Crescimento e Adaptação Celular

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Crescimento e Adaptação Celular
Prof. Msc. Jeeser Almeida
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Há mais de 100 anos teve-se início da ideia de: 
			Patologia Celular
As células são responsáveis por realizar as funções básicas do organismo:
Metabolismo
Reprodução
Movimento Divisão celular
Hereditariedade
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A adaptação às necessidades fisiológicas ou não-fisiológicas pode ser alcançada mediante:
Aumento de células: Hiperplasia
Redução de células: Aplasia
Ação desencadeada por hormônios; processos de compensação.
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O tamanho celular pode:
Aumentar – Hipertrofia
Diminuir – Atrofia
É ocasionado de forma hormonal ou devido alguma necessidade do organismo
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As células atrofiadas não estão mortas: Podem ser reativadas
 – com exceção de células permanentes (atrofia cerebral)
Importante saber: Algumas vias sinalizadoras podem ocasionar a atrofia ou apoptose. 
Desta forma um número de células podem morrer em um tecido atrófico.
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Metaplasia
Trata-se de uma transformação reversível de um tipo de célula madura em outro.
Tentativa do organismo de substituir um tipo celular exposto a um estresse por um tipo celular mais apto a suportar.
Epitelio ciliado do trato respiratório
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Metaplasia
Embora a metaplasia ocasione um epitélio mais apto, isto pode ocasionar alguma lesão posterior, pois pode ocorrer um desenvolvimento de células tumorais
No caso do trato respiratório, a célula metaplásica é desprovida de secreção de muco e tampouco ação ciliar, gerando uma mudança indesejada.
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Esôfago de Barret
Mudança anormal nas células do esôfago inferior, podendo ser ocasionada por uma exposição crônica ao ácido estomacal.
Lesão pré-maligna  câncer de esôfago
 Causa: Refluxo gastroesofágico
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Apoptose: Uma abordagem fisiológica
A morte celular programada
Existe um elevado número de morte celular programada
Pra que serve essa morte excessiva das células?
Exemplo: Em animais, a apoptose ocorre para eliminar células desnecessárias. Ajuda no desenvolvimento embrionário
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Morte programada
Células do sistema nervoso: A morte celular ajusta o número celular do nervo para que se iguale ao número de células-alvo que se conectam ao nervo.
Controle de qualidade: 
Células anormais
Mal posicionadas
Não-funcionais
Potencialmente perigosas
Manutenção do equilíbrio
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Apoptose 
Se retirarmos uma parte do fígado de um rato ?
Ocorre proliferação de células para compensação
Se o fígado sofrer um aumento por algum tratamento?
(fenobarbital)
Ocorre apoptose até o retorno do tamanho normal do fígado. Logo o fígado é mantido por meio de uma taxa de regulação:
 Morte x Nascimento celular
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Apoptose e Medula
Alta taxa de apoptose; Muitas células do sangue são produzidas.
Neutrófilos: São produzidos constantemente em larga escala. Contudo, ocorre a morte sem ao menos estas células terem funcionado.
Este ciclo é necessário para se manter um suprimento imediato de neutrófilos de vida curta para combater rapidamente uma infecção no corpo.
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Em suma:
As células podem ativar um programa de morte intracelular e de maneira controlada
Apoptose: Contração – condensação – fragmentação
Papel de células vizinhas/macrófagos: eliminam as células antes do vazamento do conteúdo citoplasmático.
A apoptose depende de enzimas proteolíticas: caspases
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Envelhecimento e Expectativa de vida
Processo normal e inevitável
Roma antiga: 25 anos
Japão: 80 anos
Redução da mortalidade infantil: Tratamento de infecções
Nações industrializadas: Aumento notável nos últimos 100 anos
Causa de morte: 50% Cardiovascular e 25% tumores
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Envelhecimento
Vida média máxima: 100 anos
Aos 98 anos apenas 10% estarão vivos após 3 anos
Jeanne Calment – França (122 anos)
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Envelhecimento
Causas não muito claras
Até as células cultivadas individualmente envelhecem após um certo número de ciclos.
Pode-se dizer que o envelhecimento é geneticamente determinado.
Envelhecimento precoce: gene que codifica a DNA-helicase
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Síndrome de Werner
Progeria: Aceleração do envelhecimento; 
É ocasionada por uma mutação no gene LMNA, responsável pela produção da Lamin A.
Lamin A: Proteína que interliga e mantêm o núcleo da célula concentrado.
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Envelhecimento
Gene MORF4: Pode gerar imortalidade nas células. Logo, quando o MORF4 sem mutação é transmitido para células de câncer, sua proliferação é interrompida
Maior expressão de MORF4 em células velhas
Mutação no gene Age1provoca resistência contra os radicais livres.
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Lesão Oxidativa
Relacionada com o envelhecimento
Com o avanço da idade, lipídeos de membrana, DNA e algumas proteínas são danificadas por radicais de O2 e acabam se acumulando.
Redução de enzimas protetoras contra a oxidação
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Redução Fisiológia
Capacidade respiratória máxima
Débito cardíaco
VO2max
Taxa de filtração glomerular
Diminuição de massa muscular e óssea
Aumento de gordura: Fatores Endócrinos
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Fatores Limitantes
Endocrinologia do Envelhecimento
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Problemas de memória
Relacionados ao envelhecimento
Orientação em ambiente desconhecido
Causa: Alteração de potenciação de longa duração no córtex e no hipocampo.
Redução no número de neurônios
Redução no fluxo sanguineo
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Telômeros e Envelhecimento
Telomeros: Do grego  Parte final.
Estruturas constituídas por fileiras repetitivas de proteínas e DNA.
Função: Manter a estabilidade estrutural do cromossomo.
Toda vez que uma célula se divide, ocorre um encurtamento dos telomeros.
Estas estruturas não são capazes de se regenerar
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Telomeros e Envelhecimento
Após um certo tempo, os telomeros impedem a replicação de cromossomos: Célula sem funcionalidade
O encurtamento dos telomeros eliminam alguns genes que são indispensáveis à sobrevivência da célula.
A partir do momento em que os telomeros vão se esgotando, o organismo tende a morrer em um curto prazo de tempo
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Estrutura dos telômeros
Repetição de nucleotídeos associado a uma proteína
TTAGGG
Telômero como relógio: A cada duplicação celular ocorre um encurtamento no telômero.
Expectativa de vida x Quantidade de Telômeros
Senescência celular x Telômeros
Superlongevidade: ???
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Enzima Telomerase
Prevenção do encurtamento progressivo dos cromossomos.
A telomerase adiciona sequências repetidas na produção do DNA – (Equilíbrio Dinâmico) – 
Esta presente tanto em células embrionárias e tumores
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Nervos
Potenciais de Membrana
Transmissão Nervosa
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Todos os sinais nervosos são 
transmitidos por fibras nervosas:
Cérebro
Medula Espinhal
Nervos Periféricos
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Anatomia Fisiológica
da Fibra Nervosa
A fibra nervosa é formada de duas partes:
	
	
Central: AXÔNIO
Envoltório: BAINHA DE SCHWANN
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Axônio
Estrutura tubular longa
Possui uma membrana adaptada para a transmissão de sinais neurais de modo específico
			 (membrana axônica)
No interior da membrana existe o axoplasma (líquido em gel)
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Bainha de Mielina
Bases Bioquímicas 
Esfingolipídios: lipídeos complexos com ausência de glicerol, sendo sua estrutura central fornecida por um aminoálcool de cadeia longa (Esfingosina) 
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Bainha de Mielina
Bases Bioquímicas 
Os esfingolípideos são particularmente encontrados com abundância no sistema nervoso.
A esfingosina se transforma em uma molécula conhecida como esfingomielina
A esfingomielina ocorrem nas membranas celulares do sistema nervoso
Bainha de Mielina: é uma bainha, rica em lipídios que circunda
o axônio em células nervosas.
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Bainha de Mielina
Além de possuir uma bicamada lipídica, ela possui uma quantidade de proteínas em menor quantidade em relação a outras membranas.
Possui uma função de extrema importância:
Isolante elétrico, no qual permite uma condução mais rápida e mais eficiente dos impulsos.
Sua estrutura é favorável pois facilita a liberação rápida dos impulsos nervosos. Ela fica disposta em seções ao longo do axônio.
Cada espaço entre as bainhas é chamado de nódulo de Ranvier. 
Assim o impulso elétrico salta de um nódulo para outro. Condução saltatória.
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Todas células do corpo humano apresentam um potencial elétrico através da membrana.
Em níveis de repouso o potencial é negativo
Ocorre quando diferenças nos níveis iônicos dos líquidos intra e extracelulares
Intracelular: K+
Extracelular: Na+
Potenciais de Membrana
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Papel fundamental na transmissão dos sinais neurais
Controle de contração muscular
Secreção glandular
Outras funções
Potencial de ação
Neurofibromatose
(Doença de Recklinghausen)
Transtorno hereditário; autossômico e dominante
Apresenta mudanças desenvolvidas no sistema nervoso, músculo, ossos e pele.
Lesões na pele
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Concentração de Sódio [Na+]
Exterior do axônio: 142
Interior do axônio: 14
Concentração de Potássio [K+]
Exterior do axônio: 4
Interior do axônio: 140
Concentrações Iônicas
- 90mV
K+
4
140
Na+
142
14
Estado de repouso: permeabilidade apenas ao potássio
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Membrana axônica em repouso é quase impermeável ao Na+
O K+ torna-se altamente concentrado na membrana interna
Algumas proteínas da membrana são negativas
Desenvolvimento do Potencial de Membrana
K+ = carga positiva
Equação de Nernst
= -61 x log
 Conc. Interna
 Conc. Externa
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Impulso Nervoso: Potencial de Ação
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Lei do Tudo ou Nada
Um estímulo fraco não é capaz de excitar apenas uma parte da fibra nervosa; 
Ou o estímulo é bastante forte para despolarizar toda a fibra, ou simplesmente não a despolariza.
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Revisão: Neurônio
É a célula do SN – unidade básica
 ~100bi nos humanos
Constituído basicamente por:
corpo celular – dendritos – axônio
Sinapses: Pontos no qual as extremidades dos neurônios se encontram e o estímulo é enviado para o outro neurônio.
Neurotransmissores
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Neurônios
Aferentes – Receptores / Sensitivos
	Reagem a estímulos exteriores e despertam a reação, caso necessário.
Conectores 
	Bastante numeroso. Transmitem o sinal dos neurônios sensitivos ao SNC. Ligam neurônios motores entre si.
Eferentes – Motores / Efetuadores
	Transmite o sinal do SN ao órgão, este realiza a ação enviada pelo encéfalo ou pela medula espinhal.