Mecanismos de injuria a celula

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Mecanismos de injúria 
à célula 
Letícia Yamasaki Buck 
 
 
Universidade do Oeste Paulista – UNOESTE 
2013 
Relação célula-injúria 
 Resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração 
do estímulo. 
 Consequências da injúria dependem do tipo, estado e 
adaptabilidade da célula. 
 O comprometimento de algum sistema celular produz 
efeitos secundários generalizados. 
 Primeiro há alteração bioquímica e depois morfológica 
Causas de injúria celular 
 Hipóxia e Anóxia 
 Agentes físicos 
 Agentes químicos 
 Agentes infecciosos 
 Reações imunes 
 Alterações genéticas 
 Alterações nutricionais 
Hipóxia e anóxia 
 Falta de oxigênio leva ao decréscimo da fosforilação 
oxidativa mitocondrial. 
 
 Produção de ATP é diminuída. 
 
 
 
Diminuição de todos os mecanismos 
celulares dependentes de energia 
Hipóxia e anóxia 
1. Diminuição da atividade da Bomba de Na+/K+. 
 Influxo de Na+ e água. 
 Edema celular (RE e mitocôndria). 
 
2. Glicólise anaeróbica 
 Ácido lático - pH 
 Dano a cromatina nuclear (condensação do DNA) 
 Mecanismos enzimáticos prejudicados 
Meio extracelular Meio intracelular 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ Ca
+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
H2O 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
Hipóxia e anóxia 
3. Desacoplamento dos ribossomos 
 Queda de síntese proteica 
 Deposição de lipídeos 
 
4. Diminuição da síntese de ATP 
 acúmulo de FADH e NADH2 
 redução da atividade do ciclo de Krebs 
 aumento de acetil CoA 
Dano ao DNA celular 
 Informação genética 
 Transcrição  Tradução  Proteína 
 Alterações em seqüências de bases – mutações 
 Mecanismo de síntese proteica prejudicado 
 Não produção 
 Formação de proteínas defeituosas – anômalas 
 Formação de proteínas nocivas 
 Neoplasias 
Acúmulo de radicais livres 
“Móleculas que apresentam elétrons não-emparelhados 
na órbita externa do átomo” 
 Reativos a qualquer outro tipo de molécula: 
lipídeos,proteínas e ácidos nucleicos. 
 Podem iniciar reações em cadeia com a formação de 
novos radicais livres. 
 São gerados de reações de oxirredução, com 
participação do oxigênio 
 O2
-*, OH*, CCl3* 
 Stress oxidativo 
Acúmulo de radicais livres 
 Mecanismos celulares de inativação 
 
 Antioxidantes 
 Bloqueiam a formação ou promovem inativação dos 
RL. 
 Vit E, vit C, SOD. 
 
 Mecanismos enzimáticos 
 Catalase 
 Superóxido dismutase 
 Glutation peroxidase 
Acúmulo de radicais livres 
 Efeitos dos radicais livres na injúria celular 
 
a) Degradação de fosfolipídeos de membrana 
 Memb. plasmática e de organelas - OH* 
 Interação é instável e altamente reativa 
 Reação em cadeia autocatalítica (propagação) 
 Lesão celular grave 
Acúmulo de radicais livres 
b) Modificação oxidativa de proteínas 
 Oxidação de aminoácidos – pontes dissulfeto 
 Fragmentação de proteínas 
 
c) Lesão ao DNA 
 Reação com Timina 
 DNA nuclear e mitocondrial 
 
Influxo de cálcio 
 Ca+ é um importante mediador da injúria celular. 
 [Ca+] citoplasmática<1µmol (mitocôndria e RE) 
 [Ca+] extracelular = 1,3mmol 
 Essa [Ca+] é modulada pelos canais de Ca+ ATP 
dependente 
 Aumento da [Ca+]  Ativação de enzimas 
 ATPases 
 Fosfolipases 
 Proteases 
 Endonucleases 
Meio extracelular Meio intracelular 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ 
Ca+ Ca
+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
H2O 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
H2O 
Ca+ 
Ca+ 
Permeabilidade de membrana 
 Perda da capacidade seletiva 
 
 Mitocôndria, MP e outras organelas 
 Resultado de injúria - ATP, Ca+,  RL. 
 
 Toxinas bacterianas 
 Proteínas virais 
 Sistema complemento 
 Vários agentes físicos e químicos 
Lesão reversível e irreversível 
  ATP, perda da integridade de membrana, 
defeitos de síntese proteica e dano ao DNA. 
 
 Injúria é retirada  retorno da homeostasia 
 REVERSÍVEL 
 
 Injúria excessiva ou persistente  morte 
 IRREVERSÍVEL 
 
Lesão reversível e irreversível 
 “Linha” de irreversibilidade 
 Difícil determinar – vários mecanismos 
 
Inabilidade de reversão da disfunção 
mitocondrial 
 
Distúrbios graves das funções das membranas 
Degenerações 
2013 
Degenerações 
 Injúria celular reversível 
 
 Fatores que causem alterações do metabolismo 
celular ou tissular, usualmente reversíveis, 
ocorrendo perda da habilidade de manter o estado 
de homeostase normal ou adaptado. 
 
Degenerações 
 Classificação 
 
 Os processos degenerativos podem ser agrupados e 
classificados de acordo com a natureza química da 
substância que se acumula na célula e/ou interstício 
lesados. 
Acúmulo intracelular de Designações 
Água Degeneração hidrópica 
Lipídeos Esteatose e Lipidoses 
 Proteínas Transformação hialina 
Glicídeos Infiltração glicogênica 
Degeneração hidrópica 
 Acúmulo intracelular de água, consequência de 
desequilíbrios no controle do gradiente 
osmótico na membrana citoplasmática e nos 
mecanismos de absorção e eliminação de água 
e eletrólitos intracelulares. 
Degeneração hidrópica 
 Tumefação turva 
 Processo inicial 
 Aspecto homogêneo 
 
 Degeneração vacuolar 
 Processo mais avançado da tumefação turva. 
 Formação de vacúolos intracitoplasmáticos mal 
delimitados (citoplasma “rendilhado”) 
Degeneração hidrópica 
 Causas: 
 
 Hipóxia, 
 Infecções bacterianas e virais, 
 Hipertermia, 
 Intoxicações endógenas e exógenas, 
 Etc... 
Degeneração hidrópica 
 Mecanismo: 
 ↓O2 → ↓Respiração mitocondrial → ↓ATP: 
 ↓Atividade da Bomba de Na/K, com ↑Na+ e H2O e ↓K+ 
 ↓Síntese e reciclagem de fosfolípides → Perda de fosfolípides e da 
integridade da membrana com ↑Ca+2 e ativação de enzimas líticas 
- Fosfolipases, proteases, ATPases e Endonucleases 
 ↑Respiração anaeróbica, com ↑de lactatos e ↓pH (acidofilia 
citoplasmática com perda dos grânulos da matriz, condensação da 
cromatina nuclear). 
 
Degeneração hidrópica 
 Características microscópicas 
 Aumento do volume celular, com alteração da proporção 
citoplasma/núcleo e vacuolização citoplasmática 
 A água se encontra compartimentalizada e, de acordo com a 
distensão pode ocasionar ruptura celular (base para a formação 
de vesículas nas viroses epiteliotrópicas vesiculares). 
 Vacúolos aumentam de volume, freqüência e intensidade de 
acordo com o estágio da lesão. 
Degeneração gordurosa 
 Conceito: 
 Acúmulo anormal reversível de lípideos no citoplasma de células 
parenquimatosas (principalmente de túbulos renais, hepatócitos, 
e fibras do miocárdio - células que normalmente metabolizam 
muita gordura) 
 Ocorre em células em que normalmente lípideos não seriam 
evidenciados histologicamente, formando vacúolos (pequenos e 
múltiplos ou único e volumoso) em consequência de 
desequilíbrios na síntese, utilização ou mobilização 
LÓBULO 
CLÁSSICO 
ÁCINO PORTAL 
LÓBULO PORTAL 
Degeneração gordurosa 
 Esteatose hepática 
1. Supressão da síntese proteica 
 Não há formação de proteína – sem liberação de TG 
 Desnutrição 
 Produtos tóxicos (CCl4 – forma radicais livres que 
destroem membranas de RE). 
 Aflatoxina – liga-se ao DNA nuclear e interfere na 
síntese de proteínasDegeneração gordurosa 
 Esteatose hepática 
 
2. Supressão da oxidação de AG 
 HIPÓXIA 
 ↓O2 - ↓ fosforilação oxidativa - ↓ ATP 
 Não há oxidação de AG em TG (ou colesterol e 
fosfolipídeos) 
 Hepatócitos mais afetados: centrolobular 
Degeneração gordurosa 
 Esteatose hepática 
3. Excesso de AG 
 Dieta rica em lipídeos 
 Foie grass (patê de fígado de ganso) 
 Mobilização excessiva do tecido adiposo 
 Inanição (↓ lipídeo e proteínas) 
 Desequilíbrio energético (vacas em alta produção leiteira) 
 Diabetes mellitus 
Degeneração gordurosa 
 Características macroscópicas: 
 
 Volume e coloração: causa da quantidade de lipídeo acumulado. 
 ↑ de volume,↓consistência (órgão mais pastoso), ↑ friabilidade e 
amarelamento, além da presença de gorduras emulsionadas na faca ao 
corte. 
 No fígado: ↑ de volume e peso com bordas abauladas e consistência 
amolecida, coloração amarelada, superfície externa lisa e brilhante, e 
superfície de corte untuosa, sem marcação lobular. 
 No coração: afeta principalmente os músculos papilares, determinando 
o aparecimento de listas amareladas ("tipo coração tigrado") quando 
focal. Todo amarelado e flácido quando difusa. 
 Nos rins: ↑ de volume, palidez e amarelamento. 
 
Degeneração gordurosa 
 Características microscópicas: 
 
 Vacuolização citoplasmática (vacúolos bem delimitados) 
 No processamento de rotina (e utilizando-se de HE), o álcool e o 
xilol dissolvem os lípides tornando o lipossomo um vacúolo 
vazio (espaço claro = imagem negativa do lípide). 
 Nos hepatócitos: Vacúolos pequenos e múltiplos (fase mais 
precoce) que podem se coalescer formando um único e 
volumoso, deslocando o núcleo para a periferia ("Célula em anel 
de sinete"). 
 A esteatose é quase sempre precedida de Tumefação celular e às 
vezes ocorre simultaneamente com essa e com necrose. 
DEGENERAÇÃO HIALINA 
 Conceito: 
 
 Acúmulo intracelular de material de natureza 
protéica, conferindo às células e tecidos afetados 
um aspecto hialino [gr. "hyalos" = vítreo, claro, 
homogêneo, translúcido, amorfo, denso, 
eosinofílico e refringente]. 
DEGENERAÇÃO HIALINA 
 Causas 
 Corpúsculos de inclusão celular 
 Aflatoxina: alteração de DNA e síntese de proteínas 
anormais 
 Catarata senil 
 Acúmulo excessivo de proteínas normais 
 Acúmulo nas células de epitélio tubular renal na 
proteinúria 
 Células das vilosidades intestinais do intestino delgado 
no recém nascido aleitado com colostro. 
 Corpúsculos de inclusão viral