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ETIOPATOGÊNESE GERAL DAS LESÕES Objetivos Compreender o conceito de etiopatogênese; Diferenciar lesões endógenas de exógenas; Identificar as causa das lesões endógenas e exógenas; Identificar a ação direta e indireta dos agentes lesivos; Compreender o conceito de Hipóxia e Anóxia; Identificar a resposta adaptativa das células à hipóxia; Descrever os mecanismos de lesão frente a hipóxia; Identificar os fatores fundamentais que levam a morte celular na hipóxia; Compreender o conceito de reperfusão; Identificar os fatores que levam a lesão por reperfusão; Compreender o conceito de radical livre; Compreender o conceito de estresse oxidativo; Identificar o mecanismo de instalação do estresse oxidativo; Identificar os sistemas antioxidantes que impedem os efeitos deletérios pelos RL; Compreender o mecanismo de ação dos radicais livres; Identificar o alvo preferencial de lesão pelos radicais livres; Identificar os fatores que causam lesões pelos radicais livres; Conceito de etiopatogenia Relação da causa (etiologia) com a sequência de eventos (patogênese) contidos na resposta das células, dos tecidos ou de todo o organismo. Lesões endógenas e exógenas Lesões Exógenas – do meio ambiente; Lesões endógenas – do próprio organismo; Toda lesão é resultado de uma interação do agente lesivo com as respostas do organismo (mecanismo de defesa), portanto, é frequente a associação de causas exógenas e endógenas na origem de uma lesão. Evolução das lesões celulares Lesão Reversível Restituição da morfastase Restituição da Homeostase Irreversível Morte celular Causas exógenas e endógenas Exógenas • Agentes físicos; • Agentes químicos; • Agentes biológicos; • Desvios da nutrição. Endógenas • Patrimônio genético; • Resposta imune; • Fatores emocionais. O ambiente social se relaciona com causas exógenas e endógenas: Pobreza se associa com desnutrição; falta de habitação à problemas sanitários; desemprego à distúrbios emocionais Ação dos agentes lesivos: direta e indireta Ação direta: Inibição de enzimas; Quebra de macromoléculas; Ação indireta: Perturbam o fornecimento de oxigênio; Interferência no mecanismo de produção e inativação dos radicais livres. Hipóxia e Anóxia Causas muito frequentes e importantes de lesões e doenças. Hipóxia – REDUÇÃO do fornecimento de oxigênio às células. Anóxia – INTERRUPÇÃO TOTAL de oxigênio às células. Diversas causas levam a obstrução de um vaso que resulta na diminuição ou na interrupção de O2. A degeneração ou morte celular dependem da intensidade, da duração e da suscetibilidade à privação de O2 e nutrientes às células. Hipóxia e Anóxia Respostas adaptativas das células à Hipóxia Diminuição do oxigênio interfere na respiração aeróbica celular – responsável pela produção de 90% de ATP. A célula irá se adaptar à Hipóxia mudando a maneira de utilizar energia = GLICÓLISE anaeróbica = maior produção de ácido lático e acidose intracelular. • ATP passa a ser consumido nas atividades de bombas iônicas e sínteses celulares. Lesões reversíveis induzidas pela hipóxia A redução da síntese de ATP não compensada pela produção de energia via glicólise. • Redução das bombas eletrolíticas = retenção de sódio = aumento da osmolaridade = Tumefação celular; • Alteração da permeabilidade a outros íons como o cálcio que se acumulam no citosol = O acúmulo de Ca intracelular ativam as fosfolipases; as proteaes; as ATPases e as endonucleases; • Há uma oferta excessiva de Acetil-CoA pela glicólise para as mitocôndrias com cadeia respiratória parcialmente inativada = Acúmulo de Acetil-CoA = favorecimento para a síntese de ácidos graxos podendo levar a síntese excessiva e acúmulo de triglicerídeos sob formas de pequenas gotas no citosol (esteatose) Lesões irreversíveis induzidas pela hipóxia Persistindo a hipóxia: • Perturbações eletrolíticas e na síntese de proteínas e lipídeos = agressão às membranas citoplasmáticas e das organelas = irreversibilidade da lesão = morte celular. Os fatores fundamentais na instalação da morte celular são: • Elevação dos níveis de Ca++ no citosol; • Deficiente capacidade de síntese celular. Resistência das células à Hipóxia e à Anoxia As lesões irreversíveis se instalam em tempos diferentes, isso vai depender do tipo celular. Neurônios são muito sensíveis à anóxia, enquanto as células miocárdicas podem resistir até 30 minutos. Efeitos da REPERFUSÃO A deficiência de Oxigênio pode ser reversível, porém, tecidos mantidos em isquemia prolongada mostram agravamento da lesão quando são reoxigenados. Isso é resultado da formação de radicais livres de oxigênio a partir das primeiras moléculas de O2 que chegam aos tecidos após o restabelecimento do fluxo sanguíneo. Fatores que levam à Lesão por reperfusão? • Produção de radicais livres; • Maior captação de cálcio pelas células anóxicas, em virtude da volta do fluxo sanguíneo; • Produção de radicais livres pelos leucócitos na paredes dos vasos, prontos para exsudar; • Chegada súbita de plasma = choque osmótico na célula. Radicais livres São moléculas que apresentam um elétron não-emparelhado, fazendo com que o átomo se torne instável e reativo a qualquer outra molécula. São produzidos naturalmente em nosso organismo através dos processos metabólicos oxidativos, como ocorre na cadeia de transporte de elétrons durante a formação de ATP. O O2 é a principal fonte de radicais livres. Respiração celular – O2 reduzido em H2O – Há perda de elétrons durante esse processo – esse elétron se junta à molécula de Oxigênio = RL O desequilíbrio entre a produção e remoção dos RL é chamado de “estresse oxidativo”. O “estresse oxidativo” é uma condição celular ou fisiológica de elevada concentração de RL que pode causar danos moleculares às estruturas celulares, com consequente alteração funcional em diversos tecidos e órgãos como: músculo, fígado, tecido adiposo, tecido vascular e cerebral. Pode-se dizer que o estresse oxidativo ocorre quando ocorre um desequilíbrio entre os sistemas de formação de radicais livres com os sistemas antioxidantes. Sistemas ANTIOXIDANTES que impedem o efeito deletério dos RL: SUPERÓXIDO DISMUTASE (SOD): Enzima que acelera a conversão do RL de oxigênio em O2 e H2O2 de forma mais acelerada. CATALASE (hidroperoxidase): enzima que catalisa a demolição do H2O2 originando H2O e O2. Vitaminas C (Frutas cítricas), E (óleos vegetais) e A (leite, ovos, vegetais verde escuro, vegetais e frutas amarelo- alaranjado) Os RL surgem quando os elétrons de um átomo ficam desemparelhados por ganho ou perda de um elétron. Esse elétron não pareado é extremamente instável e, na busca de estabilidade, “rouba” um elétron de outro átomo. Alvos preferenciais de RL: Lipídios Proteínas DNA e RNA Cada vez que uma proteína ou um lipídeo perdem um elétron, sofrem modificações irreversíveis na forma e na função e, por haver perdido um elétron, tornam-se um novo radical livre criando uma verdadeira reação em cadeia. Lesões produzidas por radicais livres: Estresse oxidativo = lesão Os RL apresentam uma vida média muito curta, em contrapartida reagem rapidamente com moléculas, causando lesão no tecido. COMO? Lipídeos: alterando-se a estabilidade da membrana; Proteínas: perdendo sua forma e função; DNA e RNA: ocasionandoquebras e mutações. Agressões que produzem lesões por liberar RL: - Radiações inonizantes (raios U.V e raio-X); - Cigarro; - Consumo excessivo de gorduras e álcool; - Estresse; - Poluição; - Resíduos de pesticidas; - Alimentação inadequada. Respostas localizadas após agressões e Respostas sistêmicas a agressões localizadas OBJETIVOS • Compreender e exemplificar as respostas localizadas após as agressões; • Caracterizar a Reação da Fase Aguda; • Descrever as alterações decorrentes da Reação da fase Aguda. RESPOSTAS LOCALIZADAS APÓS AGRESSÕES Os tecidos agredidos apresentam respostas que visam a tentar CONTER ou ELIMINAR ou, ainda, a se ADAPTAR. Toda vez que um tecido é agredido, independente do agente agressor, faz com que haja modificações no metabolismo do tecido agredido, e é isso que vai determinar a resposta do tecido frente à agressão, que inclusive também pode gerar lesão. Essas respostas locais são INESPECÍFICAS = reação inflamatória. Qualquer agressão aos tecidos induz as células ou a matriz extracelular a liberar mediadores que agem no endotélio do vaso estimulando a exposição de moléculas de adesão (selectina – proteína responsável pela adesão dos leucócitos no endotélio vascular) para que leucócitos (células de defesa do nosso organismo - Neutrófilo, linfócito, monócito, macrófago entre outros) possam se aderir ao vaso e migrar para o interstício. Além das respostas inespecíficas: Células lesadas podem se tornar mais adaptadas às lesões. Proteínas do Choque Térmico (HSP – Heat Shock Proteins) ou Proteínas do estresse Tais proteínas induzem várias respostas adaptativas, como aumento da resistência à desnaturação de proteínas, aumento da estabilidade da Membrana e consequentemente um aumento a resistência das células às agressões. RESPOSTAS SISTÊMICAS A AGRESSÕES LOCALIZADAS As agressões localizadas podem provocar respostas sistêmicas. O conjunto de respostas sistêmicas é chamado de REAÇÃO DE FASE AGUDA. Os principais mediadores da Reação da Fase Aguda são: IL-1, TNF alfa – IL - 6 Características da Reação da Fase Aguda • Mudança no padrão da síntese de proteínas no fígado; • Efeitos metabólicos decorrentes da liberação de hormônios da supra-renal e da hipófise; • Alterações no centro termorregulador e no centro do apetite; • Modulação da sensação dolorosa; • Modificação na resposta imunitária. Modificações na síntese protéica: Proteínas de fase aguda: As proteínas de fase aguda desempenham uma variedade de funções durante a reparação tecidual ou inflamação. Elas têm uma extrema gama de atividades que contribuem para a defesa do hospedeiro, podendo: • Neutralizar os agentes inflamatórios; • Minimizar a extensão do dano tecidual; • Ligar moléculas prejudiciais produzidas depois do dano tecidual; • Promover a eliminação de organismo patogênico, além de participar do reparo e regeneração tecidual. - Mudança no padrão de síntese de proteína no fígado: Os hepatócitos sintetizam menos ferritina (diminui a chance de formação de radicais livres e diminui também a possibilidade de proliferação de algumas bactérias que necessitam de ferro); Diminuição da albumina plasmática– devido sua passagem para o interstício (edema) Aumento da Proteína C reativa: Facilita o sistema imunológico = favorece a opsonização (opson = tempero; molho; algo que facilita a digestão). É um dos principais indicadores para diferenciação de inflamação e não inflamação. Aumento da ceruloplasminas: Remove radicais livres extravasados pelos fagócitos; Aumento da proteína Alfa1-antitripsina: Inibem as proteases (em especial a elastase) liberadas pelos fagócitos; Aumento da Alfa2-macroglobulina: Atua na regulação de reações inflamatórias inibindo as proteases, tem papel importante na fibrinólise. Aumento do fibrinogênio: Precursor da fibrina, promovendo a coagulação; Aumento da Haptoglobina: Proteína opsonizante, sendo importante na remoção de restos celulares. Remove a hemoglobina livre da circulação, prevenindo a perda de ferro durante a agressão e também minimiza a concentração de ferro disponível para a captação por bactéria. Alterações metabólicas Liberação de adrenalina após as agressões = estímulo a glicogenólise = aumento da glicemia. A adrenalina age nas Ilhotas de Langerhans = inibindo a liberação de insulina e aumentando a liberação do glucagon = aumento da glicemia. A adrenalina incrementa o trabalho cardíaco, e produz vasodilatação arteriolar nos músculos-esqueléticos favorecendo condições de fuga. A adrenalina atua nos lipócitos favorecendo a lipólise = aumento de ácidos graxos circulantes. Elevação da glicemia + ácidos graxos circulantes = disponibilidade de energética dos tecidos aumentada. Aumento da liberação de TSH (estimula a produção de tiroxina*) pela adeno-hipófise por ação de estímulos aferentes e/ou citocinas no hipotálamo. *A sua função é estimular o metabolismo basal das células. Alterações do apetite e do sono As citocinas agem no sistema nervoso central inibindo o apetite. Associado ao aumento na degradação de glicogênio, lipídeos e proteínas, a perda do apetite pode provocar uma rápida perda de peso. Após agressões, especialmente as de natureza infecciosa, o organismo apresenta uma série de manifestações inespecíficas, maldefinidas, caracterizada por fraqueza, mal- estar, cansaço, depressão e letargia que, ao lado da febre, perda de apetite, dores musculares e articulares constituem os sinais inespecíficos das doenças infecciosas e inflamatórias. Febre Manifestação frequente na Reação da Fase Aguda, principalmente quando o agressor é um agente infeccioso. Síndrome clínica caracterizada por: Sensação de frio; tremores; hipertermia e taquicardia, seguidos de sudorese e diurese na sua resolução. Desregulação dos centro termorreguladores (neurônios termossensíveis) no hipotálamo; Mecanismo da febre: - O hipotálamo passa a interpretar a temperatura corporal abaixo do real valor. Então o cérebro emite sinais para que o organismo possa elevar a temperatura falsamente detectada com inferior a 37°C. - Nessa fase ocorre a sensação de frio, e tremores são estimulados para aumentar a temperatura corporal. - Quando a temperatura eleva-se, atinge o nível de regulação dos neurônios, estabilizando em um estado de hipertermia. - Após a eliminação do agressor, o Hipotálamo volta a interpretar a real temperatura corporal. - O corpo recebe sinais para reduzir a produção e diminuir a temperatura corporal.. Todas essas alterações são mediadas por substâncias denominadas Pirógenos. Pirógenos endógenos: IL-1; TNF alfa; IL-2; IL-6 e IFN gama. Pirógenos exógenos: Lipopolissacarídeo e proteoglicanos de bactérias entre outros. Pirógenos agem estimulando a síntese de prostaglandina do hipotálamo As Ciclooxigenases , enzimas-chaves na síntese de prostaglandinas, são importantes no processo febril, razão pela qual muitos antitérmicos são inibidores dessa enzima. Resistência à Dor Na Reação da Fase Aguda ocorre um aumento da resistência à dor. Isso se deve a produção de endorfinas. A redução da dor é evidente nos estados de agressão grave.
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