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Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana Tecido conjuntivo sanguíneo O sangue (originado pelo tecido hemocitopoiético) é um tecido altamente especializado, formado por alguns tipos de células, que compõem a parte figurada, dispersas num meio líquido – o plasma -, que corresponde à parte amorfa. Os constituintes celulares são: glóbulos vermelhos (também denominados hemácias ou eritrócitos); glóbulos brancos (também chamados de leucócitos). O plasma é composto principalmente de água com diversas substâncias dissolvidas, que são transportadas através dos vasos do corpo. Todas as células do sangue são originadas na medula óssea vermelha a partir das células indiferenciadas pluripotentes (células- tronco). Como consequência do processo de diferenciação celular, as células-filhas indiferenciadas assumem formas e funções especializadas. Plaquetas Plaquetas são restos celulares originados da fragmentação de células gigantes da medula óssea, conhecidas como megacariócitos. Possuem substâncias ativas no processo de coagulação sanguínea, sendo, por isso, também conhecidas como trombócitos (do grego, thrombos = coágulo), que impedem a ocorrência de hemorragias. Glóbulos vermelhos Glóbulos vermelhos, hemácias ou eritrócitos (do grego, eruthrós = vermelho, e kútos = célula) são anucleados, possuem aspecto de disco bicôncavo e diâmetro de cerca de 7,2 mm. São ricos em hemoglobina, a proteína responsável pelo transporte de oxigênio, a importante função desempenhada pelas hemácias. Glóbulos brancos Glóbulos brancos, também chamados de leucócitos (do grego, leukós = branco), são células sanguíneas envolvidas com a defesa do organismo. Essa atividade pode ser exercida por fagocitose ou por meio da produção de proteínas de defesa, os anticorpos. Costuma-se classificar os glóbulos brancos de acordo com a presença ou ausência, em seu citoplasma, de grânulos específicos, e agranulócitos, os que não contêm granulações específicas, comuns a qualquer célula. Glóbulos Brancos Características Função G R A N U L Ó C I T O S Célula com diâmetro entre 10 e 14 mm; núcleo pouco volumoso, contendo 2 a 5 lóbulos, ligados por pontes cromatínicas. Cerca de 55% a 65% dos glóbulos brancos. Atuam ativamente na fagocitose de microrganismos invasores, a partir da emissão de pseudópodes. Constituem e primeira linha de defesa do sangue. Célula com diâmetro entre 10 e 14 mm, núcleo contendo dois lóbulos. Cerca de 2% a 3% do total de leucócitos. Células fagocitárias. Atuação em doenças alérgicas. Abundantes na defesa contra diversos parasitas. A G R A N U L Ó C Célula com diâmetro que varia entre 10 e 14 mm. Núcleo volumoso com forma de S. Cerca de 0,5 % do total dos glóbulos brancos. Acredita-se que atuem em processos alérgicos, a exemplo dos mastócitos. Célula com diâmetro que varia entre 8 a 10 mm. Dois tipos básicos: B e T. Núcleo esférico. Cerca de 25% a 35% do total de leucócitos. Responsáveis pela defesa imunitária do organismo. Linfócitos B diferenciam-se em plasmócitos, as células produtoras de anticorpos. Linfócitos T amadurecem no timo, uma glândula localizada no tórax. Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana I T O S Célula com diâmetro entre 15 e 20 mm. Núcleo em forma de ferradura. Cerca de 10 % do total dos glóbulos brancos. Acredita-se que atravessem as paredes dos capilares sanguíneos e, nos tecidos, diferenciam- se em macrófagos ou osteoclastos, células especializadas em fagocitose. Visão geral Em um indivíduo normal, a coagulação é iniciada dentro de 20 segundos após a lesão ocorrer ao vaso sanguíneo causando dano às células endoteliais. As plaquetas formam imediatamente um tampão plaquetário no local da lesão. Essa é a chamada hemostasia primária. A hemostasia secundária acontece quando os componentes do plasma chamados fatores de coagulação respondem (em uma completa cascata de reações) para formar fios de fibrina, que fortalecem o tampão plaquetário. Ao contrário da crença comum, a coagulação a partir de um corte na pele não é iniciada pelo ar ou através da secagem da área, na verdade ocorre através das plaquetas que se aderem e que são ativadas pelo colágeno do endotélio do vaso sanguíneo que fica exposto, quando cortado o vaso. As plaquetas ativadas então liberam o conteúdo de seus grânulos, que contém uma grande variedade de substâncias que estimulam uma ativação ainda maior de outras plaquetas e melhoram o processo hemostásico. Hemostasia Primária Vasoconstrição: primeiramente o vaso lesado se contrai. Adesão: Inicia-se quando as plaquetas se aderem ao endotélio vascular. Essa aderência acontece com uma ligação entre a glicoproteína Ib/IX/V na superfície das plaquetas e colágeno exposto durante a lesão do endotélio. Essa ligação é mediada pelo fator de von Willebrand que funciona como uma "ponte" entre a superfície da plaqueta e o colágeno. Quando ocorre uma desordem qualitativa ou quantitativa deste fator ocorre a Doença de von Willebrand. A aderência leva a ativação plaquetária. Quando ocorre falta da glicoproteína Ib ocorre a Síndrome de Bernard-Soulier. Ativação Plaquetária: Quando ocorre a ativação das plaquetas, elas mudam de forma e liberam conteúdos dos seus grânulos no plasma entre eles produtos de oxidação do ácido araquidônico pela via cicloxigenase (PGH2 e seu produto, o tromboxane), ADP, fator de ativação plaquetária (PAF). Quando ocorre uso de aspirina por um indivíduo, ocorre a inativação da enzima cicloxigenase evitando a síntese de PGH2 e tromboxane e ocorre um prolongamento do tempo de sangramento. Agregação plaquetária: as plaquetas se agregam uma às outras, formando o chamado "trombo branco". Hemostasia Secundária Cascata de Coagulação Cascata de Coagulação. Legenda: HMWK =Cininogênio de Alto Peso Molecular, PK= Precalicreína, TFPI =Inibidor do Fator Tissular. Seta preta= conversão/ativação de fatores. Seta vermelha=ação dos inibidores. Seta Azul= reações catalisadas por fatores ativados. Seta Cinza= várias funções da trombina. Possui duas vías: intrínseca (via da ativação de contato) e extrínseca (via do fator tissular). Ambas vías tem grande importância e acabam se juntando para formação do coágulo de fibrina. Os fatores de coagulação são numerados por algarismos romanos e a adição da letra a indica que eles estão em sua forma ativada. Os fatores de coagulação são geralmente enzimas (serino proteases) com exceção dos fatores V e VIII que são glicoproteínas e do fator XIII que é uma transglutaminase. As serino proteases agem clivando outras proteínas. Via intrínseca Necessita dos fatores de coagulação VIII, IX, X, XI e XII além das proteínas pré-calicreína (PK), cininogênio de alto peso molecular (HWHK) e íons cálcio. Começa quando a PK, o HWHK, fator XI e XII são expostos a cargas negativas do vaso lesado, isso é chamado de "fase de contato". A pré-calicreína então converte-se em calicreína e esta activa o fator XII. O fator XII ativado acaba convertendo mais prekalicreína em calicreína e ativando o fator XI. Na presença de íons cálcio, o fator XI ativado ativa o IX. Por sua vez o fator IX ativado junto com o fator VIII ativado, levam à ativação do Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana fator X. Deste modo, o complexo enzimático constituído pelo fator X ativado, juntamentecom o fator V ativado e Ca++, denomina-se de Protrombinase. Via Extrínseca Após a lesão vascular, o fator tecidual (fator III) é lançado e forma junto ao fator VII ativado um complexo (Complexo FT-FVIIa) que irá ativar os fatores IX e X. O fator X ativado junto ao fator V ativado formam um complexo (Complexo protrombinase) que irá ativar a protrombina em trombina. A trombina ativa outros componentes da coagulação entre eles os fatores V e VII (que ativa o fator XI que por sua vez ativa o fator IX). Os fatores VII, juntamente com o fator tecidual e Ca++ ativados formam o Complexo Tenase Extrínseco que por sua vez ativa o fator X. Formação da Trombina O ponto comum entre as duas vías é a ativação do fator X em fator Xa. Por sua vez, o Fator Xa converte a protrombina em trombina. A trombina tem várias funções: A principal é a conversão do fibrinogênio em fibrina. O fibrinogênio é uma molécula constituída por dois pares de três cadeias diferentes de polipeptídeos. A trombina converte o fibrinogênio em monômeros de fibrina e ativa o fator XIII. Por sua vez, o fator XIIIa liga de forma cruzada a fibrina à fibronectina e esta ao colágeno. Ativação dos fatores VIII e V e seus inibidores, a proteína C (na presença de trombomodulina). Ativação do Fator XIII. Cofatores da coagulação Cálcio: Age mediando a ligação do Fatores IXa e Xa junto as plaquetas através da ligação terminal dos resíduos gamma-carboxil dos fatores IXa e Xa junto a fosfolípideos da membrana das plaquetas. O cálcio também está presente em vários pontos da cascata da coagulação. Vitamina K: Atua como cofator da enzima gamma-glutamil carboxilase que adiciona um carboxil ao ácido glutâmico residual dos fatores II, VII, IX e X e também as proteínas C, S e Z. Inibidores da coagulação Três substâncias mantêm a cascata da coagulação em equilíbrio. Defeitos quantitativos e qualitativos destas substâncias podem aumentar a tendência a trombose. Proteína C: Age degradando os fatores Va e VIIIa. É ativado pela trombina em presença da trombomodulina e da coenzima proteína S. Antitrombina: Age degradando as serino proteases (trombina, FXa, FXIIa e FIXa) Inibidor do Fator Tissular: Inibe o FVIIa relacionado com a ativação do FIX e FX. Exemplos de anticoagulantes farmacológicos: Heparina Varfarina Via Intrínseca Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana ANTIGENICIDADE E REAÇÕES IMUNES DO SANGUE Quando as transfusões de sangue entre seres humanos foram tentadas pela primeira vez, tiveram sucesso em alguns casos, mas em muitos outros ocorria aglutinação imediata ou tardia, bem como hemólise dos eritrócitos, resultando cm reações transfusionais típicas que, algumas vezes, levavam à morte do indivíduo. Em pouco tempo, descobriu-se que o sangue de indivíduos diferentes possui geralmente propriedades antigênicas e imunes diferentes, de modo que os anticorpos no plasma de um sangue reagem com os antígenos sobre as superfícies dos eritrócitos de outro sangue. Por esta razão, é fácil o sangue de um doador aglutinar com o de um receptor. Felizmente, se forem tomadas as devidas precauções, pode-se determinar com antecedência a presença ou não de anticorpos e antígenos apropriados nos sangues do doador e do receptor para causar uma reação. Multiplicidade de antígenos nas células sanguíneas. Pelo menos 30 antígenos de ocorrência comum e centenas de outros antígenos raros — cada um dos quais pode, em determinadas ocasiões, causar reações antígeno-anticorpo — foram detectados em células sanguíneas humanas, sobretudo na superfície das suas membranas celulares. Esses antígenos são, em sua maior parte, fracos e, por conseguinte, sua importância reside principalmente no estudo da herança dos genes para estabelecimento do parentesco, e assim por diante. Todavia, dois grupos particulares de antígenos têm mais probabilidade do que os outros de provocar reações transfusionais. São eles os denominados sistema O-A-B de antígenos e sistema Rh. GRUPOS SANGUÍNEOS O-A-B ANTÍGENOS A e S - AGLUTINÓGENOS Dois antígenos relacionados — tipos A e B — ocorrem na superfície dos eritrócitos numa grande percentagem da população. Devido ao modo pelo qual esses antígenos são herdados, uma pessoa pode não ter qualquer deles em suas células, ou pode ter um deles ou ambos simultaneamente. Conforme discutido adiante, os anticorpos fortes que reagem especificamente com os antígenos tipo A ou tipo B ocorrem quase sempre no plasma de pessoas que não possuem esses antígenos nos eritrócitos. Esses anticorpos ligam- se aos antígenos dos eritrócitos, causando sua aglutinação. Por conseguinte, os antígenos tipo A e tipo B são denominados aglutinogênios, e os anticorpos plasmáticos que produzem a aglutinação são conhecidos como aglutininas. Com base na presença ou ausência de aglutinogênios A e B nos eritrócitos, o sangue é tipado para transfusões. Os quatro principais grupos sanguíneos O-A-B. Ao transfundir sangue de um indivíduo para outro, os sangues dos doadores e dos receptores são normalmente classificados em quatro tipos principais O-A-B, dependendo da presença ou da ausência dos dois aglutinogênios. Quando nem o aglutinogênio A nem o B estão presentes, o sangue é do tipo O. Quando se verifica apenas a presença do aglutinogênio tipo A, o sangue é do tipo A. Quando somente o aglutinogênio B está presente, o sangue é do tipo B. Por fim, quando ambos os aglutinogênios A e B estão presentes, o sangue é do tipo AB. Frequências relativas dos diferentes tipos sanguíneos. A prevalência aproximada dos diferentes tipos sanguíneos entre caucasóides é a seguinte: O 47% A 41% B 9% AB 3% A partir dessas percentagens, é óbvio que os genes O e A ocorrem frequentemente, enquanto o gene B é mais raro. Determinação genética dos aglutinogênios. Dois genes, cada um em dois cromossomas pareados, determinam os grupos sanguíneos O-A-B. Esses dois genes são alelomorfos: podem ser qualquer um dos três tipos diferentes, mas apenas um tipo em cada cromossoma: tipo O, tipo A ou tipo B. Todavia, o gene do tipo O é total ou quase totalmente não- funcional, de modo que não determina qualquer aglutinogênio do tipo 0 sobre as células, ou determina um aglutinogênio tão fraco que normalmente é insignificante. Por outro lado, os genes do tipo A e do tipo B determinam a formação de potentes aglutinogênios nas células. As seis combinações possíveis de genes, são OO, OA, OB, AA, BB, e AB- Essas diferentes combinações de genes são conhecidas como genótipos, e cada indivíduo possui um desses seis genótipos diferentes. A partir deste quadro, verificamos que a pessoa com genótipo OO não produz qualquer aglutinogênio, de modo que possui sangue do tipo O. O indivíduo com genótipo OA ou AA produz aglutinogênios tipo A e, por conseguinte, possui sangue do tipo A. Os genótipos OB e BB resultam em sangue do tipo B, enquanto o genótipo AB expressa o sangue do tipo AB. AGLUTININAS Quando o aglutinogênio tipo A não está presente nos eritrócitos da pessoa, verifica-se o desenvolvimento de anticorpos conhecidos como aglutininas anti-A no plasma. Do mesmo modo, quando o aglutinogênio tipo B não está presente nos eritrócitos, formam-se anticorpos conhecidos como aglutininas anti-B no plasma. Assim, observamos que o sangue do grupo O, embora não contenha qualquer aglutinogênio, possui ambas as aglutininas anti-A e anti-B; o sangue do grupo A contém aglutinogênios tipo A e aglutininas anti-B. Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana Genótipos Tipos Sanguíneos Aglutinogênios Aglutininas OO O ------ Anti-Ae Anti B OA ou AA A A Anti B OB ou BB B B Anti A AB AB A e B -------- Por fim, o sangue do grupo AB contém ambos os aglutinogênios A e B, mas não tem aglutininas. Títulos das aglutininas em diferentes idades. Imediatamente após o nascimento, a quantidade de aglutininas no plasma é quase zero. Dois a 8 meses após o nascimento, o lactente começa a produzir aglutininas — aglutininas anti-A, quando as células não possuem aglutinogênios tipo A, e aglutininas anti-B, quando não há aglutinogênios B nos eritrócitos. Em geral, verifica-se o título máximo em torno dos 8 a 10 anos de idade, que declina gradualmente durante o resto da vida. Origem das aglutininas no plasma. As aglutininas são gamaglobulinas, como o são outros anticorpos, e são produzidas pelas mesmas células que produzem anticorpos contra qualquer outro antígeno. A maioria consiste em moléculas de imunoglubilinas IgM e IgG. Mas, por que são essas aglutininas produzidas em indivíduos que não possuem as substâncias antigénicas em seus eritrócitos? A resposta parece ser a de que pequenas quantidades de antígenos do grupo A e B penetram no organismo com os alimentos, bactérias, c por outros meios, de modo que essas substâncias desencadeiam o desenvolvimento de aglutininas anti-A ou anti-B. Uma das razões para se formular essa hipótese é que a ingestão de antígeno do tipo A ou do tipo B em receptor com outro tipo sanguíneo provoca resposta imune típica, com formação de quantidades maiores de aglutininas. Além disso, o recém-nascido possui pouca ou nenhuma aglutinina, mostrando que a formação das aglutininas ocorre quase totalmente após o nascimento. PROCESSO DE AGLUTINAÇÃO NAS REAÇÕES TRANSFUSIONAIS Quando dois sangues são incompatíveis, de modo que as aglutininas anti-A ou anti-B são misturadas com eritrócitos contendo, respectivamente, aglutinogênios A ou B, os eritrócitos aglutinam-se pelo seguinte processo: as próprias aglutininas ligam-se aos eritrócitos. Como as aglutininas possuem dois sítios de ligação (tipo IgG) ou até 10 (tipo IgM), uma só aglutinina pode ligar-se a dois ou mais eritrócitos diferentes ao mesmo tempo, provocando a aderência entre as células, com a consequente formação de agregados. A seguir, esses agregados obliteram os pequenos vasos sanguíneos do sistema circulatório. Durante as próximas horas ou dias, os leucócitos fagocíticos do sistema reticulo endotelial destroem as células aglutinadas, liberando hemoglobina no plasma. Hemólise nas reações transfusionais. Algumas vezes, quando os sangues do doador e do receptor são incompatíveis, ocorre hemólise imediata dos eritrócitos no sangue circulante. Neste caso, os anticorpos provocam lise dos eritrócitos pela ativação do sistema do complemento. Este, por sua vez, libera enzimas proteolíticas (o complexo lítico) que rompem as membranas celulares. Todavia a hemólise intravascular imediata é bem menos comum do que a aglutinação seguida por hemólise tardia, visto que, para que isso ocorra, é necessário não apenas um título muito elevado de anticorpos, como também um tipo diferente de anticorpos, principalmente os anticorpos IgM. Esses anticorpos são denominados hemolisinas. TIRAGEM DO SANGUE Antes de se fazer uma transfusão é necessário determinar o tipo sanguíneo do receptor e do doador, de modo que os sangues sejam compatíveis. Esse procedimento, denominado tipagem do sangue, é efetuado da seguinte maneira: inicialmente, os eritrócitos são diluídos em solução salina. Parte dessa diluição é, então, misturada com aglutininas anti-A, e outra parte com aglutininas anti-B. Depois de vários minutos, as misturas são observadas ao microscópio. Se os eritrócitos tiverem formado grumos — isto é, "aglutinarem-se" —, sabe-se que ocorreu uma reação antígeno-anticorpo. Os eritrócitos do grupo O não têm aglutinogênios, portanto, não reagem com soro anti-A ou anti-B. O sangue do tipo A possui aglutinogênios A e, por conseguinte, aglutina com aglutininas anti-A. O sangue do tipo B possui aglutinogênios B e aglutina com soro anti-B. O sangue do tipo AB possui ambos os aglutinogênios A e B e, por conseguinte, aglutinina com ambos os tipos de soro. TIPOS DE SANGUE Rh Além do sistema de grupos sanguíneos O-A-B, o outro sistema mais importante na transfusão de sangue é o sistema Rh. A principal diferença entre o sistema O-A-B e o sistema Rh é que, no primeiro, as aglutininas responsáveis pela ocorrência de reações transfusionais desenvolvem-se espontaneamente, ao passo que, no sistema Rh, quase nunca ocorrem aglutininas espontâneas. Com efeito, a pessoa deve inicialmente sofrer exposição maciça a um antígeno Rh, em geral como resultado da transfusão de sangue ou do parto de criança com o antígeno, para que ocorra desenvolvimento suficiente de aglutinina para causar reação transfusional significativa. Faculdade Leão Sampaio – Prof. Edinardo Fagner – Fisiologia Humana Os antígenos Rh — indivíduos "Rh-positivos" e "Rh-negativos". Existem seis tipos comuns de antígenos Rh, cada um dos quais é denominado fator Rh. Esses tipos são designados por C, D, E, c, d, e e. A pessoa que possui antígeno C não apresentará antígeno c, enquanto a pessoa que não tiver antígeno C terá sempre o antígeno c. O mesmo ocorre com os antígenos D-d e E-e. Além disso, devido ao modo de herança desses fatores, cada pessoa terá um antígeno de cada um dos três pares. O antígeno tipo D é muito prevalente na população, sendo também consideravelmente mais antigênico do que os outros antígenos Rh. Por Rh-negativas, alguns dos outros antígenos Rh ainda podem causar reações transfusionais, embora em grau bem mais leve. Cerca de 85% de todas as pessoas brancas são Rh-positivas e 15%, Rh-negativas. Nos negros americanos, a percentagem de Rh-positivos é de cerca de 95%, ao passo que nos negros africanos é praticamente de 100%.
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