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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA FUNDAÇÃO ASSIS GURGACZ CURSO DE GRADUAÇÃO EM FISIOTERAPIA PATOLOGIA GERAL Prof. Me. Leandro Pivato Monitora Bruna Pupo Cascavel 2017 Patologia geral Prof. Me. Leandro Pivato Monitora Bruna Pupo SUMÁRIO AULA 01 – INTRODUÇÃO À PATOLOGIA ........................................................................................ 3 AULA 02 – ADAPTAÇÕES CELULARES AO ESTRESSE........................................................................ 5 AULA 03 – LESÕES SUBLETAIS: DOENÇAS DEGENERATIVAS.......................................................... 11 AULA 04 – LESÕES LETAIS: MORTE CELULAR ............................................................................... 20 AULA 05 – INFLAMAÇÃO ............................................................................................................ 30 AULA 06 – RENOVAÇÃO, REGENERAÇÃO E REPARO DE TECIDOS ................................................. 45 AULA 07 – DISTÚRBIOS HEMODINÂMICOS.................................................................................. 54 AULA 08 - NEOPLASIAS............................................................................................................... 66 ESTUDOS DIRIGIDOS .................................................................................................................. 87 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................... 94 Aula 1 – Patologia - Introdução Leandro Pivato e Bruna Pupo 3 AULA 1 – INTRODUÇÃO À PATOLOGIA Introdução – conceitos gerais Patologia Patologia é o estudo (logos) do sofrimento (pathos) ou das doenças. Ela envolve a investigação das causas da doença e as alterações associadas em nível de células, tecidos e órgãos, que resultam em sinais e sintomas presentes no paciente. Para dar o diagnóstico e orientar a terapia na prática clínica, os patologistas identificam alterações na aparência macro ou microscópica (morfologia) das células e tecidos, e as alterações bioquímicas nos fluidos corporais (como o sangue e a urina). Os patologistas também usam várias técnicas morfológicas, moleculares, microbiológicas e imunológicas que identificam as alterações bioquímicas, estruturais e funcionais que ocorrem nas células, nos tecidos e nos órgãos em resposta a lesão. Assim, pode-se definir a patologia como a “ciência que estuda a causa das doenças, os mecanismos que as produzem, os locais em que ocorrem e as alterações morfológicas e funcionais que apresentam”. Compreender a patologia envolve compreender também as definições de saúde e doença. Se gundo a OMS, saúde é o estado de adaptação do organismo ao ambiente físico, psíquico e social, enquanto que doença pode ser definida como falta de adaptação ao ambiente, no qual o indivíduo se sente mal (sintomas) e/ou apresenta alterações orgânicas evidenciáveis (sinais). Elementos da patologia: Etiologia ou causa pode ser genética (mutações, herdadas, polimorfismos) ou adquiridas (infecção, fator nutricional, químico ou físico). Muitas condições patológicas são multifatoriais, e surgem dos efeitos de v ários estímulos externos em um indivíduo geneticamente susceptível; Patogenia refere-se à sequência de eventos na resposta das células ou tecidos ao agente etiológico, desde o estímulo inicial à expressão final da doença. Mesmo quando a causa inicial é conhecida ela está várias etapas distante da expressão da doença; Alterações moleculares e morfológicas as alterações morfológicas referem-se às alterações estruturais nas células ou tecidos que são características de uma doença ou diagnósticas de um processo etiológico. A prática da patologia diagnóstica é devotada à identificação da natureza e progressão da doença, por meio de estudo das alterações morfológicas nos tecidos e alterações químicas nos pacientes. Perturbações funcionais e manifestações clínicas o resultado das alterações são as anormalidades funcionais que levam às manifestações clínicas (sinais e sintomas) da doença, bem como sua progressão (curso clínico e consequência). VISÃO GERAL DAS RESPOSTAS CELULARES AO ESTRESSE E AOS ESTÍMULOS NOCIVOS Na prática, todas as formas de doenças começam com alterações moleculares ou estruturais nas células, (Virchow, sec. XIX), e por isso a patologia se preocupa em estudar as respostas celulares às injúrias. As células são participantes ativos em seu ambiente, ajustando constantemente sua estrutura e função para se adaptarem às demandas de alterações e de estresse extracelular. Normalmente, as células mantêm um estado normal chamado homeostasia, no qual o meio intracelular é mantido dentro de uma faixa razoavelmente estreita dos parâmetros fisiológicos (metabolismo, diferenciação, especialização, limitações com células vizinhas e disponibilidade de substratos metabólicos). Quando encontram um estresse fisiológico ou um estímulo patológico, podem sofrer uma adaptação – respostas estruturais e funcionais reversíveis - alcançando um novo estado constante, preservando sua viabilidade e função. As principais respostas adaptativas são hipertrofia, hipotrofia, atrofia, hiperplasia, hipoplasia, aplasia, metaplasia e displasia. Se a capacidade adaptativa é excedida ou se o estresse externo é inerentemente nocivo desde o início, desenvolve-se uma sequência de eventos chamada lesão celular. Dentro de Aula 1 – Patologia - Introdução Leandro Pivato e Bruna Pupo 4 certos limites, a lesão é reversível (subletal) e as células retornam a um estado basal estável quando o estímulo agressor é removido; entretanto, um estresse grave, persistente e de início rápido, resulta em lesão irreversível (letal) e morte das células afetadas. A morte celular é um dos eventos mais cruciais na evolução da doença em qualquer tecido ou órgão. É resultante de várias causas, incluindo isquemia (redução do fluxo sanguíneo), infecções, toxinas e reações imunes. A morte celular constitui também um processo essencial e normal na embriogênese, no desenvolvimento dos órgãos e na manutenção da homeostasia. As desordens metabólicas e as lesões subletais, quando crônicas, podem estar associadas a acúmulos intracelulares de várias substâncias. O cálcio é geralmente depositado em sítios de morte celular, resultando em calcificação patológica. A lesão celular é um processo gradativo que produz alterações estruturais ou morfológicas, que podem ser macro, micro ou submicroscópicas. As alterações submicroscópicas podem ser identificadas por meio de métodos bioquímicos ou moleculares que inferem lesão de um tecido específico. As lesões ocorrem em uma sucessão de eventos, cuja evolução pode conduzir para a morte, para a recuperação ou para a cronicidade. O aspecto morfológico da lesão irá variar de acordo com o momento em que o diagnóstico é feito, isto é, com o momento do exame histopatológico. A evolução de uma lesão depende de seus fatores causais. Geralmente existe um estágio inicial livre de sinais e sintomas, que caracteriza o período de incubação da doença. Se for o caso de uma doença infecciosa, esse período pode corresponder à janela imunológica, isto é, o período desde a infecção até o início da resposta imunológica contra o patógeno, momento que descreve a soroconversão. Em seguida, surgem sinais e sintomas que podem ser inespecíficos, isto é, que podem surgir em diferentes tipos de condições patológicas, como cefaleia, náuseas, vômitos, entre outros, período este chamado de período prodrômico. O período de estado corresponde ao momento em que os sinais e sintomas evidentes são característicos de uma patologiaespecífica, o que facilita o diagnóstico. A partir do período de estado, a condição, sendo ou não tratada, pode evoluir para a cura, com ou sem sequelas; pode cronificar, sofrer complicações ou ainda evoluir para a morte do paciente. Do estágio de cronicidade, em alguns casos, embora não seja comum, pode haver evolução para cura. O mais comum é que da fase crônica surjam complicações e estas favoreçam a evolução para o óbito. Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 5 AULA 2 – ADAPTAÇÕES CELULARES AO ESTRESSE Introdução As adaptações são alterações reversíveis em número, tamanho, fenótipo, atividade metabólica ou das funções celulares em resposta às alterações no seu ambiente. Ocorrem por meio de dois tipos de alterações: estruturais e metabólicas. Geralmente as adaptações estão mais relacionadas às adaptações estruturais, enquanto que as adaptações metabólicas são mais comuns nas lesões subletais, que serão abordadas na próxima aula. As adaptações fisiológicas normalmente representam respostas celulares à estimulação normal pelos hormônios ou mediadores químicos endógenos (ex.: o aumento da mama e do útero, induzido por hormônio, durante a gravidez). As adaptações patológicas são respostas ao estresse que permitem às células modularem sua estrutura e função escapando, assim, da lesão. Tais adaptações podem ter várias formas distintas, mas geralmente estão relacionadas aos distúrbios de proliferação e diferenciação celulares. Embora as neoplasias caracterizem-se como um distúrbio de proliferação e diferenciação celular, trata-se de uma condição patológica já estabelecida e não de um processo adaptativo de células, portanto será estudado à parte. A multiplicação celular, responsável pela formação do conjunto de células que compõem os indivíduos, é indispensável durante o desenvolvimento normal dos organismos e necessária para repor as células que morrem após seu período de vida ou por processos patológicos. A diferenciação, que se refere à especialização morfológica e funcional das células, permite o desenvolvimento do organismo como um todo integrado. Como esses dois processos recebem influência de um grande número de agentes internos e externos, não é surpresa que, com certa frequência, surjam transtornos nos mecanismos que o controlam. Nomenclatura e classificação O controle da divisão e da diferenciação celular é feito por um sistema integrado e complexo que mantém a população celular dentro de limites fisiológicos. Alterações nesse sistema regulatório resultam em distúrbios ora do crescimento, ora da diferenciação, ora dos dois ao mesmo tempo. Embora uma classificação ideal não exista, apresenta-se a seguir uma maneira prática de agrupar os distúrbios do crescimento e da diferenciação celular. Alterações do volume celular Quando uma célula sofre estímulo acima do normal, aumentando a síntese de seus constituintes básicos e seu volume, tem-se a hipertrofia (do gr. Hyper =excesso, além; trophos = nutrição, metabolismo). O aumento do volume é acompanhado de aumento das funções celulares. Ao contrário, se sofre agressão que resulta em diminuição da nutrição, do metabolismo e da síntese necessária para a renovação de suas estruturas, a célula fica com volume menor, fenômeno que recebe o nome de hipotrofia (do gr. hypo = pouco, sob). Alterações da taxa de divisão celular Aumento da taxa de divisão celular acompanhado de diferenciação normal recebe o nome de hiperplasia (do gr. plasis = formação). Ao contrário, diminuição da taxa de proliferação celular é chamada hipoplasia. O termo aplasia (do grego= ausência) é muito usado como sinônimo de hipoplasia, o que não é totalmente correio. Assim, fala-se comumente em anemia aplásica quando, na maioria das vezes, trata-se de anemia hipoplásica. Alterações da diferenciação o celular Quando as células de um tecido modificam seu estado de diferenciação normal, tem-se a metaplasia (do grego meta = variação, mudança). Alterações do crescimento e da diferenciação celular Se há proliferação celular e redução ou perda de diferenciação, fala-se em displasia (do gr. dys = imperfeito, irregular). A proliferação celular autônoma, geralmente acompanhada de perda de diferenciação, é chamada neoplasia (do gr. neo = novo). Outros distúrbios Além das condições descritas anteriormente existem outras de posição ou conceituação mais imprecisas. A palavra agenesia (do gr. genesis = formação) significa uma anomalia congênita na qual um órgão ou uma parte dele não se forma (p.ex. agenesia renal, agenesia do septo interatrial do coração, agenesia de um lobo pulmonar). O termo distrofia é empregado para designar várias doenças degenerativas sistêmicas, genéticas ou não, como, por exemplo, as distrofias musculares. Ectopia ou heteropia (do gr. ektos = fora; hetero = diferente) é a presença de um tecido normal em localização anormal (p. ex., parênquima pancreático na parede do estômago). As hamartias são crescimentos focais, excessivos, de determinado tecido de um órgão. Quando formam tumores, estes são chamados hamartomas. Coristia consiste em erros locais do desenvolvimento em que um tecido normal de um órgão cresce em sítios onde normal mente não é encontrado (p. ex. proliferação de cartilagem no pulmão longe da parede brônquica). Hipertrofia A hipertrofia é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. Em Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 6 contraste, a hiperplasia é caracterizada por aumento do número de células devido à proliferação de células diferenciadas e substituição por células-tronco do tecido. Dito de outro modo, na hipertrofia pura não existem células novas, apenas células maiores, contendo quantidade aumentada de proteínas estruturais e de organelas. A hiperplasia é uma resposta adaptativa em células capazes de replicação, enquanto a hipertrofia ocorre quando as células possuem capacidade limitada de se dividir. A hipertrofia e a hiperplasia podem também ocorrer juntas e, obviamente, ambas resultam em órgão aumentado (hipertrófico). A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por fatores de crescimento ou estimulação hormonal específica. Durante a gravidez, o aumento fisiológico maciço do útero ocorre como consequência da hipertrofia e hiperplasia do músculo liso estimulado pelo estrogênio. Ao contrário, as células musculares estriadas da musculatura esquelética e do coração podem sofrer apenas hipertrofia em resposta ao aumento da demanda porque, no adulto, elas possuem capacidade limitada de divisão. Portanto, os levantadores de peso podem desenvolver um físico aumentado apenas por hipertrofia de células musculares esqueléticas individuais. Um exemplo de hipertrofia celular patológica é o aumento cardíaco que ocorre com hipertensão ou doença de valva aórtica. Os mecanismos que influenciam a hipertrofia cardíaca envolvem, pelo menos, dois tipos de sinais: os desencadeantes mecânicos, como o estiramento, e os desencadeantes tróficos, que tipicamente são mediadores solúveis que estimulam o crescimento celular, como fatores de crescimento (TGF-β, IGF-1, FGF) e agentes vasoativos (hormônios adrenérgicos e também agonistas α- adrenérgicos, angiotensina II e endotelina I) atuam coordenadamente para aumentar a síntese de proteínas. Embora a hipertrofia geralmente se refira ao aumento em tamanho das células ou tecidos, algumas vezes uma organela subcelular pode sofrer hipertrofia seletiva. Ex.: indivíduos tratados com barbitúricos exibem hipertrofia do retículo endoplasmático liso dos hepatócitos, o que representa uma resposta adaptativa que au menta a quantidade de enzimas (oxidases de função mista citocromo P-450), disponíveis para detoxificardrogas. No decorrer do tempo, os pacientes respondem menos às drogas por causa dessa adaptação. A adaptação a uma droga pode resultar em aumento da capacidade de metabolizar outras drogas. A ingestão de álcool também causa hipertrofia de REL e podem levar a níveis reduzidos de barbitúricos disponíveis que estejam sendo utilizados ao mesmo tempo. Embora o citocromo P-450 esteja relacionado a detoxificação, muitas substâncias se tornam mais ativas quando metabolizadas por esse sistema. A capacidade hipertrófica das células é limitada. Quando a massa tecidual não é capaz de compensar a sobrecarga por ela sofrida, pode haver rotura da membrana plasmática, com lise e extravasamento do conteúdo celular. Esse extravasamento pode conduzir à morte de células circunjacentes, produzindo um processo inflamatório, com necrose e que pode contribuir para a insuficiência do órgão. Um clássico exemplo é o infarto agudo do m iocárdio (IAM). Atrofia/Hipotrofia A diminuição do tamanho da célula, pela perda de substância celular, é conhecida como atrofia. Quando um número suficiente de células está envolvido, todo o tecido ou órgão diminui em tamanho, tornando-se atrófico. Assim, classicamente, pode-se definir atrofia ou hipotrofia como redução de um órgão ou tecido em função da redução do volume e do número de células (vale ressaltar que o termo está mais relacionado à redução do volume celular, mas alguns autores consideram que pode haver também redução do número de células; é importante lembrar ainda que Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 7 alguns autores diferenciam o termo atrofia de hipotrofia, considerando o primeiro como sendo mais grave e acentuado que o segundo). Deve ser enfatizado que, embora as células atróficas tenham sua função diminuída, elas não estão mortas. Pode ser fisiológica ou patológica. Atrofia fisiológica: comum durante o desenvolvimento normal – ex.: notocorda, ducto tireoglosso; a perda da estimulação hormonal na menopausa; involução fisiológica de órgãos, como útero pós gestação; Atrofia patológica: redução da carga de trabalho – desuso (fraturas, imobilização); perda da inervação; diminuição do suprimento sanguíneo (cérebro: atrofia senil ; doença arterial oclusiva); nutrição inadequada (marasmo, caquexia); perda da estimulação endócrina; Pressão – compressão tecidual (a desnervação). As alterações celulares fundamentais, associadas com a atrofia, são idênticas em todos esses contextos. Elas representam uma retração da célula para um tamanho menor no qual a sobrevivência seja ainda possível; um novo equilíbrio é adquirido entre o tamanho da célula e a diminuição do suprimento sanguíneo, da nutrição ou da estimulação trófica. Os mecanismos da atrofia consistem em uma combinação de síntese proteica diminuída e degradação proteica aumentada nas células. A síntese de proteínas diminui por causa da redução da atividade metabólica; A degradação das proteínas celulares ocorre, principalmente, pela via ubiquitina-proteossoma. A deficiência de nutrientes e o desuso ativam as ligases da ubiquitina, as quais conjugam as múltiplas cópias do pequeno peptídeo ubiquitina às proteínas celulares e direcionam essas proteínas para a degradação nos proteossomas. Acredita-se que essa via seja responsável também pela proteólise acelerada observada em várias condições catabólicas, incluindo a caquexia associada ao câncer. Em muitas situações, a atrofia é acompanhada também pelo aumento da autofagia, que resulta no aumento do número de vacúolos autofágicos. A autofagia (“comer a si próprio”) é o processo no qual a célula privada de nutrientes digere seus próprios componentes no intuito de encontrar nutrição e sobreviver. Hiperplasia A hiperplasia ocorre se o tecido contém populações celulares capazes de se dividir; ocorre simultaneamente com a hipertrofia, na maioria dos casos, e sempre em resposta ao mesmo estímulo. Caracteriza-se pelo aumento do número de células, resultando geralmente em aumento da massa de um órgão ou tecido. Surge como resultado da proliferação de células maduras induzidas por fatores de crescimento e, em alguns casos, pelo surgimento elevado de novas células a partir de células-tronco teciduais. Pode ser fisiológica ou patológica. Em ambas as situações, a proliferação celular é estimulada por fatores de crescimento que são produzidos por vários tipos celulares. Hiperplasia fisiológica o Hiperplasia hormonal aumenta a capacidade funcional de um tecido, quando necessário exemplificada pela proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez; o Hiperplasia compensatória aumenta a massa tecidual após lesão ou ressecção parcial; por exemplo, quando o fígado é parcialmente removido, a atividade mitótica das células restantes inicia-se 12 horas depois, restaurando o fígado ao seu peso normal. O estímulo para a hiperplasia nesse exemplo são os fatores de crescimento polipeptídicos produzidos pelos hepatócitos restantes, assim como as células não parenquimatosas do fígado. Após a restauração da massa do fígado, a proliferação celular é “desligada” pelos vários inibidores de crescimento. Hiperplasia patológica é causada por estimulação excessiva hormonal ou por fatores do crescimento. Por exemplo, após um período menstrual normal, há aumento da proliferação do epitélio uterino, que normalmente é estritamente regulada pela estimulação dos hormônios hipofisários, pelo estrogênio ovariano e pela inibição através da progesterona. Entretanto, se o equilíbrio entre estrogênio e progesterona é alterado, ocorre a hiperplasia do endométrio, causa comum de sangramento menstrual anormal. Outro exemplo é a hiperplasia prostática benigna, induzida por resposta a andrógenos. Ainda pode surgir como uma resposta a infecção viral (verrugas que surgem nas infecções por papiloma vírus). A hiperplasia não é uma condição maligna. Apesar da proliferação excessiva, ela não é descontrolada, pois não há mutação gênica. Em muitos casos, a hiperplasia patológica constitui um solo fértil no qual o câncer pode surgir posteriormente. Por exemplo, pacientes com hiperplasia do endométrio têm risco aumentado de desenvolver câncer endometrial. Hipoplasia/aplasia Refere-se à diminuição da população celular de um tecido, órgão ou parte do corpo. Também pode ser Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 8 fisiológica ou patológica. Hipoplasia fisiológica involução fisiológica e envelhecimento; Hipoplasia patológica geralmente vinculada a infecções ou por falhas patológicas de estimulação hormonal ou por fatores de crescimento. Metaplasia Metaplasia é uma alteração reversível na qual um tipo celular adulto (epitelial ou mesenquimal) é substituído por outro tipo celular adulto. Nesse tipo de adaptação celular, uma célula sensível a determinado estresse é substituída por outro tipo celular mais capaz de suportar o ambiente hostil. Acredita-se que a metaplasia surja por uma reprogramação de células-tronco que se diferenciam ao longo de outra via, em vez de uma alteração fenotípica (transdiferenciação) de células já diferenciadas. Mecanismos da metaplasia Reprogramação de células tronco sabidamente existentes em tecidos normais, diferenciando-se ao longo de uma nova via; Causadas por citocinas, fatores de crescimento e componentes da Matriz Extracelular (MEC) no ambiente das células. Expressão de genes direcionando às células para uma via específica de diferenciação através de estímulos externos. Exemplos: Metaplasia epitelial colunar para escamosa no trato respiratório em resposta à irritação crônica em fumantes. As células colunares ciliadas são substituídas por células escamosas estratificadas; Metaplasia escamosa tambémocorre em ductos excretores de glândulas salivares, epitélio da esclera e da córnea oculares (produz manchas opacas chamadas manchas de Bitot, e quando há queratinização das manchas sobre a córnea, a doença é chamada de ceratomalácia), pâncreas e ductos biliares, em resposta a cálculos; Metaplasia do tipo escamoso para colunar epitélio escamoso do esôfago é substituído por células colunares semelhantes às intestinais, sob influência de refluxo do ácido gástrico Esôfago de Barret; Leucoplasia ocorre em áreas de mucosa resultante da transformação de epitélio não queratinizado em epitélio queratinizado; Metaplasia de tecido conjuntivo transformação em tecido cartilaginoso, ósseo ou tecido adiposo. Obs.: as influências que predispõem à metaplasia, se persistirem, podem iniciar uma transformação maligna no epitélio metaplásico. Displasia A palavra displasia é empregada para denominar condições patológicas às vezes muito diferentes, e, por isso mesmo, é um termo confuso. Dentro do contexto deste capítulo, displasia é uma condição adquirida caracterizada por alterações do crescimento e da diferenciação celular acompanhadas de redução ou perda da diferenciação das células afetadas. Os exemplos mais conhecidos são as displasias epiteliais, nas quais ocorrem, em graus variados, aumento da proliferação celular e redução na maturação das células, que podem apresentar algumas atipias celulares e arquiteturais. Não raro, as displasias estão associadas a tecidos metaplásicos ou se originam neles. As mais importantes na prática são as displasias de mucosas, como a do colo uterino, a dos brônquios e a gástrica, pois muitas vezes precedem os cânceres que se formam nesses locais. Todavia, nem sempre uma displasia progride para o câncer, já que pode estacionar ou até mesmo regredir. A atipia mais importante nas displasias é a cariomegalia, resultante de alterações do conteúdo de DNA. No colo uterino, por exemplo, sabe-se que há poliploidia e, até mesmo, aneuploidia. Tudo isso demonstra que as displasias são processos mais complexos, nos quais há alterações na expressão dos genes que regulam a proliferação e a diferenciação das células de modo muito mais acentuado do que nas metaplasias, razão pela qual muitas delas são consideradas lesões pré-cancerosas. Muitas vezes é difícil distingui-las de neoplasias, inclusive pelas alterações genômicas que apresentam. Por essa razão, grupos de especialistas da OMS têm denominado as displasias nos epitélios de neoplasias intraepiteliais, classificadas em graus discreto, moderado Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 9 ou acentuado, conforme a intensidade e a extensão das alterações celulares. Assim, fala-se em neoplasia intraepitelial cervical (NIC I, II e III), neoplasia intraepitelial vulvar (NIV), neoplasia intraepitelial da próstata (PIN) etc. Quanto mais grave a displasia, maior o risco de sua evolução para um câncer. Ao lado das condições descritas, o termo displasia é empregado também para indicar outros processos patológicos cuja patogênese é variada e pouco conhecida. É o caso de certos defeitos malformativos (como a displasia renal) ou de doenças proliferativas acompanhadas de desordens arquiteturais, como a displasia óssea. LESÕES ECONDIÇÕES PRÉ-CANCEROSAS É fato bem conhecido que certas lesões morfológicas ou algumas condições patológicas associam-se a maior risco de aparecimento de um câncer; são, por isso, conhecidas como lesões ou condições pré-cancerosas. No entanto, esses termos devem ser entendidos c aplicados criteriosamente, pois do contrário podem ter conotação imprecisa e incorreta. Antes de mais nada. É preciso ficar claro que a ideia de lesão pré-cancerosa é probabilística e estatística. Nesse sentido, chama-se de pré-cancerosa uma lesão que tem maior probabilidade de evoluir para o câncer do que o tecido normal onde ela se desenvolve. Subentende -se com isso que nem toda lesão pré-cancerosa caminha inexoravelmente para um tumor maligno. Por essa razão, deveriam ser chamadas mais apropriadamente lesões potencialmente cancerosas. Além disso, não se sabe ao certo quanto tempo (meses ou anos) transcorre entre o achado de uma dessas lesões e o aparecimento do câncer. As principais lesões pré-cancerosas conhecidas são as displasias e. entre estas, as do colo uterino, da mucosa gástrica, do epitélio brônquico, epitélio glandular da próstata e epitélio vulvar. Nesses locais, pode até ser estabelecida uma graduação de intensidade do processo, em que existem lesões discretas, moderadas e acentuadas. Quanto mais desenvolvida é a lesão, maior é a probabilidade de evoluir para o câncer e menor é o tempo gasto para ocorrer a transformação cancerosa. Além desses exemplos de lesões espontâneas, também na patologia experimental as displasias têm grande interesse, já que precedem muitos dos cânceres induzidos em animais. As mais estudadas são as lesões da pele na carcinogênese cutânea por substâncias químicas; nesse modelo, podem ser reconhecidas c acompanhadas todas as fases evolutivas do processo de transformação maligna, desde a displasia até o câncer invasor. Certas hiperplasias ou neoplasias benignas são também co nsideradas lesões pré-cancerosas, uma vez que podem trans formasse em neoplasia maligna. Bons exemplos são a hiperplasia do endométrio e os pólipos adenomatoses do intestino grosso, especialmente o adenoma viloso, que tem grande probabilidade de evoluir pa ra um adenocarcinoma. A regeneração hiperplásica que ocorre no fígado cirrótico também é um elemento importante no surgimento do carcinoma hepatocelular. Outras vezes, o indivíduo tem determinadas doenças. Algumas de natureza genética, que o tornam mais predisposto a desenvolver certos tipos de câncer. Trata-se de defeitos hereditários em oncogenes, em genes supressores de tumores ou em genes reguladores do reparo do DNA que predispõem ao câncer. São exemplos a polipose familial do cólon (câncer do intestino grosso), o xeroderma pigmentoso (câncer cutâneo em regiões expostas à luz solar) e o carcinoma colorretal hereditário não-poliposo, que serão abordados adiante quando se tratar dos cânceres hereditários e outras doenças em que há defeitos nos mecanismos de reparo do DNA. Nessas doenças, não se encontram, pelo menos durante certo tempo, alterações morfológicas dos órgãos ou setores onde se formam os tumores. São, por isso, chamadas condições pré-cancerosas. Neoplasia intraepitelial cervical: Grau I (baixo grau): acomete o terço basal das células; o tratamento é feito com cauterização local. Grau II (alto grau): acomete dois terços do epitélio; o tratamento é cirúrgico. Grau III (alto grau): acomete toda a extensão do epitélio, mas está contido no local de origem, não tendo ainda rompido a lâmina basal, e portanto não é invasivo. É considerado pré-câncer neste estágio; o tratamento é cirúrgico e pode requerer quimioterapia e radioterapia. Se tais células se tornarem capazes de romper a lamina basal, o quadro evolui de uma NIC pré-invasiva para um quadro de neoplasia invasiva. Resumo das adaptações celulares ao estresse Hipertrofia: aumento do tamanho da célula e do órgão, sempre em resposta ao aumento da carga de trabalho; induzida por fatores de crescimento produzidos em resposta ao estresse mecânico ou outros estímulos; ocorre em tecidos incapazes de divisão celular. Hiperplasia: aumento do número de células em resposta a hormônios e outros fatores de crescimento; ocorre em tecidos cujas células são capazes de se dividir ou que contenham abundantes células-tronco. Aula 2 – Patologia – Adaptações celulares Leandro Pivato e Bruna Pupo 10 Atrofia: diminuição da célula e do órgão, como resultado da diminuição do suprimento de nutrientes ou por desuso; associada à diminuição de síntese celulare aumento da quebra proteolítica das organelas celulares. Metaplasia: alteração do fenótipo em células diferenciadas, sempre em resposta a irritação crônica que torna as células mais capazes de suportar o estresse; geralmente induzida por via de diferenciação alterada das células-tronco nos tecidos; pode resultar em redução das funções ou tendência aumentada para transformação maligna. Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 11 AULA 3 – LESÕES SUBLETAIS: ACÚMULOS INTRACELULARES DOENÇAS DEGENERATIVAS Introdução Em algumas circunstâncias, as células podem acumular quantidades anormais de várias substâncias que podem ser inofensivas ou associadas com vários graus de lesão. A substância pode estar localizada no citoplasma, no interior de organelas (tipicamente nos lisossomos) ou no núcleo, e pode ser sintetizada pelas células afetadas ou produzida em qualquer outro lugar. As substâncias armazenadas enquadram-se em duas categorias: constituinte normal da célula ou substância anormal, seja exógena ou endógena. Essas substâncias podem se acumular de modo transitório ou permanente. São caracterizados por distúrbios metabólicos que causam doenças degenerativas. O termo degenerações se restringe a alterações morfológicas das células, não incluindo as modificações do interstício. Ao lado disso, as degenerações são sempre processos reversíveis, ou seja, lesões compatíveis com a volta da célula â normalidade após eliminada sua causa. Por essas razões, o termo degeneração será aqui utilizado para indicar lesões reversíveis decorrentes de alterações bioquímicas que residiam no acúmulo de substâncias no interior das células. Esse conceito restringe o uso da palavra degeneração às lesões cuja característica morfológica fundamental é a deposição (ou acúmulo) de substâncias no interior das células. Mecanismos de acúmulo de substâncias nas células 1. Metabolismo anormal Substância endógena normal produzida a taxas normais ou aumentadas, com taxa de metabolismo inadequada para remove-la, secundária a defeitos no mecanismo de empacotamento e transporte. Ex.: degeneração gordurosa do fígado; 2. Defeitos no dobramento e transporte de proteínas Substância endógena anormal, resultante de defeitos adquiridos ou genéticos (geralmente produto de uma mutação) no seu dobramento, empacotamento, transporte e secreção. Ex.: mutações da α1- antitripsina; 3. Ausência de enzimas Deficiência em degradar um metabólito devido a defeito herdado em uma enzima. Os distúrbios resultantes são chamados de doenças de armazenamento; 4. Ingestão de materiais não digeríveis Depósito e acúmulo de uma substância exógena anormal quando a célula não possui maquinaria enzimática para degradar a substância nem a habilidade de transportá-la para outros locais. Os acúmulos de partículas de carbono e sílica são exemplos desse tipo de alteração. ACÚMULO DE ÁGUA E ELETRÓLITOS: DEGENERAÇÃO HIDRÓPICA É a lesão celular reversível caracterizada pelo acúmulo de água e eletrólitos no interior da célula, tornando-a tumefeita, aumentada de volume. É a lesão não-letal mais comum frente aos mais variados tipos de agressão, independentemente da natureza (física, química ou biológica) do agente lesivo. Alguns autores falam em edema intracelular para indicar a degeneração hidrópica, o que não parece muito correto, pois a palavra edema, exceto no tecido nervoso, é reservada para indicar acúmulo de líquido no interstício. Degeneração hidrópica é provocada por transtornos no equilíbrio hidroeletrolítico que resultam em retenção de eletrólitos e água nas células. O trânsito de eletrólitos através das membranas (citoplasmática e das organelas) depende de mecanismos de transporte feito pelos canais iônicos e pelas chamadas bombas eletrolíticas, que são capazes de transportar eletrólitos contra gradiente de concentração e de manter constantes as concentrações desses eletrólitos no interior da célula. Para seu funcionamento adequado, algumas bombas eletrolíticas dependem de energia na forma de ATP; outras, que não gastam ATP, dependem da estrutura da membrana e da integridade das Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 12 proteínas que formam o complexo enzimático da bomba. Desse modo, uma agressão pode diminuir o funcionamento da bomba eletrolítica quando: (1) altera a produção ou o consumo de ATP; (2) interfere com a integridade de membranas; (3) modifica a atividade de uma ou mais moléculas que formam a bomba. Degeneração hidrópica, portanto, pode ser provocada por grande variedade de agentes lesivos: ( 1) hipoxia, desacopladores da fosforilação mitocondrial, inibidores da cadeia respiratória e agentes tóxicos que lesam a membrana mitocondrial, porque reduzem a produção de ATP; (2) hipertermia exógena ou endógena (febre), por causa do aumento do consumo de ATP; (3) toxinas com atividade de fosfolipase e agressões geradoras de radicais livres, que lesam diretamente a membrana; (4) substâncias inibidoras da ATPase Na/K dependente (é o caso da ouabaína, substância utilizada no tratamento da insuficiência cardíaca). Em todas essas situações, as mais diferentes causas conduzem a um fenômeno comum: retenção de sódio, redução de potássio e aumento da pressão osmótica intracelular, levando à entrada de água no citoplasma e expansão isosmótica da célula. Como as bombas eletrolíticas do REL são mais sensíveis à redução de ATP, esse é o primeiro compartimento a se expandir. Em seguida, expande-se o citosol, provocando certo rearranjo na distribuição das organelas citoplasmáticas, que, mais separadas, conferem ao citoplasma o aspecto granuloso visto ao MO; a dilatação das cisternas dos retículos granular e liso e o grande acúmulo de água no citosol é que conferem o aspecto vacuolar característico da lesão. A degeneração hidrópica é um processo reversível; suprimida a causa, as células voltam ao aspecto normal. Quase sempre, ela não traz consequências funcionais muito sérias, a não ser que seja muito intensa. Nos hepatócitos, por exemplo, degeneração hidrópica intensa do tipo baloniforme pode produzir alterações funcionais no órgão, mas insuficiência hepática por lesão exclusivamente do tipo degenerativa é muito rara. ACÚMULO DE LIPÍDEOS: Os principais lipídeos que se acumulam são o colesterol e o triglicerídeo. Os níveis normais de triglicerídeos plasmáticos estão próximos de 150 mg/dL (jejum). Os níveis de colesterol giram em torno de 180 mg/dL (menos de 200 mg/dL) no jejum. As doenças de deposição lipídica se dividem em dois grupos: esteatose (acúmulo de gorduras neutras, como glicerídeos) lipidoses (acúmulo de colesterol e seus ésteres). Esteatose ou degeneração gordurosa A degeneração gordurosa refere-se a qualquer acúmulo anormal de triglicerídeos (ou outras gorduras neutras, como mono e diacilglicerois) dentro das células do parênquima de um órgão, que normalmente não armazenam gordura. Com frequência é observada no fígado porque ele é o principal órgão envolvido no metabolismo da gordura, mas ocorre também no coração, no músculo esquelético, no rim e no pâncreas. A esteatose pode ser causada fatores que interferem no metabolismo dos ácidos graxos, aumentando sua síntese ou dificultando sua degradação, como toxinas (álcool, hepatotoxina que altera as funções mitocondriais e microssômicas, levando ao aumento da síntese e redução da degradação de lipídeos), desnutrição proteica (inibe a produção de apoproteinas e aumenta a mobilização de gorduras periféricas), diabetes melitus, obesidade e anóxia (impede oxidação lipídica). Nas nações industrializadas, as causas mais comuns da degeneração gordurosa do fígado (fígado gorduroso) são o abuso de álcool e o diabetes associado à obesidade.Em condições normais, os hepatócitos retiram da circulação ácidos graxos e triglicerídeos provenientes da absorção intestinal e da lipólise no tecido adiposo. Ácidos graxos são utilizados para a síntese de colesterol e seus ésteres, síntese de lipídeos complexos ou de glicerídeos, formação de lipoproteínas, geração de energia por meio da beta-oxidação e a formação de corpos cetônicos. O etanol é a causa mais conhecida e estudada da esteatose hepática. No fígado, o álcool é metabolizado por três vias: via da álcool desidrogenase (no citosol, o etanol é oxidado a acetaldeído, e em seguida a ácido acético); a via Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 13 microssomal, por meio do citocromo, sobretudo o citocromo P450 (CYP2E1) e a via da catalase, nos peroxissomos. O produto sempre será o acetaldeído, o qual é convertido em ácido acético. Como as vias de degradação do álcool são oxidativas, ocorre uma grande transformação de NAD+ em NADH, reduzindo a disponibilidade de NAD para oxidar o ácido acético pelo ciclo de Krebs, e aumentando a disponibilidade de NADH, agente redutor que contribui para a utilização do ácido acético na biossíntese de ácidos graxos. Significado da esteatose depende da causa e da gravidade do acúmulo. Se leve, pode não afetar a função celular. Se acentuada, pode comprometer a função celular e até levar a morte celular; O acúmulo excessivo de triglicerídeos dentro do fígado pode resultar da entrada excessiva ou de defeitos de metabolismo e exportação de lipídeos. A morfologia geralmente se apresenta com o órgão aumentado de volume (aumento de peso e volume) e progressivamente amarelado (alteração na cor, com gotículas gordurosas visíveis a olho nu). Na microscopia são vistos vacúolos claros no citoplasma (áreas ocupadas por gordura, que são lavadas no processo de preparo de lâminas histopatológicas); células adjacentes podem coalescer formando grandes vacúolos chamados de cistos gordurosos. Colesterol e ésteres de colesterol: O metabolismo celular do colesterol é estreitamente regulado para assegurar a síntese normal de membranas celulares sem acúmulo intracelular significativo. Entretanto, as células fagocíticas podem tornar-se sobrecarregadas com lipídios (triglicerídeos, colesterol e ésteres de colesterol) em vários processos patológicos diferentes. Deles, a aterosclerose é o mais importante. Os acúmulos são manifestados por vacúolos intracelulares. Aterosclerose É uma doença caracterizada pelo depósito de colesterol dentro da túnica íntima das artérias (vacúolos lipídicos de colesterol e ésteres de colesterol); Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 14 Lesões endoteliais, por múltiplas causas (hipertensão arterial, tabagismo, hiperlipidemia, toxinas, vírus, reações imunológicas, disfunção do endotélio); favorecem a infiltração de colesterol e seus ésteres no interior da túnica íntima arterial, seguida de reação inflamatória, isto é, entrada de células de defesa, como macrófagos, neste local. Células musculares lisas da túnica média migram para a íntima, onde proliferam e sintetizam matriz extracelular; Macrófagos e células musculares lisas fagocitam as gorduras, ficando vacuolizadas, e passam a ser chamadas de células espumosas. As células lisas também proliferam e sintetizam matriz extracelular, criando uma cápsula fibrosa sobre as células espumosas Tais células espumosas e agregados dessas células na íntima produzem os ateromas, recobertos por uma reação fibroproliferativa, amarelos carregados de colesterol. Algumas dessas células cheias de gordura se rompem liberando lipídeos no espaço extracelular. Xantomas Aglomerados de células espumosas encontrados no tecido subepitelial da pele e em tendões (nas pálpebras: xantelasmas); Arteriosclerose Colesterol e seus ésteres e outros l ipídeos e proteínas plasmáticas podem depositar-se também na íntima de pequenas artérias e arteríolas, especialmente no rim de indivíduos com hipertensão arterial. O processo é bem diferente da aterosclerose, pois os lipídeos depositados, originários do pl asma, associam-se a proteínas, formando o que se denomina lipo-hialinose da íntima. Os depósitos associam-se a outras alterações da íntima recebendo o conjunto de lesões, esta denominação. Colesterolose: Acúmulos focais de macrófagos cheios de colesterol na lâmina própria da vesícula biliar; Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 15 Doença de Niemann-Pick Depósito lisossômico, causado por mutações que afetam uma enzima envolvida no transporte do colesterol, resultando em acúmulo em múltiplos órgãos. À microscopia óptica, podem ter aparência amorf a, fibrilar ou cristalina. ACÚMULO DE PROTEÍNAS Os acúmulos intracelulares de proteínas geralmente aparecem como gotículas eosinofílicas arredondadas, vacúolos ou agregados no citoplasma. Os acúmulos de proteína morfologicamente visíveis são muito menos comuns que os acúmulos de lipídios; podem ocorrer porque os excessos são apresentados às células ou porque as células sintetizam quantidades excessivas. Os excessos de proteínas suficientes para gerar acúmulo intracelular têm diversas causas: Gotículas de reabsorção túbulos renais proximais: proteinúria maciça causa acúmulo de gotículas hialinas de coloração rosa (é um processo reversível); no rim, por exemplo, quantidades mínimas de albumina filtradas pelo glomérulo são normalmente reabsorvidas por pinocitose nos túbulos contorcidos proximais. Entretanto, em distúrbios com extravasamento maciço de proteína através do filtro glomerular (ex.: na síndrome nefrótica), ocorre reabsorção muito maior de proteína, e as vesículas contendo essa proteína se acumulam, resultando na aparência histológica de gotículas citoplasmáticas hialinas róseas. O processo é reversível; se a proteinúria diminuir, as gotículas de proteína são metabolizadas e desaparecem. o Proteínas normalmente secretadas produzidas em excesso como por exemplo o acentuado acúmulo de imunoglobulinas recentemente sintetizadas, que pode ocorrer no RER de alguns plasmócitos, formando os corpúsculos de Russell, redondos e eosinofílicos (degeneração hialina no epitélio tubular renal por endocitose excessiva de proteínas, decorrentes de inflamações agudas por infecção); o Secreção defeituosa de proteínas fundamentais dobramento lento e acúmulo de intermediários. Ex.: α-1-antitripsina mutações desta proteína tornam o dobramento significativamente lento, levando ao acúmulo de intermediários parcialmente dobrados, que se agregam no RE do fígado e não são secretados. A resultante deficiência da enzima circulante causa enfisema. Em muitas dessas doenças, a patologia resulta não apenas da perda da função da proteína, mas também do estresse do RE causado por proteínas anormalmente dobradas, culminando em morte apoptóticas das células. o Acúmulo de proteínas citoesqueléticas os acúmulos de filamentos de queratina e neurofilamentos estão associados com certos tipos de lesão celular. Nas células hepáticas, o hialino alcoólico é uma inclusão citoplasmática eosinofílica, característica de doença hepática alcoólica e é composto principalmente por queratina (corpúsculos de Mallory); os emaranhados neurofibrilares encontrados nos neurônios na doença de Alzheimer contém neurofilamentos e outras proteínas (Tau). o Agregação de proteínas anormais As proteínas anormais ou anormalmente dobradas podem se depositar nos tecidos e interferir com as funções normais. Os depósitos podem ser intra ou extracelulares, ou ambos, e os agregados podem causar direta ou indiretamente, as alterações patológicas. Certas formasde amiloidose se enquadram nessa categoria de doenças. Esses distúrbios são algumas vezes chamados de proteínopatias ou doenças de agregação proteica. Degeneração mucoide: Sob essa denominação são conhecidas duas condições: hiperprodução de muco por células mucíparas dos tratos digestório e respiratório, levando-as a se abarrotar de glicoproteínas (mucina), podendo inclusive causar morte celular, e síntese exagerada de mucinas em adenomas e adenocarcinomas, as quais geralmente extravasam para o interstício e lhe conferem aspecto de tecido mucoide. Degeneração hialina: O termo hialino geralmente refere-se a uma alteração dentro das células ou no espaço extracelular que confere uma aparência rósea, vítrea e homogênea, em secções histológicas rotineiras, coradas com hematoxilina e eosina. Gotículas de reabsorção, corpúsculos de Russell e hialino alcoólico são exemplos de depósitos hialinos intracelulares. Os hialinos extracelulares são caracterizados por fibrose, com depósito de colágeno em cicatrizes antigas; na hipertensão e diabetes, as paredes das arteríolas tornam-se hialinizadas devido à proteína plasmática extravasada e ao depósito de material da membrana basal. Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 16 Pode resultar da condensação de filamentos intermediários e proteínas associadas que formam corpúsculos no interior das células (doença de Alzheimer), material de origem viral (hidrofobia), ou por proteínas endocitadas. Alteração morfológica causada por uma variedade de alterações; Não representa padrão específico de acúmulo; Qualquer depósito que apresenta uma aparência homogênea, rósea, em cortes histológicos corados por HE. ACÚMULO DE CARBOIDRATOS Glicogênio Comumente armazenado com uma fonte imediata de energia; Depósitos intracelulares em excesso são visualizados em anormalidades chamadas glicogenoses (acúmulo maciço, causando lesão e morte celular) e no diabetes melitus (glicogênio encontrado nas células epiteliais dos túbulos renais, bem como dentro das células hepáticas, células beta das ilhotas pancreáticas e células miocárdicas) anormalidades no metabolismo da glicose ou do glicogênio. A massa de glicogênio aparece como vacúolos claros dentro do citoplasma; Glicogenoses são doenças genéticas caracterizadas por acúmulo de glicogênio em células do fígado, rins, músculos esqueléticos e coração e que tem como causa deficiência de enzimas que atuam no processo de sua degradação. Os depósitos podem ser intralisossômicos ou citosólicos. Mucopolissacarídeos Depósitos anormais de poliglicanos ou proteoglicanos ocorrem, e resultam de deficiências enzimáticas. Caracterizam-se por acúmulos intralisossômicos. Acarretam em anormalidades esqueléticas, vasculares, cardíacas, opacidade da córnea e retardo mental PIGMENTOS A hiperpigmentação ou depósito de pigmentos pode ocorrer por depósito de pigmentos endógenos, como melanina, ou exógena, como poeira de carvão. Pigmentos exógenos: o Carbono ou poeira de carvão macrófagos alveolares assimilam a poeira de carvão, e transportam através dos canais linfáticos para linfonodos regionais na região traqueobrônquica. O acúmulo desse pigmento escurece os tecidos dos pulmões antracose. Nos mineradores de carvão, os agregados de poeira podem induzir uma reação fibroproliferativa ou até mesmo enfisema, e causar pneumoconiose dos mineradores. o Pigmentos da tatuagem fagocitados pelos macrófagos permanecendo pelo resto da vida celular. Pigmentos endógenos: o Liposfuscina também chamado lipocromo ou pigmento de desgaste; pigmento pardo desencadeado pela senescência das células (atrofia parda); composta de polímeros de lipídeos e fosfolipídeos formando complexos com proteínas, sugerindo que é derivada da Peroxidação dos lipídeos poli -insaturados das membranas subcelulares. Logo, sinalizam lesão por radicais livres. Observado em células sofrendo alte rações regressivas lentas e é particularmente proeminente no fígado e coração de pacientes que estão envelhecendo ou naqueles com desnutrição grave e caquexia do câncer. o Melanina pigmento escuro, preto-acastanhado produzido nos melanócitos; excesso de melanina pode causar melasmas, cloasmas, efélides, etc. o Bilirrubina precursor da bile, e resultante do metabolismo da hemoglobina. Após a remoção do ferro, a fração heme é convertida em biliverdina e depois em bilirrubina (o ferro liberado é incorporado à t ransferina e depois à apoferritina). A bilirrubina é transportada ao fígado pela albumina, e lá é conjugada ao ácido glicurônico para formar glicuronato de bilirrubina, importante componente da bile. Seu acúmulo causa icterícia. Crianças que possuem hiperbilirrubinemia idiopática podem sofrer depósito irreversível de bilirrubina no encéfalo, causando uma doença degenerativa chamada Kernicterus, que causa retardo mental. Obstrução do colédoco também causa icterícia. Obs: a bile lançada no duodeno é convertida em estercobilinogênio no intestino grosso, o qual é eliminado em 50% nas fezes, e reabsorvido em 50%. A fração reabsorvida é convertida em urobilinogênio nos rins, e excretado na urina. Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 17 o Hemossiderina pigmento granular ou cristalino, amarelo ou castanho dourado, derivado da hemoglobina. O ferro é normalmente transportado por proteínas transferrinas. Nas células, é armazenado em associação com a apoferritina, para formar micelas de ferritina. Quando há um excesso local ou sistêmico de ferro, a ferritina forma grânulos de hemossiderina. Sob condições normais, pequenas quantidades de hemossiderina podem ser observadas em fagócitos mononucleares da medula óssea, baço e fígado, que são ativamente dedicados à degradação de eritrócitos. Seu acúmulo leva à hemossiderose. Esta patologia pode evoluir para hemocromatose secundária (secundária para distinguir da forma genética, chamada hemocromatose hereditária ou primária, que se caracteriza por depósitos anormais de ferro, podendo comprometer a funcionalidade de órgãos parenquimatosos e coração). CALCIFICAÇÃO PATOLÓGICA A calcificação patológica é um processo comum em uma ampla variedade de doenças; implica o depósito anormal de sais de cálcio, em combinação com pequenas quantidades de ferro, magnésio e outros minerais. Quando o depósito ocorre em tecidos mortos ou que estão morrendo, é chamado de calcificação distrófica, que ocorre na ausência de perturbações metabólicas do cálcio (isto é, com níveis séricos normais de cálcio). Ao contrário, o depósito de sais de cálcio em tecidos normais é conhecido como calcificação metastática e quase sempre reflete hipercalcemia secundária à algum distúrbio no metabolismo do cálcio. Deve ser notado que, apesar de a hipercalcemia não ser um pré-requisito para a calcificação distrófica, ela pode exacerbá-la. Em RX aparece radiopaco, como manchas brancas. No ultrassom (ecografia) pode aparecer como manchas brancas (hiperecogênicas) mas não se pode afirmar que é calcificação. O RX é mais confiável. Ocorre em duas formas: Calcificação distrófica Surge em tecidos não viáveis na presença de níveis séricos normais de cálcio (tecidos necróticos, ou com lesão progressiva). A calcificação distrófica é encontrada em áreas de necrose de qualquer tipo. Virtualmente, é inevitável nos ateromas da aterosclerose avançada, associada a lesão da túnica íntima da aorta e das grandes artérias, e caracterizada pelo acúmulo de lipídeos. A iniciação da calcificação intracelular ocorre nas mitocôndrias de células mortas ou que estão morrendo e que tenham perdido sua habilidade de regular o cálcio intracelular. Qualquer que seja o local do depósito, os sais decálcio aparecem Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 18 macroscopicamente como grânulos ou grumos finos brancos, muitas vezes palpáveis como depósitos arenosos. A aquisição progressiva de camadas externas cria configurações lamelares chamadas de corpúsculos de psamoma. Os acúmulos podem ocorrer intra e extracelularmente. Calcificação mestastática ocorre em tecidos viáveis em casos de hipercalcemia. Podem estar presentes em todo o corpo. Em geral não apresentam significado clínico, exceto em grandes deposições renais e pulmonares. Resulta da hipercalcemia que tem quatro causas principais: o Aumento da secreção de paratormônio devido a tumores primários das paratireoides ou à produção de proteína relacionada ao paratormônio por outros tumores malignos; o Destruição óssea devida aos efeitos do turnover ósseo acelerado (ex.: doença de Paget), imobilização ou tumores (aumento do catabolismo ósseo decorrente de mieloma múltiplo, leucemia ou metástases esqueléticas difusas); o Distúrbios relacionados à vitamina D, incluindo a intoxicação por vitamina D e sarcoidose (na qual os macrófagos ativam um precursor da vitamina D) e hipercalcemia idiopática da lactância (Síndrome de Williams) caracterizada por sensibilidade anormal à vitamina D; o Insuficiência renal, na qual a retenção de fosfato leva ao hiperparatireoidismo secundário. Cálculos A palavra cálculo é utilizada para designar massas sólidas, esféricas, ovais ou facetadas, compactas, de consistência argilosa a pétrea, que se formam em certos órgãos, particularmente vesícula biliar e rins. A origem do termo é latina, significando seixos ou pedras, que, em tempos antigos, eram usados para fazer cálculos aritméticos. A designação popular "pedra" na vesícula ou nos rins tem o mesmo significado. O termo litíase, também sinônimo, quando empregado como sufixo ao nome do órgão afetado, serve para indicar condições específicas: nefrolitíase (rim), colelitíase (vesícula biliar), coledocolitíase (colédoco), sialolitíase (glândula salivar). A composição dos cálculos varia de acordo com o órgão. Na vesícula biliar, formam-se a partir de modificações na compo-sição da bile, sobretudo saturação de um de seus componentes, o que possibilita a precipitação de frações insolúveis, em geral em torno de um núcleo orgânico (células descamadas, bactérias ou o próprio muco). Os cálculos biliares podem ser únicos ou múltiplos, puros ou mistos, com proporções variáveis de colesterol, bilirrubinato, sais orgânicos e inorgânicos de cálcio e sais biliares. Em geral, são radiolúcidos; ultrassonografia é o método de escolha para sua detecção. Quando se impactam no colo da vesícula ou em outro ponto das vias biliares, os cálculos podem causar obstrução. Se a obstrução ocorrer abaixo da união com o ducto pancreático, pode causar pancreatite aguda. Nos rins a composição destes é variável, dadas as próprias características químicas da urina. A maioria dos cálculos renais é formada por cálcio, estando o oxalato de cálcio e o fosfato de cálcio envolvidos em 80% dos casos. Como em geral os cálculos são radiopacos, radiografia simples possibilita sua detecção. Podem localiza-se nos cálices, na pelve renal, no ureter (região proximal, média ou distal) ou na bexiga (cálculo vesical). Dependendo do tamanho, é possível a passagem do cálculo pelas vias urinárias e, portanto, sua eliminação. Cólica renal, manifestação dolorosa típica da nefrolitíase, está rela-cionada com a impactação do cálculo no trato urinário. A formação de cálculos renais parece dar-se por meio de três mecanismos: (1) os cálculos formam-se aderidos à super-fície da papila renal, em sítios de placas intersticiais de apatita, denominadas placas de Randall - é o que parece ocorrer em indivíduos com propensão idiopática à formação de cálculos; (2) cálculos formados em tampões calcários aderidos às saídas dos duetos coletores, como ocorre em casos de hiperoxalúria e acidose tubular distal; (3) cálculos formados livres na urina em solução no sistema coletor, como, por exemplo na ci stinúria. Em sialolitíases, concreções sólidas formam-se nos ductos de glândulas salivares. Na maioria dos casos, a formação do cálculo parece relacionada com sialadenite crônica obstrutiva. Estagnação de secreções ricas em cálcio ocasiona a precipita-ção luminal, possivelmente em torno de partículas de muco ou de células degeneradas, formando sialólitos. ENVELHECIMENTO CELULAR Com o aumento da idade, alterações degenerativas afetam a estrutura e a função de todos os sistemas orgânicos. O ritmo e a gravidade destas alterações são influenciados por fatores genéticos, hábitos alimentares, condições sociais e influência de comorbidades – aterosclerose, diabetes melitus, osteoartrite, dentre várias outras. O envelhecimento reflete o acúmulo progressivo de lesões subletais celulares e moleculares, ocasionando por influências genéticas e exógenas. Acarreta morte celular e diminuição da capacidade de resposta celular às lesões. Senescência célula refere-se ao conceito de que as células possuem capacidade limitada de replicação. O encurtamento do telômero é um dos principais mecanismos de senescência celular. À medida que as células Aula 3 – Patologia – Lesões subletais: doenças degenerativas Leandro Pivato e Bruna Pupo 19 repetidamente se dividem, os telômeros se tornam progressivamente mais curtos. Como os telômeros se encurtam, as extremidades dos cromossomos não podem ser protegidas e são vistas como DNA quebrado, que ativa a resposta de lesão de DNA e sinaliza para as células a interrupção do ciclo celular. A telomerase é um complexo de enzimas e RNA, que mantém o comprimento dos Telômeros. Utilizam seu próprio RNA como modelo para a adição de nucleotídeos às extremidades do cromossomo, mantendo o comprimento do telômero. Está presente em células germinativas e em células-tronco. Geralmente não se detectam em células somáticas. Assim, quando células somáticas se dividem, sofrem encurtamento do telômero e saem do ciclo celular. Em células cancerosas, a telomerase frequentemente é reativada, dando consistência à noção de que o alongamento dos telômeros pode proporcionar imortalidade celular. As espécies reativas de oxigênio modificam de forma covalente as proteínas, lipídeos e ácidos nucleicos, acarretando uma variedade de rupturas. A quantidade acumulativa de dano oxidativo aumenta com a idade. A diminuição das defesas antioxidantes, contribuem para a senescência celular e estão correlacionadas com um período de vida mais curto do organismo. O reconhecimento e o reparo do DNA lesado também exercem papel importante como contrapeso ao envelhecimento celular. O equilíbrio entre lesão metabólica cumulativa e a resposta à lesão determina a taxa na qual envelhecemos. O envelhecimento pode ser retardado pelo decréscimo de acúmulo de lesões ou pelo aumento das respostas a lesões. Estudos em modelos experimentais sugerem que a forma mais eficaz de prolongar o tempo de vida é a restrição calórica, provavelmente ligada à sua capacidade de promover a atividade das sirtruínas, uma família de proteínas que aumenta a atividade metabólica, reduze a apoptose, estimula o dobramento das proteínas e inibe os efeitos nocivos dos radicais livres do oxigênio. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 20 AULA 4 – LESÕES LETAIS: MORTE CELULAR Introdução A lesão celular ocorre quando as células são estressadas tão excessivamente que não são mais capazes de se adaptar ou quando são expostas a agentes lesivos ou são prejudicadas por anomalias intrínsecas (p. ex., no DNA ou nas proteínas). Os diferentes estímulos lesivos afetam muitas vias metabólicas e organelas celulares. A lesãopode progredir de um estágio reversível e culminar em morte celular. Lesão celular reversível Nos estágios iniciais ou nas formas leves de lesão, as alterações morfológicas e funcionais são reversíveis se o estímulo nocivo for removido. Nesse estágio, embora existam anomalias estruturais e funcionais significativas, a lesão ainda não progrediu para um dano severo à membrana e dissolução nuclear. Marcos da Lesão Celular Reversível: Redução da fosforilação oxidativa, diminuição de ATP interfere na funcionalidade da bomba de sódio e potássio; Tumefação Celular alteração na concentração dos íons e influxo de água (por consequência da falha de funcionamento da bomba de sódio e potássio). Morte celular Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e com o tempo a célula não pode se recuperar e morre. Causas da lesão celular: Privação de Oxigênio A hipóxia, ou deficiência de oxigênio, interfere com a respiração aeróbica oxidativa e constitui uma causa comum e extremamente importante de lesão e morte celulares. A baixa oxigenação pode levar à depleção do ATP e interferir com os processos ativos celulares, principalmente o funcionamento da bomba de sódio e potássio. A hipóxia pode ser distinguida da isquemia, que é a perda do suprimento sanguíneo em um tecido devido ao impedimento do fluxo arterial ou à redução da drenagem venosa. Enquanto a isquemia é a causa mais comum de hipóxia, a deficiência de oxigênio pode resultar também da oxigenação inadequada do sangue, devido à insuficiência cardiorrespiratória ou como na pneumonia, ou por redução da capacidade do sangue em transportar oxigênio, como na anemia ou envenenamento por monóxido de carbono (CO forma um complexo estável com a hemoglobina que impede a ligação ao oxigênio) ou grave perda sanguínea (hemorragia). Isquemia parcial hipóxia adaptação (atrofia) ou lesão reversível; Isquemia total anóxia morte celular. Agentes Químicos Enorme número de substâncias químicas que podem lesar as células é amplamente conhecido; mesmo substâncias inócuas, como glicose, o sal ou mesmo água, se absorvidas ou administradas em excesso podem perturbar o ambiente osmótico, resultando em lesão ou morte celular. Os agentes comumente conhecidos como venenos causam severos danos em nível celular por alterarem a permeabilidade da membrana, a homeostasia osmótica ou a integridade de uma enzima ou cofator. A exposição a esses venenos pode culminar em morte de todo o organismo. Outros agentes potencialmente tóxicos são encontrados diariamente no nosso ambiente; eles incluem poluentes do ar, inseticidas, CO, asbesto e os “estímulos” sociais, como o álcool. Mesmo as drogas terapêuticas podem causar lesão à célula ou ao tecido em paciente suscetível ou se usadas de modo excessivo ou inapropriado. Até mesmo o oxigênio em altas pressões parciais é tóxico. Agentes Infecciosos Esses agentes variam desde vírus submicroscópicos a tênias grandes; entre eles estão as riquétsias, as bactérias, os fungos e os protozoários. Há diversas maneiras pelas quais os patógenos infecciosos causam lesão. Reações Imunológicas Embora o sistema imune defenda o corpo contra micróbios patogênicos, as reações imunes podem também resultar em lesão à célula ou ao tecido. Os exemplos incluem as reações autoimunes contra os próprios tecidos e as reações alérgicas e inflamatórias contra substâncias ambientais, em indivíduos geneticamente suscetíveis. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 21 Fatores Genéticos As anomalias genéticas resultam em alterações patológicas tão grosseiras como nas malformações congênitas associadas com a síndrome de Down ou tão sutis como a substituição de um único aminoácido na hemoglobina S originando a anemia falciforme. Os defeitos genéticos causam lesão celular por causa da deficiência de proteínas funcionais, como os defeitos enzimáticos nos erros inatos do metabolismo ou a acumulação de DNA danificado ou proteínas mal dobradas, ambos disparando a morte celular quando são irreparáveis. As variações genéticas (polimorfismos) podem influenciar também a suscetibilidade das células a lesão por substâncias químicas e outras lesões ambientais. Desequilíbrios Nutricionais As deficiências nutricionais permanecem como as principais causas de lesão celular. As deficiências proteico- calóricas entre as populações desfavorecidas é o exemplo mais óbvio; as deficiências de vitaminas específicas não são incomuns, mesmo em países desenvolvidos com alto padrão de vida. Ironicamente, os excessos nutricionais são também causas importantes de morbidade e mortalidade; por exemplo, a obesidade aumenta consideravelmente o risco para diabetes melitus tipo 2. Além disso, as dietas ricas em gordura animal estão fortemente implicadas no desenvolvimento da aterosclerose, como também na vulnerabilidade aumentada a muitas desordens, incluindo o câncer. Agentes Físicos O trauma, os extremos de temperatura, a radiação, o choque elétrico e as alterações bruscas na pressão atmosférica exercem profundos efeitos nas células. Envelhecimento A senescência celular leva a alterações nas habilidades replicativas e de reparo das células e tecidos. Essas alterações levam à diminuição da capacidade de responder ao dano e, finalmente, à morte das células e do organismo. MECANISMOS DE LESÃO CELULAR Os mecanismos biológicos que ligam determinada lesão com as manifestações celulares e tissulares resultantes são complexos, interconectados e intimamente intercombinados com muitas vias metabólicas intracelulares. Principios gerais A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, sua duração e sua gravidade. Assim, pequenas doses de toxina ou breves períodos de isquemia podem levar a lesão celular reversível, enquanto altas doses de toxina ou isquemia mais prolongada podem resultar em lesão celular irreversível e morte celular. As consequências de um estímulo nocivo dependem do tipo, status, adaptabilidade e fenótipo genético da célula lesada. A mesma lesão gera diferentes resultados dependendo do tipo celular; O estado nutricional ou hormonal também pode ser importante; A diversidade geneticamente programada nas vias metabólicas também contribui para as diferentes respostas aos estímulos. Mecanismos bioquímicos Depleção de ATP As principais causas de depleção de ATP são a redução do suprimento de oxigênio e nutrientes, o dano mitocondrial e as ações de algumas toxinas (ex.: cianeto). Os tecidos com maior capacidade glicolítica (como o fígado) são capazes de sobreviver melhor à perda de oxigênio e ao decréscimo de fosforilação oxidativa do que os tecidos Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 22 com capacidade limitada para a glicólise (ex.: o cérebro). O fosfato de alta energia, na forma de ATP, é necessário para virtualmente todos os processos de síntese e degradação dentro da célula, incluindo o transporte de membrana, a síntese de proteínas, a lipogênese e as reações de diacilação-reacilação, necessárias para a renovação dos fosfolipídios. A atividade da bomba de sódio na membrana plasmática dependente de ATP é reduzida, resultando em acúmulo intracelular de sódio e efluxo de potássio. O ganho final de soluto é acompanhado por um ganho isosmótico de água, causando tumefação celular e dilatação do RE. Ocorre aumento compensatório na glicólise anaeróbica, na tentativa de manter as fontes de energia celular. Como consequência, as reservas de glicogênio intracelular são rapidamente exauridas e o ácido lático se acumula, levando à diminuição do pH intracelular e à diminuição da atividade de muitas enzimas celulares. A falência na bomba de Ca2+ leva ao influxode Ca2+, com efeitos danosos em vários componentes celulares. A depleção prolongada ou crescente de ATP causa o rompimento estrutural do aparelho de síntese proteica, manifestado como desprendimento dos ribossomos do retículo endoplasmático granular (REG) e dissociação dos polissomos em monossomos, com consequente redução da síntese de proteína. Nas células privadas de oxigênio ou glicose, as proteínas se tornam anormalmente dobradas e iniciam uma reação chamada de resposta de proteína não dobrada, que pode culminar em lesão e morte celular. Finalmente, ocorre dano irreversível às membranas mitocondriais e lisossômicas, e a célula sofre necrose. Danos e disfunções mitocondriais As mitocôndrias podem ser vistas como “minifábricas” que produzem energia de sustentação da vida, na forma de ATP, mas são também componentes críticos da lesão e morte celular. As mitocôndrias são sensíveis a vários tipos de estímulos nocivos, incluindo hipóxia, toxinas químicas e radiação. Os danos mitocondriais resultam em graves anormalidades bioquímicas: Falha na fosforilação oxidativa levando a depleção progressiva de ATP; Fosforilação oxidativa anormal leva também à formação de espécies reativas de oxigênio; A lesão mitocondrial frequentemente resulta na formação de um canal de alta condutância na membrana mitocondrial, chamado de poro de transição de permeabilidade mitocondrial. A abertura desse canal leva à perda do potencial de membrana da mitocôndria e à alteração do pH, comprometendo a fosforilação oxidativa; As mitocôndrias contêm também várias proteínas que, quando liberadas para o citoplasma, informam à célula que há uma lesão interna e ativam a via de apoptose. Influxo de Cálcio A importância do Ca2+ na lesão celular foi estabelecida pelo achado experimental de que o cálcio extracelular depletado retarda a morte celular após hipóxia e exposição a algumas toxinas. O aumento dos níveis de Ca2+ intracelular resultam, também, na indução de apoptose, através da ativação direta das caspases e pelo aumento da permeabilidade mitocondrial (abertura do poro de permeabilidade transitória da mitocôndria – deficiência na geração de ATP pela dissipação do gradiente de H+ e saída do citocromo C que também ativa caspases). Também ativa proteases, nucleases, fosfolipases e ATPases. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 23 Acúmulo de Radicais Livres Derivados do Oxigênio (Estresse oxidativo) Os radicais livres são espécies químicas que possuem um único elétron não pareado em órbita externa. Tais estados químicos são extremamente instáveis e reagem prontamente com químicos orgânicos e inorgânicos; quando gerados nas células, atacam avidamente os ácidos nucleicos, assim como uma variedade de proteínas e lipídios celulares. Além disso, os radicais livres iniciam reações autocatalíticas; as moléculas que reagem com eles são, por sua vez, convertidas em radicais livres, propagando, assim, a cadeia de danos. As espécies reativas do oxigênio (ERO) são um tipo de radical livre derivado do oxigênio, cujo papel na lesão celular está bem estabelecido. Em muitas circunstâncias, a lesão celular envolve danos causados pelos radicais livres; essas situações incluem a lesão de isquemia-reperfusão, a lesão química e por radiação, a toxicidade do oxigênio e outros gases, o envelhecimento celular, a destruição dos micróbios pelas células fagocíticas e a lesão tecidual causada por células inflamatórias. Normalmente as ERO são produzidas em pequenas quantidades, em todas as células, durante as reações de oxidação e redução que ocorrem durante a respiração e a geração de energia mitocondrial. O excesso de produção de ERO ou a ineficiência do sistema de remoção resultam no excesso desse radical livre que levam ao estresse oxidativo. O estresse oxidativo pode gerar Câncer, envelhecimento, lesão celular e doenças degenerativas. Modo de geração de radicais livres na célula Reações de redução-oxidação, durante processos metabólicos normais (moléculas parcialmente reduzidas durante a CTE); Absorção de energia radiante (UV, RX); Leucócitos ativados durante a inflamação; Metabolismo enzimático de substâncias químicas exógenas ou drogas- não ERO; Metais de transição (Fe, Cu) doam ou aceitam elétrons livres e catalisam a formação de radicais livres ; Oxido nitrico mediador quimico importante que pode agir como radical livre ou ser convertido em ânions altamente reativos. Remoção de radicais livres São naturalmente instáveis e se decompõem naturalmente; As células desenvolveram múltiplos mecanismos para remoção de radicais livres; Antioxidantes - bloqueiam a formação dos radicais livres ou os ativam (vit. A, C, E, glutationa); Proteínas de armazenamento e transporte (ferritina, lactoferrina) que se ligam aos íons de Fe e Cu diminuindo a formação de ERRO; Enzimas que atuam como sistemas de remoção e degradação de radicais livres - localizam-se próximas aos locais de Geração dos oxidantes: Catalase peroxissomos; decompõem peróxido de hidrogênio; Superóxido dismutases (SOD) convertem superóxido em peróxido de hidrogênio (que então é degradado pela catalase); mitocôndrias e citosol; Glutationa peroxidase glutationa (2GSH) reduzida reduz peróxido de hidrogênio, torando-se oxidada (GSSG), por ação da glutationa peroxidase Efeitos patológicos dos radicais livres Peroxidação lipídica das membranas duplas ligações das insaturações dos ácidos graxos dos lipídeos das membranas biológicas são atacadas, produzindo moléculas instáveis e reativas, que desencadeiam uma Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 24 reação em cascata, levando à lesão extensa das membranas; Modificação oxidativa das proteínas alterações nas cadeias laterais dos aminoácidos críticos lesão de sítios ativos de enzimas, ruptura de proteínas estruturais; Lesão no DNA quebra de filamentos únicos e duplos; ligações cruzadas de filamentos; formação de complexos de adição implicada no envelhecimento celular e transformação maligna da célula. Defeitos na Permeabilidade da Membrana O aumento da permeabilidade da membrana, levando posteriormente a lesão, é uma característica consistente da maioria das formas de lesão celular que culmina em necrose. A membrana plasmática pode ser danificada por isquemia, várias toxinas microbianas, componentes líticos do complemento e por uma variedade de agentes químicos e físicos. Mecanismos bioquímicos envolvidos nos danos à membrana: Diminuição da síntese de fosfolipídios; Aumento da degradação dos fosfolipídios – ativação de fosfolipases endógenas por elevação dos níveis de cálcio no citosol e nas mitocôndrias acúmulo de produtos de degradação de fosfolipídeos; Os radicais livres do oxigênio causam lesão às membranas celulares; Alterações do citoesqueleto; Produtos de degradação de lipídios Os sítios mais importantes da membrana, durante a lesão celular, são as membranas mitocondriais, a membrana plasmática e as membranas lisossômicas; Consequências da lesão na membrana: Danos na membrana mitocondrial Como já discutido, os danos às membranas mitocondriais resultam em decréscimo da produção de ATP, levando a alterações osmóticas, culminando em necrose, mas também podem liberar produtos mitocondriais que acarretam em apoptose; Danos à membrana plasmáticaOs danos à membrana plasmática levam à perda do equilíbrio osmótico e influxo de fluidos e íons, bem como à perda dos conteúdos celulares. Danos às membranas lisossômicas Resultam em extravasamento de suas enzimas para o citoplasma e ativação das hidrolases ácidas, em pH intracelular ácido da célulalesada (ex.: célula isquêmica). Danos ao DNA e às Proteínas As células possuem mecanismos que reparam as lesões de DNA, porém se o dano é muito grave para ser corrigido (ex.: após lesão por radiação ou estresse oxidativo) a célula inicia seu programa de suicídio e morre por apoptose. Uma reação semelhante é iniciada por proteínas impropriamente dobradas, as quais podem ser resultantes de mutações herdadas ou disparadores externos, como os radicais livres. Irreversibilidade das lesões celulares O ponto sem retorno, no qual a lesão se torna irreversível está relacionado a dois fenômenos que caracterizam consistentemente a irreversibilidade: Incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial; Perturbações profundas na função das membranas biológicas (mitocondrial, plasmática e lisossomal). O extravasamento de proteínas intracelulares através da membrana da célula lesada e, por último, para a circulação, fornece um meio de detectar lesão celular e necrose tecido-específica usando-se amostras de soro sanguíneo. Ex.: músculo cardíaco contém uma isoformas específica de creatina -cinase e da proteína contrátil troponina; o fígado contém uma isoformas da enzima fosfatase alcalina e os hepatócitos contém transaminases. Nestes tecidos, lesões irreversíveis e morte celular são refletidas por níveis elevados dessas proteínas no sangue e as medidas desses biomarcadores são usadas para avaliar os danos a esses tecidos. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 25 MORTE CELULAR Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e, com o tempo, a célula não pode se recuperar e morre. Existem dois tipos de morte celular — necrose e apoptose — que diferem em suas morfologias, mecanismos e papéis na fisiologia e na doença. Quando o dano às membranas é acentuado, as enzimas extravasam dos lisossomos, entram no citoplasma e digerem a célula, resultando em necrose. Os conteúdos celulares também extravasam através da membrana plasmática lesada e iniciam uma reação (inflamatória) no hospedeiro. A necrose é a principal via de morte celular em muitas lesões comumente encontradas, como as que resultam de isquemia, de exposição a toxinas, várias infecções e trauma. Quando a célula é privada de fatores de crescimento ou quando o DNA celular ou as proteínas são danificadas sem reparo, a célula se suicida por outro tipo de morte, chamado apoptose, que é caracterizada pela dissolução nuclear sem a perda da integridade da membrana. Enquanto a necrose constitui sempre um processo patológico, a apoptose auxilia muitas funções normais e não está necessariamente associada à lesão celular patológica. Além disso, a apoptose não desencadeia uma resposta inflamatória. NECROSE Necrose é o tipo de morte celular que está associado à perda da integridade da me mbrana e extravasamento dos conteúdos celulares, culminando na dissolução das células, resultante da ação degradativa de enzimas nas células lesadas letalmente. Os conteúdos celulares que escapam sempre iniciam uma reação local do hospedeiro, conhecida como inflamação, no intuito de eliminar as células mortas e iniciar o processo de reparo subsequente. As enzimas responsáveis pela digestão da célula são derivadas dos lisossomos das próprias células que estão morrendo ou dos lisossomos dos leucócitos que são recrutados como parte da reação inflamatória às células mortas. Padrões de necrose tecidual A necrose de coagulação é a forma de necrose tecidual na qual a arquitetura básica dos tecidos mortos é preservada por, pelo menos, alguns dias. Os tecidos afetados adquirem textura firme. Supostamente, a lesão desnatura não apenas as proteínas estruturais, como também as enzimas, bloqueando assim a proteólise das células mortas; como resultado, células anucleadas e eosinofílicas persistem por dias ou semanas. Os leucócitos são recrutados para o sítio da necrose e suas enzimas lisossômicas digerem as células mortas. Finalmente, os restos celulares são removidos por fagocitose. A necrose de coagulação é característica de infartos (áreas de necrose isquêmica) em todos os órgãos sólidos, exceto o cérebro. Necrose liquefativa é observada em infecções bacterianas focais ou, ocasionalmente, nas infecções fúngicas porque os micróbios estimulam o acúmulo de células inflamatórias e as enzimas dos leucócitos a digerirem (“liquefazer”) o tecido. Por motivos desconhecidos, a morte por hipóxia, de células dentro do sistema nervoso central, com frequência leva a necrose liquefativa. Seja qual for a patogenia, a liquefação digere completamente as células Morfologia A tumefação celular é a primeira manifestação de quase todas as formas de lesão das células. Quando afeta muitas células, causa alguma palidez, aumento do turgor e aumento do peso do órgão. Ao exame microscópico, podem ser observados pequenos vacúolos claros dentro do citoplasma, estes representam segmentos distendidos e separados do retículo endoplasmático. Esse padrão de lesão não letal as vezes é chamado de alteração hidrópica ou degeneração vacuolar. A tumefação é reversível. As células podem mostrar aumento da Eosinofilia (devido à desnaturação proteica). Alterações ultraestruturais: - Formação de bolhas na membrana plasmática; - Tumefação das mitocôndrias; - Dilatação do retículo endoplasmático vacuolização; - Desagregação dos elementos nucleares picnose, cariorrexe e cariólise (compactação da cromatina, seguida de fragmentação do núcleo e sua digestão enzimática); Ocorre, por fim, rotura da membrana plasmática, permitindo extravasamento do conteúdo lítico celular, que ataca células vizinhas, produzindo lesão secundária e desencadeando um processo inflamatório, pois libera citocinas. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 26 mortas, resultando em transformação do tecido em uma massa viscosa líquida. Finalmente, o tecido digerido é removido por fagocitose. Se o processo foi iniciado por inflamação aguda, como na infecção bacteriana, o material é frequentemente amarelo cremoso e é chamado de pus. A necrose gangrenosa não é um padrão específico de morte celular, mas o termo ainda é usado comumente na prática clínica. Em geral, é aplicado a um membro, comumente a perna, que tenha perdido seu suprimento sanguíneo e que sofreu necrose de coagulação, envolvendo várias camadas de tecido. Quando uma infecção bacteriana se superpõe, a necrose de coagulação é modificada pela ação liquefativa das bactérias e dos leucócitos atraídos (resultando na chamada gangrena úmida). A necrose caseosa é encontrada mais frequentemente em focos de infecção tuberculosa. O termo caseoso (semelhante a queijo) é derivado da aparência friável branco amarelada da área de necrose. Ao exame microscópico, pela coloração de hematoxilina e eosina, o foco necrótico exibe uma coleção de células rompidas ou fragmentadas, com aparência granular amorfa rósea. Diferentemente da necrose de coagulação, a arquitetura do tecido é completamente obliterada, e os contornos celulares não podem ser distinguidos. A área de necrose caseosa é frequentemente encerrada dentro de uma borda inflamatória nítida; essa aparência é característica de um foco de inflamação conhecido como granuloma. A necrose gordurosa refere-se a áreas focais de destruição gordurosa, tipicamente resultantes da liberação de lipases pancreáticas ativadas na substância do pâncreas e na cavidade peritoneal. Isso ocorre na emergência abdominal calamitosa conhecida como pancreatite aguda. Nesse distúrbio, as enzimas pancreáticas que escapam das células acinares e dos ductos liquefazem as membranas dos adipócitos do peritônio, e as lipases dividem os ésteres de triglicerídeos contidos nessas células. Os ácidos graxos liberados combinam-secom o cálcio, produzindo áreas brancas gredosas macroscopicamente visíveis (saponificação da gordura), que permitem ao cirurgião e ao patologista identificar as lesões. Ao exame histológico, os focos de necrose exibem contornos sombreados de adipócitos necróticos com depósitos de cálcio basofílicos circundados por reação inflamatória. A necrose fibrinoide é uma forma especial de necrose, visível à microscopia óptica, geralmente observada nas reações imunes, nas quais complexos de antígenos e anticorpos são depositados nas paredes das artérias. Os imunocomplexos depositados, em combinação com a fibrina que tenha extravasado dos vasos, resulta em aparência amorfa e róseo-brilhante, pela coloração do H&E, conhecida pelos patologistas como fibrinoide (semelhante A fibrina). No paciente vivo, a maioria das células necróticas e seus conteúdos desaparecem por fagocitose e digestão enzimática pelos leucócitos. Se as células necróticas e restos celulares não forem prontamente destruídos e reabsorvidos, tenderão a atrair sais de cálcio e outros minerais e a tornarem-se calcificadas. APOPTOSE Gr.: ato de cair. É uma via de morte celular induzida por um programa de suicídio (por ativação de uma cascata de enzimas), estritamente regulado, no qual as células destinadas a morrer degradam seu próprio DNA, proteínas nucleares e citoplasmáticas. As células se quebram em fragmentos chamados corpos apoptóticos. Seus fragmentos se separam, gerando uma aparência responsável pelo nome (cair). Caracteriza-se por um tipo de morte no qual a membrana plasmática fica intacta, ou seja, não ocorre extravasamento do conteúdo celular (não havendo, portanto, reação inflamatória e lesão secundária), e os corpos apoptóticos revestidos por membrana são fagocitados. Causas de apoptose: A apoptose ocorre normalmente em muitas situações e funciona para eliminar células potencialmente prejudiciais e células que tenham sobrevivido mais que sua utilidade. Apoptose fisiológica A apoptose pode ocorrer em condições fisiológicas: fenômeno normal que funciona para eliminaras células que não são mais necessárias e para manter, nos tecidos, um número constante das várias populações celulares. Destruição programada durante a embriogênese; Involução de tecidos hormônio-dependentes sob privação do hormônio; Perda celular de populações proliferativas (Ex.: linfócitos imaturos da medula óssea e do timo); Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 27 Eliminação de linfócitos autorreativos potencialmente nocivos, para impedir reações contra tecidos próprios (doenças autoimunes); Morte de células que já cumpriram seu papel (Ex.: linfócitos ao término da resposta imune; neutrófilos na resposta inflamatória aguda); Morte celular induzida por linfócitos T citotóxicos. Apoptose patológica Elimina células que estão geneticamente alteradas ou lesadas de modo irreparável, sem iniciar uma reação severa no hospedeiro, mantendo mínima a lesão tecidual. Lesões ao DNA: hipóxia, drogas, anticancerígenos (quimioterápicos), extremos de temperatura e radiação, causam lesão direta ou através de radicais livres; Acúmulo de proteínas anormalmente dobradas, devido a mutações genéticas ou por lesões por radicais livres causam estresse de Retículo Endoplasmático e constituem doenças degenerativas; Morte celular em certas infecções causados por vírus (adenovírus e HIV) ou pela resposta imune do hospedeiro; Morte celular de tumores e em rejeição celular aos transplantes. Em todos esses processos estão envolvidos os linfócitos T citotóxicos; Atrofia patológica no parênquima de órgãos após obstrução de ductos (pâncreas, parótida, rins); Alterações bioquímicas e morfológicas na apoptose: Alterações morfológicas Retração celular células menores e citoplasma denso; Condensação da cromatina se agrega perifericamente sob a membrana celular picnose, cariorrexe e cariólise; Fragmentação citoplasmática formação de corpos apoptóticos, que são fragmentos de citoplasma envoltos por membrana plasmática; Fagocitose dos corpos apoptóticos por macrófagos. As células em apoptose podem ser evidenciadas em imunofluorescência, com marcadores para DNA e para caspases. Alterações bioquímicas Ativação das caspases (família de enzimas cisteína-proteases) desencadeadoras e executoras; Quebra de DNA e proteínas mediada por endonucleases e proteases; Alterações de membranas e reconhecimento pelos fagócitos movimento dos fosfolipídeos do folheto interno para o externo da membrana e a expressão de trombospondina, reconhecidos pelos receptores de fagócitos. Mecanismos da apoptose Fase de iniciação: caspases tornam-se cataliticamente ativas; Fase de execução: caspases iniciam degradação de componentes celulares críticos. Via intrínseca ou via mitocondrial As mitocôndrias contêm uma série de proteínas que são capazes de induzir apoptose; essas proteínas incluem o citocromo C e outras proteínas que neutralizam inibidores endógenos da apoptose. A escolha entre a sobrevivência e a morte celular é determinada pela permeabilidade da mitocôndria, que é controlada por uma família de mais de 20 proteínas cujo protótipo é a Bcl-2. É o principal mecanismo de apoptose; Ocorre pelo aumento da permeabilidade da membrana mitocondrial externa (abertura do poro de permeabilidade transitória mitocondrial, formado por proteínas pró-apoptóticas, principalmente BAK e BAX), com liberação de moléculas pró-apoptóticas para o citoplasma; Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 28 Família Bcl de proteínas citoplasmáticas, antiapoptóticas. Previnem a apoptose. Quando a célula precisa morrer, estas proteínas precisam ser inibidas para permitir o processo; Ativação de sensores de estresse ativam efetores críticos que criam canais permitindo o extravasamento das proteínas da membrana mitocondrial interna - citocromo C e SMAC/diablo – para o citoplasma; A célula recebe continuamente sinais de sobrevivência (fatores de crescimento, citocinas, etc.). Se deixar de receber, ocorre uma cascata de sinalização intracelular, que inibem a Bcl2 e desencadeiam a abertura do poro mitocondrial, causando extravasamento do citocromo C. Este, por sua vez, se liga a uma proteína adaptadora chamada APAF-1, a qual permite a ligação com uma caspase específica, que é ativada, e inicia uma cascata autocatalítica, que promove ativação de outras caspases, que conduzem à morte celular. A SMAC/diablo mantém inibidas as proteínas antiapoptóticas. Via extrínseca ou do receptor de morte Várias células possuem em sua membrana receptores de morte - membros da família do receptor TNF (FAS), que contêm em suas regiões citoplasmáticas um “domínio de morte” conservado, assim chamado porque medeia a interação com outras proteínas envolvidas na morte celular. Células infectadas, cancerosas ou transformadas, expressam FAS em suas membranas. Esses receptores FAS são reconhecidos por ligantes de FAS (FASL) expressos na membrana de linfócitos T citotóxicos. Esse sinal por contato ativa o FAS, e várias cópias desse receptor se unem formando o domínio FAAD, ou domínio de morte, o qual causa ativação de caspases intracelulares. As duas vias de iniciação convergem para uma cascata comum, que é a cascata de ativação das caspases desencadeantes, que são clivadas para gerar sua forma ativa, as quais ativam as caspases executoras, que irão degradar os componentes estruturais da matriz nuclear, promovendo sua fragmentação. As caspases ativam proteases, DNAses, nucleases, lipases, que causam autodestruição celular. Remoção de células mortas As células apoptóticas atraem os fagócitos por meiode sinais. Em células saudáveis, a fosfat idilserina está presente no folheto interno da membrana plasmática, mas nas células apoptóticas esse fosfolipídio move -se para fora e é expresso no folheto externo da membrana, onde é reconhecido pelos macrófagos, levando à fagocitose das células apoptóticas. Células apoptóticas e seus fragmentos sofrem alterações em suas membranas promovendo ativamente sua fagocitose de tal modo que são removidos antes de sofrer necrose e liberar seus conteúdos. Numerosos receptores nos fagócitos e ligantes induzidos nas células apoptóticas estão envolvidos na remoção destas células. O processo de fagocitose de células apoptóticas é tão eficiente que as células mortas desaparecem em minutos, sem deixar traços e sem reação inflamatória, mesmo em face extensa de apoptose. Aula 4 – Patologia – Lesões letais: morte celular Leandro Pivato e Bruna Pupo 29 Apoptose desregulada Apoptose defeituosa aumento da sobrevida celular. Se esta célula está alterada e não é eliminada, ela pode levar ao desenvolvimento de uma doença; o Células com mutações p53 e lesão no DNA, além de não morrerem ficam susceptíveis ao acúmulo de mutações no DNA defeituoso originando o câncer; o Linfócitos que reagem contra os próprios antígenos, gerando doenças autoimunes. Aumento da apoptose morte celular excessiva: o Perda de células que causam doenças neurodegenerativas; lesão isquêmica, morte de células infectadas por vírus. AUTOFAGIA A autofagia (“comer a si próprio”) refere-se à digestão lisossômica dos próprios componentes da célula, geralmente para renovação do seu conteúdo ou por privação de nutrientes, para aproveitar suas macromoléculas na produção e energia. Constitui mecanismo de sobrevivência de tal modo que a célula privada de alimento sobrevive ingerindo seu próprio conteúdo e recicla os conteúdos ingeridos para fornecer nutrientes e energia . Organelas e parte do citosol são sequestrados em um vacúolo autofágico, proveniente do retículo endoplasmático, que se funde com lisossomas para formar um autofagolisossoma, e os componentes celulares são digeridos pelas enzimas lisossômicas. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 30 AULA 5 – INFLAMAÇÃO Introdução Inflamação ou flogose consiste na resposta – fundamentalmente protetora – do organismo para se livrar de tecidos danificados ou necróticos e invasores estranhos, visando livrar o organismo da causa inicial da injúria celular quanto das consequências de tal injúria. É uma resposta do tecido vivo vascularizado à lesão, caracterizada morfologicamente pela saída de líquidos e de células do sangue para o interstício . Desencadeada por infecções, agentes físicos, agentes químicos, corpos estranhos, tecidos necróticos e reações imunes. Em outras palavras, é uma resposta vascular e celular contra agentes estranhos, portanto, possui dois componentes: uma reação celular e uma reação vascular. Os efeitos da inflamação são mediados por proteínas plasmáticas e por fatores produzidos localmente pelas paredes dos vasos ou células inflamatórias (leucócitos circulantes, fagócitos teciduais e células endoteliais). As reações vasculares e celulares da inflamação são disparadas por fatores solúveis que são produzidos por várias células ou derivadas de proteínas do plasma e são geradas ou ativadas em resposta aos estímulos inflamatórios micro-organismos, células necróticas e hipóxia. A inflamação termina com a eliminação do agente agressor, destruição dos mediadores e ativação de mecanismos anti-inflamatórios e está intimamente relacionada ao processo de reparo, pois ao mesmo tempo em que elimina agentes injuriantes, põe em movimento os eventos que tentam curar o tecido danificado. O processo inflamatório pode ser prejudicial quando está exacerbado, ou descontrolado, ou desencadeado por agentes que normalmente não deveriam desencadeá-lo, isto é, componentes próprios do organismo (doenças autoimunes: artrite reumatoide, por exemplo). É importante ressaltar que a inflamação não é uma doença, mas uma resposta inespecífica que tem um efeito resolutivo no hospedeiro. Padrões da inflamação: Inflamação aguda: Início rápido (segundos ou minutos); Duração curta (horas ou dias); Exsudação de líquidos e proteínas (edema) e migração de células (neutrófilos); Pode progredir para a fase crônica. Inflamação crônica: Início lento (dias); Duração maior (semanas a anos); Células envolvidas são linfócitos e macrófagos; Proliferação vascular com fibrose (cicatriz); Pode se seguir à inflamação aguda ou ser insidiosa. Sinais cardinais da inflamação: Calor (aumento de temperatura) devido à vasodilatação; Rubor (eritema) devido à vasodilatação; Tumor (edema) devido ao aumento da permeabilidade vascular, que leva ao extravasamento de plasma para o interstício; Dolor (dor) causada por mediadores inflamatórios que irritam as terminações nervosas; Functio laesa (perda de função) devido à dor, edema, lesão tecidual ou cicatrização. Esses sinais são tipicamente mais evidentes na inflamação aguda. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 31 COMPONENTES DA INFLAMAÇÃO Diferentes agressões físicas, químicas ou biológicas constituem o que se denominam agentes inflamatórios, que carregam ou promovem a síntese de moléculas sinalizadoras de agressão (alarminas), as quais induzem a liberação de outras moléculas, genericamente conhecidas como mediadores da inflamação; estes resultam em modificações na microcirculação necessárias para a saída de plasma e de leucócitos dos vasos e em estímulos para reparar os danos produzidos pelas agressões. Resposta inflamatória atua intimamente associada aos processos de reparo no organismo; na verdade, inflamação representa um processo ao mesmo tempo defensivo e reparador. Além disso, resposta imunitária e inflamação são indissociáveis, da mesma forma que são seus efeitos defensivos e reparadores. Tal como a resposta imunitária, a inflamação é um processo regulado: algumas moléculas de alarme induzem mediadores pró-inflamatórios, enquanto outras estimulam mediadores responsáveis por limitar e terminar o processo. Durante a evolução das inflamações, muitas vezes surgem danos ao hospedeiro. Como os efeitos lesivos das inflamações dependem do balanço entre mecanismos pró- inflamatórios e anti-inflamatórios, o conhecimento deles é essencial para possibilitar a introdução de medicamentos mais eficientes para tratar as doenças de natureza inflamatória. Qualquer que seja sua causa, a reação inflamatória envolve uma série de eventos, etapas ou momentos, fundamentalmente semelhantes: (a) irritação (que conduz à liberação das moléculas de alarme e mediadores); (b) modificações vasculares locais; (c) exsudação plasmática e celular; (d) lesões degenerativas e necróticas; (e) eventos que terminam ou resolvem processo; (f) fenômenos reparativos, representados por proliferação conjuntiva ou regeneração do tecido lesado. Por essa razão, didaticamente pode-se considerar a reação inflamatória como tendo diferentes momentos ou fenômenos: irritativos, vasculares, exsudativos, alterativos, resolutivos e reparativos. Os fenômenos inflamatórios não são isolados no tempo. Embora tenham seu início em momentos sucessivos, ou seja, um se inicia depois do início do outro, muitas vezes eles se superpõem durante o desenrolar do processo. Fenômenos irritativos, que promovem a liberação dos mediadores infla-matórios, podem persistir em todo o transcorrer da inflama-ção. Fenômenos alterativos podem ocorrer desde o início do processo (representando inclusive o fenômeno irritativo) ou durante sua evolução. Para facilidade de compreensão,no estudo da inflamação são considerados os diferentes momentos ou fenômenos mencionados. INFLAMAÇÃO AGUDA Componentes da inflamação aguda Alterações no calibre vascular (vasodilatação, com expansão da árvore vascular), que causa aumento do fluxo sanguíneo; Alterações estruturais na microcirculação, com extravasamento de proteínas plasmáticas e leucócitos; a saída das proteínas plasmáticas é responsável pelo edema, pois dissipa a pressão oncótica no interior do vaso; Migração de leucócitos (principalmente neutrófilos e monócitos) da microcirculação e acúmulo no local da injúria com ativação dos mesmos. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 32 Estímulos para a inflamação aguda Infecções e toxinas microbianas identificados por receptores Toll. Necrose tecidual moléculas liberadas por células necróticas são reconhecidas; Corpos estranhos causam injúria traumática e transportam micróbios; Reações imunes hipersensibilidade: sistema imune causa dano aos próprios tecidos do indivíduo. Independente do estímulo que as causam, as reações inflamatórias compartilham as mesmas caracter ísticas básicas. Reações vasculares As mudanças sofridas pelos vasos, na inflamação, são destinadas a maximizar o movimento de proteínas plasmáticas e células circulantes para fora da circulação e para dentro do local da infecção ou injúria. Em condições normais a troca de líquidos nos leitos vasculares ocorre por equilíbrio entre duas forças opostas: a pressão hidrostática, que força a saída do líquido para o tecido e a pressão coloidosmótica, que força o fluido de volta para dentro do vaso. Exsudato: líquido inflamatório extravascular com elevada concentração de proteínas e fragmentos celulares (densidade maior que 1020); Transudato: líquido com pequeno teor proteico, pouco ou nenhum fragmento celular (ultrafiltrado do plasma, com densidade menor que 1020); Edema: excesso de líquido no interstício ou nas cavidades corporais, que pode ser decorrente de transudação (baixa gravidade específica) ou exsudação (alta gravidade específica); Pus: exsudato purulento, ou seja, coleção de líquido, proteínas plasmáticas, células de defesa e teciduais e micro-organismos mortos; característico de tecidos com inflamação aguda. O edema pode ser causado por aumento da pressão hidrostática ou redução da pressão coloidosmótica. O aumento da pressão hidrostática pode ser ocasionado por aumento da pressão arterial, doenças obstrutivas, etc. No caso da pressão coloidosmótica, ela pode ser reduzida por doenças renais perdedoras de proteínas (síndrome nefrótica), disfunção hepática (as proteínas plasmáticas são produzidas pelo fígado), vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular sistêmica, causando extravasamento maciço, em casos de choque, por exemplo, ou perda sanguínea. Mudanças no fluxo e no calibre vascular: Vasodilatação (induzida por histamina e NO) com aumento do fluxo e da pressão hidrostática causa calor e eritema; Aumento da permeabilidade vascular, que ocasiona exsudação causa edema; Estase vascular, ou seja, lentificação do fluxo sanguíneo (devido aos dois processos anteriores) contribui o eritema; Com a estase, os leucócitos se acumulam marginalmente, próximos ao endotélio vascular, o que irá facilitar sua transmigração; Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 33 Mecanismos de aumento da permeabilidade vascular: Marginação de leucócitos; Retração das células endoteliais resultando em espaços interendoteliais aumentados resposta transitória imediata ocorre principalmente nas vênulas pós-capilares, induzida por histamina, óxido nítrico e outros mediadores (bradicinina, leucotrienos); Injúria endotelial (agressão com destruição) ocorre nas vênulas, arteríolas e capilares; queimaduras, ação de micro-organismos, ação de neutrófilos sobre a parede vascular; Injúria vascular mediada por leucócitos (as próprias reações leucocitárias podem levar a produção de citocinas que induzem aumento da permeabilidade); Transcitose aumentada ocorre nas vênulas pós-capilares induzida por VEFG. Histamina substância vasoativa que age tanto na musculatura lisa produzindo relaxamento, quanto nas células endoteliais, produzindo retração. Assim, está envolvida na vasodilatação e no aumento da permeabilidade vascular. Respostas dos vasos linfáticos: Normalmente drenam o líquido extravascular. Na inflamação, o fluxo linfático aumenta para drenar o edema, os leucócitos e os fragmentos celulares. Podem também transportar o agente nocivo e ocasionar linfangite (inflamação dos vasos linfáticos) e linfadenite (inflamação dos gânglios linfáticos). Os linfonodos inflamados frequentemente são aumentados por hiperplasia dos folículos linfoides e número aumentado de linfócitos e macrófagos linfadenite reativa ou inflamatória. Reações celulares (leucocitárias) Função fundamental da inflamação – recrutamento dos leucócitos: Leucócitos chegam ao local da lesão, reconhecem os agressores e promovem sua remoção. Também eliminam tecidos necróticos, produzem fatores de crescimento, e acabam por produzir, como efeito adverso, dano tecidual. O tipo de leucócitos presentes depende da duração da resposta e do estímulo original. Geralmente nas primeiras 24 horas, os neutrófilos são as células atuantes. Entre 24 e 48 horas, predominam os monócitos (tardios). Após esse período, observam-se linfócitos. O extravasamento dos leucócitos envolve marginação, ou seja, aproximação da parede vascular, rolamento na superfície endotelial e adesão ao endotélio. Em seguida, deixa o vaso, através da transmigração ou diapedese, e ao entrar no tecido injuriado, migram por quimiotaxia até o local da agressão. Esses eventos de recrutamento de leucócitos envolvem moléculas de adesão celular, presentes nos leucócitos e no endotélio, que são complementares, e, portanto, permitem a interação entre essas células. Gradientes de agentes quimiotáticos atraem os leucócitos (produtos bacterianos, mediadores endógenos (quimiocinas, fragmentos do complemento e metabólitos do ácido araquidônico). O movimento leucocitário se dá por modificações citoesqueléticas, que levam à emissão de pseudópodes, desencadeando um movimento ameboide. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 34 DETALHES DO PROCESSO DE MIGRAÇÃO DE LEUCÓCITOS Ativação endotelial por IL-1 e TNF alfa secretadas por macrófagos locais; Depende da adesão dos leucócitos ao revestimento endotelial das vênulas pós-capilares – através de integrinas e selectinas e do movimento através do endotélio e da lâmina basal, para o tecido extravascular (células perpassam por entre as células epiteliais do endotélio) - diapedese; as citocinas causam uma retração das células endoteliais por mudanças citoesqueléticas, causando o afastamento entre as células, o que aumenta a permeabilidade vascular. Isso cria espaços pelos quais as células podem passar. É um processo em múltiplas etapas, em que cada etapa é coordenada por diferentes tipos de moléculas, incluindo quimiocinas e moléculas de adesão; Variação em relação as moléculas participantes do processo de recrutamento; Diferentes propriedades de migração para tipo celular. Moléculas de adesão celular Mediada por duas classes de moléculas: selectinas, integrinas e seus ligantes. Selectinas e seus ligantes: Se ligam a carboidratos da membrana plasmática; Medeiam a etapa inicial na adesão de baixa afinidade entre os leucócitos e as células endoteliais; P-Selectinas: endotelial; armazenada em grânulos citoplasmáticos (corpúsculo de Weibel-Palade), e é rapidamente distribuídapara a superfície da célula, em resposta a produtos microbianos, citocinas, histamina dos mastócitos e trombina gerada durante a coagulação; E-Selectinas: endotelial; sintetizada e expressa na superfície da célula endotelial, dentro de 1 a 2 horas, em resposta a IL-1 e ao TNF alfa, e também a produtos microbianos (ex.: LPS); L-Selectinas: leucócito; Sialil Lewis X (sLeX): Ligantes para selectinas (E e P), presentes nos leucócitos; Sialomucinas (adressinas): Ligantes para L-Selectinas no endotélio das HEV. As citocinas induzem as células epiteliais do endotélio vascular a expressarem moléculas de adesão celular. Na superfície destas células irão se expressar E-selectinas e P-selectinas. Nos leucócitos existem L-Selectinas. As selectinas dos leucócitos e do endotélio interagem entre si, mas a interação é fraca (baixa afinidade), com rápida taxa de desligamento, permitindo que haja associação e desassociação contínuas, pela força de cisalhamento do fluxo sanguíneo, fazendo com que as células “rolem” (ligam-se e desligam-se repetidamente) na superfície do endotélio conforme o fluxo sanguíneo ocorre. A velocidade do rolamento vai diminuindo. Integrinas e seus ligantes: As integrinas, presentes nos leucócitos, são proteínas cujo domínio citoplasmático está vinculado ao citoesqueleto. Essa interação permite que hajam mudanças na disposição do citoesqueleto, gerando o movimento e à modificação da forma celular que levam à migração. Nos leucócitos, as integrinas são FLA -1 e VLA-4, que interagem, respectivamente, com ICAM-1 e VCAM-1 na superfície endotelial. Quimiocinas (CXC e CC) e seus Receptores: Estimulam o movimento dos leucócitos e regulam a migração do sangue para os tecidos; São produzidas, nos locais de infecção em resposta a uma variedade de patógenos ou estímulos endógenos, por leucócitos e vários outros tipos de células teciduais (endoteliais, epiteliais e fibroblastos); TNF-α e IL-1 induzem a produção de quimiocinas; o Notações: CXC R receptor para CXC; CC R receptor para CC; CXCL e CCL ligante (a própria quimiocina); Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 35 Os receptores para quimiocinas são vinculados à proteína G (via da fosfolipase C). A interação da quimiocina com seu receptor, desencadeia uma cascata de sinalização intracelular, que ativa proteínas RAP e de interação ao citoesqueleto, às quais fazem contato com as caudas citoplasmáticas das integrinas, que modifica a disposição dos domínios extracelulares das integrinas na superfície da membrana (sinalização de dentro para fora). Em geral, as integrinas apresentam baixa afinidade, ou seja, estão inclinadas e pouco interagem com seus correspondentes no endotélio. Quando ativadas por quimiocinas, se tornam estendidas, alcançando alta afinidade, conseguindo assim interagir com as integrinas correspondentes no endotélio vascular. As quimiocinas também induzem agrupamento das integrinas, o que resulta em um aumento da avidez das interações das integrinas com ligantes nas células endoteliais. Isso promove a adesão dos leucócitos ao endotélio, que então deixam de rolar, pois as interações fracas das selectinas são reforçadas. Os receptores de quimiocinas podem sofrer rápida regulação negativa, seguindo a exposição à própria quimiocina, constituindo um mecanismo para a interrupção da resposta. São expressos em todos os leucócitos, dentre os quais, as células T exibem o maior número e a maior diversidade. Os receptores apresentam uma sobreposição de especificidade para as quimiocinas dentro de cada família, e o padrão de expressão celular dos receptores determina que tipos de células irão responder a quimiocinas específicas. (CCR5 e CXCR4 atuam como correceptores para HIV. Alguns linfócitos T ativados secretam quimiocinas que se ligam ao CCR5 e bloqueiam a infecção pelo HIV através de sua competição com o vírus). Ação das Quimiocinas A função das quimiocinas é o recrutamento dos leucócitos circulantes dos vasos sanguíneos para dentro dos tecidos extravasculares; Quimiocinas se ligam ao sulfato de heparina dos proteoglicanos das células endoteliais das através de uma forte adesão, ficando disponíveis para atuar sobre os leucócitos que interagem com o endotélio através das selectinas, aumentando a avidez das suas integrinas, para que a adesão dos leucócitos ocorra. A interação entre integrinas aumenta a superfície de contato do leucócito com o endotélio, o que desencadeia uma adesão estável. Quando essas integrinas entre leucócitos e endotélio interage m, provocam uma desmontagem transitória das junções de adesão entre células endoteliais, criando os espaços pelos quais as células vão extravasar, portanto por movimento paracelular; As quimiocinas extravasculares estimulam o movimento orientado dos leucócitos porque seguem um gradiente de concentração da proteína secretada quimiocinese; Estão envolvidas no desenvolvimento de órgãos linfoides e regulam o transito de linfócitos e de leucócitos através dos tecidos linfoides periféricos; São necessárias para a migração das células dendríticas dos locais de infecção para os gânglios linfáticos regionais (drenantes); Resumo das etapas do recrutamento: Rolamento: interações de baixa afinidade das selectinas forças de cisalhamento do sangue promovem associação e desassociação contínuas; Aumento da afinidade das integrinas mediado por quimiocinas: quimiocinas são transportadas até a superfície luminal das células endoteliais das vênulas pós-capilares, onde se ligam aos glicosaminoglicanos que contenham sulfato de heparina. Nesse local, ligam-se aos receptores específicos sobre a superfície dos leucócitos em rolamento, aumentando a afinidade das integrinas leucocitárias com seus ligantes e o agrupamento das integrinas, aumentando sua avidez; Adesão estável dos leucócitos ao endotélio mediada por integrinas: citocinas (TNF alfa e IL-1) aumentam a expressão endotelial de ligantes de integrina, principalmente VCAM-1 (para VLA-1) e ICAM-1 (para FLA-1). O resultado dessas interações é a firme fixação dos leucócitos ao endotélio, reorganização do citoesqueleto e adesão a uma área maior da superfície endotelial, passo fundamental para que ocorra a transmigração; Transmigração de leucócitos através do endotélio: entre as bordas das células endoteliais (paracelular). A transmigração paracelular depende das integrinas dos leucócitos e de seus ligantes sobre as células endoteliais, bem como de outras proteínas, como a CD31, expressa nos leucócitos e nas células endoteliais. Esse processo exige uma ruptura transitória e reversível das proteínas envolvidas nas junções de adesão que mantém as células endoteliais pós-capilares unidas entre si, principalmente o complexo VE-caderina. Receptores: TLR (tool like receptor) receptores de produtos microbianos; Receptores acoplados a proteína G, para quimiocinas; Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 36 Receptores para frações do complemento (opsoninas, isto é, proteínas do sistema complemento que se ligam à superfície microbiana e marcam os micro-organismos para fagocitose e destruição); Receptores para citocinas; A ativação de tais receptores leva a sinais intracelulares que desencadeiam a resposta inflamatória dos leucócitos. Remoção dos agentes agressores: Identificação pelos receptores induz à ativação leucocitária, com aumento de fagocitose e morte intracelular do micro-organismo. Os leucócitos ativados também secretam citocinas, fatores de crescimento e mediadores inflamatórios, que disparam, ao mesmo tempo, o recrutamento de outras células e o início da resposta de reparo tecidual. Fagocitose: Ligação ao parasita (através dos receptores TLRou receptores para opsoninas); Englobamento (pela emissão de pseudópodos e formação de fagossomos) Morte e degradação dentro dos lisossomos (por espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (explosão respiratória), enzimas diversas como a mieloperoxidase, entre outras); Liberação de produtos dos leucócitos e injúria tecidual mediada por leucócitos: Uma vez que os leucócitos estejam ativados, seus mecanismos efetores não distinguem entre o agressor e o hospedeiro. Durante a ativação e a fagocitose, os neutrófilos e macrófagos liberam microbicidas e outros produtos não somente dentro do fagolisossomo, mas também no espaço extravascular. As mais importantes são as enzimas lisossômicas, presentes nos grânulos, e as espécies reativas de oxigênio e nitrogênio. Essas substâncias danificam células residentes e células endoteliais, podendo amplificar o efeito do agente injuriante inicial. Defeitos nas funções dos leucócitos: Interferem na inflamação, aumentando a vulnerabilidade às infecções. Podem ser genéticas ou adquiridas, por exemplo: Defeitos genéticos: o Deficiência genética nas moléculas de adesão celular levam a infecções bacterianas recorrentes; o Defeitos genéticos na formação do fagolisossomo (Síndrome de Chediak-Higashi) fusão defeituosa dos fagossomos e lisossomos nos fagócitos susceptibilidade a infecções. o Defeitos genéticos na atividade microbicida doença granulomatosa crônica por defeito na mieloperoxidase; Defeitos adquiridos que levam à neutropenia (doenças do sistema imune; imunossupressão, comum após quimioterapia e radioterapia; tumores que comprimem medula óssea); Células residentes: sentinelas Mastócitos – reagem ao trauma físico, produtos da quebra do complemento, produtos microbianos e neuropeptídeos. Liberam histamina, leucotrienos, enzimas e citocinas (TNF, IL-1 e quimiocinas); Macrófagos – reconhecem produtos microbianos e secretam a maioria das citocinas importantes na inflamação aguda. Termino da resposta inflamatória aguda Mediadores produzidos de maneira transitória e com meias-vidas curtas, sendo degradados rapidamente após sua liberação. Neutrófilos também têm meia-vida curta e morrem por apoptose em poucas horas. A medida que a inflamação se desenvolve, são disparados sinais de parada. REGULAÇÃO ATIVA: Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 37 o Mudança dos leucotrienos para forma anti-inflamatórias (lipoxinas); o Produção de citocinas anti-inflamatórias (fator transformador do crescimento –TGF-beta e interleucina 10 – IL10 de macrófagos); o Mediadores lipídicos anti-inflamatórios (resolvinas e protectinas, derivados de ácidos graxos poli- insaturados); o Impulsos neurais inibidores da produção de TNF pelos macrófagos. Mediadores inflamatórios: Derivadas do plasma ou das células. Produzidos em resposta a produtos microbianos ou fatores liberados pela resposta imune. o Várias moléculas, derivadas do PLASMA ou de CÉLULAS. o Os derivados de células são estocados em grânulos e são rapidamente secretados por exocitose; o Os plasmáticos são as frações do complemento e as cininas; o Produzidos em resposta a produtos microbianos ou fatores liberados por tecido necrótico – inflamação ativada apenas onde e quando necessária; o Geralmente se ligam a receptores específicos; o Podem agir em cascata – ampliando a reação; o A maioria possui meia-vida curta. Mediadores celulares Produzidos por: plaquetas, neutrófilos, monócitos, macrófagos, mastócitos, células mesenquimais e epitélio. Aminas vasoativas: aumentam a permeabilidade vascular. Histamina produzida por mastócitos, basófilos e plaquetas. Liberada por estímulos por agentes físicos, reações alérgicas (ligação de anticorpos na superfície dos mastócitos - IgE), fragmentos do complemento (anafilatoxinas), citocinas e neuropeptídios; é o principal mediador da fase transitória imediata por causar vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular (age sobre receptores H1 nas células endoteliais); Serotonina produzida por plaquetas e células neuroendócrinas, liberada pelo contato com colágeno, trombina, ADP e complexos antígeno-anticorpo, executando um elo entre coagulação e inflamação. Ações semelhantes às da histamina. É liberada das plaquetas quando estas se agregam, Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 38 após contato com o colágeno, trombina e ADP. Assim, a reação de liberação das plaquetas está vinculada com a permeabilidade vascular aumenta. PAF derivado dos fosfolipídeos, produzidos por plaquetas, leucócitos e endotélio. Induz agregação plaquetária e a maioria das reações vasculares e celulares da inflamação (vaso e broncoconstrição); Metabólitos do ácido araquidônico o AA é um ácido graxo poli-insaturado de 20C, derivado da dieta ou da conversão do ácido linoleico; geralmente está esterificado nos fosfolipídeos da membrana. De seu metabolismo derivam eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos e lipoxinas): células ativadas liberam o ácido araquidônico (AA), por ação da fosfolipase A2 sobre os fosfolipídeos de membrana. O AA pode ser metabolizado por duas vias. A via da ciclo-oxigenase (COX) leva à produção de tromboxanos e prostaglandinas. A via da lipo-oxigenase leva à produção de leucotrienos e lipoxinas. o Esteroides (anti-inflamatórios esteroidais) inibem a fosfolipase A2. Prostaglandinas sintetizadas por ação da COX-1 (constitutiva) e COX-2 (induzida) pelos mastócitos, células endoteliais e outros tipos celulares. Causam vasodilatação, aumento da permeabilidade vascular e são quimioatraentes para neutrófilos. Envolvidas na patogenia da dor e da febre na inflamação. o Anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) inibem a COX. Os não seletivos inibem ambas. Os seletivos inibem a COX-1 ou a 2. Apesar de serem eficazes e com maiores efeitos colaterais, os esteroides são mais potentes, por inibirem o início da cascata do metabolismo do ácido araquidônico. Leucotrienos sintetizados a partir de lipoxigenases pelos leucócitos. São quimioatraentes para leucócitos e também tem efeitos vasculares. São mais potentes que as histaminas em aumentar a permeabilidade vascular e causam broncoespasmo. Lipoxinas Tem ação anti-inflamatória. São inibidores da quimiotaxia e da adesão dos neutrófilos ao endotélio. Há uma relação inversa entre a produção de leucotrienos e lipoxinas. EROs são liberadas extracelularmente pelos leucócitos após a fagocitose e após exposição a quimiocinas, complexos imunes ou produtos microbianos. Causam danos às células endoteliais e injúria aos outros tipos celulares. Também causam inativação de antiproteases, o que aumenta a atividade de proteases, com destruição aumentada da matriz extracelular (nos pulmões, contribui para a destruição das fibras elásticas enfisema). Óxido nítrico (NO) fator derivado do endotélio. Causa dilatação vascular pelo relaxamento da musculatura lisa. São microbicidas e podem exterminar células tumorais. Regula as respostas inflamatórias reduzindo a agregação e a adesão plaquetárias, também inibindo várias características da inflamação induzidas por mastócitos. Citocinas proteínas produzidas por linfócitos, macrófagos, células endoteliais, epiteliais e tecido conjuntivo, ativados que modulam a função de outros tipos celulares; Metabólitos do AA As prostaglandinas são divididas em série: PGD, PGI, PGE, PGF, PGG, PGH. As mais importantes são: PGE2, PGD2, PGF2α E PGI2 (prostaciclinas), além da TXA2 (tromboxano), cada qual derivado da ação de uma enzima específica em um intermediário da via (as enzimas são tecido-específicas, de forma que cada tipo de PG também é). PGI2 Potente vasodilatador e inibidor daagregação plaquetária; TXA2 Vasoconstritor e ativador da agregação plaquetária; PGD2 e PGE2 Vasodilatação e aumento da permeabilidade das vênulas pós-capilares. PGD2 é quioatraente para neutrófilos; PGF2α Estimula a contração do músculo liso uterino e brônquico e de pequenas arteríolas. Prostaglandinas induzem febre, dor e Hiperalgesia. Os leucotrienos são quimioatraentes para leucócitos, podem ter efeito vasoconstritor, aumento de permeabilidade vascular e broncoespasmo, ativam neutrófilos e aumentam a taxa de migração. As lipoxinas são inibidores da inflamação, por inibir o recrutamento dos leucócitos (quimiotaxia e adesão). Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 39 o TNF e interleucina-1 citocinas mais importantes que acarretam inflamação. Secreção estimulada por endotoxinas microbianas, imunocomplexos, injúrias físicas e outros. Tem efeitos sobre o endotélio, leucócitos (inflamação) e fibroblastos (reparo), induzindo reações sistêmicas de fase aguda, como febre, anorexia, letargia, neutrofilia, e liberação de corticosteroides. Induzem moléculas de adesão endotelial, síntese de mediadores químicos (citocinas, quimiocinas, fatores de crescimento, eicosanoides, NO, aumento da trombogenicidade do endotélio) e també m aumentam as respostas dos neutrófilos a outros estímulos. Quimiocinas são uma família de proteínas pequenas, relacionadas estruturalmente, que atuam primariamente como quimioatraentes para diferentes grupos de linfócitos. As duas principais funções das quimiocinas são o recrutamento dos leucócitos na inflamação e na organização anatômica normal das células nos tecidos linfoides e outros tecidos. Enzimas Lisossômicas dos Leucócitos Os grânulos dos lisossomas dos neutrófilos e monócitos contêm muitas enzimas que destroem as substâncias fagocitadas e são capazes de causar lesão tecidual. Podem ser liberados de leucócitos ativados. Os efeitos potencialmente lesivos das enzimas lisossômicas são mantidos sob o controle das antiproteases, presentes no soro e líquidos teciduais. Elas incluem a α-1-antitripsina, o inibidor mais importante da elastase dos neutrófilos, e a α-2- macroglobulina. A deficiência desses inibidores pode acarretar ativação continuada das proteases leucocitárias, que resulta em destruição tecidual nos locais de acúmulo de leucócitos. Por exemplo, a deficiência de a1-antitripsina no pulmão causa o grave enfisema pan-acinar. Os neutrófilos possuem dois tipos de grânulos: 1. Específicos (secundários) lisozima, colagenase, gelatinase, lactoferrina, ativador plasminogênio e histaminase; 2. Azurófilos (primários) mieloperoxidase, lisozima, defensina, hidrolases ácidas e proteases neutras. Estas substâncias podem ser liberadas e contribuir para a resposta inflamatória ou causar lesão tecidual. Neuropeptídios Os neuropeptídios, semelhantes às aminas vasoativas, podem iniciar as respostas inflamatórias; eles são pequenas proteínas como a substância P, que transmite os sinais dolorosos, regula o tônus do vaso e modula a permeabilidade vascular (mediador de permeabilidade vascular, transmite sinais de dor, regula a pressão arterial e estimula secreção celular imune e endócrina). As fibras nervosas que secretam neuropeptídios são proeminentes no pulmão e no trato gastrointestinal. Mediadores derivados de proteínas plasmáticas São três mecanismos inter-relacionados derivados do plasma: 1. Sistema do complemento; 2. Sistema das cininas; 3. Sistema da coagulação. Complemento Consiste em proteínas plasmáticas que exercem um papel importante na defesa (imunidade) do hospedeiro e na inflamação. Sob ativação, as diferentes proteínas do complemento revestem (opsonizam) as partículas, como os micróbios, para fagocitose e destruição, e contribuem para a resposta inflamatória, aumentando a permeabilidade vascular e a quimiotaxia dos leucócitos. A ativação do complemento Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 40 finalmente gera o complexo de ataque à membrana (MAC) que forma canais nas membranas dos micróbios invasores. Aqui, resumiremos o papel do sistema complemento na inflamação. Os componentes do complemento, numerados de C1 a C9, estão presentes no plasma em formas inativas e muitos deles são ativados por proteólise para que eles mesmos adquiram atividades proteolíticas, iniciando, assim, uma cascata enzimática. A etapa fundamental na geração de produtos do complemento biologicamente ativos é a ativação do terceiro componenteC3. A clivagem de C3 ocorre por três vias: (1) via clássica, desencadeada por fixação do primeiro componente do complemento C1, a complexos antígeno-anticorpo; (2) via alternativa, desencadeada por polissacarídeos bacterianos (ex.: endotoxinas) e outros componentes da parede celular das bactérias e envolvendo um conjunto distinto de proteínas plasmáticas que incluem a properdina e fatores B e D; e (3) via das lectinas, na qual uma lectina plasmática se liga a resíduos de manose nos micróbios e ativa um componente inicial da via clássica ( mas na ausência de anticorpos). Todas as três vias levam à formação de uma C3-convertase que cliva o C3 em C3a e C3b. O C3b se deposita na célula ou na superfície microbiana onde o complemento foi ativado e, então, liga-se ao complexo C3-convertase para formar a C5-convertase; esse complexo cliva o C5 e gera C5a e C5b, e inicia os estágios finais da montagem de C6 a C9. Várias cópias de C9 formam um poro na parede corporal do micro-organismo (complexo de ataque à membrana – MAC), permitindo a entrada de água e sua lise. Três categorias da função biológica do complemento: 1. Lise celular – formação do MAC; 2. Inflamação – liberação histamina, ativação eicosanoides, quimioatração de leucócitos; 3. Opsonização – fagocitose através de receptores C3b específicos. Sistemas da Coagulação e das Cininas O sistema de coagulação é dividido em duas vias que convergem, culminando na ativação de trombina e na formação de fibrina. A via intrínseca é uma série de proteínas plasmáticas que podem ser ativadas pelo fator de Hageman. O fator de Hageman (conhecido também como fator XII da cascata intrínseca da coagulação) é uma proteína sintetizada pelo fígado que circula em forma inativa até encontrar colágeno, membrana basal ou plaquetas ativadas (ex.: no local da lesão endotelial). O fator de Hageman ativado (fator XIIa) inicia quatro sistemas envolvidos na resposta inflamatória: (1) o sistema de cininas, produzindo cininas vasoativas; (2) o sistema de coagulação, induzindo a ativação de trombina, fibrinopeptídeos e fator X, todos com propriedades inflamatórias; (3) o sistema fibrinolítico, produzindo plasmina e inativando a trombina, e (4) o sistema complemento, produzindo as anafilatoxinas C3a e C5a. Cininas são peptídeos vasoativos derivados de proteínas plasmáticas, chamadas cininogênio, pela ação de proteases específicas chamadas calicreínas. As calicreínas são resultantes da ação do fator de Hageman sobre a pré-calicreína plasmática. A calicreína, agora ativa, quebra cininogênio para produzir bradicinina, a qual aumenta a permeabilidade vascular e causa contração do músculo liso, dilatação de vasos sanguíneos e dor (bradicinina é rapidamente inativada pela cininase). A calicreína ativa reciprocamente o fator de Hageman, amplificando o efeito, e pode ainda agir sobre C5, produzindo C5a. O fator de Hageman ativado induz a formação do coágulo de fibrina, e ativa o sistema fibrinolítico, ao mesmo tempo. A calicreína, assim como o ativador de plasminogênio (liberado do endotélio), transformam o plasminogênio em plasmina, o qual degrada o coágulo de fibrina. Inflamação e coagulação funcionalmente interligadas. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivatoe Bruna Pupo 41 Inflamação aumenta produção local e sistêmica de vários fatores de coagulação e torna a superfície endotelial pró-trombogênica, e ainda inibe os mecanismos de anticoagulação; Trombina promove a inflamação produção de citocinas, PAF, NO e prostaglandinas; Fator XII ativado gera produção de bradicinina (dilatação e aumento permeabilidade vasos e dor), ativa o sistema fibrinolítico e forma a plasmina (cliva o C3); Resultados da inflamação aguda: Embora as consequências da inflamação aguda sejam modificadas pela natureza e intensidade da lesão, pelo local e tecido afetado e pela habilidade do hospedeiro de montar uma resposta, a inflamação aguda possui um dos três resultados: Resolução: Regeneração e Reparo. Quando a lesão é limitada ou breve, onde há pouca ou nenhuma destruição tecidual e quando o tecido é capaz de se regenerar, o resultado normal é a restauração a uma normalidade estrutural e funcional. Antes que o processo de resolução se inicie, a resposta inflamatória aguda tem de ser terminada. A resolução da inflamação aguda envolve neutralização, decomposição ou degradação enzimática dos vários mediadores químicos, normalização da permeabilidade vascular, cessação funções anormais nos leucócitos). 1. Resolução completa – regeneração quando há pouca destruição e as células parenquimatosas podem se regenerar; 2. Cura com substituição por tecido fibroso – cicatriz; ocorre nas seguintes condições: o Destruição tecidual extensa; o Tecidos não regenerativos; o Abundante exsudação de fibrina no tecido e cavidades serosas, que não podem ser adequadamente limpas; 3. Progressão para inflamação crônica. Padrões morfológicos da inflamação aguda: A inflamação serosa é caracterizada pelo extravasamento de um fluido aquoso, relativamente pobre em proteína que, dependendo do local da lesão, se origina do soro sanguíneo ou das secreções de células mesoteliais que reve stem as cavidades peritoneal, pleural e pericárdica. A bolha cutânea resultante de uma queimadura ou infecção viral é um bom exemplo do acúmulo de líquido seroso, dentro ou imediatamente embaixo da epiderme. O líquido em uma cavidade serosa é chamado de efusão. A inflamação fibrinosa ocorre como consequência de lesões mais graves, resultando em maior permeabilidade vascular que permite a moléculas grandes (como o fibrinogênio) atravessarem a barreira endotelial. Histologicamente, a fibrina extravascular acumulada aparece como uma rede eosinofílica de filamentos ou, às vezes, como um coágulo amorfo. Um exsudato fibrinoso é característico de inflamação no revestimento de cavidades corporais, como meninges, pericárdio e pleura. Esses exsudatos podem ser degradados por fibrinólise, e os restos acumulados podem ser removidos pelos macrófagos, restaurando a estrutura normal do tecido (resolução). Se, no entanto, a fibrina não for completamente removida, isso resultará no crescimento de fibroblastos e vasos sanguíneos (organização) que leva finalmente à cicatrização, podendo haver consequências clínicas significativas. Por exemplo, a organização de um exsudato fibrinoso pericárdico forma um denso tecido cicatricial fibroso que transpõe ou oblitera o espaço pericárdico e restringe a função do miocárdio. A inflamação supurativa (purulenta) e a formação de abscesso são caracterizadas pela presença de grande quantidade de exsudato purulento (ou pus) consistindo em neutrófilos, células necróticas e líquido de e dema. Certos microrganismos (ex.: estafilococos) induzem essa supuração localizada e, por isso, são chamados de piogênicos (formadores de pus). Os abscessos são coleções localizadas de pus que podem ser causadas por Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 42 organismos piogênicos contidos dentro de um tecido ou por infecções secundárias de focos necróticos. Os abscessos possuem uma região central de células necróticas, tendo em volta uma camada de neutrófilos preservados e circundada por vasos dilatados e fibroblastos em proliferação, indicando o início do reparo. Com o tempo, o abscesso pode tornar-se completamente encerrado e ser substituído por tecido conjuntivo. Devido à destruição do tecido subjacente, geralmente o resultado do abscesso é a formação de cicatriz. INFLAMAÇÃO CRÔNICA Processo prolongado – semanas ou meses; Ocorre: 1. Após inflamação aguda – processo natural de cura; 2. Persistência de estímulo danoso ou surtos repetidos de inflamação aguda; 3. Resposta de baixo grau e lenta sem inflamação aguda prévia. A inflamação crônica é a inflamação de duração prolongada (semanas a meses ou anos) na qual inflamação ativa, destruição tecidual e reparação por fibrose ocorrem simultaneamente. Ao contrário da inflamação aguda, que é caracterizada pelas alterações vasculares, edema e infiltrado predominantemente neutrofílico, a inflamação crônica caracteriza-se por um conjunto de alterações; Causas da inflamação crônica: Infecção persistente micróbios intracelulares de baixa toxicidade direta (Tb) ; Reações imunes (autoimunes), reações a flora normal hospedeiro (doenças inflamatórias intestinais), alergias; Exposição prolongada substâncias exógenas (sílica, carvão) ou endógenas (aterosclerose). Características morfológicas: Infiltração com células inflamatórias mononucleares (macrófagos, linfócitos e células plasmáticas); Destruição tecidual – agente agressor e/ou células inflamatórias; Tentativas de cura – fibrose – e proliferação vascular – angiogênese. Células e Mediadores da Inflamação Crônica A combinação de inflamação prolongada e repetida, destruição e fibrose tecidual que caracterizam a inflamação crônica envolve interações complexas entre as várias populações celulares e seus mediadores secretados. Macrófagos Se originam dos monócitos; São ativados por citocinas (células T) ou endotoxinas Produzem mediadores – proliferação fibroblastos, tecidos conjuntivo e angiogênese Alguns mediadores promovem dano direto aos tecidos Na inflamação crônica há contínuo recrutamento de monócitos e proliferação local dos mesmos Os macrófagos, as células dominantes da inflamação crônica, são células teciduais derivadas dos monócitos do sangue circulante, após sua emigração da corrente sanguínea. Os macrófagos estão difusamente dispersos em muitos tecidos conjuntivos e são encontrados também em órgãos como o fígado (onde são chamados de células de Kupffer), baço e linfonodos (chamados histiócitos sinusais), sistema nervoso central (células microgliais) e pulmões (macrófagos alveolares). Em conjunto, essas células constituem o sistema de fagócitos mononucleares, conhecido também pelo antigo nome de sistema reticuloendotelial. Em todos os tecidos, os macrófagos atuam como filtros para materiais particulados, micróbios e células senescentes, bem como células efetoras que eliminam micróbios nas respostas imune humoral e celular. Os monócitos se originam de precursores na medula óssea e circulam no sangue por cerca de um dia. Sob a influência das moléculas de adesão e das quimiocinas, eles começam a migrar para o local da lesão dentro de 24-48 horas após o início da inflamação aguda, como descrito previamente. Quando os monócitos alcançam o tecido Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 43 extravascular, sofrem transformação em macrófagos maiores, de meia-vida mais longa e capacidade maior para fagocitose do que os monócitos sanguíneos. Linfócitos Os linfócitos são mobilizados sob a manifestação de qualquer estímulo imune específico (p. ex., infecções), bem como na inflamação não mediada imunologicamente (p. ex., devido a necrose isquêmica ou trauma) e são os principais orientadores da inflamação em muitas doenças autoimunes e inflamatóriascrônicas. A ativação de linfócitos B e T é parte da resposta imune adaptativa em infecções e doenças imunológicas. Os linfócitos T e B migram para os locais inflamatórios usando alguns dos mesmos pares de moléculas de adesão e quimiocinas que recrutam outros leucócitos. Nos tecidos, os linfócitos B podem se desenvolver em plasmócitos, que secretam anticorpos, e os linfócitos T CD4+ são ativados para secretar citocinas. Plasmócitos – células B – produzem anticorpos; Eosinófilos – reações imunes IgE e infecções por parasitas; Mastócitos – tecido conjuntivo – receptores para IgE e liberam histamina – reações anafiláticas. Inflamação Granulomatosa A inflamação granulomatosa é um padrão distintivo de inflamação crônica, caracterizada por agregados de macrófagos ativados com linfócitos esparsos. Os granulomas são encontrados em certos estados patológicos específicos; consequentemente, o reconhecimento do padrão granulomatoso é importante devido ao número limitado de condições (algumas ameaçadoras à vida) que o causam. Os granulomas podem se formar de três modos: Nas respostas persistentes de células T a certos microrganismos (como Mycobacterium tuberculosis, T. pallidum ou fungos), nos quais as citocinas derivadas de célula T são responsáveis pela ati vação crônica do macrófago. A tuberculose é o protótipo de doença granulomatosa causada por infecção e deveria sempre ser excluída como causa quando os granulomas são identificados. Os granulomas podem também se desenvolver em algumas doenças inflamatórias imunomediadas, principalmente na doença de Crohn, que é um tipo de doença inflamatória intestinal, importante causa de inflamação granulomatosa nos Estados Unidos. Os granulomas também são vistos em uma doença de etiologia desconhecida chamada sarcoidose, e podem se desenvolver em resposta a corpos estranhos relativamente inertes (ex.: sutura ou farpa), formando os conhecidos granulomas de corpos estranhos. Efetivamente, a formação de um granuloma “encerra” o agente ofensor e, portanto, é um mecanismo útil de defesa. Entretanto, a formação do granuloma nem sempre leva à eliminação do agente causal, o qual frequentemente é resistente a destruição ou degradação e, em algumas doenças, como a tuberculose, a inflamação granulomatosa, com fibrose subsequente, pode ser a principal causa da disfunção do órgão. Aula 5 – Patologia – Inflamação Leandro Pivato e Bruna Pupo 44 Efeitos sistêmicos da inflamação: Qualquer pessoa que tenha sofrido um episódio severo de doença viral (como influenza) experimentou os efeitos sistêmicos da inflamação, coletivamente chamados de reação da fase aguda ou síndrome da resposta inflamatória sistêmica. A febre, caracterizada por elevação da temperatura corporal, é uma das manifestações mais proeminentes na resposta da fase aguda. A febre é produzida em resposta a substâncias chamadas pirogênios, que atuam estimulando a síntese de prostaglandina nas células vasculares e perivasculares do hipotálamo. Os produtos bacterianos, como o lipopolissacarídio (LPS; chamado pirogênio exógeno) estimula os leucócitos a liberarem citocinas como IL-1 e TNF (chamados pirogênios endógenos) que aumentam os níveis de ciclo-oxigenases que convertem o AA em prostaglandinas. No hipotálamo, as prostaglandinas, especialmente PGE2, estimulam a produção de neurotransmissores, os quais funcionam para reajustar a temperatura e m nível mais alto. Os AINEs, incluindo a aspirina, reduzem a febre, inibindo a ciclo-oxigenase, bloqueando assim a síntese de prostaglandina. Embora a febre seja reconhecida como um sinal de infecção há centena de anos, o propósito dessa reação ainda não é claro. Tem sido mostrado que a temperatura corporal elevada auxilia os anfíbios a repelirem as infecções microbianas e assume-se que a febre faça o mesmo com os mamíferos, embora os mecanismos sejam desconhecidos. A leucocitose é uma característica comum das reações inflamatórias, especialmente aquelas induzidas por infecções bacterianas). A contagem de leucócitos costuma subir para 15.000-20.000 células/ml, mas às vezes pode alcançar níveis extraordinariamente altos como 40.000-100.000 células/ml. Essas elevações extremas são chamadas de reações leucemoides porque são semelhantes às contagens de leucócitos obtidas na leucemia. A leucocitose ocorre inicialmente devido à liberação acelerada de células do pool de reserva pós- mitótico da medula óssea (causada por citocinas, incluindo TNF e IL-1) e está associada a uma elevação do número de neutrófilos mais imaturos no sangue (“desvio para a esquerda”). Uma infecção prolongada também estimula a produção de fatores estimuladores de colônia (CSFs), levando a aumento da saída de leucócitos da medula óssea, para compensar a perda dessas células na reação inflamatória. A maioria das infecções bacterianas induz a um aumento da contagem de neutrófilos chamado de neutrofilia. Infecções virais, como mononucleose infecciosa, caxumba e sarampo, estão associadas ao aumento do número de linfócitos (linfocitose). Asma brônquica, febre do feno e infestações parasitárias envolvem aumento do número absoluto de eosinófilos, criando uma eosinofilia. Certas infecções (febre tifoide e infecções causadas por alguns vírus, riquétsias e certos protozoários) estão paradoxalmente associadas a um número reduzido de leucócitos circulantes (leucopenia), provavelmente devido ao sequestro de linfócitos nos linfonodos, induzido por citocinas. Bactéria – neutrofilia; Vírus – linfocitose; Alergia e parasitoses – eosinofilia; Leucopenia – infecções em pacientes debilitados. Anorexia, sonolência e mal-estar – ação citocinas nas células cerebrais. Infecções bacterianas graves – SEPSE – enormes quantidades de citocinas (TNF e IL-1): choque séptico, CIVD e distúrbios metabólicos graves. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 45 AULA 6 – RENOVAÇÃO, REGENERAÇÃO E REPARO DE TECIDOS Introdução A lesão a células e tecidos coloca em movimento uma série de eventos que contém a lesão e inicia o processo de cura. De um modo geral, esse processo pode ser dividido em regeneração e reparo. A regeneração resulta na restituição completa do tecido perdido ou lesado; o reparo pode restaurar algumas estruturas originais, mas pode causar desarranjos estruturais. Em tecidos saudáveis, a cura, na forma de regeneração ou reparo, ocorre praticamente após qualquer insulto que cause destruição tecidual e é essencial para a sobrevivência do organismo. A regeneração refere-se à proliferação de células e tecidos para substituir estruturas perdidas, como o crescimento, em anfíbios, de um membro amputado. Tecidos com alta capacidade proliferativa, como o sistema hematopoiético e os epitélios da pele e do trato gastrointestinal, se autorrenovam continuamente e podem regenerar- se após a lesão, já que as células-tronco desses tecidos não são destruídas. O reparo consiste em mais frequentemente em uma combinação de regeneração e formação de cicatriz pela deposição de colágeno. A relativa contribuição de regeneração e cicatrização no reparo do tecido depende da habilidade do tecido em regenerar e da extensão da lesão. Por exemplo, uma ferida cutânea superficial cicatriza através da regeneração do epitélio superficial. Entretanto, a formação de cicatriz constitui o processo predominante de reparo que ocorre quando a rede de matriz extracelular (MEC) é danificada por uma grave lesão. A inflamação crônica que acompanha a lesão persistente estimula também a formação de cicatriz, devido à produção local de fatores de crescimento e citocinas que promovem a proliferação de fibroblastos e síntese de colágeno. Os componentes da MEC são essenciais para a cura de feridas porque eles fornecem a rede para migração celular, mantêma correta polaridade celular para o rearranjo de estruturas estratificadas e participam da formação de novos vasos sanguíneos (angiogênese). Além disso, as células na MEC (fibroblastos, macrófagos e outros tipos celulares) produzem fatores de crescimento, citocinas e quimiocinas que são importantes para regeneração e reparo. Embora o reparo seja um processo de cura, ele próprio pode causar disfunção tecidual, como, por exemplo, no desenvolvimento da aterosclerose. Em suma, na regeneração o tecido morto é substituído por outro morfofuncionalmente idêntico. Na cicatrização, um tecido neoformados, originado do estroma (conjuntivo ou glia), substitui o tecido perdido. Definições Regeneração: reconstrução ou restituição completa dos tecidos perdidos ou lesados. Ocorre em tecidos com alta capacidade proliferativa (hematopoiético, epitélio GI), desde que não haja destruição de células-tronco ou da arquitetura do tecido. A regeneração ocorre por proliferação de células residuais (não lesadas) que retêm a capacidade de divisão e por substituição de células-tronco teciduais. Constitui a resposta típica a lesão em epitélios que se dividem rapidamente, como na pele e nos intestinos e em alguns órgãos, principalmente no fígado. Formação de cicatriz: Se os tecidos lesados são incapazes de regeneração ou se as estruturas de suporte do tecido são gravemente lesadas, o reparo ocorre por deposição de tecido conjuntivo (fibrose), um processo que resulta em formação de cicatriz. Embora a cicatriz fibrosa não possa realizar a função das células perdidas do parênquima, ela fornece estabilidade estrutural suficiente para tornar o tecido lesado hábil nas suas funções. Reparação: o reparo pode restaurar algumas estruturas originais, mas pode causar desarranjos estruturais. Envolve combinação de regeneração e formação de cicatriz. Cura: em tecidos saudáveis, a cura, na forma de regeneração ou reparo, ocorre praticamente após qualquer insulto, que cause destruição tecidual e é essencial para a sobrevivência do organismo. Depende da Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 46 capacidade de proliferação do tecido, da extensão da lesão e da extensão da fibrose (o termo fibrose é mais utilizado para indicar deposição excessiva de colágeno no local da cicatriz, que pode comprometer a função do órgão). Controle da proliferação e crescimento celular Vários tipos celulares proliferam durante o reparo do tecido. Eles incluem as células restantes do tecido lesado (que tentam restaurar a estrutura normal), as células endoteliais (para criar novos vasos que fornecem nutrientes necessários ao processo de reparo) e fibroblastos (fonte de tecido fibroso que forma a cicatriz para preencher os defeitos que não podem ser corrigidos por regeneração). A proliferação desses tipos celulares é guiada por proteínas chamadas fatores de crescimento. Nos tecidos adultos tamanho das populações celulares se determina pelos índices relativos de proliferação, diferenciação e morte por apoptose (a manutenção da população celular estável é dada pela compensação da proliferação, pela morte de células; quando as células proliferam a uma taxa maior do que morrem, pode haver hiperplasia do tecido, e, ao contrário, pode haver hipoplasia); Células diferenciadas que não proliferam células terminalmente diferenciadas. Em alguns tecidos não são substituídas (Ex.: miócitos cardíacos ou cardiomiócitos; neurônios) e em outros, morrem e são substituídas a partir de células-tronco (Ex.: epitélio cutâneo). Proliferação pode envolver estímulos fisiológicos (Ex.: hormonais – TSH/tireoide) ou patológicos (Ex.: um tumor de hipófise pode levar à hipersecreção de TSH, e ocasionar uma estimulação ex agerada da tireoide, causando hipertireoidismo/bócio). Proliferação e diferenciação controlados por sinais solúveis ou mediados por contato, estimulatórios ou inibitórios. Atividade proliferativa do tecido Células de divisão contínua (lábeis): estão em contínua divisão; proliferam por toda a vida substituindo as que morrem, em tecidos com alta taxa de renovação (epitélios superficiais, tecido hematopoiético); Células quiescentes (estáveis): baixo nível replicação, ocorrendo apenas para manutenção da população celular estável. Sob estímulos, sofrem divisão rápida e podem, portanto, reconstruir o tecido de origem (fígado, rins, pâncreas, fibroblastos, células endoteliais, condrócitos, osteócitos, musculatura lisa); Células não divisoras (permanentes): não se dividem na vida pós-natal (neurônios e miócitos cardíacos e esqueléticos*). Existem estudos que afirmam que neurônios e cardiomiócitos podem proliferar sob estímulos adequados “in vitro”. “In vivo” isso não foi observado. Talvez esteja relacionado com au sência natural dos fatores de crescimento necessários para tirar tais células da quiescência. o Com exceção dos tecidos compostos primariamente por células permanentes que não se dividem (ex.: músculo cardíaco, nervo), a maioria dos tecidos maduros contém proporções variáveis dos três tipos celulares: células em divisão contínua, células quiescentes que podem retornar ao ciclo celular e células que perderam a habilidade replicativa. *Células musculares esqueléticas possuem capacidade muito limitada de regeneração a partir de células-tronco adultas não replicantes chamadas células satélites. Células tronco (CT) Duas principais propriedades: Autorrenovação as células mantêm a sua pluripotencialidade; isto é, as células tronco se dividem e originam clones (células filhas idênticas, que continuam sendo tronco, e com a mesma potencialidade para se diferenciar); Capacidade de diferenciação nos diversos tecidos, de acordo com os estímulos que recebem. Dois mecanismos manutenção das propriedades: Replicação assimétrica obrigatória uma célula-filha retém a capacidade de autorrenovação e a outra se diferencia; Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 47 Diferenciação aleatória (estocástica) manutenção da população de CT pelo equilíbrio entre geração de duas células autorrenovadoras ou duas que irão se diferenciar; Células tronco embrionárias As células tronco da mórula, antes que ocorra a diferenciação em células do trofoblasto e do embrioblasto, são totipotentes, ou seja, podem originar qualquer tipo celular, inclusive as células formadoras dos anexos embrionários. As células que formam massa celular interna (embrioblasto) do blastocisto normal são pluripotenciais capacidade de se diferenciar em uma grande quantidade de diferentes células e tecidos (podem gerar todos os tecidos, exceto os anexos embrionários); As células tronco pluripotentes se diferenciam para dar origem às células multipotentes, a partir do momento em que se formam o hipoblasto e o epiblasto; As células multipotentes originam as células tronco comprometidas com linhagem, as quais originam os três folhetos germinativos, que darão origem aos tecidos adultos; Células tronco adultas são encontradas nos tecidos maduros, e são responsáveis pela renovação e regeneração dos tecidos. Elas são capazes de dar origem a um único tipo celular ou a poucos , mas todas residentes naquele tecido de origem. Usadas estudos diferenciação para desenvolver muitos tecidos; Usadas para criar deficiências congênitas em modelos animais camundongos knockout – mais de 500 modelos de doenças humanas; A perspectiva para o futuro é a possiblidade de repopular tecidos ou até mesmo órgãos lesados. Células tronco embrionárias podem ser mantidas em cultura, e a proliferação in vitro gera um maior número de clones, que podem ser testados, estudados, investigados. O usode CT embrionárias em pesquisa e terapêutica envolve questões éticas e religiosas. Alguns estudiosos condenam o uso de CT embrionárias, pois a partir do momento em que o zigoto se forma, já é um novo indivíduo. Outros, no entanto, defendem que a vida humana se inicia a partir da formação da primeira célula nervosa, pois sem sistema nervoso um indivíduo é inviável. Assim, o estudo com células blastocísticas seria viável, pois este ainda não é considerado um novo ser, já que o sistema nervoso não começou a se formar. Células tronco pluripotentes induzidas Clonagem reprodutiva transferência de núcleo de uma célula adulta diferenciada para um ovócito enucleado. (Ex.: Ovelha Dolly, 1997: geração CT embrionárias); o Esta técnica pode ser empregada na clonagem terapêutica, para o tratamento de doenças humanas, na qual o núcleo de um fibroblasto da pele, por exemplo, de um paciente, é introduzindo em um Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 48 ovócito, para gerar células pluripotentes, que são colocadas em cultura e induzidas a se diferenciarem em vários tipos celulares. Tais células podem ser transplantadas e repopular órgãos lesados. Células tronco induzidas fibroblastos humanos de adultos e RN – reprogramados para células pluripotenciais através de transdução de 4 genes (Oct3/4, Sox2, c-myc e Klf4) - células iPS - “CT embrionárias sem embriões” – são capazes de gerar células endo, meso e ectodérmicas. Seria uma alternativa para escapar às questões éticas e religiosas para o uso de células tronco, já que não envolve comprometer a vida de um indivíduo; Células tronco adultas Identificadas em muitos tecidos maduros (medula óssea, trato gastrointestinal, pele, fígado, pâncreas e tecido adiposo) capacidade limitada de diferenciação. Residem em microambientes - nichos – e regulam a sua autorrenovação e geração de progênie; (ex.: células tronco epiteliais ou estaminais na parte basal dos epitélios; nas criptas do epitélio gástrico; limbo da córnea; bulbo do folículo piloso); Dão origem às células amplificadoras de transição proliferam rapidamente e perdem capacidade de divisão assimétrica e dão origem a células progenitoras - potencial limitado; Geram células maduras dos tecidos onde residem; Transdiferenciação plasticidade do desenvolvimento - transformação de um tipo de CT somática em outro. CT hematopoiéticas são capazes de se transdiferenciar in vitro em neurônios, cardiomiócitos, hepatócitos e outras linhagens. Transdiferenciação in vivo ainda é incerta. Para que isso ocorra, é preciso encontrar uma forma de introduzir um gene, ou induzir um gene existente nas células do organismo, para que possam executar tal evento. Células tronco na homeostase CT na medula óssea CT hematopoiéticas - pluripotenciais, capazes de regenerar todas células sanguíneas; e células estromais da MO - multipotenciais (podendo originar osso, cartilagem, gordura, endotélio) dependendo de para onde migrem; CT hepáticas nicho: canais de Hering (junções entre dúctulos biliares e hepatócitos). São células ovais - progenitoras bipotenciais que podem dar origem à hepatócitos e células biliares. São ativadas apenas quando a proliferação dos próprios hepatócitos é bloqueada (tumorigênese, insuficiência hepática fulminante, hepatite crônica, cirrose); CT neurais neurônios, astrócitos e celulas oligodendrogliais zona subventricular e giro denteado do hipocampo. Não está claro se os neurônios gerados recentemente são integrados aos circuitos neuronais sob condições fisiológicas ou patológicas. CT pele protuberância folículo piloso, regiões inter-foliculares epidérmicas e glândulas sebáceas. CT epitélio intestinal criptas do intestino delgado e do cólon. Regeneram a cripta em 3 a 5 dias. CT cardíacas células satélite????? CT córnea limbo - junção entre córnea e conjuntiva. Transparência da córnea - integridade do epitélio corneano. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 49 Na quimioterapia, as células em proliferação são inibidas de proliferar, além de morrerem pelo efeito tóxico dos quimioterápicos. Por isso é comum a queda de cabelos, pois as células tronco do folículo piloso deixam de proliferar, e a estrutura capilar enfraquece. Ciclo celular e regulação da replicação Proliferação celular estimulada fatores de crescimento solúveis e sinalização da MEC através das integrinas. Ciclo Fases G1(pré-sintese), S (síntese DNA), G2 (pré-mitótica) e M (mitótica). Células quiescentes estado especial - G0. Células continuamente replicantes entram em G1 após completar a mitose (ou podem ir para G0). Alguns tipos de célula podem entrar em G1 a partir de G0; alguns estão indefinidamente em G0 (neurônios adultos); O ciclo possui múltiplos controles - entre G1 e S existem moléculas que funcionam como ativadores, inibidores, sensores de dano molecular as células em G1 progridem e alcançam um estado crítico G1/S, conhecido como ponto de restrição, uma etapa limitante da velocidade para replicação. Se a célula conseguir transpor esse ponto, elas ficam comprometidas com a replicação do DNA; O controle é feito por meio de ciclinas (proteínas regulatórias) e de quinases ciclina-dependentes (CDKs), principalmente; As CDK ativadas direcionam o ciclo celular através de fosforilação de proteínas que são críticas para as transições do ciclo celular; a atividade delas é regulada por inibidores de CDK, os quais são desligados por fatores de crescimento quando a célula precisa se dividir. Os pontos de controle verificam a integridade do DNA antes da replicação (ponto de controle G1/S) e sua integridade após replicado (G2/M) – se for detectado algum dano, são ativados mecanismos de reparo ou apoptose – envolvem os produtos do gene p53. Fatores de crescimento A proliferação de muitos tipos celulares é orientada por polipeptídeos conhecidos como fatores de crescimento; Ligantes que se ligam a receptores específicos; Fontes típicas macrófagos, plaquetas e células mesenquimais (endotélio epitélio células T); Atividades induzidas dependem das células atingidas: proliferação, movimento, contratilidade, diferenciação e angiogênese celulares. Os fatores de crescimento induzem a proliferação celular através da ligação a receptores específicos e influenciam a expressão de genes cujos produtos possuem várias funções: eles promovem a entrada das células no ciclo celular; atenuam bloqueios na progressão do ciclo celular (promovendo, assim, a replicação), impedem a apoptose e aumentam a síntese de proteínas celulares, na preparação para a mitose. A principal atividade dos fatores de crescimento é estimular a função dos genes de controle do crescimento, muitos dos quais são chamados de proto- oncogenes porque suas mutações levam a proliferação celular descontrolada, característi ca do câncer (oncogênese) FC epidérmico (EGF) e fator transformador de crescimento-α (TGF-α) mitogênicos para fibroblastos, hepatócitos e células epiteliais. FC do hepatócito (HGF) mitogênico para hepatócitos e a maioria células epiteliais. FC derivado de plaquetas (PDGF) migração e proliferação de fibroblastos, monócitos e células. Musculatura lisa. FC endotelial vascular (VEGF) vasculogênese (embrião), angiogênese (inflamação crônica, cura lesões e tumoral) e linfangiogênese (adulto). O quimioterápico AVASTIN é um bloqueador do VEGF, impedindo a angiogênese tumoral, retardando o crescimento do tumor. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 50 FC fibroblasto mais de 20; angiogênese,reparação de ferimentos, hematopoiese e desenvolvimento de tecidos. FC transformador de crescimento β (TGF-β) mais de 30; inibidor do crescimento para células epiteliais, anti- inflamatório potente. Promove fibrose. Cicatrizes hipertróficas; Citocinas mediadores resposta imune e inflamatória - muitas também apresentam atividades promotoras de crescimento; MECANISMOS DE REGENERAÇÃO DE TECIDOS E ÓRGÃOS Existem vários tecidos e órgãos com capacidade regenerativa e os processos envolvidos são similares. O fígado, entretanto, é o mais bem compreendido. Em humanos, a ressecção de aproximadamente 60% do fígado de doadores vivos resulta na duplicação do fígado remanescente em torno de 1 mês. As partes do fígado que permanecem após hepatectomia parcial constituem um mini fígado intacto, que se expande rapidamente, alcançado a massa original. A restauração hepática é alcançada sem eu haja um novo crescimento dos lobos que foram retirados. Em vez disso, o crescimento ocorre por aumento dos lobos que restaram, um processo conhecido como crescimento ou hiperplasia compensatória restituição da massa funcional ao invés da forma original. Como os hepatócitos são células quiescentes, eles levam várias horas para entrar no ciclo celular, progredir para G1 e alcançar a fase S de replicação do DNA. A onda de replicação dos hepatócitos é sincronizada e acompanhada por replicação sincrônica de células não parenquimatosas (células de Kupffer, células endoteliais e células estreladas). Existem evidências substanciais de que a proliferação do hepatócito, no fígado que está se regenerando, seja desencadeada por ações combinadas de citocinas e fatores de crescimento polipeptídicos. Os hepatócitos quiescentes tornam-se competentes para entrar no ciclo celular através de uma fase de preparação, que é mediada principalmente pelas citocinas TNF e IL-6 e por componentes do sistema complemento. Os sinais de preparação ativam várias vias de transdução de sinais como uma introdução necessária para a proliferação celular. Sob a estimulação do HGF, TGF-α e HB-EGF, os hepatócitos preparados entram no ciclo celular e sofrem replicação do DNA. Norepinefrina, serotonina, insulina, hormônios do crescimento e da tireoide atuam como adjuvantes para a regeneração hepática, facilitando a entrada dos hepatócitos no ciclo celular. Hepatócitos individuais replicam-se uma ou duas vezes durante a regeneração e retornam, então, ao estado quiescente em uma sequência de eventos estreitamente regulada, mas os mecanismos de pausa do crescimento não foram estabelecidos. Os inibidores do crescimento, como o TGF-β e as ativinas, podem estar envolvidos no término da replicação dos hepatócitos, mas seu modo de ação não está esclarecido. As células-tronco ou progenitoras intra- hepáticas não exercem papel no crescimento compensatório que ocorre após hepatectomia parcial, e não há evidencia de geração de hepatócitos a partir de células derivadas da medula óssea durante este processo. Contudo, células endoteliais e outras células não parenquimatosas, no fígado em regeneração, podem originar-se de células precursoras na medula óssea. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 51 MEC e interações célula-matriz Proteínas estruturais fibrosas força tênsil e recuo (colágeno e elastina); Glicoproteínas adesivas conectam elementos MEC entre si e às células; Gel de proteoglicanos e ácido hialurônico elasticidade e lubrificação. CURA POR REPARO: CICATRIZAÇÃO Na maioria das lesões, o reparo se dá por combinação de regeneração e cicatrização. Depende de: o Capacidade de proliferação do tecido afetado (se o tecido for lábil ou estável, ele pode regenerar, desde que a lesão não seja extensa, ou não comprometa o interstício); o Integridade da MEC; o Cronicidade da inflamação associada tecidos com inflamação aguda podem regenerar, mas na inflamação crônica, os tecidos podem apenas sofrer reparo; o Quando a lesão ao tecido é grave ou crônica e resulta em lesão das células parenquimatosas e do arcabouço do estroma, a cura não pode ser efetuada por regeneração. Sob estas condições, o principal processo de cura ocorre por deposição de colágeno e outros elementos da MEC, promoven do a formação de uma cicatriz. O reparo é uma resposta fibroproliferativa, ou seja, uma substituição das células parenquimatosas por fibroblastos e seus produtos, provenientes do estroma. Sequência de cura: Inflamação A primeira etapa é finalizar o processo inflamatório, e isso envolve eliminar estímulo inicial e remover tecido lesionado (debridamento); o A reação inflamatória contém a lesão, ao mesmo tempo em que a angiogênese é estimulada. Contudo, se a lesão persiste, a inflamação torna-se crônica, levando a uma excessiva deposição de tecido conjuntivo, conhecida como fibrose. Angiogênese novos vasos sanguíneos são produzidos para que o tecido em reparo possa receber suprimento de nutrientes e oxigênio para manter a viabilidade celular e acelerar o metabolismo das células que estão proliferando e sintetizando MEC; o Ocorre por meio de ramificação e extensão de vasos preexistentes (vasodilatação degradação proteolítica da membrana basal por metaloproteinases de matriz migração de células endoteliais proliferação das células endoteliais), mas pode ocorrer por recrutamento de células progenitoras endoteliais da medula óssea; Migração e proliferação de células parenquimatosas e conjuntivas (fibroblastos); Síntese e deposição proteínas da MEC (formação da cicatriz); Remodelamento do tecido conjuntivo. Cura de feridas cutâneas Três fases superpostas: Inflamação: lesão adesão e ativação plaquetária formação coágulo, alterações vasculares e celulares resulta em inflamação; Proliferação: migração e expansão de células parenquimais (reepitelização), endoteliais (angiogênese) e células tecido conjuntivo formação do tecido de granulação; Maturação: depósito da MEC e remodelagem com contração da ferida e recuperação da força tênsil. Cicatrização por primeira intenção (união primária) e segunda intenção (união secundária) A cicatrização por primeira intenção ocorre quando o ferimento (corte ou incisão) tem bordos próximos e podem ser suturados ou se aproximam naturalmente, para que ocorra o fechamento da ferida. A reepitelização ocorre com a formação de uma cicatriz fina. Na segunda intenção, os bordos são distantes (ferimento por excisão), Reparação tecidual depende da MEC intacta e de suas interações com as células! A MEC regula o crescimento, a proliferação, o movimento e a diferenciação das células que vivem no seu interior, e está em constante remodelamento. Sua síntese e degradação acompanham a morfogênese, a regeneração, a cura de feridas, os processos fibróticos crônicos, a invasão e a metástase de tumores. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 52 dificultando intervenções como a sutura, e requerendo muito mais tempo para que a cicatrização se complete. Envolve reação inflamatória mais intensa, formação de abundante tecido de granulação e extensa deposição de colágeno, levando à uma cicatrização substancial. Formação do coágulo logo após a lesão ocorre a formação do coágulo para estancar sangramento; é rico em FC e quimiocinas, recrutando, dentro de 24h, os neutrófilos, que participam da esterilização e remoção resíduos; ocorre edema devido ao aumento da permeabilidade vascular, mas na superfície externa ocorre desidratação, formando a crosta do ferimento; Formação tecido de granulação dentro de 1 a 2 (24-72h) dias fibroblastos e endotélio proliferam, formando um tecido conjuntivo frouxo bastante vascularizado, com aspectovermelho, úmido e esponjoso; o Frequentemente é edemaciado, pois os vasos neoformados são permeáveis; Proliferação celular e deposição colágeno em 2 a 4 dias (48 a 96h) ocorre substituição de neutrófilos por macrófagos que auxiliam no debridamento e estimulam fibroblastos a proliferarem e realizarem deposição da MEC; o Inicialmente as fibras colágenas são depositadas verticalmente, e não estabelecem pontes sobre a incisão; o Em 24 a 48h, células epiteliais proliferam e se movem da borda da ferida ao longo das margens da derme, fundindo-se na linha média da ferida, abaixo da crosta; as células epiteliais vão proliferar e ocupar todo o espaço da crosta. o Simultaneamente a epitelização, fibras colágenas tornam-se mais abundantes e começam a formar pontes na incisão; Formação da cicatriz Dentro de 2 semanas, a deposição colágeno é abundante e ocorre regressão da vasculatura - epitélio intacto arcabouço de tecido de granulação convertido em cicatriz avascular; no fim do primeiro mês a cicatriz é destituída de inflamação e recoberta por epiderme intacta; Contração da ferida geralmente em lesões maiores, realizada por miofibroblastos, levando à redução área da ferida; Remodelamento do tecido conjuntivo transições na composição da MEC síntese e degradação da MEC remodela a trama das fibras do tecido; Recuperação da força tênsil após uma semana (remoção das suturas) a resistência da ferida é 10% da pele normal. Após 3 meses, 70 a 80%. O remodelamento aumenta a força tênsil o aumento da tensão é conferido pela substituição de colágenos do tipo III por colágenos do tipo I, diminuição da degradação e aumento da síntese. Fatores que influenciam a cura de feridas Sistêmicos: Estado nutricional (deficiência de C, hipoproteinemia) a vitamina C está envolvida na biossíntese de colágeno, e os aminoácidos provenientes da dieta proteica irão servir de substrato para a síntese desta proteína estrutural envolvida na cicatrização; Estado metabólico (Ex.: diabetes melitus dificulta os processos de cicatrização); Estado circulatório (arterioesclerose, varizes, dificultam fluxo sanguíneo, comprometendo o metabolismo das células em proliferação); Hormônios (glicocorticoides). Locais: Tamanho, localização e tipo da ferida (necrose); Infecção, fatores mecânicos e corpos estranhos. Aula 6 – Patologia – Renovação, regeneração e reparo de tecidos Leandro Pivato e Bruna Pupo 53 Aspectos patológicos do reparo Formação deficiente da cicatriz deiscência (abertura de feridas, geralmente por rotura da sutura, em cicatrizes cirúrgicas; dependendo do local pode ocorrer evisceração) e ulcerações (vascularização inadequada; como por exemplo, úlceras varicosas, ou em áreas destituídas de sensibilidade, como em casos de diabetes melitus); Reparação excessiva: o Cicatriz hipertrófica deposição excessiva de colágeno, com formação grosseira, porém limitada aos bordos da lesão; ocorre devido a lesões traumáticas ou térmicas, envolvendo camadas mais profundas da derme; o Queloide produção excessiva de colágeno por distúrbios genéticos; a cicatrização é grosseira e extrapola os bordos da lesão; o Granulação exuberante formação de quantidades excessivas de tecido de granulação, que fazem protrusão acima do nível da pele e bloqueiam a reepitelização (carne esponjosa); o Contraturas geralmente resultante de queimaduras, com retração da pele, na área da ferida e nos tecidos circundantes, propensas a se desenvolverem na planta dos pés, palmas das mãos e face anterior do tórax; reversível cirurgicamente. o Fibroses deposição excessiva de colágeno e outros componentes da MEC, geralmente em doenças crônicas. Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 54 AULA 7 – DISTÚRBIOS HEMODINÂMICOS Introdução: A saúde das células e dos tecidos depende da circulação do sangue, que libera oxigênio e nutr ientes, removendo os resíduos gerados pelo metabolismo celular. Em condições normais, quando o sangue passa através dos leitos capilares, proteínas plasmáticas são retidas na vasculatura e há um movimento líquido de água e eletrólitos dentro dos tecidos. Esse equilíbrio quase sempre é perturbado por condições patológicas que alteram a função endotelial, aumentam a pressão vascular ou diminuem o conteúdo de proteína no plasma, e tudo isso promove edema — o acúmulo de fluido resultante de um movimento líquido de água para fora dentro dos espaços extravasculares. Dependendo de sua gravidade e localização, o edema pode ter efeitos mínimos ou profundos. Nas extremidades inferiores, ele pode fazer apenas o indivíduo sentir os sapatos apertados após um longo dia s edentário; nos pulmões, contudo, o fluido do edema pode encher os alvéolos, causando hipóxia potencialmente fatal. Nossos vasos sanguíneos são submetidos, com frequência, a traumas de graus variáveis. Hemostasia é o processo de coagulação sanguínea que impede o sangramento excessivo após um dano ao vaso sanguíneo. A hemostasia inadequada pode resultar em hemorragia, capaz de comprometer a perfusão tecidual regional e, se for maciça e rápida, pode levar a hipotensão, choque e óbito. Por outro lado, a inadequada coagulação (trombose) ou a migração de coágulos (embolia) pode obstruir os vasos sanguíneos, causando potencialmente a morte celular isquêmica (infarto). De fato, o tromboembolismo ocorre no coração nas três principais causas de morbidade e óbito nos países desenvolvidos: infarto do miocárdio, embolia pulmonar e acidente vascular cerebral. Fluidos corporais 60% do peso corporal magro é constituído de água; o 2/3 LIC; o 1/3 LEC (interstício ou terceiro espaço); 5% da água está no espaço intravascular; Controle do movimento da água intravenosa extracelular: Pressão hidrostática vascular força o movimento de água para fora do vaso (porção arteriolar); Pressão coloidosmótica plasmática atrai água de volta para o interior do vaso (porção venular); o A pressão hidrostática no interstício auxilia a pressão coloidosmótica no retorno do fluido para o espaço intravascular; A saída de líquido da terminação arteriolar é quase equilibrada pelo influxo na terminação venular. Uma pequena quantidade de fluido deixada no interstício, é drenado pelos capilares linfáticos de fundo cego, e finalmente, retorna para o fluxo sanguíneo através do ducto torácico. EDEMA Aumento anormal de líquido intersticial dentro dos tecidos ou cavidades corporais; Hidrotórax edema de cavidade torácica – derrame pleural; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 55 Hidropericárdio derrame pericárdico; Hidroperitônio edema de cavidade abdominal – ascite; Hidrocele edema entre as túnicas vaginais dos testículos; Anasarca edema generalizado, grave, com um amplo aumento tecidual subcutâneo. Pode ocorrer por transudação ou exsudação inflamatória. Causas não inflamatórias do edema: Aumento da pressão hidrostática – retorno venoso deficiente (TVP, ICC, ICD [insuficiência cardíaca direita], IR, pericardite constritiva); o TVP edema localizado – membro inferior; o ICC edema sistêmico ICC reduz débito cardíaco reduz perfusão renal ativa sistema renina- angiotensina-aldosterona aumenta reabsorção de sódio e água aumenta pressão hidrostática; Redução da pressão osmótica plasmática – ocorre quando a albumina não sintetizada em quantidades adequadas (insuficiência hepática – cirrose) ou é perdida (glomerulopatias perdedoras de proteínas - síndrome nefrótica; gastroenteropatias perdedoras de proteínas) ou ainda por desnutrição diminuição do volume intravascular; diminuiçãoda perfusão renal (ativação do sistema renina-angiotensina-aldosterona mas o sal e a água retidos não podem corrigir o déficit do volume plasmático devido à persistência do defeito primário de hipoproteinemia); Retenção de água e sódio – por doenças renais, ou por secreção inadequada do hormônio antidiurético (diabetes insipidus) provoca aumento da pressão hidrostática e a diminuição da pressão coloidosmótica, devido à diluição; Obstrução linfática – bloqueia a drenagem linfática que remove líquido intersticial, causando linfedema. Pode ser ocasionado por tumores malignos, inflamação crônica com fibrose, radiação ionizante, agentes infecciosos (filaríase); Inflamação aumento da permeabilidade vascular; Angiogênese vasos em formação apresentam permeabilidade aumentada; A restrição de sal, os diuréticos e os antagonistas da aldosterona são importantes no tratamento do edema generalizado decorrentes de outras causas. Morfologia do edema: O edema é facilmente reconhecido macroscopicamente; microscopicamente, apresenta-se como um clareamento e separação da MEC e um discreto aumento celular. É mais comum nos tecidos subcutâneos, pulmões e cérebro. O edema subcutâneo pode ser difuso, mas normalmente acumula-se nas partes do corpo posicionadas em maior distância abaixo do coração, onde as pressões hidrostáticas são maiores. Assim, o edema é tipicamente mais pronunciado nas pernas na posição em pé e no sacro na posição encostada, uma relação denominada edema dependente. A pressão digital sobre o tecido subcutâneo edematoso desloca o fluido intersticial deixando uma depressão na forma do dedo; essa aparência é chamada de edema depressível ou edema com cacifo. O edema decorrente de disfunção renal ou síndrome nefrótica com frequência se manifesta primeiro em tecidos conjuntivos frouxos (ex.: nas pálpebras, causando edema periorbital – evidencia doença renal grave). No edema pulmonar, em geral, os pulmões têm duas a três vezes seu peso normal, e a secção revela um fluido espumoso, algumas vezes sanguinolento, que consiste em uma mistura de ar, fluido de edema e hemácias extravasadas. O edema cerebral pode ser localizado (ex.: devido a abscesso ou tumor) ou generalizado, dependendo da natureza e extensão do processo patológico ou lesão. No edema generalizado, os sulcos são estreitos, enquanto os giros estão intumescidos e achatados contra o crânio. Consequências clínicas do edema: Edema cutâneo nem sempre o edema traz consequências graves por si mesmo, mas evidenciam doenças de base (cardíaca ou renal), que podem causar grandes danos; pode dificultar a cura de feridas ou eliminação de infecção; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 56 Edema pulmonar insuficiência cardíaca (ventricular) esquerda, insuficiência renal, SARA (pulmão de choque), inflamação ou infecção pulmonar: impedem trocas gasosas e favorece infecção bacteriana (SIRS e sepse); Edema cerebral é potencialmente fatal: compressão de estruturas do tronco encefálico, por herniação e compressão de fornecimento vascular. Edema cerebral tem de ser resolvido imediatamente. HIPEREMIA E CONGESTÃO Caracterizam aumento local do volume sanguíneo. A hiperemia é um evento ativo e a congestão é um processo passivo. Hiperemia processo ativo, de dilatação arteriolar (músculo em exercício ou processo inflamatório), evidenciando tecidos avermelhados pelo aumento do fluxo de sangue oxigenado; Congestão processo passivo, resultante da redução do fluxo sanguíneo, em um tecido. Pode ser sistêmica (ICC) ou localizada (obstrução venosa). Pode ser aguda ou crônica. Os tecidos aparecem com coloração vermelho-azulada (cianose) por acumulo de hemoglobina desoxigenada; o Leva ao edema; o Quando de longa duração pode causar hipóxia tecidual crônica, com lesão isquêmica e fibrose; o Morfologia: Aguda distensão de vasos com edema intersticial e órgãos hiperêmicos; Crônica Ruptura de capilares com hemorragia focal Macrófagos carregados de hemossiderina (fagocitose de hemácias e metabolismo da hemoglobina). Degeneração ou morte celular presentes. Órgãos com coloração pardacenta, contraídos e fibróticos. Ex. 1: Congestão pulmonar aguda Capilares alveolares congestionados; edema septal alveolar e hemorragia intra-alveolar focal; Congestão pulmonar crônica septos espessados e fibróticos, alvéolos contém macrófagos com hemossiderina (células da insuficiência cardíaca). Ex. 2: Congestão hepática aguda veia central e sinusoide distendidos; hepatócitos centrolobulares isquêmicos; hepatócitos periportais podem desenvolver alteração gordurosa; congestão hepática crônica regiões centrolobulares apresentam cor intensa que varia de vermelho a marrom, e estão levemente deprimidas; zonas circunjacentes não congestionada com cor amarelo-castanho (fígado em noz moscada); microscopicamente observam-se hemorragia centrolobular, macrófagos carregados de hemossiderina e degeneração dos hepatócitos. HEMORRAGIA É o extravasamento de sangue para o espaço extravascular. Pode ser ocasionada por ruptura de grandes vasos, que ocorre por lesão, como trauma, aterosclerose, inflamação, erosão ou neoplasia. O sangramento capilar pode resultar de congestão crônica. As hemorragias por lesões insignificantes são vistas em várias doenças denominadas diáteses hemorrágicas. As hemorragias podem ser internas (confinadas dentro de um tecido, formando hematomas) ou externas, quando deixa o corpo. Os hematomas podem ser insignificantes ou potencialmente fatais: Petéquias minúsculas hemorragias (1 a 2 mm), na pele, mucosas ou serosas. Decorrem de pressão intravascular aumentada ou distúrbio nas plaquetas; associadas ao aumento local da pressão intravascular, diminuição da contagem de plaquetas ou defeitos na função plaquetária; Púrpuras hemorragias maiores de 3 mm. Mesmas causas de petéquias ou secundárias a traumas, vasculites ou fragilidade vascular; Equimoses sangramentos subcutâneos superficiais maiores ou iguais a 1-2 cm. Causado por traumas, distúrbios de sangramento e sua coloração se modifica ao longo do tempo de acordo com o metabolismo da hemoglobina (hemoglobina [vermelho-azulada] convertida em bilirrubina [azul-esverdeada] convertida em hemossiderina [castanho-dourada]). Hemorragias de cavidades hemotórax, hemoperitônio, hemopericárdio (pode ocasionar tamponamento cardíaco mais facilmente do que em casos de hidropericárdio), hematocele, hemartrose; Hemorragias extensas causam icterícia pela destruição de hemácias e liberação de bilirrubina. Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 57 Significado clínico: Depende de: Volume perdido e da taxa de sangramento. Perdas rápidas de até 20% da volemia ou perdas lentas até maiores podem ter pouco impacto. Perdas maiores resultam em choque hipovolêmico; Localização do sangramento em determinadas áreas, como no encéfalo, é muito mais grave do que em outras (pele); Hemorragia crônica (úlceras, metrorragias) podem levar a anemias, como anemia ferropriva. HEMOSTASIA E TROMBOSE Hemostasia processo fisiológico normal que mantém o sangue em um estado líquido livre de coágulos dentro dos vasos normais, enquanto induz um tampão hemostático rápido e localizado no local da lesão vascular. Trombose processo patológico, causado por uma ativação inapropriada dos processos hemostáticos na vasculatura não lesionada, ou em um vaso após lesão relativamente pequena, gerando um coágulo (trombo) dentro de vasos intactos. A hemostasia e a trombose estão intimamente relacionados e dependem de 3 compone ntes: Endotélio vascular; Plaquetas; Cascata de coagulação. Hemostasia normal após a lesão,há uma resposta característica: 1. Vasoconstrição arteriolar neurogênica transitória reflexa, com liberação de endotelina (vasoconstritor derivado do endotélio); 2. A lesão expõe a MEC subendotelial, facilitando a adesão e ativação plaquetárias pela ligação à matriz extracelular subendotelial exposta. A ativação das plaquetas resulta em uma alteração importante em sua forma, assim como a liberação do conteúdo de seus grânulos. Produtos secretados recrutam plaquetas adicionais, formando um tampão temporário (hemostasia primária); 3. Ativação da cascata de coagulação exposição, pelo endotélio, de fator tecidual (fator III ou tromboplastina), que atua conjuntamente com o fator VII, resultando na formação de trombina, que converte fibrinogênio em fibrina insolúvel, e esta atrai mais plaquetas e forma o tampão permanente (hemostasia secundária); 4. A ativação dos mecanismos contrarregulatórios limita o tampão hemostático ao local da lesão. Endotélio: As células endoteliais são reguladoras centrais da hemostasia ; o equilíbrio entre as atividades anti e protrombóticas do endotélio determina se ocorre formação, propagação ou dissolução de trombo. Células endoteliais normais expressam uma variedade de fatores anticoagulantes que inibem a agregação plaquetária e a coagulação, e promovem fibrinólise; após a lesão ou a ativação, porém, esse equilíbrio se altera, e as células endoteliais adquirem numerosas atividades pró-coagulantes. Além do trauma, o endotélio pode ser ativado por patógenos microbianos, forças hemodinâmicas e uma série de mediadores pró-inflamatórios e citocinas. Propriedades antitrombóticas bloqueio da MEC subendotelial, produzindo prostaciclinas e NO, que inibem a ligação plaquetária; produz trombomodulina, inibidor da via do fator tecidual, bloqueando a cascata; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 58 o Efeitos antiplaquetários previne as plaquetas do encontro com a MEC, pelas prostaciclinas (PGI2) e NO. Esses mediadores também são vasodilatadores; o Efeitos anticoagulantes na membrana do endotélio há moléculas semelhantes a heparina (inibem a ativação da trombina e outros fatores de coagulação, por atuar como cofator para a antitrombina III), trombomodulina (se liga a trombina, convertendo-a de um procoagulante para um anticoagulante, por meio de sua capacidade de ativar a proteína C, que inibe a coagulação pela inativação dos fatores Va e VIIIa), inibidor da via do fator tecidual (inibe a atividade do fator tecidual VIIa e do fator Xa), e proteína S (cofator para proteína C); o Efeitos fibrinolíticos sintetizam ativador de plasminogênio tecidual, protease que cliva o plasminogênio para formar plasmina, e esta, degradada a fibrina, desfazendo o trombo. Propriedades pró-trombóticas fator de von Willebrand (promove ligação das plaquetas a ME); fator tecidual (ativação da cascata), e inibidores da ativação do fibrinogênio. o Efeitos plaquetários produzem fator de von Willebrand, e o deposita no colágeno subendotelial; quando exposto, esse fator serve como âncora para as plaquetas, isto é, um cofator essencial para a ligação das plaquetas aos elementos da MEC; o Efeitos procoagulante em resposta a citocinas ou toxinas, sintetizam fator tecidual (fator III ou tromboplastina), ativador da via extrínseca da coagulação; aumentam a atividade catalítica dos fatores de coagulação IXa e Xa; o Efeitos antifibrinolíticos as células endoteliais secretam inibidores do ativador do plasminogênio (PAI) que limitam a fibrinólise e favorecem a trombose. Plaquetas: São fragmentos de células anucleadas em forma de disco, que se deslocam dos megacariócitos, na medula óssea, para o fluxo sanguíneo. Desempenham um importante papel na hemostasia normal. Sua função depende de vários receptores de glicoproteínas, citoesqueleto contrátil e dois tipos de grânulos citoplasmáticos. Os grânulos α expressam P-selectina, contém fibrinogênio, fibronectina, fatores V e VIII e fator plaquetário 4 (quimiocina ligada à heparina), fator de crescimento derivado de plaquetas e fator de crescimento transformante β. Os grânulos densos (delta) contém ADP e ATP, cálcio ionizado, histamina, serotonina e epinefrina. Após a lesão vascular, as plaquetas encontram-se com os constituintes da MEC, como o colágeno e a glicoproteínas adesivas do fator de von Willebrand (FvW). Em contato com essas proteínas, as plaquetas sofrem adesão e mudança na forma, secreção e agregação. 1. Adesão à MEC mediada por FvW este fator funciona como uma ponte entre os receptores da superfície plaquetária (GpIb) e o colágeno exposto (superam as forças de cisalhamento do fluxo sanguíneo) 2. Secreção de grânulos plaquetários (ADP, Ca e aminas vasoativas, como histamina) em resposta a sinalizadores que atuam na superfície das plaquetas; cálcio é utilizado na cascata de coagulação e ADP é importante na agregação plaquetária; fosfatidilserina transloca para o folheto externo da membrana da plaqueta, e funciona como um sinal de marcação para Cálcio (devido à sua carga negativa), que promove a nucleação de outros fatores de coagulação; 3. Agregação plaquetária (ADP e tromboxano A2) formação do tampão hemostático primário, o qual é estabilizado pela trombina ativada (que atua em conjunto com ADP e TXA2); mais ADP e TXA2 atraem mais plaquetas; a mudança na disposição do citoesqueleto faz com que as plaquetas se tornem mais achatadas, as quais se compactam, formando o tampão hemostático secundário; trombina converte Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 59 Aspirina Aspirina é um bloqueador irreversível da COX, que inibe permanentemente a síntese de TXA2 nas plaquetas. Apesar de a produção de PGI2 no endotélio também ser inibida, as células endoteliais podem realizar uma nova síntese de COX ativa, e assim, superar o bloqueio. fibrinogênio em fibrina, que cria uma rede sobre o tampão secundário; 4. Fibrinogênio não clivado formam pontes cruzadas entre GpIIb-IIIa na superfície das hemácias, e estabelece pontes cruzadas entre elas, contribuindo para a agregação. O reconhecimento de receptores e mediadores na ligação plaquetária levou ao desenvolvimento de agentes terapêuticos que bloqueiam a agregação plaquetária. Ex.: clopido grel interfere com a atividade da trombina, por bloquear a ligação ao ADP; antagonistas sintéticos ou anticorpos monoclonais que se ligam aos receptores GpIIb-IIIa. 5. Hemácias e leucócitos (aderem as plaquetas por P-selectina e ao endotélio por várias CAMs) se agregam aos tampões hemostáticos. Cascata de coagulação: Ocorre por meio de diversas conversões enzimáticas, onde pró-enzimas inativas são convertidas em enzimas ativadas, formando a trombina, que atua em várias fases do processo. No final da cascata, a trombina converte o fibrinogênio (solúvel) em fibrina (gel insolúvel), que irá formar o tampão hemostático definitivo. Tradicionalmente, existem duas vias, intrínseca ou extrínseca, que convergem na ativação do fator X. Via extrínseca exige desencadeador exógeno, o fator tecidual (Fator III ou tromboplastina) exposto no local da lesão, agindo com o fator VII; Via intrínseca exposição do fator XII (Hageman) à superfície trombogênica. o Há superposição de fatores – divisão artefato de teste in vitro: TAP E KPTT. TAP (tempo de ativação da protrombina) examina a função na via extrínseca (VII, X, II, V e fibrinogênio); KPTT (tempo de tromboplastina parcial) avalia a função da via intrínseca (XII, XI, VIII, X, V, II e fibrinogênio). Os mecanismos de controle: Coagulação deve ser restrita ao local da lesão vascular; Anticoagulantes endógenos (antitrombinas, proteínas C e S) inibem a via do fator tecidual; o A antitrombinaé ativada pela ligação às moléculas semelhantes a heparina nas células endoteliais, daí o benefício clínico da administração da heparina para minimizar a trombose; o As proteínas C e S são dependentes de vitamina K e atuam no complexo proteolítico que inativa os fatores Va e VIIIa; o O inibidor da via do fator tecidual inibe o complexo fator tecidual-Fator VIIa. A cascata fibrinolítica é revertida pela fibrinólise feita pela plasmina, formando subprodutos da fibrina (FSP), com ação anticoagulante; FSP (dímeros derivados de fibrina) podem ser utilizados no diagnóstico de TVP, embolia pulmonar e CIVD; Células endoteliais - liberam inibidor do ativador do plasminogênio (PAI) - bloqueia a fibrinólise - efeito procoagulante. Produção PAI aumentada pela trombina. Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 60 Trombose Ocorre pela ativação inapropriada da coagulação na vasculatura não lesionada, ou oclusão trombótica de um vaso após lesão relativamente pequena. Tríade de Virchow 1. Lesão endotelial Particularmente importante para a formação de trombos no coração ou na circulação arterial, onde altas taxas do fluxo podem impedir a coagulação por prevenir a adesão plaquetária e diluir os fatores de coagulação; é dominante e pode causar trombose independentemente. Perda física do endotélio gera exposição MEC subjacente. Porém, endotélios sem lesão física podem produzir trombos (células disfuncionais) - desequilíbrio entre as atividades pró e antitrombóticas (que pode ser causado por HAS, endo ou exotoxinas, radiação, fluxo sanguíneo turbulento, hipercolesterolemia); 2. Estase ou turbulência do fluxo sanguíneo trombose em circulação venosa e câmaras cardíacas e aneurismas arteriais, respectivamente; síndromes de hiperviscosidade (policitemias) ou hemácias deformadas (anemia falciforme), causam estase em pequenos vasos, que podem levar à trombose; Plaquetas circulam no fluxo laminar do sangue, na porção central do lúmen do vaso; estase e turbulência rompem o fluxo laminar e permitem que plaquetas entrem em contato com o endotélio; Placas ateroscleróticas não só aumentam o contato das plaquetas com o endotélio, mas também tornam o fluxo turbulento; aneurismas causam estase; estenose valvar e fibrilação atrial causam estase. 3. Hipercoagulabilidade sanguínea (trombofilia) qualquer alteração das vias de coagulação que predispõe a trombose. a. Fatores genéticos (desordens primárias): mutações em genes para fator V; b. Adquiridos (desordens secundárias): contraceptivos orais, gravidez, lesão tecidual por cirurgia, repouso ou imobilização excessivos, IAM, FA, valvas cardíacas protéticas. Morfologia da trombose: Trombos venosos (flebotrombose) em áreas de estase e oclusivos (retém mais hemácias trombos vermelhos ou de estase); Trombos arteriais ou cardíacos por lesão endotelial ou turbulência, nos pontos de entroncamento de vasos. Geralmente não são oclusivos (murais), mas podem ser oclusivos em artérias de menor cal ibre; Trombos nas valvas cardíacas vegetações: geralmente causados por endocardite infecciosa ou podem ser estéreis, sendo causadas por Hipercoagulabilidade (endocardite trombótica não bacteriana); Os trombos são firmemente aderidos ao local de origem e se propagam na direção do coração (retrogradamente nas artérias e anterogradamente nas veias). A parte propagadora do trombo está pouco fixada, propensa a fragmentação e embolização. Apresentam com frequência laminações macro e microscópicas, chamadas l inhas de Zahn (depósitos pálidos de fibrina e plaquetas alternando-se com camadas escuras cheias de glóbulos vermelhos). Os trombos arteriais oclusivos (coronárias, cérebro e femoral) geralmente são sobrepostos a placas ateroscleróticas rompidas. A trombose venosa, é oclusiva quando grandes trombos com longo trajeto se encontram no lúmen do vaso. Em 90% dos casos ocorrem nos membros inferiores, e são trombos vermelhos ou de estase (contém mais eritrócitos). Coágulo post-mortem - gelatinosos, porção vermelha pendente e amarela superior, não aderidos à parede vascular. Trombos em valvas cardíacas recebem a denominação de vegetações. Consequências da trombose: Destino do trombo se o paciente sobreviver à trombose inicial: Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 61 Propagação em direção ao coração; Embolização: se desprendem e são transportados a outros locais; Dissolução: pela atividade fibrinolítica; Organização e recanalização (trombos antigos): canais vasculares endotelizados restabelecem a continuidade do lúmen; ou incorporação do trombo à parede do vaso; Consequências clínicas: são mais significativas quando causam obstrução venosa ou arterial ou são fontes de êmbolos. Trombose venosa geralmente em membros inferiores. o Superficiais: safena (varicosidades). Raramente embolizam; podem causar dor, tumefação, sensibilidade; o edema e a drenagem deficiente, predispõem a pele sobrejacente a infecções após traumas leves com o desenvolvimento de úlceras varicosas; o Trombose venosa profunda (TVP) em veias poplíteas, femorais ou ilíacas podem acarretar em embolia pulmonar. Em 50% dos casos, os pacientes são assintomáticos. Causas são: repouso e imobilização, cirurgias, queimaduras, trauma, tabagismo, anticoncepção, gravidez, tumores malignos e idade avançada; Trombose arterial e cardíaca Aterosclerose é a principal causa. IAM (trombos murais), doença reumática cardíaca (valvas), arritmias. Os trombos murais podem embolizar para o cérebro, baço e rins. COAGULAÇÃO INTRAVASCULAR DISSEMINADA CIVD não é doença primária. Surge como complicação de qualquer condição associada a ativação disseminada da trombina (complicações obstétricas, malignidade avançada, etc.); Caracterizada por microtrombos de fibrina disseminados na microcirculação, causada por insuficiência circulatória difusa (cérebro, pulmões, coração e rins); Ocorre um consumo de plaquetas e fatores coagulação (coagulopatia de consumo), associado a mecanismos fibrinolíticos ativados, de forma que uma desordem inicialmente trombótica pode evoluir para sangramento descontrolado; EMBOLIA ÊMBOLO massa intravascular sólida, líquida ou gasosa carregada pelo sangue para um local distante do seu ponto de origem; o 99% êmbolos provem dos trombos – Tromboembolismo; o Formas raras de êmbolos: gotas de gordura, bolhas de ar, resíduos ateroscleróticos, fragmentos tumorais, fragmentos de MO, corpos estranhos (projéteis); o Resultam em oclusão e necrose isquêmica (infarto); o Se alojam em vasos muito pequenos para permitir uma passagem adicional, causando oclusão vascular parcial ou total; uma consequência importante é a necrose isquêmica (infarto) do tecido distal. Dependendo de onde são originados, os êmbolos podem alojar-se em qualquer parte da estrutura vascular. Embolia pulmonar Ocorre em cerca de 0,5% dos pacientes hospitalizados; 95% das vezes se origina de uma TVP; Trombos fragmentados são transportados através de canais progressivamente maiores para o lado direito do coração antes de colidir na vasculatura arterial pulmonar. Dependendo do tamanho do trombo, ele pode ocluir a artéria pulmonar principal, impactar-se através da bifurcação da artéria (êmbolo em sela) ou distribuir-se nas arteríolas menores ramificadas. Com frequência, existem êmbolos múltiplos. O paciente que teve um êmbolo possui risco aumentado de apresentar outros. Provoca 200.000 mortes ao ano nos EUA; Maioria das EP (60 a 80%) são pequenas e clinicamente silenciosas; com o tempo se incorporam na parede do vaso; Morte súbita, insuficiência cardíaca direita (cor pulmonale) ou colapsocardiovascular ocorre quando 60% ou mais da circulação pulmonar é acometida; EP de artérias médias causam hemorragia pulmonar; EP de pequenos vasos causam hemorragia e/ou infarto; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 62 Tromboembolismo sistêmico: Refere-se a êmbolos na circulação arterial surgem a partir de trombos murais intra-cardíacos, sendo que dois terços estão associados a infartos da parede ventricular esquerda; O ponto de parada do êmbolo dependerá da fonte e do volume relativo do fluxo sanguíneo aos tecidos os principais locais são as extremidades inferiores e o cérebro; As consequências dependem da vulnerabilidade isquêmica do tecido, do calibre do vaso ocluído e se existe um suprimento colateral. Em geral causam infartos. Embolia gasosa Bolhas gasosas dentro da circulação podem coalescer para formar massas espumosas que obstruem o fluxo vascular, causando lesão isquêmica distal; Bolhas gasosas circulantes provocam obstrução do fluxo e isquemia; Pequenas quantidades na circulação coronariana ou cerebral podem sem fatais (comum em cirurgias); Pulmões - mais de 100 ml de ar; Doença da descompressão - mergulhadores e aeronaves não pressurizadas (ascensão rápida e despressurização); Quando o ar é inalado em alta pressão, quantidades aumentadas de gás, principalmente nitrogênio, são dissolvidas no sangue e nos tecidos. Quando ocorre despressurização rápida, o n itrogênio sai da sua forma de solução nos tecidos e no sangue, formando bolhas de gás. A formação de bolhas gasosas no interior dos músculos e nos tecidos de suporte dentro e ao redor das articulações, é responsável por uma condição dolorosa denominada encurvamento. Nos pulmões, as bolhas causam edema, hemorragia, atelectasia focal ou enfisema, levando a uma forma de desconforto respiratório chamado engasgo. O tratamento é a câmera hiperbárica, para que as bolhas se desfaçam pela liquefação dos gases, e descompressão lenta para formação gradual e exalação do gás. Embolia gordurosa e de medula óssea Ocorre após fratura de ossos longos. Ocorre em quase 90% das lesões ósseas graves, mas só 10% destes apresentam algum achado clínico; Obstrução mecânica de microêmbolos de gordura seguida de agregação plaquetária e de eritrócitos; Causam: insuficiência pulmonar, sintomas neurológicos, anemia, trombocitopenia, edema e hemorragia pulmonar; Entre 1 e 3 dias após a lesão: taquipneia dispneia e taquicardia, delírio e coma. Embolia de líquido amniótico Complicação grave e incomum do parto e puerpério; Passagem do líquido amniótico para a circulação pulmonar materna – pela ruptura de veias uterinas ou das membranas placentárias; Dispneia abrupta grave com cianose e choque hipotensivo, com alterações neurológicas graves. Resumo: Um êmbolo é uma massa sólida, líquida ou gasosa transportada pelo sangue para um local distante de sua origem; em sua maioria são trombos desalojados. Os êmbolos pulmonares derivam principalmente de trombos de veia profunda na extremidade inferior; seus efeitos dependem sobretudo de seu tamanho e da localização em que se alojam. As consequências podem incluir insuficiência cardíaca direita, hemorragia pulmonar, infarto pulmonar ou morte súbita. Os êmbolos sistêmicos derivam principalmente de trombos murais cardíacos ou valvulares, aneurismas aórticos ou placas ateroscleróticas; para um êmbolo causar infarto tecidual, isso dependerá do local da embolização e da presença ou ausência de circulação colateral. INFARTO Área de necrose isquêmica causada pela oclusão do suprimento arterial (97%) ou da drenagem venosa num tecido; Quase todos infartos resultam de eventos trombóticos ou embólicos; Outras causas são vasoespasmo, compressão extrínseca de um vaso (tumor, edema ou saco herniário), torção dos vasos (torção testicular e volvos intestinais). Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 63 Morfologia do infarto: Podem ser vermelhos ou brancos, sépticos ou assépticos; Infartos vermelhos ocorrem em oclusões venosas (torção ovariana), tecidos frouxos (pulmões), tecidos com circulação dupla (pulmões e intestino delgado), Os infartos vermelhos ocorrem: o Com as oclusões venosas (como na torção ovariana); o Em tecidos frouxos (ex.: pulmão) onde o sangue pode se acumular em zonas infartadas o Em tecidos com circulações duplas, como pulmão e intestino delgado, onde é típica a perfusão parcial inadequada do suprimento arterial colateral; o Em tecidos previamente congestionados (como consequência de um lento fluxo de saída venoso); o Quando o fluxo é restabelecido após ocorrer o infarto (ex.: após angioplastia de uma obstrução arterial. Infartos brancos- órgãos sólidos com circulação terminal (coração, baço, pâncreas e rim). Os infartos brancos ocorrem com as oclusões arteriais em órgãos sólidos com circulações arteriais terminais (ex.: coração, baço e rim) e onde a densidade tecidual limita o escoamento do sangue dos leitos vasculares patentes adjacentes. Os infartos tendem a ser cuneiformes, com o vaso ocluído no ápice e a periferia do órgão formando a base; quando a base é uma superfície serosa, há geralmente um exsudato fibrinoso sobrejacente. As margens laterais podem ser irregulares, refletindo o fluxo dos vasos adjacentes. As margens dos infartos agudos são tipicamente indistintas e ligeiramente hemorrágicas; com o tempo, as bordas se tornam mais bem definidas por uma margem estreita de hiperemia atribuível à inflamação; Tendem a apresentar forma de cunha, com o vaso ocluído no ápice; Característica histológica dominante é a necrose coagulativa, seguida por resposta inflamatória e por resposta reparativa, das margens para o centro; A maioria é substituída por tecido cicatricial; Infartos no SNC não formam necrose coagulativa, mas sim necrose liquefativa; Infartos sépticos - vegetações infectadas valvas cardíacas embolizam ou bactérias em área necrose, formando abscesso. É importante ressaltar que, se a oclusão vascular ocorrer brevemente antes da morte do indivíduo, as alterações histológicas podem não ser identificadas, pois o tecido leva de 4 a 12 horas para exibir uma necrose evidente. A inflamação aguda está presente ao longo das margens dos infartos em poucas horas e está geralmente bem definida dentro de 1 a 2 dias. Eventualmente, a resposta inflamatória é acompanhada por uma resposta reparadora que se inicia nas margens preservadas. A maioria dos infartos são substituídos por cicatriz, exceto o cérebro, pois resulta em necrose liquefativa. Infartos sépticos ocorrem quando vegetações em valvas cardíacas infectadas embolizam ou quando micro- organismos se instalam no tecido necrótico. Nesses casos, o infarto é convertido em abscesso, com uma resposta inflamatória maior. Fatores que influenciam o desenvolvimento de um infarto: Natureza do suprimento vascular suprimento vascular alternativo (fígado, pulmão, mão e antebraço); Taxa de desenvolvimento da oclusão Se a oclusão é lenta: proporcionam tempo para o desenvolvimento de vias de perfusão alternativas. Vulnerabilidade à hipóxia dos tecidos neurônios (3 a 4 min); miócitos cardíacos (20 a 30min); Teor oxigênio sanguíneo anemia ou cianose. CHOQUE É uma hipotensão sistêmica causada pela redução no débito cardíaco ou no volume sanguíneo circulante efetivo acarreta em hipoperfusão (perfusão tecidual deficiente e hipóxia tecidual); Características: Perfusão tecidual ineficiente e hipóxia celular; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 64 Via final comum para muitos eventos letais: hemorragia intensa, trauma, ou queimadurasgraves, IAM amplo, EP grave, sepse microbiana; Lesão celular inicial reversível choque prolongado é fatal. Choque cardiogênico baixo débito cardíaco, por insuficiência de bomba (IAM, arritmia, tamponamento) ou obstrução do fluxo de drenagem (EP); Choque hipovolêmico DC baixo devido à perda de volume sanguíneo ou plasmático, por hemorragia ou perda de líquidos (queimadura); Choque séptico vasodilatação e acúmulo sanguíneo periférico como um componente de uma reação imune sistêmica à infecção microbiana e resposta do hospedeiro; Choque neurogênico lesão medular, acidente anestésico: perda tônus vascular; Choque anafilático vasodilatação sistêmica causada por ligação de IgE à membrana do mastócito, que degranula e libera histamina, potente vasoativo; Choque séptico: Índice de mortalidade é de 20%: 200.000 mortes anuais EUA; Pode ser causado por infecção localizada: Bactérias gram positivas, gram negativas e fungos; Morbidade e mortalidade causada por hipoperfusão tecidual e disfunção de múltiplos órgãos, com vasodilatação sistêmica e lesão disseminada das células endoteliais; Patogenia do choque séptico: combinação de lesão microbiana direta e resposta inflamatória. Patogenia do choque séptico Mediadores inflamatórios e componentes microbianos ativam leucócitos, que liberação citocinas, prostaglandinas, ERO, PAF, e desencadeiam cascatas de coagulação (estado pró coagulante risco de trombose) e complemento (resulta na produção de anafilatoxinas, fatores quimiotáticos e osponinas que contribuem para o estado proinflamatório); Ativação e lesão de células endoteliais, que executam ações pró-trombóticas (CIVD) e promovem vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular efeitos combinados que resultam em hipotensão; Anormalidades metabólicas: resistência à insulina, hiperglicemia (citocinas e hormônios de estresse [glucagon, GH e cortisol] induzem a gliconeogênese), insuficiência da glândula suprarrenal estados que reduzem a atividade dos neutrófilos, ou seja, reduzem a atividade microbicida; Supressão imune: estado hiperinflamatório ativa potentes mecanismos imunossupressores contrarregulatórios; Disfunção orgânica: hipotensão, edema e trombose de pequenos vasos redução da oxigenação e nutrição tecidos. Gravidade e consequências dependem de: Extensão e virulência da infecção; Estado imune do hospedeiro; Comorbidades; Padrão de produção mediadores pelo hospedeiro. Terapia: Antibióticos, insulina, ressuscitação hemodinâmica (drogas vasoativas), esteroides, correção da acidose; Aula 7 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 65 Estágios: Doença progressiva que, se não corrigida, leva a óbito; Óbito por choque séptico: ocasionado por falência múltipla de órgãos; Choque cardiogênico ou hipovolêmico, se não fatais de início, tendem a evoluir em três fases: o Fase não progressiva ativação de mecanismos compensatórios neuro-humorais (catecolaminas, reflexos baroceptores, ADH, renina-angiotensina) para a manutenção perfusão de órgãos vitais (tais mecanismos visam taquicardia, vasoconstrição periférica e conservação do líquido renal); A vasoconstrição cutânea é responsável pela frieza e palidez características da pele no choque); Vasos coronarianos e cerebrais são pouco responsivos a estes mecanismos compensatórios; o Fase progressiva hipoperfusão tecidual, agravamento de anormalidades circulatórias e metabólicas (acidose) metabolismo anaeróbico ácido lático acidose órgãos vitais afetados inicia-se a falência; o Fase irreversível dano muito grave, com sobrevida impossível, a despeito de os defeitos hemodinâmicos serem corrigidos: IRA por NTA, sepse intestinal. Morfologia: Alterações teciduais e celulares da lesão hipóxica em qualquer tecido; Rins – NTA (necrose tubular aguda); Pulmões – sepse dano alveolar difuso: pulmão de choque; Suprarrenais – depleção células corticais; CIVD – microtrombos generalizados no cérebro, coração, pulmões rins, glândulas suprarrenais e trato GI; Consequências clínicas do choque: Choque hipovolêmico e cardiogênico: Primeira ameaça à vida causa de base para o choque (IAM, hemorragia, sepse); Hipotensão; Pulso rápido e fraco; Taquipneia e pele cianótica, fria e pegajosa; Choque séptico: Pele quente e com rubor (pela VD periférica); Alterações cardíacas, cerebrais e pulmonares secundárias ao choque agravam o problema insuficiência renal queda do débito urinário, desequilíbrios líquidos e eletrolíticos graves. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 66 AULA 08 - NEOPLASIAS Introdução O câncer é a segunda causa de morte mais comum nos Estados Unidos; somente as doenças cardiovasculares atingem taxas mais altas. Ainda mais perturbadora do que a taxa de mortalidade é o sofrimento emocional e físico infligido pelas neoplasias. O câncer não é uma doença, mas muitas desordens que compartilham uma profunda desregulação do crescimento. Algumas neoplasias malignas, como o linfoma de Hodgkin, são curáveis, enquanto outras, como o adenocarcinoma pancreático, apresentam uma alta mortalidade. Neoplasia significa “novo crescimento”, e um novo crescimento é denominado de neoplasma. O termo tumor foi originalmente aplicado ao edema causado pela inflamação, mas o uso não neoplásico de tumor praticamente desapareceu; portanto, o termo atualmente se iguala a neoplasma. Oncologia (do grego oncos = tumor) ou Cancerologia é o estudo dos tumores ou neoplasmas. Considerando que a reprodução é uma atividade fundamental das células, contudo a taxa de proliferação de cada tipo de célula é controlada com precisão por um sistema altamente integrado que permite replicação apenas dentro dos estreitos limites que mantém a população normal em níveis homeostáticos. A neoplasia é justamente a proliferação celular descontrolada. Em relação à diferenciação, quanto mais avançada, menor é a taxa de proliferação de um determinado tipo celular. Assim, em neoplasias, ocorre paralelamente o aumento da proliferação com a perda da diferenciação celular, isto é, as cé3lulas neoplásicas progressivamente sofrem perda de diferenciação e tornam-se atípicas. Dessa forma, o neoplasma é uma massa anormal de tecido, cujo crescimento é excessivo e não coordenado com aquele dos tecidos normais, marcado por autonomia, com perda ou redução da diferenciação em consequência de alterações em genes e proteínas que regulam a multiplicação e a diferenciação das cé lulas, e persiste da mesma maneira excessiva após a interrupção do estímulo que originou as alterações. É relevante lembrar que na displasia e na hiperplasia, há um aumento na taxa proliferativa, porém o que diferencia esses processos adaptativos da neoplasia, é que nesta última há uma autonomia da proliferação, isto é, as células deixam de responder aos sinais químicos que regulam a divisão celular. Sabe-se que a persistência dos tumores, mesmo depois que o estímulo iniciador se foi, resulta de alterações genéticas que são passadas adiante para a prole das células tumorais. Tais alterações genéticas permitem a proliferação excessiva e desregulada que se torna autônoma (independente do estímulo fisiológico de crescimento). Toda a população de células neoplásicas dentro de um tumor individual surge de uma única célula que sofreu alterações genéticas e, portanto, se diz que os tumores são clonais. As neoplasias desfrutam de certo grau de autonomia e tendem a aumentar de tamanho independentemente de seu ambiente local. Sua autonomia, porém, não é absolutamente completa. Algumas neoplasias requerem suporte endócrino, e tais dependências algumas vezes podem ser exploradas terapeuticamente.Todas as neoplasias dependem do hospedeiro para sua nutrição e suprimento sanguíneo. Vale ressaltar que o termo Neoplasia se refere à doença, como um todo, em seu conjunto de desordens, enquanto neoplasma refere-se ao tumor propriamente. É importante ainda lembrar que nem todo neoplasma é um câncer. Os tumores podem ser benignos ou malignos, e apenas os malignos são definidos como câncer. CLASSIFICAÇÃO A classificação dos tumores é muito ampla. Segundo o comportamento clínico, são benignos ou malignos Tumor é benigno quando suas características micro e macroscópicas são consideradas relativamente inocentes, indicando que permanecerá localizado, e é tratável com a remoção cirúrgica; geralmente o paciente sobrevive. Note-se, porém, que os tumores benignos podem produzir mais do que massas localizadas e, algumas vezes, são responsáveis por doença grave. Os tumores malignos são coletivamente referidos como cânceres, termo derivado da palavra carcinoma, que do latim significa “karkinos = crustáceo, caranguejo” — ou seja, eles aderem a qualquer parte onde se agarram e de maneira obstinada, semelhante ao comportamento do caranguejo. O termo maligno aplica-se a uma neoplasia indicando que a lesão pode invadir e destruir estruturas adjacentes e disseminar-se para locais distantes (metástases) para causar morte. Nem todos os cânceres prosseguem em um curso tão mortal. Os mais agressivos também são alguns dos mais curáveis, mas a designação “maligno” constitui uma bandeira vermelha. Todos tumores, benignos e malignos, apresentam dois componentes: 1. Expansões clonais de células neoplásicas que constituem o parênquima do tumor (parênquima neoplásico); Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 67 2. Estroma de sustentação - tecido conjuntivo e vasos sanguíneos (estroma reativo). Apesar de as células neoplásicas determinarem em grande parte o comportamento de um tumor e suas consequências patológicas, seu crescimento e evolução são criticamente dependentes do seu estroma. Um suprimento sanguíneo estroma adequado é requisito para as células tumorais viverem e se dividirem, e o tecido conjuntivo estromal provê o molde estrutural essencial para as células em crescimento. Além disso, há uma conversa cruzada entre as células tumorais e as células estromais que influencia diretamente o crescimento dos tumores. Em alguns tumores, o suporte estromal é escasso e então o neoplasma é mole e carnoso. Em outros casos, as células do parênquima estimulam a formação de um estroma colagenoso abundante, referido como desmoplasia. NOMENCLATURA Tumores benignos Em geral, a designação dos tumores benignos é feita acrescentando-se o sufixo -oma ao tipo celular do qual eles surgem. Um tumor benigno que surge em tecido fibroso é um fibroma; um tumor benigno cartilaginoso é um condroma. A nomenclatura dos tumores epiteliais benignos é mais complexa. Eles são classificados, algumas vezes, com base em seu padrão microscópico e, em outras ocasiões, com base em seu padrão macroscópico. Outros são classificados por suas células de origem. Tumores malignos Neoplasias malignas que surgem em tecidos mesenquimais “sólidos” ou seus derivados são chamadas de sarcomas, enquanto aquelas surgidas de células mesenquimais sanguíneas são chamadas de leucemias ou linfomas. Os sarcomas são designados pelo tipo celular de que são compostos, que é presumivelmente sua célula de origem. Assim, um câncer com origem no tecido fibroso é um fibrossarcoma, enquanto uma neoplasia maligna composta por condrócitos é um condrossarcoma. Embora os epitélios do corpo derivem das três camadas germinativas, as neoplasias malignas das células epiteliais são chamadas de carcinomas, independentemente do tecido de origem. Assim, uma neoplasia maligna que surge no epitélio tubular renal (mesoderma) é um carcinoma, como o são os cânceres que surgem na pele (ectoderma) e no epitélio do revestimento intestinal (endoderma). Além disso, o mesoderma pode dar origem a carcinomas (epiteliais), sarcomas (mesenquimais) e tumores hematolinfoides (leucemias e linfomas). Os carcinomas são ainda mais subdivididos. Os carcinomas que crescem em padrão glandular são chamados de adenocarcinomas, enquanto aqueles que produzem células escamosas são chamados de carcinomas de células escamosas. Algumas vezes, pode-se identificar o tecido ou órgão de origem, Pólipo colônico. A: Esse tumor glandular benigno (adenoma) se projeta na luz do cólon e está aderido à mucosa por um pedículo distinto. B: Aspecto macroscópico de diversos pólipos colônicos. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 68 como na designação adenocarcinoma de células renais. Outras vezes, o tumor mostra pouca ou nenhuma diferenciação e deve ser chamado de carcinoma mal diferenciado ou indiferenciado. Teratoma é um tipo especial de tumor misto que contém células maduras ou imaturas reconhecíveis ou tecido representativos de mais de uma camada de células germinativas e, algumas vezes, de três. Os teratomas originam-se de células germinativas totipotentes, como aquelas anormalmente presentes em restos embrionários sequestrados da linha média. As células germinativas têm capacidade de se diferenciar em quaisquer tipos celulares no corpo adulto; portanto, não surpreende que possam dar origem a neoplasias que simulam, de maneira confusa, porções de osso, epitélio, músculo, gordura, nervo e outros tecidos. CARACTERÍSTICAS DAS NEOPLASIAS BENIGNAS E MALIGNAS A classificação em benigno e maligno dependem do comportamento clínico; A avaliação morfológica e de perfil molecular permitem a categorização baseada em: Grau de diferenciação; Índice de crescimento; Invasão local; Metástases. o Na prática, a determinação de benigno versus maligno é efetuada com notável acurácia usando critérios clínicos e anatômicos bem estabelecidos, mas algumas neoplasias desafiam a fácil caracterização. Certas características podem indicar inocência e outras podem indicar malignidade. Tais problemas não são a regra, contudo, e há quatro características fundamentais pelas quais se pode distinguir tumores benignos e malignos: diferenciação e anaplasia, velocidade de crescimento, invasão local e metástase. Diferenciação e anaplasia A diferenciação e a anaplasia são características observadas apenas em células parenquimatosas que constituem os elementos transformados das neoplasias. A diferenciação das células tumorais parenquimatosas refere- se à extensão em que se assemelham aos seus antepassados normais morfológica e funcionalmente. o Anaplasia é a falta de diferenciação; o Neoplasias benignas são compostas por células bem diferenciadas que se assemelham estreitamente a suas contrapartes normais; o Em tumores benignos bem diferenciados, normalmente as mitoses são raras e sua configuração é normal; o Neoplasias malignas caracterizam-se por ampla gama de diferenciações de células parenquimatosas, desde as bem diferenciadas até as completamente indiferenciadas. Portanto, o diagnóstico morfológico de malignidade, em tumores bem diferenciados pode, algumas vezes, ser bem difícil. Entre os dois extremos estão os tumores que são imprecisamente referidos como moderadamente bem diferenciados; o Diz-se que as neoplasias malignas compostas por células indiferenciadas são anaplásicas. A falta de diferenciação, ou anaplasia, é considerada uma característica de malignidade. O termo anaplasia significa, literalmente, “transformar-se para trás”, indicando uma reversão da diferenciação para um nível mais primitivo. Acredita-se, contudo, que a maioria dos cânceres não representa uma “diferenciação reversa” das células normais maduras, mas, de fato,surgem de células menos maduras com propriedades “semelhantes a células-tronco”, tais como as células-tronco teciduais. o Quanto mais diferenciada é a célula tumoral, mais ela retém de forma completa as capacidades funcionais de suas contrapartes normais. Neoplasias benignas e até cânceres bem diferenciados de glândulas endócrinas geralmente elaboram os hormônios característicos de sua origem. Alterações histológicas nos tumores: Pleomorfismo: variação na forma e tamanho das células e/ou núcleos; Morfologia nuclear anormal: coloração escura, nucléolos proeminentes, relações núcleo-citoplasma altas (próximas a 1:1); Mitoses abundantes e/ou atípicas: aumento atividade proliferativa e divisão celular anormal (mitoses tripolares= sinal Mercedes-Benz); Perda de polaridade: desarranjo na orientação celular - massas anárquicas e desorganizadas; Células tumorais gigantescas; Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 69 Necrose isquêmica: insuficiência de suprimento vascular. o As células anaplásicas mostram acentuado pleomorfismo (isto é, variação de tamanho e forma). Muitas vezes, os núcleos são extremamente hipercromáticos (coloração escura) e grandes, resultando em aumento da proporção nuclear para a citoplasmática que pode se aproximar de 1:1 em vez do normal 1:4 ou 1:6. Células gigantes que são consideravelmente maiores que suas vizinhas podem se formar e têm um núcleo enorme ou vários núcleos. Os núcleos anaplásicos são variáveis e têm tamanho e forma bizarros. A cromatina é grosseira e grumosa, e os nucléolos podem ter tamanho surpreendente. O mais importante é que as mitoses com frequência são numerosas e distintamente atípicas; múltiplos fusos anárquicos podem produzir figuras mitóticas tripolares ou quadripolares. Além disso, células anaplásicas normalmente falham em desenvolver padrões reconhecíveis de orientação para um outro padrão (isto é, elas perdem a polaridade normal). Elas podem crescer em lâminas, com perda total de estruturas comunais, como glândulas ou arquitetura escamosa estratificada. Quanto mais diferenciada é a célula tumoral, mais ela retém de forma completa as capacidades funcionais de suas contrapartes normais. TAXAS DE CRESCIMENTO A maioria dos tumores malignos cresce mais rápido que os benignos. Alguns cânceres se expandem rapidamente desde o início. Outros crescem lentamente por anos e só então entram na fase de crescimento rápido. Quando um tumor sólido puder ser detectado clinicamente ele já completou a maior parte de seu ciclo de vida. A taxa de crescimento se determina por três fatores principais: 1. Tempo de duplicação das células tumorais; 2. Fração de células que se encontram no grupo replicativo - ciclo celular (fração de crescimento); 3. Taxa com que as células são perdidas ou morrem. Crescimento progressivo dos tumores e a taxa com que eles crescem são determinados por um excesso de produção celular em relação à perda celular; Diversas lições conceituais (e práticas) importantes podem sem aprendidas por meio do estudo da cinética da célula tumoral: Tumores de crescimento rápido podem ter renovação celular alta - taxas de proliferação e de apoptose altas; Fração de crescimento das células tumorais - efeito profundo na susceptibilidade à quimioterapia - somente age nas células que estão no ciclo celular; Reduções no volume do tumor (RTX ou cirurgia) podem transferir células do G0 para o ciclo e aumentar a eficiência das drogas antineoplásicas; Tumores agressivos (linfomas e leucemias, oat cells) que apresentam grande grupo de células em divisão (fração de crescimento) literalmente se desmancham com a QTX; Taxa de duplicação dos tumores - extremamente ampla, de menos de 30 dias (TU infância) até anos (TU próstata, glândulas salivares); Geralmente, a taxa de crescimento se correlaciona com diferenciação celular; Taxas de crescimento de tumores não são constantes durante um período de tempo; Estimulação hormonal, suprimento sanguíneo adequado e fatores desconhecidos afetam as taxas de crescimento; Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 70 Tumores podem diminuir de tamanho e até desaparecerem espontaneamente. Muitos tumores benignos crescem lentamente, e a maioria dos cânceres cresce muito mais depressa, eventualmente disseminando-se localmente e para sítios distantes (por metástase) e causando morte. Mas há muitas exceções a essa generalização, e alguns tumores benignos crescem com mais facilidade do que alguns cânceres. Outras influências, como a adequação de suprimento sanguíneo ou restrições de pressão, também podem afetar a taxa de crescimento dos tumores benignos. Presumivelmente, eles sofrem uma onda de necrose, à medida que o aumento progressivo comprime seu suprimento sanguíneo. Apesar dessas advertências e da variação na taxa de crescimento de uma neoplasia para outra, geralmente é verdadeiro que muitos tumores benignos aumentam de tamanho lentamente no período de meses a anos. A taxa de crescimento dos tumores malignos normalmente correlaciona-se inversamente com o seu nível de diferenciação. Em outras palavras, tumores mal diferenciados tendem a crescer mais rapidamente do que os tumores bem diferenciados. Entretanto, há ampla variação na taxa de crescimento. Alguns crescem lentamente durante anos e então entram em fase de crescimento rápido, significando a emergência de um subclone agressivo de células transformadas. Outros crescem de forma relativamente lenta e uniforme; em casos excepcionais, o crescimento pode chegar quase a parar. De forma ainda mais excepcional, alguns tumores primários (particularmente coriocarcinomas) podem se tornar totalmente necróticos, deixando apenas implantes metastáticos secundários. Apesar dessas raridades, a maioria dos cânceres aumenta progressivamente de tamanho com o tempo, alguns lentamente, outros rapidamente, mas a noção de que eles “são completamente inesperados” não é verdadeira. Muitas linhas de evidência experimentais e clínicas documentam que a maioria dos cânceres, se não todos, leva anos e às vezes décadas para evoluir em lesões clinicamente manifestas. Isso é verdadeiro mesmo nas leucemias “agudas” da infância, que muitas vezes começam durante o desenvolvimento fetal, apesar de se manifestarem anos depois. Os tumores malignos de crescimento rápido geralmente contêm áreas centrais de necrose isquêmica, porque o suprimento sanguíneo tumoral, derivado do hospedeiro, falha em manter o mesmo ritmo para atender às necessidades de oxigênio da massa celular em expansão. Invasão local A maioria tumores benignos cresce como massas expansivas coesas que desenvolvem uma borda de tecido conjuntivo circundante, ou cápsula. Estes tumores não penetram nesta cápsula ou nos tecidos normais ao redor, e o plano de clivagem entre a cápsula e os tecidos circunvizinhos facilita sua enucleação cirúrgica. Tumores malignos em geral são invasivos e infiltrativos, destruindo os tecidos adjacentes. Comumente não apresentam cápsula bem definida nem plano de clivagem, tornando a simples excisão impossível. Devem ser ressecados com “margem de segurança”. Uma neoplasia benigna permanece localizada em seu sítio de origem. Não tem capacidade de se infiltrar, invadir ou metastatizar-se para locais distantes, como as neoplasias malignas. Por exemplo, como os adenomas apresentam lenta expansão, a maioria desenvolve uma cápsula fibrosa envoltória que os separa do tecido hospedeiro. Essa cápsula provavelmente deriva do estroma do teci do hospedeiro, uma vez que as células parenquimatosas se atrofiam sob a pressão do tumor em expansão. O estroma do próprio tumor também pode contribuir para a cápsula. Note-se, porém, que nemtodas as neoplasias são encapsuladas. Os cânceres crescem por meio de infiltração, invasão, destruição e penetração do tecido circundante. Não desenvolvem cápsulas bem definidas. Há, porém, situações ocasionais em que um tumor maligno de crescimento lento parece ser enganosamente envolvido pelo estroma do tecido hospedeiro circundante, mas o exame microscópico normalmente revela diminutos pedículos cancerosos que Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 71 penetram a margem e infiltram as estruturas adjacentes. O modo infiltrativo de crescimento torna necessária a remoção de ampla margem de tecido normal circunjacente, quando se tenta a excisão cirúrgica de um tumor maligno. Para assegurar que elas são desprovidas de células cancerosas (margens livres). Além do desenvolvimento de metástases, a invasividade local é a característica mais confiável que distingue os tumores malignos dos benignos. A maioria dos tumores malignos é obviamente invasiva e pode-se esperar que penetrem, por exemplo, a parede do intestino ou do útero, ou perfurem a superfície cutânea. Eles não reconhecem as barreiras anatômicas normais. Tal invasividade torna sua ressecção cirúrgica difícil ou mesmo impossível, e mesmo quando o tumor parece bem circunscrito é necessário remover uma margem considerável de tecidos aparentemente normais adjacentes ao neoplasma infiltrante. Afora o desenvolvimento de metástases, a invasividade é a característica mais confiável para diferenciar os tumores malignos dos benignos. Alguns cânceres parecem evoluir de um estágio pré-invasivo referido como carcinoma in situ. Isso ocorre comumente nos carcinomas da pele, mama e outros sítios e é mais bem ilustrado pelo carcinoma do colo uterino. Os cânceres epiteliais in situ mostram características citológicas de malignidade sem a invasão da membrana basal. Eles podem ser considerados uma etapa anterior ao câncer invasivo; com o tempo, a maioria penetra a membrana basal e invade o estroma subepitelial. METÁSTASES Crescimento de massas tumorais secundárias descontínuas do tumor primário; Aspecto importante de distinção entre tumores benignos e malignos; Quase todos os tumores malignos podem metastatizar (gliomas, carcinoma basocelular cutâneo); Quanto mais agressivo e rápido o crescimento maior a chance de metástase (30% indivíduos diagnosticados com TU sólidos já apresentam). As metástases são implantes secundários de um tumor, as quais são descontínuas com o tumor primário e localizadas em tecidos remotos. Mais do que qualquer outro atributo, a propriedade da metástase identifica uma neoplasia como maligna. Entretanto, nem todos os cânceres têm capacidade equivalente de se metastatizar. Em um extremo, estão os carcinomas de células basais da pele e a maioria dos tumores primários do sistema nervoso central, que têm alta invasividade local, mas raramente se metastatizam. No outro extremo estão os sarcomas osteogênicos (ósseos), que normalmente se metastatizam para os pulmões no momento da descoberta inicial. Aproximadamente 30% dos pacientes com tumores sólidos recém-diagnosticados (excluindo outros cânceres além dos melanomas) se apresentam com metástases clinicamente evidentes. Cerca de 20% adicionais iniciais têm metástases ocultas (escondidas) no momento do diagnóstico. Em geral, quanto mais anaplásica e maior a neoplasia primária, mais provável será a disseminação metastática, mas, como na maioria das regras, há exceções. Sabe-se que alguns cânceres extremamente pequenos metastatizam-se; por outro lado, algumas lesões de aparência ameaçadora podem não fazer isso. A disseminação prejudica muito e pode obstar a possibilidade de cura da doença; assim, obviamente, junto com a prevenção do câncer, nenhum progresso seria de maior benefício aos pacientes do que a prevenção das metástases. Vias de disseminação: Implante cavidades e superfícies corporais: ocorre pela dispersão para dentro dos espaços peritoneais, pleurais, pericárdicos, subaracnóideos ou das articulações. A disseminação por semeadura ocorre quando as neoplasias invadem uma cavidade corporal natural. Esse modo de disseminação é particularmente característico dos cânceres de ovário, que muitas vezes cobrem amplamente as superfícies peritoneais. Literalmente, os implantes podem comprometer todas as superfícies peritoneais e, ainda assim, não invadir os tecidos subjacentes. Há aqui uma situação em que a capacidade de se reimplantar em outra parte parece ser distinta da capacidade de invadir. As neoplasias do sistema nervoso central, como o meduloblastoma ou o ependimoma, podem penetrar nos ventrículos cerebrais e ser transportadas pelo líquido cefalorraquidiano para se reimplantar nas superfícies meníngeas, dentro do cérebro ou na medula espinal. Disseminação linfática: transporte de células tumorais para linfonodos regionais e daí, para todo o corpo. O padrão de envolvimento do linfonodo depende principalmente do local da neoplasia primária e das vias naturais de drenagem linfática local. Os carcinomas pulmonares que surgem nas passagens respiratórias metastatizam-se primeiro para os linfonodos bronquiais regionais e depois para os linfonodos traqueobronquiais e hilares. O carcinoma da mama surge normalmente no quadrante ex terno superior e Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 72 dissemina-se primeiramente para os linfonodos axilares. Entretanto, as lesões mamárias mediais podem drenar através da parede torácica para os nodos ao longo da artéria mamária interna. Em seguida, em ambos os casos, os linfonodos supraclaviculares e infraclaviculares podem ser semeados. Em alguns casos, as células cancerosas parecem atravessar os canais linfáticos dentro dos linfonodos imediatamente próximos para serem capturadas em linfonodos subsequentes, produzindo as chamadas metástases saltadas. As células podem atravessar todos os linfonodos, alcançando finalmente o compartimento vascular por meio do ducto torácico. Um “linfonodo-sentinela” é o primeiro linfonodo regional que recebe o fluxo linfático de um tumor primário. Pode ser identificado por injeção de corantes azuis ou radiotraçadores próximos do tumor. A biópsia do linfonodo-sentinela permite a determinação da extensão da disseminação do tumor e pode ser usada para planejar o tratamento. Disseminação hematogênica: típica de sarcomas, mas também de alguns carcinomas. As veias são mais invadidas (paredes mais delgadas) e as metástases seguem o padrão do fluxo venoso. A disseminação hematogênica é a via favorecida para os sarcomas, mas os carcinomas também a utilizam. Como seria de esperar, as artérias são penetradas menos prontamente que as veias. Com a invasão venosa, as células sanguíneas seguem o fluxo venoso drenando o local da neoplasia, com as células tumorais frequentemente parando no primeiro leito capilar que encontram. Como a drenagem de toda a área portal flui para o fígado e todos os fluxos sanguíneos cavais fluem para os pulmões, o fígado e os pulmões são os locais secundários envolvidos com mais frequência na disseminação hematogênica. Os cânceres que surgem próximos da coluna vertebral quase sempre embolizam-se através do plexo paravertebral; essa via provavelmente está envolvida nas frequentes metástases vertebrais dos carcinomas da tireoide e da próstata. Certos carcinomas têm propensão a crescer dentro das veias. O carcinoma de células renais muitas vezes invade a veia renal para crescer de maneira serpenteante até a veia cava inferior, alcançando algumas vezes o lado direito do coração. Os carcinomas hepatocelulares geralmente penetram radículas portais e hepáticas para crescer dentro delas nos principais canais venosos. Notavelmente, tal crescimento intravenoso pode não ser acompanhado por disseminaçãoampla. EPIDEMIOLOGIA Os cânceres podem estar associados à exposições a agentes carcinogênicos ambientais (radiação UV, poluição), medicamentos, ocupação (minas carvão) alimentação (gorduras saturadas) obesidade, álcool e tabagismo; É influenciada pela idade: a maioria dos cânceres ocorre após os 55 anos de idade - acúmulo de mutações somáticas e diminuição da vigilância imune. Há exceções (tumores de testículo). Em crianças os carcinomas extremamente raros. Os tumores mais comuns são leucemia, sarcomas, Tumor do SNC e linfomas. Estudos epidemiológicos permitem a identificação de fatores de risco ambientais, raciais, culturais e de sexo. Com base no documento World cancer report 2014 da International Agency for Research on Cancer (Iarc), da Organização Mundial da Saúde (OMS), é inquestionável que o câncer é um problema de saúde pública, especialmente entre os países em desenvolvimento, onde é esperado que, nas próximas décadas, o impacto do câncer na população corresponda a 80% dos mais de 20 milhões de casos novos estimados para 2025. No Brasil, os registros de Câncer de Base Populacional (RCBP) fornecem informações sobre o impacto do câncer nas comunidades, configurando-se uma condição necessária para o planejamento e a avaliação das ações de prevenção e controle de câncer. Em conjunto com os Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 73 Registros Hospitalares de Câncer (RHC) e com o Sistema de Informação sobre Mortalidade (SIM) do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DataSUS), formam o eixo estruturante para a vigilância de câncer e para o desenvolvimento de pesquisas em áreas afins. A estimativa para o Brasil, biênio 2016-2017, aponta a ocorrência de cerca de 600 mil casos novos de câncer. Excetuando- se o câncer de pele não melanoma (aproximadamente 180 mil casos novos), ocorrerão cerca de 420 mil casos novos de câncer. O perfil epidemiológico observado assemelha-se ao da América Latina e do Caribe, onde os cânceres de próstata (61 mil) em homens e mama (58 mil) em mulheres serão os mais frequentes. Sem contar os casos de câncer de pele não melanoma, os tipos mais frequentes em homens serão próstata (28,6%), pulmão (8,1%), intestino (7,8%), estômago (6,0%) e cavidade oral (5,2%). Nas mulheres, os cânceres de mama (28,1%), intestino (8,6%), colo do útero (7,9%), pulmão (5,3%) e estômago (3,7%) figurarão entre os principais. Câncer de próstata Estimam-se 61.200 casos novos de câncer de próstata para o Brasil em 2016. Esses valores correspondem a um risco estimado de 61,82 casos novos a cada 100 mil homens. Sem considerar os tumores de pele não melanoma, o câncer de próstata é o mais incidente entre os homens em todas as Regiões do país, com 95,63/100 mil na Sul, 67,59/100 mil, na região Centro-Oeste, 62,36/ 100 mil no Sudeste, 51,84/100 mil no Nordeste e 29,50/100 mil na Norte. O câncer de próstata é considerado o segundo mais comum na população masculina em todo o mundo. Foram esperados, para 2012, de acordo com a última estimativa mundial, cerca de 1 milhão de casos novos para essa neoplasia. Aproximadamente 70% dos casos diagnosticados ocorrem em regiões mais desenvolvidas. As mais altas taxas de incidência são observadas na Austrália/Nova Zelândia, Europa Ocidental e América do Norte. Esse aumento pode ser reflexo, em grande parte, das práticas de rastreamento por meio do teste do antígeno prostático específico (PSA). Entretanto, algumas regiões menos desenvolvidas, como o Caribe, países da América do Sul e países do Sul da África apresentam altas taxas de incidência. O câncer de próstata ocupa a 15ª posição em mortes por câncer, em homens, representando cerca de 6% do total de mortes por câncer no mundo. O Brasil vem passando, nas últimas décadas, por alterações de contexto social, econômico e, consequentemente, de saúde. O aumento da expectativa de vida, a melhoria e a evolução dos métodos diagnósticos podem explicar o crescimento das taxas de incidência ao longo dos anos no país. Além disso, a melhoria da qualidade dos sistemas de informação do país e a ocorrência de sobre diagnóstico, em função da disseminação do rastreamento do câncer de próstata com PSA e toque retal, também influenciam na magnitude da doença. Os maiores fatores de risco identificados para o câncer de próstata são: idade, história familiar de câncer e etnia/cor da pele. Entretanto, a idade é o único fator de risco bem estabelecido para o desenvolvimento do câncer de próstata. A maioria d os cânceres de próstata é diagnosticada em homens acima dos 65 anos, sendo que somente menos de 1% é diagnosticado em homens abaixo dos 50 anos. Com o aumento da expectativa de vida mundial, é esperado que o número de casos novos de câncer de próstata aumente cerca de 60%. Com relação à história familiar, aproximadamente 25% dos casos diagnosticados apresentam história familiar de câncer de próstata. No Brasil, em 2013, ocorreram quase 14 mil mortes por câncer de próstata. O Ministério da Saúde do Brasil, assim como ocorre em outros países (Austrália, Canadá e Reino Unido), não recomenda a organização de programas de rastreamento de câncer de próstata. Tal prática não está indicada, pois ainda existe considerável incerteza sobre a existência de benefícios associa dos. Portanto, ações de controle da doença devem focar em outras estratégias, como a prevenção primária e o diagnóstico precoce. A sobrevida em cinco anos para o câncer de próstata é considerada boa, entretanto existe uma ampla variação no mundo. O Brasil apresenta sobrevida de próstata em cinco anos acima de 95% para o período de 2005 a 2009. Câncer de mama Para o Brasil, em 2016, são esperados 57.960 casos novos de câncer de mama, com um risco estimado de 56,20 casos a cada 100 mil mulheres. Sem considerar os tumores de pele não melanoma, esse tipo de câncer também é o primeiro mais frequente nas mulheres das Regiões Sul (74,30/100 mil), Sudeste (68,08/100 mil), Centro-Oeste (55,87/100 mil) e Nordeste (38,74/100 mil). Na região Norte, é o segundo tumor mais incidente (22,26/100 mil). O câncer de mama é o tipo que possui a maior incidência e a maior mortalidade na população feminina em todo o mundo, tanto em países em desenvolvimento quanto em países desenvolvidos. Foram esperados, para o ano de 2012, aproximadamente 1,67 milhões de casos novos dessa neoplasia em todo o mundo, representando aproximadamente 25% de todos os tipos de câncer diagnosticados nas mulheres. As mais altas taxas de incidência encontram-se na Europa Ocidental e as menores taxas na Ásia Oriental. Em geral, as taxas de mortalidade são mais elevadas em Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 74 regiões mais desenvolvidas socioeconomicamente. Entretanto, configura como a principal causa de morte (324 mil óbitos) nas regiões menos favorecidas e ocupa agora a segunda posição (198 mil óbitos) nas regiões mais desenvolvidas ficando atrás apenas do câncer de pulmão. O câncer de mama é considerado uma doença heterogênea com relação à clínica e à morfologia. É um tipo de câncer considerado multifatorial, envolvendo fatores biológico-endócrinos, vida reprodutiva, comportamento e estilo de vida. Envelhecimento, fatores relacionados à vida reprodutiva da mulher, história familiar de câncer de mama, alta densidade do tecido mamário (razão entre o tecido glandular e o tecido adiposo da mama) são os mais bem conhecidos fatores de risco para o desenvolvimento do câncer de mama. Além desses, consumo de álcool, excesso de peso, sedentarismo e exposição à radiação ionizante também são considerados agentes potenciais para o desenvolvimento desse câncer. A idade continua sendo um dos mais importantes fatoresde risco. As taxas de incidência aumentam rapidamente até os 50 anos. Após essa idade, o aumento ocorre de forma mais lenta, o que reforça a participação dos hormônios femininos na etiologia da doença. Entretanto, o câncer de mama observado em mulheres jovens apresenta características clínicas e epidemiológicas bem diferentes das observadas em mulheres mais velhas. A história familiar de câncer de mama também é um importante fator de risco para o surgimento da doença. Alterações em genes, como os da família BRCA, aumentam o risco de desenvolver câncer de mama. Ressalta-se, entretanto, que cerca de nove em cada dez casos de câncer de mama, ocorrem em mulheres sem história familiar. Fatores relacionados à vida reprodutiva da mulher também estão ligados ao risco de desenvolver esse tipo de neoplasia. A nuliparidade e ter o primeiro filho após os 30 anos de idade contribuem para aumento no risco do câncer de mama. Por outro lado, a amamentação está associada a um menor risco de desenvolver esse tipo de câncer. A prevenção primária dessa neoplasia tem como medidas uma alimentação saudável, prática de atividade física regular e manutenção do peso ideal, podendo evitar cerca de 30% dos casos de câncer de mama. A mamografia bienal para mulheres entre 50 a 69 anos é a estratégia recomendada pelo Ministério da Saúde no Brasil para o rastreamento do câncer de mama. Para as mulheres consideradas de risco elevado (alto risco) para câncer de mama (aquelas com história familiar de câncer de mama em parentes de primeiro grau), recomenda-se o acompanhamento clínico individualizado. O câncer de mama é a maior causa de morte por câncer nas mulheres em todo o mundo, com aproximadamente 522 mil mortes estimadas para o ano de 2012. O câncer de mama é a segunda causa de morte por câncer nos países desenvolvidos (atrás do câncer de pulmão) e a maior causa de morte por câncer nos países em desenvolvimento. Apesar de ser considerado um câncer relativamente de bom prognóstico, se diagnosticado e tratado oportunamente, as taxas de mortalidade por câncer de mama continuam elevadas no Brasil (14 óbitos a cada 100 mil mulheres em 2013). NORTE NORDESTE CENTRO -OESTE SUDESTE SUL Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 75 A sobrevida em cinco anos está aumentando na maioria dos países desenvolvidos, aproximadamente 85% durante o período de 2005 a 2009. Por outro lado, a sobrevida em cinco anos é menos de 70% em países como Malásia (68%), Índia (60%), Mongólia (57%) e África do Sul (53%). Na América do Sul, particularmente no Brasil, a sobrevida em cinco anos aumentou entre os períodos de 1995 a 1999 e 2005 a 2009 (de 78% para 87%). Câncer de colo uterino Para o ano de 2016, no Brasil, são esperados 16.340 casos novos de câncer do colo do útero, com um risco estimado de 15,85 casos a cada 100 mil mulheres. Sem considerar os tumores de pele não melanoma , o câncer do colo do útero é o primeiro mais incidente na Região Norte (23,97/100 mil). Nas Regiões Centro-Oeste (20,72/100 mil) e Nordeste (19,49/100 mil), ocupa a segunda posição; na Região Sudeste (11,30/100 mil), a terceira; e, na Região Sul (15,17 /1 00 mil), a quarta posição. O câncer do colo do útero é considerado um importante problema de saúde pública. Foi estimada a ocorrência de 527 mil casos novos em mulheres, no mundo, em 2012, configurando, assim, o quarto tipo de câncer mais comum nessa popul ação. Cerca de 70% dos casos diagnosticados de câncer do colo do útero ocorrem em regiões menos desenvolvidas e, quase um quinto ocorre na Índia. A taxa de incidência do câncer do colo do útero vem diminuindo, ao longo das últimas três décadas, na maioria dos países em processo de transição socioeconômica. Tal fato reflete, principalmente, as implementações de programas de prevenção. Geralmente a doença começa a partir dos 30 anos e aumenta seu risco rapidamente até atingir as faixas etárias acima de 50 ano s. O principal fator de risco para o desenvolvimento do câncer do colo do útero é a infecção pelo papilomavírus humano (HPV). Infecções persistentes por HPV podem levar a transformações intraepiteliais progressivas que podem evoluir para lesões intraepiteliais precursoras do câncer do colo do útero, as quais, se não diagnosticadas e tratadas oportunamente, evoluem para o câncer do colo do útero. A infecção por HPV é a doença sexualmente transmissível (DST) mais comum em todo o mundo e a maioria das pessoas sexualmente ativas, homens e mulheres, terá contato com o vírus durante algum momento da vida. Aproximadamente 291 milhões de mulheres no mundo apresentam infecção por HPV em algum período da vida, correspondendo a uma prevalência de 10,4%. Entretanto, mais de 90% dessas novas infecções por HPV regridem espontaneamente em seis a 18 meses. Existem hoje 13 tipos de HPV reconhecidos como oncogênicos. Contudo, a infecção pelo HPV, por si só, não representa uma causa suficiente para o surgimento dessa neoplasia, sendo necessária a persistência da infecção. A associação com outros fatores de risco, como o tabagismo e a imunossupressão (pelo vírus da imunodeficiência humana - HIV ou outras causas), influencia no surgimento desse câncer. A vacina contra o HPV é uma das ferramentas para o combate ao câncer do colo do útero. No Brasil, o Ministério da Saúde implementou, no calendário vacinal, em 2014, a vacina tetravalente contra o HPV para meninas de 9 a 13 anos. Essa vacina protege contra os subtipos 6, 11, 16 e 18 do HPV. Os dois primeiros causam verrugas genitais e os dois últimos são responsáveis por cerca de 70% dos casos de câncer do colo do útero. Vale ressaltar que, mesmo as mulheres vacinadas, quando alcançarem a idade preconizada, deverão realizar o exame preventivo, pois a vacina não protege contra todos os subtipos oncogênicos do HPV. O rastreamento do câncer do colo do útero no Brasil, recomendado pelo Ministério da Saúde, é o exame citopatológico em mulheres de 25 a 64 anos. A rotina é a repetição do exame Papanicolau a cada três anos, após dois exames normais consecutivos realizados com um intervalo de um ano. A efetividade do programa de controle do câncer do colo do útero é alcançada com a garantia da organização, da integralidade e da qualidade dos serviços, bem como do tratamento e do seguimento das pacientes. A última informação para mortalidade no Brasil aponta que ocorreram, em 2013, 5.430 mortes por câncer do colo do útero em mulheres. A sobrevida em cinco anos para esse tipo de câncer obteve melhora ao longo dos anos, variando de menos de 50% para mais de 70% em todo o mundo, de uma forma geral. No Brasil, para o período de 2005 a 2009, a sobrevida ficou em torno de 61%. Leucemias Para o Brasil, no ano de 2016, estimam-se 5.540 casos novos de leucemia em homens e 4.530 em mulheres. Esses valores correspondem a um risco estimado de 5,63 casos novos a cada 100 mil homens e 4,38 para cada 100 mil mulheres. Sem considerar os tumores de pele não melanoma, a leucemia em homens é o sexto mais frequente na Região Norte (3,81/100 mil). Nas Regiões Sudeste (6,03/100 mil) e Nordeste (4,41/100 mil), ocupa a nona posição. Na Região Sul (8,55/100 mil), ocupa a décima posição. Na Região Centro-Oeste (4,38/100 mil), ocupa a 11ª posição. Para as mulheres, é o sétimo mais frequente na Região Norte (3,01/100 mil) e o oitavo na Região Sul (6,62/100 mil). Na Região Nordeste (3,71/100 mil), ocupa a décima posição. É o 11º ma is frequente na Região Centro-Oeste (3,62/100 mil), e, na Região Sudeste (4,45/100 mil), ocupa a 12ª posição. A leucemia é um tipo de doença que se origina na medula óssea. O tipo de leucemia depende do tipo celular de origem, como a leucemia linfoblástica que se origina da mesma diferenciação celular que origina os linfoblastos. Foramestimados 352 mil casos novos de leucemia no mundo em 2012, correspondendo a 2,5% de todos os casos novos de câncer. Já para a mortalidade, foram estimados 265 mil óbitos no mundo nesse mesmo ano. A alta mortalidade para esse tipo de câncer reflete um pior prognóstico, particularmente em populações de menor nível socioeconômico. As baixas taxas de incidência e de mortalidade em partes da África subsaariana podem ser explicadas, em parte, devido a falhas no diagnóstico da doença, principalmente em pessoas muito idosas ou muito jovens. Tanto do ponto de vista clínico quanto do patológico, a leucemia é dividida em grandes grupos. Uma primeira divisão é com relação ao tempo de desenvolvimento, que pode se dar de forma aguda ou crônica. A forma aguda é caracterizada pelo aumento rápido de células imaturas do sangue, fazendo com que a medula óssea seja incapaz de produzir células sanguíneas Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 76 saudáveis. Na forma crônica, esse aumento excessivo é formado por células maduras anormais, levando meses ou até anos para progredir. A segunda grande divisão das leucemias é com relação ao tipo celular afetado pelas desordens, e pode ser do tipo linfoide ou mieloide. Em geral, a leucemia linfoblástica aguda é mais comum em crianças, sendo, inclusive, o tipo de câncer mais comum nessa faixa etária. Já a leucemia linfocítica crônica é mais comum em adultos, principalmente em países mais industrializados. Apesar de ainda existir uma lacuna sobre a etiologia e as causas para o desenvolvimento da leucemia, existem evidências para alguns fatores de risco, como exposição à radiação ionizante e à medicamentos utilizados em quimioterapia e exposição ocupacional ao benzeno. O diagnóstico e o tratamento das leucemias apresentaram uma considerável progressão nas últimas décadas. A aplicação de métodos genômicos tem sido responsável por essa melhoria, principalmente para as leucemias mieloides agudas, em que a classificação desse tipo é baseada no conhecimento de anormalidades genética, que influenciam diretamente no prognóstico e no tratamento. Para os adultos, as maiores sobrevidas relativas em cinco anos (cerca de 60%) são observadas em países da América do Norte, Oeste da Ásia, Europa e Oceania. Já para as leucemias infantis, a sobrevida é bem maior, chegando a mais de 90% em lugares como Áustria, Bélgica, Canadá, Alemanha e Noruega. No Brasil, para o período de 2000 a 2005, a sobrevida relativa em cinco anos de leucemia em adultos foi de 20%. Para as leucemias infantis, a sobrevida, no mesmo período, chega a 70%. BASES MOLECULARES DO CÂNCER O dano genético não letal forma a base da carcinogênese. Tal dano genético (ou mutação) pode ser adquirido pela ação de agentes ambientais, como substâncias químicas, radiação, ou vírus, ou pode ser herdado na linhagem germinativa. O termo ambiental, usado nesse contexto, envolve qualquer defeito adquirido, provocado por agentes exógenos ou produtos endógenos do metabolismo celular. Contudo, nem todas as mutações são “ambientalmente” induzidas. Algumas podem ser espontâneas e estocásticas, se enquadrando na categoria da má sorte. Um tumor se forma pela expansão clonal de uma única célula precursora que sofreu lesão genética (tumores monoclonais). A carcinogênese é processo de diversas etapas. Características de malignidade (crescimento rápido, invasividade local, escape do sistema imune) são adquiridas incrementalmente - progressão tumoral - e resultam do acúmulo de mutações sucessivas. Além disso, está bem estabelecido que, com o decorrer do tempo, muitos tumores se tornam mais agressivos e adquirem um maior potencial maligno. Esse fenômeno é referido como progressão tumoral e não é uma simples função do aumento do tamanho tumoral. Quatro classes de genes normais são alvos da lesão: 1. Proto-oncogenes promotores de crescimento; 2. Genes supressores inibidores de crescimento; 3. Genes que regulam a apoptose; 4. Genes que regulam o reparo do DNA. Oncogenes são genes que induzem um fenótipo transformado quando expresso em células. Uma importante descoberta sobre o câncer foi a percepção de que os oncogenes, em sua maioria, são versõe s mutadas ou superexpressas de genes celulares normais, os quais são chamados de proto-oncogenes. Grande parte dos genes conhecidos codifica fatores de transcrição, proteínas reguladoras do crescimento ou proteínas envolvidas na sobrevivência celular e interações célula-célula e célula-matriz. Eles são considerados dominantes pois a mutação de um único alelo pode levar à transformação celular. Os genes supressores de tumor são genes que normalmente impedem o crescimento descontrolado e, quando sofrem mutação ou se perdem de uma célula, permitem o desenvolvimento de fenótipo transformado. Em geral, para Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 77 ocorrer transformação, ambos os alelos normais dos genes supressores tumorais devem ser danificados. Entretanto, um estudo recente demonstrou claramente que, em alguns casos, a perda de um só alelo de um gene supressor tumoral pode promover transformação (haploinsuficiência). Os genes supressores de tumor normalmente são colocados em dois grupos gerais, “governantes” e “guardiões”. Os “governantes” são os genes supressores de tumor clássicos, como os RB, quando a mutação do gene leva à transformação pela remoção de um importante freio à proliferação celular. Os genes “guardiões” são responsáveis pelo sensoriamento do dano genômico. Alguns desses genes iniciam e coreografam uma complexa “resposta de controle do dano”. Os genes que regulam a apoptose e o reparo do DNA podem agir como proto-oncogenes (a perda de uma cópia é suficiente) ou genes supressores de tumor (perda de ambas as cópias). Alterações essenciais para a transformação maligna Autossuficiência de sinais de crescimento (proliferação sem estímulos externos); Insensibilidade aos sinais inibidores crescimento; Evasão da apoptose; Defeitos no reparo do DNA; Potencial ilimitado de replicação; Angiogênese mantida (nutrição adequada); Capacidade de invadir e metastatizar; Capacidade escapar da regulação imune. CARACTERÍSTICAS DO CÂNCER Cada gene do câncer tem uma função específica, cuja desregulação contribui para a origem ou a progressão da malignidade. É melhor, portanto, considerar os genes relacionados ao câncer no contexto de várias alterações fundamentais na fisiologia celular, as chamadas características do câncer, que em conjunto ditam o fenótipo maligno. • Autossuficiência nos sinais de crescimento; • Insensibilidade aos sinais inibidores de crescimento; • Evasão da morte celular; • Potencial ilimitado de replicação; • Desenvolvimento de angiogênese sustentada; • Capacidade de invadir e metastatizar. Acrescente-se a essa lista duas características “emergentes” de câncer, reprogramação do metabolismo de energia e evasão ao sistema imune, e duas características capacitantes, instabilidade genômica e inflamação promotora de tumor. Autossuficiência nos sinais de crescimento Câncer se caracteriza por proliferação na ausência de sinais promotores do crescimento; Oncogenes são genes que promovem o crescimento celular autônomo em células cancerosas; Proto-oncogenes são a contraparte normal não mutada dos oncogenes; Oncoproteínas são os produtos dos oncogenes, semelhantes aos produtos normais dos proto-oncogenes, mas não possuem elementos reguladores normais e sua síntese pode ser independente dos estímulos de crescimento normais; Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 78 As mutações convertem proto-oncogenes em oncogenes constitutivamenteativos que proporcionam à célula autossuficiência de crescimento: Fatores de crescimento: os tumores podem adquirir capacidade de produzir fatores de crescimento aos quais eles também são responsivos. Todas as células normais requerem estimulação por fator de crescimento para se submeter à proliferação. Os fatores de crescimento mais solúveis são feitos por um tipo de célula e agem sobre a célula vizinha para estimular a proliferação (ação parácrina). Muitas células cancerosas adquirem autossuficiência de crescimento pela aquisição da capacidade de sintetizar os mesmos fatores de crescimento aos quais são responsivas. Outro mecanismo pelo qual as células cancerosas adquirem autossuficiência é por interação com o estroma. Em alguns casos, as células tumorais enviam sinais para ativar as células normais no estroma de suporte, o qual por sua vez produz fatores de crescimento que promovem o crescimento tumoral. Receptores de fator de crescimento: diversos oncogenes codificam receptores de fator de crescimento. Estes, por serem constitutivamente ativados, conduzem à transformação maligno. O grupo subsequente na sequência de transdução de sinal é o de receptores do fator de crescimento, sendo identificados vários oncogenes que resultam de superexpressão ou mutação dos receptores do fator de crescimento. Proteínas receptoras mutantes liberam sinais mitogênicos contínuos para as células, mesmo na ausência do fator de crescimento no ambiente. Proteínas transdutoras de sinal: oncoproteínas que simulam função das proteínas transdutoras de sinal citoplasmáticas normais. Um mecanismo relativamente comum, pelo qual as células cancerosas adquirem autonomia de crescimento, é o de mutações em genes codificadores de vários componentes das vias de sinalização a jusante dos receptores do fator de crescimento. Essas proteínas sinalizadoras acoplam-se ao fator de crescimento ativado e o transmitem ao núcleo, seja por meio de segundos mensageiros ou de cascata de fosforilação e ativação das moléculas de transdução de sinal. Genes supressores do tumor O câncer também pode surgir pela inativação de genes supressores que normalmente inibem a proliferação celular. Geralmente ambos os alelos de um gene supressor devem sofrer mutação para que a carcinogênese ocorra; Gene p53 - localizado cromossomo 17 é o alvo mais comum de alterações genéticas em tumores humanos. A p53 conecta o dano celular ao reparo do DNA, à interrupção do ciclo celular e à apoptose. p53 tem sido chamada de guardiã do genoma. Com a perda da função da p53 o dano ao DNA segue sem ser reparado, as mutações se acumulam e a célula caminha para a transformação maligna. Evasão da apoptose Acúmulo de células neoplásicas requer também mutações nas vias que induziriam a apoptose da célula aberrante; Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 79 A proteína antiapoptótica prototípica é a BCL2 - limita a saída do citocromo C da mitocôndria. Hiperexpressão de BCL2 prolonga a sobrevida da célula. Se esta célula já for geneticamente instável, irá acumular oncogenes e mutações em genes supressores. Potenciais de replicações ilimitados – telomerase Telomerase não é ativa na maioria das células somáticas (células tronco e germinativas); Encurtamento telômeros - senescência celular mediada por p53 e RB; Células cancerosas reativam as telomerases; Angiogênese Tumores necessitam de nutrientes e de remoção de resíduos. Não podem aumentar mais de 2mm sem a angiogênese; Novos vasos são dilatados, com má vedação e fluxo anormal; Hipóxia é forte estímulo para a angiogênese - fator de transcrição HIF1α; Fator de crescimento endotelial (VEFG) tem papel importante; A vascularização dos tumores é essencial para o seu crescimento e é controlada pelo equilíbrio entre os fatores angiogênicos e antiangiogênicos que são produzidos pelo tumor e pelas células estromais. Invasão e metástase Para que células tumorais se soltem do TU primário, entrem nos vasos (sanguíneos ou linfáticos) e produzam um segundo crescimento elas devem passar por uma série de processos: Alterações (“relaxamento”) das interações célula-célula do tumor; Degradação da MEC; Ligação a novos componentes da MEC; Migração das células tumorais. Essas etapas consistem em invasão local, intravasamento nos vasos sanguíneos e vasos linfáticos, trânsito na vasculatura, saída dos vasos, formação de micrometástases e crescimento de micrometástases em tumores macroscópicos. Previsivelmente, essa sequência de etapas pode ser interrompida em qualquer estádio, por fatores relacionados ao hospedeiro ou ao tumor. A dissociação das células, uma da outra, é frequentemente uma consequência das alterações nas moléculas de adesão intercelulares. As células normais estão organizadamente coladas umas às outras e aos seus ambientes circunjacentes por uma diversidade de moléculas de adesão. Provavelmente, essa diminuição da regulação reduz a capacidade das células de se aderirem umas às outras e facilita o seu desligamento do tumor primário e consequente avanço em direção aos tecidos circunjacentes. O segundo passo na invasão é a degradação local da membrana basal e do tecido conjuntivo intersticial. As células tumorais podem elas mesmas secretar enzimas proteolíticas, ou induzir as células estromais a elaborar proteases. Muitas famílias de proteases diferentes, tais como as metaloproteinases (MMP), a catepsina D e o ativador de plasminogênio uroquinase, foram relacionadas à invasão por células tumorais. As MMP regulam a invasão tumoral através da remodelação de componentes insolúveis da membrana basal e da matriz intersticial, mas também através da liberação de fatores de crescimento sequestrados na MEC. A MMP9 é uma gelatinase que cliva o colágeno tipo IV da membrana basal epitelial e vascular. As células tumorais podem adotar um segundo modo de invasão, denominado migração ameboide. Nesse tipo de migração, as células se apertam através dos espaços da matriz em vez de recortar seu caminho através dela. Essa migração ameboide é muito mais rápida e as células tumorais parecem ser capazes de usar as fibras de colágeno como estradas de alta velocidade em sua jornada. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 80 As células epiteliais normais possuem receptores, como as integrinas, para a laminina da membrana basal e para o colágeno que estão polarizados em sua superfície basal; esses receptores ajudam a manter as células em um estado quiescente, diferenciado. A perda de adesão nas células normais leva à indução da apoptose, enquanto que, não surpreendentemente, as células tumorais são resistentes a essa forma de morte celular. Além disso, a própria matriz se torna modificada de maneira a promover a invasão e a metástase. A locomoção é a última etapa da invasão, impulsionando as células tumorais através da membrana basal degradada e das zonas de proteólise da matriz. A migração é um processo complexo, em múltiplas etapas, que envolve muitas famílias de receptores e proteínas de sinalização que eventual mente colidem no citoesqueleto de actina. As células devem se ligar à matriz na extremidade de avanço, soltar-se da matriz na extremidade final e contrair o citoesqueleto de actina para seguir adiante. Tais movimentos parecem ser potencializados e direcionados por citocinas derivadas das células tumorais, tais como os fatores de mobilidade autócrinos. Uma vez que atinjam a circulação, as células tumorais ficam vulneráveis à destruição por uma variedade de mecanismos, incluindo o estresse mecânico de cisalhamento, a apoptose estimulada pela perda de adesão(que foi denominada anoikis) e a defesa imune inata e adaptativa. Dentro da circulação, as células tumorais tendem a agregar-se formando massa. A formação de agregados plaqueta-tumor pode aumentar a sobrevida da célula tumoral e sua capacidade de se implantar. As células tumorais também podem se ligar e ativar os fatores de coagulação, resultando na formação de êmbolos. A interrupção e o extravasamento dos êmbolos tumorais em sítios distantes envolvem a adesão ao endotélio, seguida pelo egresso através da membrana basal. O sítio em que as células tumorais circulantes deixam os capilares para formar depósitos secundários está relacionado, em parte, à localização anatômica do tumor primário, com a maioria das metástases ocorrendo no primeiro leito capilar disponível para o tumor. Muitas observações, contudo, sugerem que uma via natural de drenagem não explica totalmente a distribuição das metástases. Como o primeiro passo para o extravasamento é a adesão ao endotélio, as células tumorais podem ter moléculas de adesão cujos ligantes são expressos preferencialmente nas células endoteliais do órgão- alvo. De fato, foi mostrado que as células endoteliais dos leitos vasculares de vários tecidos diferem em sua expressão dos ligantes para moléculas de adesão. As quimiocinas possuem um importante papel na determinação dos tecidos-alvo para metástases. Alguns órgãos- alvo podem liberar quimioatraentes que recrutam células tumorais para o sítio. Em alguns casos, o tecido-alvo pode ser um ambiente não permissivo – solo infértil, como se diz, para o crescimento de mudas tumorais. Por exemplo, apesar de bem vascularizados, os músculos esqueléticos raramente são locais de metástases. Alterações metabólicas EFEITO WARBURG: células cancerosas preferencialmente utilizam a glicólise para geração de energia em vez das vias da fosforilação oxidativa mitocrondrial. A reprogramação do metabolismo de energia é tão comum aos tumores que é considerada agora uma característica do câncer. Mesmo na presença de oxigênio abundante, as células cancerosas desviam seu metabolismo de glicose das mitocôndrias famintas de oxigênio, mas eficientes, para a glicólise. Esse fenômeno, chamado de efeito de Warburg e também conhecido como glicólise aeróbica, é reconhecido há muitos anos (de fato, Otto Warburg recebeu o Prêmio Nobel pela descoberta do efeito que leva seu nome, em 1931), mas bastante negligenciado até recentemente. A glicólise aeróbica é, sabidamente, menos eficiente que a fosforilação oxidativa mitocondrial, produzindo duas moléculas de ATP por molécula de glicose versus 32. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 81 Evasão do sistema imune A maioria dos tumores surge em hospedeiros imunocompetentes; consequentemente, uma provável estratégia para o sucesso é enganar o sistema imune, de modo que o tumor não seja identificado ou eliminado, ainda que o corpo do indivíduo afetado tenha um exército de células bastante capazes de frustrar uma infecção microbiana ou rejeitar um transplante de órgão alogênico. AGENTES CARCINOGÊNICOS Agentes ambientais podem causar lesão e induzir transformação neoplásica das células: Carcinógenos químicos; Energia radioativa; Vírus oncogênicos e alguns outros micróbios; Carcinógenos químicos Transformação neoplásica se divide em duas fases: A iniciação resulta da exposição das células a uma dose suficiente de agentes carcinogênicos (iniciadores); uma célula iniciada está alterada, tornando-a potencialmente capaz de dar origem a um tumor. A iniciação isoladamente, contudo, não é suficiente para a formação do tumor. A iniciação provoca dano permanente ao DNA (mutações). Ela é, portanto, rápida e irreversível, possuindo “memória”. Podem ser de ação direta - não requerem conversão metabólica ou ação indireta - seus metabólitos são carcinogênicos. para que a iniciação ocorra, as células alteradas pelo carcinógeno devem sofrer pelo menos um ciclo de proliferação de forma que as alterações no DNA se tornem fixas. A promoção é o processo de indução do tumor em células previamente iniciadas - induzem proliferação (hormônios, drogas, fenóis). Os agentes que não provocam mutação, mas, em vez disso, estimulam a divisão de células mutadas, são conhecidos como promotores. A carcinogenicidade de alguns iniciadores é aumentada pela administração subsequente de promotores (tais como ésteres de forbol, hormônios, fenóis e drogas) que, por si sós, não são tumorigênicos. A aplicação de promotores leva à proliferação e à expansão clonal das células iniciadas (mutadas). Essas células possuem exigência diminuída de fatores de crescimento e podem também ser menos responsivas a sinais inibitórios do crescimento em seu ambiente extracelular. Levadas à proliferação, as células do clone iniciado sofrem mutações adicionais, desenvolvendo-se, eventualmente, em um tumor maligno. Carcinogênese por radiação A energia de radiação, quer seja na forma de raios UV da luz solar ou sob a forma de ionização eletromagnética e radiação particulada, é um carcinógeno bem estabelecido. A luz UV está claramente envolvida na etiologia dos cânceres de pele, e a exposição à radiação ionizante devido à exposição médica ou ocupacional, acidentes de usinas nucleares e detonações de bombas atômicas produziu uma diversidade de cânceres. Apesar de a contribuição da radiação para o número total de cânceres ser provavelmente pequena, a bem conhecida latência do dano provocado por energia de radiação e o seu efeito cumulativo requerem períodos extremamente longos de observação e tornam difícil a averiguação de seu significado completo. Uma incidência crescente de câncer de mama se tornou aparente somente décadas depois entre as mulheres expostas durante a infância ao teste da bomba atômica. Raios UV e outras radiações ionizantes: radiação de fontes eletromagnéticas (RX) e particuladas (partículas α e β e nêutrons) é carcinogênica; Induz diretamente mutações no DNA; Indiretamente pela geração de radicais livres da água ou do oxigênio; Mais frequentes: leucemia mieloide e tumor de tireoide; Menos frequentes: osso, intestinos e pele. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 82 Carcinogênese microbiana H. pylori - 3% dos infectados desenvolvem carcinoma gástrico por vias que envolvem inflamação crônica; Vírus RNA oncogênicos: HTLV-1 - Retrovírus que causa leucemia/linfoma de células T. Endêmico no Japão e no Caribe. Tropismo por células CD4+; Vírus DNA oncogênicos: HPV - 70 tipos. Tipos 16 e 18 são oncogênicos. Estão relacionados ao câncer de colo uterino; EBV – (Epstein Barr) herpesvírus que infecta células B e epitélio orofaríngeo. Envolvido em 4 tipos de cânceres: 1. Linfoma de Burkitt; 2. Linfoma Hodgkin; 3. Carcinoma nasofaríngeo; 4. Linfoma monoclonal em imunossuprimidos com linfoma de células B. HBV e HCV - 70 a 85% dos hepatocarcinomas decorrem destas infecções. Mecanismo multifatorial, predominando inflamação crônica imunologicamente mediada: Lesão hepática/regeneração - aumento de células ativas no ciclo mitótico; Células imunes ativadas produzem uma gama de mediadores mutagênicos (EROs); HBV codifica elemento regulador que pode inativar a p53. IMUNIDADE TUMORAL Os tumores podem ser potencialmente controlados pelo sistema imune (vigilância imunológica); Cânceres podem acionar células T específicas de tumor e anticorpos; Células imunes frequentemente se acumulam dentro e em torno dos tumores. Antígenos tumorais Os antígenos que desencadeiam uma resposta imune foram demonstrados em muitos tumores induzidos e em alguns cânceres humanos. Inicialmente, eles são classificados de maneira ampla em duas categoriasem seus padrões de expressão: antígenos específicos de tumor, que estão presentes somente em células tumorais e não em quaisquer células normais, e em antígenos associados a tumor, que estão presentes em células tumorais e também em algumas células normais. Essa classificação, porém, é imperfeita porque muitos antígenos supostamente específicos de tumor acabaram sendo expressos também por algumas células normais. A moderna classificação dos antígenos tumorais baseia-se em sua estrutura e fonte molecular. Mecanismos efetores antitumorais Linfócitos T citotóxicos CD8+ reagem contra antígenos tumorais. Papel protetor em neoplasias associadas a vírus. o O papel dos linfócitos T citotóxicos especificamente sensibilizados (CTLs) em tumores induzidos experimentalmente é bem estabelecido. Em seres humanos, parecem ter um papel protetor, principalmente contra neoplasias associadas a vírus (p. ex., linfoma de Burkitt induzido por EBV, tumores induzidos por HPV). Células NK - capazes de destruir células tumorais sem sensibilização prévia. Linfócitos T e células NK geram mecanismos complementares (IF-γ) que ativam os: o As células NK são linfócitos capazes de destruir as células tumorais sem prévia sensibilização; elas podem proporcionar a primeira linha de defesa contra células tumorais. Após a ativação com IL-2, as células NK podem lisar ampla gama de tumores humanos, incluindo muitos que parecem ser não imunogênicos para as células T. As células T e as células NK aparentemente fornecem mecanismos antitumorais complementares. Os tumores que falham em expressar antígenos MHC classe I não podem ser reconhecidos pelas células T, mas esses tumores podem deflagrar células NK porque as últimas são inibidas pelo reconhecimento de moléculas autólogas de classe I normais. Assim, os tumores podem fazer a regulação decrescente de moléculas MHC de classe I para evitar o reconhecimento pelas células T, as quais então as tornam os alvos primordiais das células NK. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 83 Macrófagos, que ativados, exercem citotoxicidade contra células tumorais in vitro. Os macrófagos classicamente ativados do tipo M1 mostram citotoxicidade contra as células tumorais in vitro. As células T, as células NK e os macrófagos podem colaborar na reatividade antitumoral, porque o interferon gama, uma citocina secretada por células T e células NK, é um potente ativador de macrófagos. Os macrófagos ati vados podem matar tumores por mecanismos semelhantes aos usados para matar micróbios (p. ex., produção de metabólitos de oxigênio reativo) ou pela secreção de fator de necrose tumoral (TNF). Vigilância e escape imunes A maioria dos cânceres ocorre em indivíduos imunocompetentes. Células tumorais devem desenvolver mecanismos para escapar do sistema imunológico. Crescimento seletivo de variantes antígeno-negativos o Durante a progressão do tumor, podem ser eliminados subclones fortemente imunogênicos. Essa noção é amparada por experimentos nos quais os tumores que surgem em camundongos imunossuprimidos expressam antígenos que são reconhecidos, com consequente eliminação dos tumores pelo sistema imune em camundongos normais, enquanto tumores semelhantes que surgem em camundongos imunocompetentes são não imunogênicos. Perda ou redução expressão de moléculas de MHC o As células tumorais falham em expressar níveis normais de antígeno leucocitário humano (HLA) classe I, escapando ao ataque dos CTLs. Mas essas células podem disparar células NK. Falta de coestimulação - sensibilização de células T necessitam dois sinais o As moléculas coestimuladoras são necessárias para iniciar fortes respostas das células T. Muitos tumores reduzem a expressão dessas moléculas coestimuladoras. Mascaramento de antígenos - moléculas glicocálice o Muitas células tumorais produzem uma cobertura mais espessa de moléculas glicocálices externas, como os mucopolissacarídeos que contêm ácido siálico, que as células normais. Essa cobertura espessa pode bloquear o acesso de células imunes às moléculas apresentadoras de antígenos, impedindo, portanto, o reconhecimento do antígeno e a morte da célula. Imunossupressão o Muitos agentes oncogênicos (p. ex., substâncias químicas, radiação ionizante) suprimem as respostas imunes do hospedeiro. Os tumores ou produtos tumorais também podem ser imunossupressores. Por exemplo, TGF-b, secretado em grande quantidade por muitos tumores, é um potente imunossupressor. Em alguns casos, a resposta imune induzida pelo tumor pode inibir a imunidade tumoral. Vários mecanismos de tal inibição foram descritos. Por exemplo, o reconhecimento das células tumorais pode levar ao engajamento do receptor inibidor de célula T, CTLA-4, ou à ativação de células T reguladoras que suprimem as respostas imunes. De maneira mais insidiosa, alguns tumores expressam FasL, que pode engajar Fas nas superfícies celulares imunes e induzir a célula imune a entrar em apoptose! Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 84 Apoptose de células T citotóxicas o Alguns melanomas e hepatocarcinomas expressam o FasL. ASPECTOS CLÍNICOS A importância das neoplasias está, finalmente, em seus efeitos sobre os pacientes. Embora os tumores malignos sejam, é claro, mais ameaçadores que os benignos, morbidade e mortalidade podem ser associadas a qualquer tumor, até os benignos. De fato, tanto os tumores malignos como os benignos podem causar problemas decorrentes de: o Localização e compressão de estruturas adjacentes; o Atividade funcional, como síntese de hormônio ou desenvolvimento de síndromes paraneoplásicas ; o Sangramento e infecções quando o tumor se ulcera através das superfícies adjacentes; o Sintomas que resultam da ruptura ou infarto; o Caquexia ou consunção. Efeitos locais e hormonais Localização - tumores intracranianos como o adenoma de hipófise podem expandir e destruir o restante da glândula. Tumores intestinais podem causar oclusão intestinal, sangramento e infecções; Produção de hormônios - Tumores em glândulas endócrinas podem produz hormônios e causar distúrbios, como hipoglicemia (adenoma de células beta pancreáticas - insulina) ou hipercalcemia (paratormônio). Caquexia Perda progressiva de gordura e massa corporal magra e fraqueza profunda; Causa multifatorial - largamente desencadeada por TNF e outras citocinas elaboradas por células inflamatórias em resposta aos tumores; Perda de apetite, síntese e armazenamento reduzido de gorduras, aumento catabolismo muscular e adiposo por vias de ubiquitina-proteassoma; o Muitos pacientes com câncer sofrem progressiva perda de gordura e massa corporal magra, associada a profunda fraqueza, anorexia e anemia — condição referida como caquexia. Existe alguma correlação entre o tamanho e a extensão da disseminação do câncer e a gravidade da caquexia. Entretanto, a caquexia não é causada pelas demandas nutricionais do tumor. Embora os pacientes com câncer com frequência sejam anoréxicos, a evidência atual indica que a caquexia resulta da ação de fatores solúveis, como as citocinas produzidas pelo tumor e pelo hospedeiro, e não da redução na ingestão alimentar. Em pacientes com câncer, o gasto calórico permanece alto, enquanto a taxa metabólica basal está aumentada, apesar da reduzida ingestão de alimentos. Isso está em contraste com a taxa metabólica mais baixa que ocorre como resposta adaptativa na inanição. A base dessas anormalidades metabólicas não é totalmente compreendida. Suspeita-se que o TNF produzido por macrófagos em resposta às células tumorais ou pelas próprias células tumorais seja o mediador da caquexia. O TNF suprime o apetite e inibe a ação da lipoproteínalipase, inibindo a liberação de ácidos graxos livres das lipoproteínas. Além disso, um fator mobilizador de proteína chamado fator indutor de proteólise, que causa a quebra das proteínas da musculatura esquelética pela via ubiquitina-proteossoma, foi detectado no soro de pacientes com câncer. Outras moléculas com ação lipolítica também foram encontradas. Não existe tratamento satisfatório para a caquexia do câncer a não ser a remoção da causa de base, o tumor. Síndromes paraneoplásicas Os complexos sintomas que ocorrem em pacientes com câncer e que não podem ser prontamente explicados pela disseminação local ou distante do tumor ou pela elaboração de hormônios não nativos do tecido de origem do tumor são referidos como síndromes paraneoplásicas. Elas aparecem em 10-15% dos pacientes com câncer, e seu reconhecimento clínico é importante por várias razões: Tais síndromes podem representar a mais precoce manifestação de uma neoplasia oculta; Em pacientes afetados, as alterações patológicas podem estar associadas a significativa doença clínica, podendo até ser letais. O complexo de sintomas pode simular doença metastática, confundindo assim o tratamento. Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 85 As síndromes paraneoplásicas são diversas e estão associadas a muitos tumores diferentes. As mais comuns dessas síndromes são: hipercalcemia, síndrome de Cushing e endocardite trombótica não bacteriana; as neoplasias associadas com mais frequência a essas e outras síndromes são os cânceres de pulmão e de mama, bem como as malignidades hematológicas. A hipercalcemia em pacientes com câncer é multifatorial, mas o mecanismo mais importante é a síntese de uma proteína relacionada ao hormônio paratireóideo (PTHrP) pelas células tumorais. Também estão implicados outros fatores derivados do tumor, como TGF-α, um fator polipeptídico ativador de osteoclastos, e a forma ativa da vitamina D. Outro possível mecanismo para a hipercalcemia é a doença metastática osteolítica disseminada do osso; note-se, porém, que a hipercalcemia resultante de metástases esqueléticas não é uma síndrome paraneoplásica. A síndrome de Cushing que surge como um fenômeno paraneoplásico normalmente se relaciona à produção ectópica de ACTH ou de polipeptídeos semelhantes ao ACTH pelas células cancerosas, como ocorre em cânceres de pulmão de células pequenas. Às vezes, um tumor induz várias síndromes concomitantemente. Por exemplo, carcinomas broncogênicos podem elaborar produtos idênticos ao ACTH ou ter os efeitos desse hormônio, de hormônio antidiurético, hormônio paratireóideo, serotonina, gonadotrofina coriônica humana e de outras substâncias ativas. As síndromes paraneoplásicas também podem manifestar-se como hipercoagulabilidade, levando à trombose venosa e à endocardite trombótica não bacteriana. GRADUAÇÃO E ESTADIAMENTO Métodos para quantificar a provável agressividade clínica de determinada neoplasia e sua aparente extensão e disseminação em cada paciente são necessários para fazer um prognóstico acurado e comparar os resultados finais de vários protocolos de tratamento. Por exemplo, os resultados de se tratar adenocarcinomas tireoideos altamente diferenciados localizados na glândula tireoide provavelmente serão diferentes daqueles obtidos com o tratamento de cânceres de tireoide altamente anaplásicos que invadiram os órgãos do pescoço. A graduação do câncer tenta estabelecer alguma estimativa de sua agressividade ou nível de malignidade com base na diferenciação citológica das células tumorais, assim como no número de mitoses dentro do tumor. Pode-se classificar o câncer em graus I, II, III ou IV em ordem de anaplasia crescente. Os critérios para os graus individuais variam com cada forma de neoplasia. O estadiamento dos cânceres baseia-se no tamanho da lesão primária, extensão de sua disseminação para linfonodos regionais e presença ou ausência de metástases. Essa avaliação normalmente baseia-se em exames clínicos e radiográficos (tomografia computadorizada e ressonância magnética) e, em alguns casos, em exploração cirúrgica. Dois métodos de estadiamento estão em uso atualmente: o sistema TNM ( T, tumor primário; N, envolvimento de linfonodo regional; M, metástases) e o sistema AJC (American Joint Committee). No sistema TNM, T1, T2, T3 e T4 descrevem o tamanho crescente da lesão primária; N0, N1, N2 e N3 indicam avanço progressivo do envolvimento nodal, e M0 e M1 refletem ausência e presença, respectivamente, de metástases distantes. No método AJC, os cânceres dividem-se em estádios 0 a IV, incorporando o tamanho de lesões primárias e a presença de disseminação nodal e metástases distantes. Note-se que, quando comparado à graduação, o estadiamento se comprovou de maior valor clínico . DIAGNÓSTICO LABORATORIAL DO CÂNCER Métodos citológicos e histológicos: Exame histológico é o método mais importante de diagnóstico. Diagnóstico histológico apropriado requer: dados clínicos completos (idade, sexo, local da biópsia, tratamentos e biópsias anteriores), boa preservação do tecido (meio de fixação adequado) e obtenção adequada de amostra. Biópsias, aspiração por agulha, esfregaços de células Aula 8 – Patologia – Distúrbios hemodinâmicos Leandro Pivato e Bruna Pupo 86 Imunohistoquímica: Detecta produtos celulares ou marcadores de superfície com a utilização de anticorpos específicos, visualizadas por marcações fluorescentes. É útil para: o DX de TU indiferenciados por detecção de filamentos intermediários específicos de tecido; o Determinação do local de origem de metástases com uso de reagentes para células específicas ; o Detecção de moléculas com significado terapêutico ou prognóstico (receptores hormonais em CA mama). Marcadores tumorais: Moléculas derivadas de ou associadas ao tumor que podem ser detectadas no sangue ou outros líquidos. Na maioria dos casos não são específicos para malignidade, e níveis elevados devem ser interpretados no contexto de outras patologias. Auxiliares de diagnóstico - triagem de grandes populações; Úteis na determinação das respostas terapêuticas e da recorrência dos tumores. o PSA - antígeno prostático específico: produzido pelo epitélio normal da próstata. Células cancerosas produzem dez vezes mais PSA. Valores elevados PODEM revelar malignidade, ou também significar HPB ou infecções (prostatites, ITUs). o CEA - antígeno carcinoembrionário: produzido normalmente pelo tecido embrionário do intestino, pâncreas e fígado. Pode ser elaborado por CA cólon, pâncreas, gástrico e de mama, assim como em cirrose a lcoólica, hepatite e colite ulcerativa. o Alfa-fetoproteína: sintetizada normalmente no início da vida fetal pelo saco vitelino e fígado fetais. Elevações ocorrem em tumores hepáticos e em neoplasias germinativas testiculares, mas também podem ocorrer em cirrose ou hepatite. Estudos dirigidos 87 ESTUDOS DIRIGIDOS TEMA 1: RESPOSTAS CELULARES AO ESTRESSE ADAPTAÇÃO, LESÃO E MORTE. 1. Diferencie os termos e explique as consequências para o organismo em cada caso: a) Lesão primária; b) Lesão secundária; c) Lesão subletal; d) Lesão letal; e) Agressão celular; f) Adaptação celular; 2. Diferencie adaptações fisiológicas e patológicas e exemplifique. 3. Descreva os mecanismos da hipertrofia e explique em detalhes a hipertrofia subcelular. 4. Dê um exemplo de adaptação celular, e explique-o em suas causas, desenvolvimento e consequências. 5. Explique o que pode gerar a insuficiência de um órgão, quando, na hipertrofia, a adaptação celular não compensa a sobrecarga. 6. Explique e de exemplos de: a) Hipertrofia; b) Hipotrofia; c) Atrofia; d) Hiperplasia; e) Hipoplasia; f) Displasia; g) Metaplasia. 7. O que permiteque um órgão, como útero gravídico por exemplo, cresça tanto por hipertrofia quanto por hiperplasia? Todos os tecidos têm a mesma capacidade? Justifique. 8. Explique o que é, como evolui, quais alterações morfológicas se observa, como se dá o diagnóstico e a prevenção das neoplasias intraepiteliais cervicais. 9. Diferencie e explique a metaplasia de esôfago, de traqueia, de córnea e de cálices renais. 10. Defina necrose e apoptose. Explique as diferenças entre esses dois padrões de morte celular. 11. Descreva os padrões de necrose, em suas características macro e microscópicas: a) Necrose isquêmica ou de coagulação; b) Necrose liquefativa; c) Necrose caseosa; d) Necrose fibrinoide; e) Necrose gordurosa. 12. Explique o que é, como evolui e quais as consequências de uma gangrena. Diferencie gangrena seca, úmida e gasosa. 13. Quais são os estímulos que podem levar uma célula à morte? 14. Explique o que significa isquemia, e diferencie isquemia parcial e total. Qual é a consequência para os tecidos de cada um dos tipos de isquemia? 15. O que é degeneração celular? Explique os 4 mecanismos que podem levar uma célula à degeneração. 16. Explique esteatose hepática e aterosclerose, delineando suas principais causas, desenvolvimento e consequências para o organismo. 17. Descreva macro e microscopicamente a estrutura de um fígado esteatótico. 18. Explique e dê exemplos de pigmentação endógena e exógena. 19. Caracterize hiper e hipopigmentação melânica. Quais as causas para cada classe de discromia? Dê exemplos e cite as causas das principais formas de hiperpigmentação melânica. 20. Explique por que os pigmentos da tatuagem não são eliminados pelo organismo e mantém-se por muitos anos. 21. Descreva o metabolismo da hemoglobina, destacando os destinos do ferro e os destinos do heme. 22. Explique: a) Hiperbilirrubinemia direta e indireta, suas possíveis causas, consequências e manifestações clínicas no organismo; b) Hemossiderose e hemocromatose, suas possíveis causas, consequências e manifestações clínicas no organismo. Estudos dirigidos 88 23. Um jovem de 16 anos sofreu um trauma na região abdominal quando o veículo que estava dirigindo bateu em alta velocidade na pilastra de uma ponte. A laparotomia (manobra cirúrgica que e nvolve a incisão através da parede abdominal para ter acesso à cavidade abdominal) , revelou que uma pequena parte do fígado foi removida devido à lesão. Várias semanas depois, a tomografia computadorizada do abdome mostrou que o fígado recuperou quase totalmente o tamanho que apresentava antes da lesão. a) Defina parênquima e estroma de um órgão. b) Considerando o fígado como um órgão cujo parênquima é formado por tecido epitelial, a recuperação do órgão se dá através de reparo por cicatrização ou por regeneração? c) O crescimento do órgão para recuperação do seu tamanho original representa que tipo de adaptação celular? Explique esse tipo de adaptação. d) Compare essa adaptação sofrida pelo fígado ao que ocorre no sistema nervoso central quando há morte de neurônios. e) Além da lesão hepática, foi observado neste paciente, áreas peritoneais com necrose. Explique como uma célula evolui para necrose e por que esse tipo de morte é seguida de lesão secundária e inflamação. 24. Em uma consulta médica de rotina, um homem de 51 anos de idade, aparentemente saudável, apresentou pressão sanguínea de 150/95 mmHg. Se sua hipertensão permanecesse sem tratamento durante anos, que tipo de alteração celular poderia ser observada em seu miocárdio? Explique por que a pressão arterial elevada provoca tal tipo de adaptação. Explique ainda os mecanismos moleculares que conduzem a esse estado adaptado da célula. 25. Um homem de 32 anos de idade tem azia e refluxo gástrico ao término de uma grande refeição. Depois de os sintomas se manifestarem por muitos meses, foi realizada uma endoscopia gastrintestinal superior e uma biópsia da mucosa esofágica foi obtida. A biópsia revelou áreas revestidas por epitélio estratificado pavimentoso e áreas com epitélio colunar simples permeado por células caliciformes. O laudo emitido foi: Esôfago de Barret. a) Que tipo de alteração é essa? Descreva o mecanismo e o propósito dessa adaptação. b) Essa alteração é benigna ou maligna? Justifique. c) Se o estímulo agressor persistir, esse tecido pode sofrer ainda mais alterações. El e pode perder a histoarquitetura, aumentar a taxa proliferativa, perder a uniformidade entre as suas células constituintes e apresentar células caracteristicamente imaturas. A que tipo de adaptação estamos nos referindo? d) O que significa chamar uma adaptação celular de pré-invasiva? e) As alterações coilocitóticas são alterações pré-malignas. Caracterize-as. 26. Uma mulher de 49 anos, tabagista, obesa, ingere álcool esporadicamente e apresenta dieta inadequada, sofreu um acidente vascular encefálico. É provável que o acidente ocorreu por isquemia, devido a deslocamento de trombos formados perifericamente que se deslocaram e acabaram por obstruir pequenos vasos que irrigam o sistema nervoso central. Neurônios são células muito sensíveis à hipóxia e/ou anóxia. a) Explique por que essas condições conduzirão os neurônios à necrose. b) Descreva as alterações celulares sequenciais das células necróticas. c) Que padrão de necrose tecidual normalmente é observada no tecido nervoso devido à isquemia? d) Caso o encéfalo seja rapidamente reperfundido, é mais provável que ele se recupere ou que a reperfusão agrave o problema? Explique. e) Caso haja recuperação, isso só será possível se a agressão não houver alcançado o ponto sem retorno. O que isso significa? f) Esta mulher foi submetida a tomografia computadorizada total, e foi identificado aumento do volume de seu fígado. Considerando o modo de vida dessa paciente, o seu fígado pode estar degenerado. Que tipo de degeneração seria essa? Caracterize-a bioquímica e morfologicamente. 27. Uma mulher de 22 anos de idade que tem leucemia sofreu um transplante de medula óssea cujo doador era parcialmente compatível. Um mês depois, sua pele apresentava escamação e exantemas (manchas vermelhas). O exame de uma amostra de biópsia de pele revelou a alteração celular mostrada na figura abaixo. Laudo: apoptose. a) Analise a figura e explique as características morfológicas observadas. Estudos dirigidos 89 b) Neste caso, a célula entra em vias de apoptose devido à perda de sinais de sobrevivência. Bioquimicamente falando, essa via é considerada intrínseca ou extrínseca? Explique-a. c) Diferencie a via anteriormente explicada da outra via existente. d) Descreva a sequência de eventos que ocorre na apoptose até a eliminação da célula alterada ou danificada. e) Explique porque na apoptose não há lesão secundária e inflamação. TEMA 2: INFLAMAÇÃO. 1. O que é inflamação? 2. Defina e dê exemplos de agentes inflamatórios. 3. Quais são os componentes da inflamação? 4. Explique os fenômenos envolvidos na inflamação (irritativos, exsudativos, vasculares, reparativos e resolutivos) e sua ligação com agentes inflamatórios, alarminas e mediadores inflamatórios. 5. Quais são os sinais cardinais da inflamação? Explique cada um deles e relacione-os com os fenômenos vasculares e exsudativos. 6. Quais as possíveis evoluções para um quadro inflamatório? 7. Diferencie inflamação aguda e crônica. 8. Descreva detalhadamente um quadro de inflamação aguda. 9. O que são e como atuam os anti-inflamatórios? Diferencie anti-inflamatórios esteroides e não esteroidais. 10. O que é um exsudato inflamatório? Qual a diferença entre exsudato e transudato? 11. Como se forma o pus? 12. Explique por que a circulação linfática está diretamente envolvida na inflamação e quais consequências podem haver para o sistema linfáticoquando ocorre um processo inflamatório no organismo. 13. Qual o papel dos leucócitos na inflamação? 14. Explique como se dá o recrutamento dos leucócitos para o tecido injuriado (destaque como ocorre o aumento da permeabilidade vascular até a fagocitose do agente inflamatório). 15. O que são e qual o papel das alarminas? 16. Como os leucócitos atuam para eliminar o patógeno? Por que isso pode causar dano tecidual? 17. O que são mediadores inflamatórios? Exemplifique e explique as funções da histamina, do fator de necrose tumoral alfa e dos metabólitos do ácido aracdônico. 18. Faça um quadro comparativo entre os principais padrões morfológicos de inflamação. 19. Descreva as características histológicas e clínicas da inflamação granulomatosa. 20. Um homem de 47 anos apresentou sintomas de faringite e se automedicou com antibióticos e anti-inflamatórios não esteroides. Os sintomas diminuíram em 4 dias, e o mesmo interrompeu o “tratamento”. Dias depois os sintomas recidivaram acompanhados de tosse crônica. Decidiu procurar um médico, o qual, ao exame físico identificou vermelhidão e edema na região faríngea e solicitou exame de escarro e raio X de tórax. a) Edema e vermelhidão são sinais cardinais mais acentuados em qual padrão inflamatório? Explique quais fenômenos envolvidos na inflamação estão relacionados a estes sinais cardinais. b) A histamina, as prostaglandinas e os leucotrienos são importantes mediadores envolvidos na geração dos sinais cardinais acima mencionados. Sobre estes mediadores, explique onde e como se originam e classifique-os como primários ou secundários. Destaque seus tecidos ou células-alvo, explicando como produzem tais sinais. c) Os anti-inflamatórios não esteroides usados pelo paciente atuam em quais alvos para produzir seus efeitos? 21. Um homem de 54 anos de idade está com dores articulares há meses. Apresentou temperatura de 38º C ao exame físico e hidroartrose na articulação do joelho direito. Uma tomografia dessa região revelou a presença de muitas opacidades nodulares pequenas e mal definidas na capsula articular. Uma amostra de biópsia mostrou infiltrados intersticiais contendo linfócitos, monócitos e macrófagos. Foram solicitados exames adicionais, como testes para doenças autoimunes pois a suspeita é de artrite reumatoide. a) Sabendo que a artrite reumatoide é uma doença de base que apresenta inflamação crônica subjacente, explique o desenvolvimento desse tipo de inflamação. Estudos dirigidos 90 b) Quanto às causas, além de doenças autoimunes, o que mais pode levar a quadros de inflamação crônica? c) A inflamação crônica se manifesta, em diversos tipos de doenças, como reações granulomatosas. Descreva- as histologicamente e dê exemplos de doenças nas quais essas reações são comuns. d) Na biópsia foram observadas células gigantes multinucleadas. Explique a origem destas células. e) Sabe-se que o macrófago é uma célula componente do sistema mononuclear fagocitário (SMF) que está envolvida tanto na inflamação aguda quanto na inflamação crônica. Compare o papel destas células em ambos os processos. Qual é a principal citocina envolvida no recrutamento de macrófagos? f) Explique a figura abaixo e classifique o tipo de inflamação por ela representado. TEMA 3: RENOVAÇÃO, REGENERAÇÃO E CICATRIZAÇÃO DE TECIDOS 1. Defina “cura”. Defina resolução completa e resolução incompleta. 2. Diferencie renovação, regeneração e reparo tecidual. 3. O que define se um tecido produzirá resolução completa ou não diante de uma lesão? 4. Explique as diferenças entre tecidos lábeis, estáveis e permanentes e exemplifique. 5. Como o organismo é capaz de manter uma população celular estável? 6. Explique o potencial diferencial das células-tronco e como podem ser empregadas na terapia celular. 7. Explique os mecanismos de regeneração tecidual. Para isso, revise o ciclo celular e sua regulação. 8. Em que condições um tecido, teoricamente estável, ou seja, capaz de regenerar-se, sofre reparo por cicatrização? 9. Explique o que é angiogênese e como acontece. 10. Defina tecido de granulação e explique o que é granulação exuberante. 11. Descreva passo a passo o processo de cura por cicatrização. 12. Explique como se dá o desbridamento tecidual. 13. Diferencie incisão e excisão. 14. Diferencie cicatrização por primeira intenção e cicatrização por segunda intenção. 15. Diferencie cicatriz hipertrófica, queloides e fibroses. 16. Cite e explique os fatores locais e sistêmicos que influenciam na cura de feridas. 17. Porque o estado nutricional influencia na velocidade de cicatrização de feridas? 18. Explique o que é deiscência da ferida e o que pode provoca-la. 19. Uma mulher de 60 anos de idade desenvolveu uma dor no tórax que persistiu por 4 horas. Um procedimento de imagem por radiografia apontou um aparente infarto do miocárdio envolvendo uma área de 3x4 cm da parede posterior do ventrículo esquerdo. Qual dos seguintes achados patológicos é o que mais provavelmente será observado no ventrículo esquerdo após 1 mês? a) Abscesso b) Resolução completa c) Regeneração nodular d) Cicatriz fibrótica e) Necrose de coagulação 20. Um homem de 18 anos de idade sofreu um acidente de trabalho, teve sua mão esquerda dilacerada e necessitou de suturas. As suturas foram removidas após 1 semana. O processo de cura do ferimento continuou, porém o local se tornou desfigurado por uma cicatriz elevada e nodular que extrapolou as bordas da lesão inicial. a) A que tipo de cicatrização o relato se refere? Explique porque isso ocorre. b) Que outros padrões de cicatrização podem se desenvolver no reparo de um ferimento? Explique cada um deles. c) O processo de cura de feridas por cicatrização envolve inúmeras etapas, as quais podem se sobrepor. Explique como se dá a cicatrização desde a formação do coágulo inicial até a recuperação da força tênsil tecidual. d) Diferencie a cicatrização por primeira intenção e a cicatrização por segunda intenção. e) Dentre os aspectos patológicos associados à cicatrização, além da cicatrização exacerbada, pode-se ter um déficit na produção do colágeno e também complicações de aderência entre margens de uma ferida por Estudos dirigidos 91 incisão devido à retirada dos pontos da sutura prematuramente ou por esforço físico durante o período de recuperação do paciente. Quais são essas complicações? Explique. 21. Fibroblastos dérmicos são coletados de uma biópsia de pele obtida de homem adulto. Esses fibroblastos são transduzidos com genes que codificam fatores de transcrição específicos. Em condições adequadas de cultura, essas células se tornam capazes de gerar células endodérmicas, mesodérmicas e ectodérmicas. a) Em que tipo de célula tronco esses fibroblastos foram transformados? b) Diferencie células tronco toti, pluri e multipotentes e diferencie-as das células tronco comprometidas com linhagem. c) Células tronco adultas podem replicar-se continuamente ou apenas diante de estímulo agressor. Quais diferenças existem entre esses dois processos? Como se classificam os tecidos nos quais cada um deles ocorre? Exemplifique. d) Com relação às células tronco, diferencie a proliferação assimétrica obrigatória da proliferação e diferenciação aleatória. e) Explique a importância dos pontos de checagem durante o ciclo celular pelo qual as células tronco e também adultas lábeis proliferam. 22. Analise a figura abaixo e explique-a. 23. Ainda com relação à figura anterior, o que determina a via de cura de um tecido danificado? Exemplifique. 24. Por que a regeneração é vista como um processo de hiperplasia compensatória?25. Um paciente chegou ao consultório médico relatando a presença de “carne esponjosa” ou “carne crescida” na mucosa nasal. Essa “carne esponjosa” refere-se a: a) Fibrose em local dano tecidual que impede reepitelização; b) Tecido de granulação exuberante que impede reepitelização; c) Queloide acentuada com dificuldade de reepitelização; d) Cicatriz hipertrófica com dificuldade de reepitelização; e) Cicatrização normal com baixa proliferação epitelial. TEMA 4: DISTÚRBIOS HEMODINÂMICOS 1. O que se define como distúrbio hemodinâmico? 2. Explique a dinâmica normal dos fluidos corpóreos, enfatizando a pressão hidrostática, a pressão coloidosmótica e a drenagem linfática. 3. Defina edema. Explique suas possíveis causas. 4. Explique porque lesões hepáticas podem ser causa de edema. 5. Descreva a histologia do edema. 6. Explique porque a transfusão de plasma sanguíneo ou a terapia com hemoderivados podem ser eficazes no tratamento paliativo de doenças hepáticas graves. 7. Defina os termos: a) Hidroperitônio; b) Hidrotórax; c) Hidropericárdio; d) Hidrocefalia; Estudos dirigidos 92 e) Anasarca; f) Edema com cacifo; g) Edema dependente; h) Hiperemia; i) Congestão; j) Hemorragia; k) Hemartroses; l) Petéquias; m) Púrpuras; n) Equimoses; 8. O que são diáteses hemorrágicas? Explique e exemplifique. 9. Diferencie hemorragia interna e externa, venosa e arterial. 10. Explique a hemostasia normal/ cascata de coagulação. 11. Explique os efeitos anticoagulantes da aspirina (ácido acetilsalicílico). 12. Descreva a tríade de Virchow na trombose. 13. Quais são os tipos de trombose? Explique cada um deles. 14. Detalhe a trombose venosa profunda e suas principais consequências. 15. Explique o que é coagulação intravascular disseminada (CID) e sua relação com as “coagulopatias de consumo”. 16. Defina embolia e diferencie embolia sólida, líquida e gasosa, e exemplifique. 17. Explique o tromboembolismo pulmonar. 18. Diferencie infarto branco e infarto vermelho. 19. Quais fatores influenciam o desenvolvimento de um infarto? Explique. 20. Diferencie choque séptico e choque hipovolêmico. 21. Explique como se desenvolve o choque anafilático e quais medidas devem ser tomadas com um indivíduo acometido. 22. Uma mulher de 21 anos de idade sofre várias lesões incluindo fraturas no fêmur e na tíbia direita, e no úmero esquerdo, em um acidente envolvendo uma colisão de carros. No hospital suas fraturas foram estabilizadas cirurgicamente. Logo após sua admissão hospitalar, as condições da paciente eram estáveis. Entretanto, 2 dias depois, ela apresentou uma dispneia grave. Qual das seguintes complicações é a causa mais provável dessa repentina dificuldade respiratória: a) Hemotórax direito; b) Edema pulmonar; c) Embolismo gorduroso; d) Tamponamento cardíaco; e) Infarto pulmonar. 23. Uma mulher de 19 anos de idade tem história de sangramentos nasais frequentes e fluxo sanguíneo aumentado. Ao exame físico, é detectada a presença de petéquias e púrpuras na pele de suas extremidades. Estudos laboratoriais mostraram tempo de protrombina e contagem de plaquetas normais, bem como diminuição da atividade do fator de von Willebrand. Essa paciente provavelmente apresenta alteração de qual das seguintes etapas da hemostasia: a) Vasoconstrição; b) Adesão plaquetária; c) Agregação de plaquetas; d) Inibição de protrombina; e) Polimerização de fibrina. 24. Uma mulher de 45 anos trabalha como caixa de um supermercado permanecendo mais de 8 horas diárias em pé, sem movimentar os membros inferiores. A mesma desenvolveu tromboembolismo pulmonar. O tromboembolismo é definido como um tipo de embolia que ocorre m função de um trombo que se desloca. Neste caso o trombo formou-se devido à estase sanguínea, pois o retorno venoso nos membros inferiores fica dificultado em indivíduos imobilizados ou que permanecem por muito tempo em pé. Sabe-se que a formação de um trombo é um processo hemostático normal que visa tamponar uma região agredida de um vaso sanguíneo para conter o sangramento. Assim: a) Diferencie hemostasia normal e hemostasia patológica. b) Explique como se dá o processo de formação de um trombo a partir da lesão endotelial. Estudos dirigidos 93 c) Explique as propriedades anticoagulantes e antiplaquetárias das células endoteliais. d) Explique por que indivíduos portadores de doença de von Willebrand e hemofilia apresentam distúrbios coagulativos. 25. Paciente com hepatopatia grave desenvolveu anasarca. Defina esse termo e explique a relação entre esse distúrbio hemodinâmico com a doença de base citada. TEMA 5: NEOPLASIAS 1. Defina neoplasma. 2. Defina neoplasia. 3. Em que se diferenciam as neoplasias e as displasias e metaplasias. 4. Diferencie neoplasia e câncer. 5. Diferencie: neoplasias benignas, pré-invasivas e malignas, quanto às características morfológicas e fisiológicas. 6. Como é feita a nomenclatura dos tumores? Construa um quadro explicativo. 7. Diferencie tumores monoclonais e policlonais. 8. Explique as três vias de disseminação das células cancerosas. 9. Defina metástases. 10. Como as metástases se originam? 11. Faça um breve resumo sobre a epidemiologia do câncer. 12. Explique a heterogeneidade morfológica dos tumores. 13. Descreva a histomorfologia de uma neoplasia maligna (parênquima neoplásico e estroma reativo). 14. Defina desmoplasia. 15. Explique o processo de diferenciação e anaplasia dos tumores e relacione isso ao seu grau de malignidade. 16. Quais as possíveis alterações morfológicas celulares e histológicas na neoplasia? 17. Escolha um tipo de tumor e descreva-o quanto à: origem, nomenclatura, causas, patogenia, tratamento, prevenção e diagnóstico. 18. Explique a taxa de crescimento tumoral. 19. Quais são os genes que podem estar envolvidos na origem de um tumor? Explique como cada um deles está atrelado ao câncer. 20. Construa um fluxograma ou mapa conceitual para explicar as alterações necessárias para a transformação maligna de uma célula. 21. Cite 5 carcinógenos e relacione quais os principais tipos de câncer que cada um tem potencial para causar. 22. Explique o que é predisposição familiar ao câncer. 23. Diferencie câncer esporádico de síndrome do câncer hereditário. 24. Explique o que é caquexia e como ela se desenvolve. 25. Explique o que são síndromes paraneoplásicas e exemplifique. 26. Explique como células tumorais são combatidas pelo sistema imunológico. 27. Como uma célula tumoral é capaz de evadir da apoptose e do sistema imunológico? 28. Explique o efeito Warburg. 29. Como se faz o diagnóstico para tumores? 30. Defina e explique o que é graduação e estadiamento. 31. Pesquise sobre a terapêutica do câncer: efeitos terapêuticos, efeitos adversos, eficácia, tipos de tratamento, resultados e prognósticos. Referências 94 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBERTS, B. et al. Fundamentos de biologia celular: uma introdução à biologia molecular da célula. 3ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul Ltda., 2011. BRANCALHÃO, R.M.C. Microtécnicas em biologia celular. Cascavel: EDUNIOESTE, 2004. BRASILEIRO FILHO G. Bogliolo Patologia. 8 ed. Guanabara Koogan: Rio de Janeiro, 2012. BURITY, C.H.F. Caderno de atividades práticas em morfologia humana: embriologia, histologia e anatomia. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2004. FRANCO, M. Patologia Processos Gerais. São Paulo: Atheneu, 2010. GARTNER, L.P.; HIATT, J.L. Tratado de Histologia em cores. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. GOLDMAN, L.; AUSIELLO, D. CECIL Medicina. 23ª ed.v. 1 e v. 2. 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