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TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): LESÃO E MORTE CELULAR Luana Queiroz LESÃO CELULAR Quando os limites das células são ultrapassados na sua capacidade, ocorre a lesão celular. Lesões celulares podem ser reversíveis, com restituição da morfostase e da homeostase e, portanto, da normalidade, e irreversíveis, cujo processo caminha para a morte celular. Considerações Importantes Resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração do estímulo. Conseqüências da lesão depende do tipo, estado e adaptabilidade da célula. O comprometimento de algum sistema celular produz efeitos secundários generalizados. Etapas da lesão celular Homeostasia Adaptação Lesão reversível Lesão irreversível Morte celular EVENTOS CELULARES ENVOLVIDOS NA LESÃO Privação de oxigênio – hipóxia, interfere na respiração oxidativa aeróbica e é uma causa comum e muito importante de lesão e morte celular. Causas: isquemia, redução da capacidade em carrear oxigênio. ATENÇÃO: NÃO CONFUNDIR: a isquemia é a causa mais comum de hipóxia, e pode ser entendida como a perda de suprimento sanguíneo em um tecido por causa do impedimento do fluxo arterial ou da redução da drenagem venosa. Agentes químicos: substâncias químicas podem lesar a célula por alterarem a permeabilidade da membrana, a homeostase osmótica e a integridade de uma enzima ou cofator. Ex.: CO, inseticidas, drogas terapêuticas, etanol,etc. Agentes infecciosos: vírus, bactérias, fungos, protozoários, helmintos. Reações imunológicas: as reações imunes podem promover lesão, como as doenças autoimunes e as reações de hipersensibilidade (alergias). Defeitos genéticos: podem causar lesão celular por causa da deficiência de ptns funcionais, acúmulo de DNA danificado ou ptns mal dobradas. Estes últimos desencadeiam a apoptose. Ex.: Síndrome de Down, anemia falciforme. Desequilíbrios nutricionais: maior causa de lesão celular. Tanto a deficiência (hipovitaminoses) qto o excesso (obesidade) aumentam os riscos para o desenvolvimento de doenças. Ex.: obesidade – risco aumentado de diabetes melittus tipo 2, dietas ricas em gordura animal – desenvolvimento de aterosclerose. Causas de lesão celular Causas de lesão celular Causas de lesão celular A célula normal Tipos de lesão celular LESÃO REVERSÍVEL Dois aspectos morfológicos caracterizam a lesão: tumefação celular: resultado da falência das bombas de íons na membrana plasmática, dependentes de energia, levando à incapacidade de manter a homeostase iônica e de fluido. degeneração gordurosa ou esteatose: surgimento de vacúolos lipídicos grandes ou pequenos no citoplasma. Nas lesões tóxicas e hipóxia. LESÃO IRREVERSÍVEL Dois fenômenos caracterizam essa lesão: incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (perda da fosforilação oxidativa e geração de ATP); distúrbios profundos na função da membrana. NECROSE Lesão Celular Reversível TUMEFAÇÃO CELULAR: Alteração do metabolismo das proteinas. Atinge as células parenquimatosas principalmente do fígado, rins e coração. Caracteriza se por alterações nas mitocôndrias e acúmulo de água no seu interior. Causas: infecções, tóxicos, carencia de O2. Alterações: aumento do volume do órgão atingido, palidez, diminuição do brilho. Membrana celular mantém o Na mais alto fora da célula do que dentro, ao contrário do K . Membrana celular perde a sua função principalmente por carência de energia. – Mitocôndria – ATP – O2, glicose, ácidos graxos ou enzimas de oxidação. TUMEFAÇÃO CELULAR (ESQUEMA DA LESÃO): Redução das oxidações nas mitocôndrias → carência de energia na membrana celular→ perda da capacidade de regular permeabilidade celular → saída de potássio da célula e entrada de sódio → aumento da pressão osmótica →entrada de água na célula→tumefação das mitocôndias. ESTEATOSE: Conceito: acúmulo de lípides em células, tecidos ou orgãos (intercelulares). células parenquimatosas e mesenquimatosas e substâncias Esteatose Hepática Aumento do volume do fígado relacionado ao acúmulo de triglicérides nos hepatócitos. Etiologia: superalimentação, carência alimentar, hipoxemia, tóxicos (ação tóxica do álcool nos hepatócitos, causando necrose. Carência de substâncias e colina que forma fosfolípides, capazes de transportar a gordura para fora do fígado). ESTEATOSE HEPÁTICA: O organismo desencadeia processo inflamatório contra os hepatócitos, que são destruidos, formando tecido fibrose. Lesão Celular Reversível Lesão Celular Reversível Lesão Celular Reversível Lesão Celular Irreversível TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): Necrose: quando o dano da membrana é grave, as enzimas extravasam dos lisossomos, entram no citoplasma e digerem a célula. É a maior via de morte celular. Sempre associada a lesão celular patológica. Apoptose (morte celular programada): quando a célula é privada de fatores de crescimento, o DNA ou as ptns são danificados sem reparo, a célula se suicida. Ocorre dissolução nuclear com integridade da membrana mantida. Não necessariamente associado a um processo patológico. TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): Princípios Gerais: A resposta ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, duração e gravidade; As consequências dependem do tipo, status, adaptabilidade e fenótipo genético da célula lesada; A lesão resulta de alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais componentes celulares essenciais. Os alvos mais importantes dos estímulos nocivos são: mitocôndrias; necrose apoptose Membranas celulares; Síntese de ptns; Citoesqueleto; Genoma celular. Princípios Gerais: Depleção de ATP: falha das funções dependentes de energia, em particular o rompimento estrutural do aparelho de síntese proteica, promovendo uma lesão reversível e necrose; Lesão mitocondrial: depleção de ATP, gerando falha nas funções celulares dependentes de energia e, por fim, a necrose. Sob algumas condições, extravasamento de ptns que causam apoptose; Influxo de cálcio: falência da bomba de Ca+2 determina o influxo do cátion e a ativação de enzimas que danificam os componentes celulares e podem disparar a apoptose; Princípios Gerais: Acúmulo de espécies reativas do oxigênio: modificação covalente de ptns celulares, lpds e ácidos nucleicos; Aumento da permeabilidade das membranas: pode afetar a membrana plasmática, lisossômica, mitocondriais; tipicamente culmina em necrose; Acúmulo de DNA danificado e ptns mal dobradas: apoptose. TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): TIPOS DE MORTE CELULAR (LESÃO IRREVERSÍVEL): Sítios Vulneráveis na Lesão Celular Características Celulares na Necrose e na Apoptose Característica Necrose Apoptose Tamanho Núcleo Membrana plasmática Conteúdos celulares Inflamação adjacente Papel fisiológico ou patológico Tumefação Fragmentação do núcleo Rompida Digestão enzimática;extravasam da célula Frequente Sempre patológica (finalização da lesão irreversível) Retração Picnose-cariorrexe- cariólise Intacta; orientação de lpds alterada Intactos; liberados dos corpos apoptóticos Não Sempre fisiológica; eliminação de células indesejadas; pode ser patológica sobretudo após lesão de DNA Características Celulares na Apoptose – células normais - núcleo em picnose, com diminuição de volume e intensa basofilia (hipercromatismo) C – cariorrexe, distribuição irregular da cromatina, a qual se acumula na membrana nuclear; nessa fase, o núcleo pode se fragmentar (D) E - dissolução da cromatina e desaparecimento da estrutura nuclear. Picnose: o núcleo apresenta um volume reduzido e torna-se hipercorado, tendo sua cromatina condensada;Cariorrexe: a cromatina adquire uma distribuição irregular, podendo se acumular em grumos na membrana nuclear; há perda dos limites nucleares; Cariólise ou cromatólise: há dissolução da cromatina e perda da coloração do núcleo, o qual desaparece completamente. Características Celulares na Apoptose LEMBRETE: A apoptose é induzida por um programa de suicídio celular rigidamente regulado, no qual as células destinadas a morrer ativam enzimas capazes de degradar seu próprio DNA e as ptns nucleares e citoplasmáticas. Mecanismos de Lesão Celular na Apoptose (Causas de Apoptose) A. Em situações fisiológicas: Destruição programada de células durante a embriogênese: implaninvotação, organogênese, involução do desenvolvimento e metamorfose. Involução de tecidos hormônio-dependentes sob privação do hormônio: ex.: regressão da mama após amamentação; menstruação. Perda celular em pop. celulares proliferativas: manutenção constante da pop. celular. Mecanismos de Lesão Celular na Apoptose (Causas de Apoptose) A. Em situações fisiológicas: Morte de células que já tenham cumprido seu papel: neutrófilos na inflamação aguda, linfócitos ao término da RI (privadas de fatores de crescimento). Eliminação de linfócitos autorreativos: antes ou depois da maturação. Morte celular induzida por linfócitos TCD8+ (Tc) mecanismo de defesa contra vírus e tumores (eliminando células neoplásicas). Mecanismos de Lesão Celular na Apoptose (Causas de Apoptose) B. Em situações Patológicas: Lesão de DNA: radiação, drogas citotóxicas (quimioterapia), temperaturas extremas, hipóxia. Acúmulo de ptns mal dobradas: mutações genéticas, fatores extrínsecos (lesão por radicais livres). Estresse do RE. Lesão celular em certas infecções: perda de células infectadas por RI do hospedeiro, apoptose induzida pelo vírus (AIDS, adenovírus). Atrofia patológica no parênquima de órgãos por obstrução de ducto: no pâncreas, parótida e rins. Mecanismos de Lesão Celular na Apoptose (Causas de Apoptose) B. Em situações Patológicas: Degradação enzimática de ptns e DNA, iniciada pelas caspases; Reconhecimento e remoção das células mortas pelos fagócitos. Mecanismos de Lesão Celular na Apoptose Via mitocondrial (intrínseca) – iniciada pela perda de sinais de sobrevivência, lesão de DNA e acúmulo de ptns mal dobradas; associada com extravasamento de ptns pró-apoptose da mitocôndria para o citoplasma, onde disparam a ativação das caspases. Via do receptor de morte (extrínseca) – elimina linfócitos autorreativos e lesão por linfócitos Tc; iniciada através dos receptores de morte (família de receptores de TNF). Padrões de Necrose Necrose coagulativa: componentes celulares estão mortos, mas a estrutura básica do tecido está preservada por alguns dias. Ex. infartos (áreas de necrose isquêmica). Necrose liquefativa: digestão das células mortas, resultando em um tecido de aspecto viscoso. Ex. pus, em infecções bacterianas focais e fúngicas. Necrose gangrenosa: aplicado a um membro que tenha perdido seu suprimento sanguíneo e que sofreu necrose coagulativa. Padrões de Necrose Necrose caseosa: caracterizada pelo granuloma, onde há uma borda inflamatória, e a estrutura do tecido está rompida e de contornos indistinguíveis. Necrose gordurosa: áreas focais de destruição gordurosa, resultantes da liberação de lipases pancreáticas. Ex. pancreatite aguda. Necrose fibrinóide: observada nas reações imunes que envolvem os vasos sanguíneos. Complexos Ag-Ac depositados na parede de artérias. Ex. poliartrite nodosa. Padrões de Necrose Necrose caseosa: caracterizada pelo granuloma, onde há uma borda inflamatória, e a estrutura do tecido está rompida e de contornos indistinguíveis. Necrose gordurosa: áreas focais de destruição gordurosa, resultantes da liberação de lipases pancreáticas. Ex. pancreatite aguda. Necrose fibrinóide: observada nas reações imunes que envolvem os vasos sanguíneos. Complexos Ag-Ac depositados na parede de artérias. Ex. poliartrite nodosa.