • Produzir lesões reversíveis ou irreversíveis depende da natureza do agente agressor, da intensidade e da duração da agressão e da capacidade do organismo de reagir. 3 Introdução • Morte celular: é um processo e, como tal, uma sucessão de eventos, sendo às vezes muito difícil estabelecer qual é o fator que determina a irreversibilidade da lesão, ou seja, o chamado ponto de não retorno. • Nem sempre a morte celular é precedida de lesões degenerativas, pois o agente agressor pode causar morte rapidamente, não havendo lesões degenerativas que a precedam. 4 Introdução M o rt e ce lu la r Programada Regulada Acidental Morte celular fisiológica que ocorre como forma de manter a homeostase. Ex Apoptose Morte celular causada pela ativação de vias que podem ser reguladas por fármacos ou por manipulação genética Ocorre por agressões que induzem necrose 5 • Necrose: Significa morte celular ocorrida em organismo vivo e seguida de autólise. Autólise: degradação enzimática dos componentes da célula por enzimas da própria célula liberadas dos lisossomos pode ser no indivíduo vivo ou morto. Introdução • Quando a agressão é suficiente para interromper as funções vitais (cessam a produção de energia e as sínteses celulares), os lisossomos perdem a capacidade de conter as hidrolases no seu interior e estas saem para o citosol. Hidrolases - proteases, lipases, glicosidases, ribonucleases e desoxirribonucleases. 6 Introdução • É a partir da ação dessas enzimas que dependem as alterações morfológicas observadas após a morte celular. Dissolução das celulas Inflamação 7 Causas da necrose • Muitos agentes lesivos podem produzir necrose. O aspecto da lesão varia de acordo com a causa, embora necroses produzidas por diferentes agentes possam ter aspecto semelhante. • Os agentes agressores produzem necrose por: (1) redução de energia: ➢por obstrução vascular (isquemia, anóxia). ➢ por inibição dos processos respiratórios da célula; (2) geração de radicais livres; 8 Causas da necrose • Muitos agentes lesivos podem produzir necrose. O aspecto da lesão varia de acordo com a causa, embora necroses produzidas por diferentes agentes possam ter aspecto semelhante. • Os agentes agressores produzem necrose por: (3) ação direta sobre enzimas, inibindo processos vitais da célula (p. ex., agentes químicos e toxinas); (4) agressão direta à membrana citoplasmática, criando canais hidrofílicos pelos quais a célula perde eletrólitos e morre 9 C a u s a s d a n e c ro s e 10 Aspectos Morfológicos da Necrose • Macroscopicamente, a necrose tem aspecto particular conforme a sua natureza 11 Aspectos Morfológicos da Necrose • Microscopicamente: ➢ Principais achados microscópicos: a) Alterações nucleares: 1- picnose nuclear: intensa contração e condensação da cromatina, tornando o núcleo intensamente basófilo, de aspecto homogêneo e bem menor do que o normal. 2- cariólise: digestão da cromatina, que faz desaparecer a afinidade tintorial dos núcleos, não mais se podendo distingui-los nas colorações de rotina: Ausência de núcleos nas celulas 3- Cariorrexe: fragmentação e dispersão do núcleo no citoplasma; resultam do abaixamento excessivo do pH na célula morta e da ação de desoxirribonucleases e de outras proteases que digerem a cromatina e fragmentam a membrana nuclear 12 13 Aspectos Morfológicos da Necrose • Microscopicamente: ➢ Principais achados microscópicos: a) alterações citoplasmáticas (menos típicas): 1:aumento da acidofilia; 2:aspecto granuloso com a evolução da necrose; 3:formação de massas amorfas, decorrentes do rompimento das membranas e mistura do material autolisado. 14 Aspectos Morfológicos da Necrose • As células necrosadas mostram aspectos diversos, conforme o tempo de autólise: ➢Nas fases iniciais, são observadas organelas com alterações variadas, sobretudo vacuolização de mitocôndrias, retículo endoplasmático e complexo de Golgi ➢ À medida que o processo avança, as organelas perdem a individualidade e não podem mais ser reconhecidas. ➢ Depósitos cristalinos de sais de Cálcio são frequentemente encontrados ➢ Visualização somente das estruturas juncionais 15 Principais tipos morfológicos de necrose • Características peculiares de acordo com a causa e o órgão atingido. • A denominação refere-se ao aspecto macro ou microscópico da lesão; outras vezes, leva em consideração a sua causa. 1. Necrose por coagulação (é denominada também como necrose isquêmica) • Macroscopicamente, a área atingida é esbranquiçada e salienta-se na superfície do órgão; • Região necrótica é circundada por um halo avermelhado (hiperemia que tenta compensar a isquemia ocorrida). • Microscopicamente, alterações nucleares, especialmente cariólise, apresenta citoplasma com aspecto de substância coagulada (o citoplasma torna-se acidófilo e granuloso, gelificado) 16 Principais tipos morfológicos de necrose 1. Necrose por coagulação (é denominada também como necrose isquêmica) 17 Principais tipos morfológicos de necrose 2. Necrose por liquefação (necrose por coliquação ou coliquativa). • Região necrosada adquire consistência mole, semifluida ou liquefeita. • É comum após anóxia no tecido nervoso, na suprarrenal ou na mucosa gástrica. • A liquefação é causada pela liberação de grande quantidade de enzimas lisossômicas. • Inflamações purulentas :> também ocorre necrose por liquefação:>ação de enzimas lisossômicas liberadas pelos leucócitos 18 Principais tipos morfológicos de necrose 2. Necrose por liquefação (necrose por coliquação ou coliquativa). 19 Principais tipos morfológicos de necrose 3. Necrose lítica (necrose por esfacelo). • É a denominação que se dá à necrose de hepatócitos em hepatites virais, os quais sofrem lise ou esfacelo. 20 Principais tipos morfológicos de necrose 4. Necrose caseosa. • É assim denominada pelo fato de a área necrosada adquirir aspecto macroscópico de massa de queijo (do latim caseum). • Microscopicamente, a principal característica é a transformação das células necróticas em uma massa homogênea, acidófila, contendo alguns núcleos picnóticos e, principalmente na periferia, núcleos fragmentados (cariorrexe) • As células perdem totalmente os seus contornos e os detalhes estruturais 21 Principais tipos morfológicos de necrose 4. Necrose caseosa. Necrose caseosa na turbeculose 22 Principais tipos morfológicos de necrose 5. Necrose gomosa. • Trata-se de uma variedade de necrose por coagulação na qual o tecido necrosado assume aspecto compacto e elástico como borracha (goma), ou fluido e viscoso como a goma- arábica; é encontrada na sífilis tardia (goma sifilítica). 23 Principais tipos morfológicos de necrose 6. Esteatonecrose. • Também denominada necrose enzimática do tecido adiposo, é uma forma de necrose que compromete adipócitos • Trata-se da necrose encontrada tipicamente na pancreatite aguda necro-hemorrágica, que resulta do extravasamento de enzimas de ácinos pancreáticos destruídos. • Por ação de lipases sobre os triglicerídeos, os ácidos graxos liberados sofrem processo de saponificação, originando depósitos esbranquiçados ou manchas com aspecto macroscópico de pingo de vela. 24 Principais tipos morfológicos de necrose 6. Esteatonecrose. 25 Evolução 26 Evolução • As células mortas e autolisadas comportam-se como um corpo estranho e desencadeiam resposta do organismo, para promover sua reabsorção e permitir reparo posterior ➢Regeneração. ▪ Quando o tecido que sofreu necrose tem capacidade regenerativa, os restos celulares são reabsorvidos por meio da resposta inflamatória que se instala ▪ Fatores de crescimento liberados por células vizinhas e por leucócitos exsudados induzem multiplicação das células parenquimatosas27 Evolução ➢ Cicatrização ▪ Trata-se de um processo pelo qual o tecido necrosado é substituído por tecido conjuntivo cicatricial . ▪ A cicatrização ocorre tipicamente quando a lesão é extensa e, sobretudo, se as células afetadas não têm capacidade regenerativa. ➢ Encistamento. ▪ Quando o material necrótico não é absorvido por ser muito volumoso ou por causa de fatores que impedem a migração de leucócitos. ▪ A reação inflamatória com exsudação de fagócitos desenvolve-se somente na periferia da lesão ▪ formação de uma cápsula que encista o tecido necrosado, o qual vai sendo absorvido lentamente 28 Evolução ➢ Eliminação. ▪ Se a zona de necrose atinge a parede de uma estrutura canalicular que se comunica com o meio externo, o material necrosado é lançado nessa estrutura e daí eliminado, originando uma cavidade. ▪ Esse fenômeno é comum na tuberculose pulmonar, em que o material caseoso é eliminado pelos brônquios, o que forma as chamadas cavernas tuberculosas ➢ Calcificação. ▪ Uma área de necrose pode também calcificar-se. Certos tipos de necrose tendem frequentemente à calcificação, como a necrose caseosa, especialmente na infância. 29 Gangrena • A gangrena é uma forma de evolução de necrose que resulta da ação de agentes externos sobre o tecido necrosado. • Gangrena seca (mumificação) ➢ Desidratação da região atingida, especialmente quando em contato com o ar, tornando a área lesada aspecto de pergaminho, semelhante ao observado em tecidos de múmias. ➢ A gangrena seca ocorre, preferencialmente, nas extremidades de dedos e da ponta do nariz, na maioria das vezes em consequência de lesões vasculares. cor escura, azulada ou negra 30 Gangrena • Gangrena úmida ou pútrida ➢ resulta de invasão da área necrosada por microrganismos anaeróbios produtores de enzimas que tendem a liquefazer os tecidos mortos e a produzir gases de odor fétido que se acumulam em bolhas juntamente com o material liquefeito. ➢ Esse tipo de gangrena é comum em necroses do tubo digestivo, dos pulmões e da pele, nos quais as condições de umidade a favorecem. 31 Gangrena • A gangrena gasosa ➢ é secundária à contaminação do tecido necrosado com microrganismos do gênero Clostridium que produzem enzimas proteolíticas e lipolíticas e grande quantidade de gás, formando bolhas gasosas. ➢ A gangrena gasosa é comum em feridas infectadas 32 Apoptose • A apoptose (do grego apo = de e ptose = cair), inicialmente conhecida como morte celular programada, é a lesão em que a célula é estimulada a acionar mecanismos que culminam com a sua morte. • Diferentemente da necrose, a célula em apoptose não sofre autólise nem ruptura da membrana citoplasmática. • A célula morta é fragmentada, e os seus fragmentos ficam envolvidos pela membrana citoplasmática e são endocitados por células vizinhas, sem induzir inflamação. 33 Apoptose 34 Apoptose • é um mecanismo importante na remodelação de órgãos durante a embriogênese e na vida pós-natal. • Participa no controle da proliferação e diferenciação celulares, fazendo com que uma célula estimulada a se diferenciar possa ser eliminada após ter cumprido sua função, sem causar distúrbio para as demais células do tecido ou órgão. Ex: glândulas mamárias: terminada a fase de lactação, as células dos ácinos que proliferaram e secretaram leite entram em apoptose, restando apenas as células dos ductos mamários • Apoptose patológica: infeções (virus, bactérias), afetação do DNA 35 Apoptose • Aspectos morfológicos ➢ A apoptose afeta células individualmente, razão pela qual ela não é facilmente reconhecida em exames microscópicos rotineiros. • A célula encolhe-se • Citoplasma fica mais denso; • Há redução do volume celular, por eliminação de eletrólitos e água através de canais específicos, incluindo aquaporinas; • A cromatina torna-se condensada e disposta em grumos junto à membrana nuclear, criando imagens nucleares como núcleos em meia-lua, em pata de cavalo, em lança. 36 Apoptose • Aspectos morfológicos ➢ A apoptose afeta células individualmente, razão pela qual ela não é facilmente reconhecida em exames microscópicos rotineiros. Em seguida: • o núcleo se fragmenta (cariorrexe), ao mesmo tempo em que a membrana citoplasmática emite projeções e forma brotamentos que contêm fragmentos do núcleo. • fragmentação da célula em múltiplos brotos, que passam a constituir os corpos apoptóticos, • endocitados por células vizinhas Muitas vezes, a célula apoptótica sofre apenas encolhimento e condensação do citoplasma e do núcleo, sem fragmentar-se 37 38 Apoptose • Patogênese ➢ Independentemente da causa, a apoptose resulta sempre da ativação sequencial de proteases (sobretudo, caspases), que são responsáveis pelas alterações morfológicas características da lesão. ➢ A ativação de caspases, que é o evento-chave no processo, pode ocorrer por: (a) mecanismos extrínsecos, dependentes de estímulos externos (apoptose extrínseca) (b) mecanismos intrínsecos, que aumentam a permeabilidade mitocondrial, com liberação no citosol de moléculas que induzem o processo (apoptose intrínseca) Nessas duas condições participam inúmeras proteínas reguladoras que induzem ou bloqueiam as diferentes etapas do processo. 39 Apoptose • Patogênese Rotas mais frequentes: • Ativação direta das caspases • Alterações de mitocôndrias que também resultam em ativação das caspases; • Interferências com proteínas citosólicas reguladoras da apoptose. 40 Apoptose • Caspases (cysteine asparargil specific proteases) ➢ são enzimas que possuem cisteína no sítio ativo e que clivam proteínas em sítios com resíduos de ácido aspártico. ➢ são produzidas como pró-caspases (inativas) ➢ ativadas pelo desligamento de uma molécula inibidora ➢ Em humanos, são conhecidas 12 caspases, nem todas associadas a apoptose: ➢ As caspases envolvidas na apoptose podem ser ativadoras (caspases 8, 9 e 10) ➢ ou efetuadoras (caspases 3, 6 e 7). 41 Apoptose • Caspases (cysteine asparargil specific proteases) ➢ As caspases ativadoras agem nas efetoras, que por sua vez ativam outras enzimas nas células, as quais vão degradar diferentes substratos como: ▪ DNA, laminas nucleares e proteínas do citoesqueleto, causando as modificações morfológicas mais importantes da apoptose. 42 moléculas pró-apoptóticas 43 44 45 Intrínseca - mitocondria 46