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PATOLOGIA Professor: Fabio Mesquita Email: fabiomesquitarj@gmail.com Célula normal Célula lesionada Estímulo nocivo (depende do grau) ? Lembrando a aula passada... Reversível Irreversível Morte Celular Causas de Lesão Celular • Privação de oxigênio (hipóxia) - ↓ O2, ↓ ATP, desequilíbrio eletrolítico e com isso ↑ de Ca, ↓ph citoplasmático / necrose tecidual. • Agentes físicos (traumatismo mecânico, queimaduras, frio, alteração brusca de pressão, radiação, choque elétrico. Podem causar lesão na MP e no DNA) • Agentes químicos (drogas, glicose, oxigênio, sal, cianeto, inseticidas...) • Agentes infecciosos • Reações Imunológicas • Defeitos genéticos • Desequilíbrios nutricionais (carência pode causar atrofia celular, excesso pode causar obesidade e desequilíbrio metabólico. Algumas considerações importantes Resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração do estímulo. Consequências da lesão depende do tipo, estado e adaptabilidade da célula. Primeiro há alteração bioquímica e depois morfológica Mecanismos de Lesão Celular Mecanismo de lesão celular • Depleção de ATP As principais causas são a redução de oxigênio e nutrientes (isquemia), danos mitocondriais e ação de algumas toxinas (ex: cianeto). Tecido com capacidade de realizar a via glicolítica, resiste melhor a perda de oxigênio e a fosforilação oxidativa. Tecido como o fígado, resiste melhor a perda de oxigênio porque eles apresentam capacidade glicolítica. Outros tecidos como o cérebro, não. Sem ATP, a célula deixa de realizar muitas funções importantes. Tumefação celular e dilatação do RE Legenda da figura: Consequências morfológicas e funcionais da diminuição de ATP intracelular durante a lesão. As alterações morfológicas mostradas aqui são indicativas de lesão celular reversível. Uma depleção adicional de ATP resulta em morte celular por necrose. Mecanismo de lesão celular • Danos mitocondriais As mitocôndrias podem ser danificadas por aumento de Ca+2 citosólico, EROs, privação de oxigênio e mutação em genes mitocondriais. Isso pode aumentar a permeabilidade da membrana mitocondrial. Consequências: Perda de potencial de membrana e falha na fosforilação oxidativa Liberação de citocromo c e outras proteínas pró-apoptóticas ATPase Sinalização celular, contração muscular, ativação e inibição enzimática... Perda da homeostasia do cálcio Agente nocivo pode aumentar a concentração de cálcio intracelular Diminuição de ATP Fosfolipase Aumenta a degradação de fosfolipídeo Protease Aumenta a degradação de proteínas Endonuclease Lesão no DNA Mecanismo de lesão celular • Influxo de Cálcio * Aumento do cálcio também aumenta a ativação direta das caspases. Mecanismo de lesão celular • Acúmulo de Radicais livres derivados de oxigênio (estresse oxidativo) A lesão celular induzida por radicais livres, particularmente as espécies reativas de oxigênio, é um importante mecanismo de dano celular em muitas condições patológicas, como a lesão química, radiação, lesão isquemia-reperfusão, envelhecimento celular e destruição de micróbios por fagócitos • Radicais livres: espécies químicas que possuem um único elétron não pareado em uma órbita externa, sendo uma molécula altamente reativa com produtos biológicos. • Radicais livres: H2O2, OH, O2 (derivados do oxigênio). Eles são capazes de oxidar proteínas, DNA... Com isso elas perdem a sua função. • Quando esses radicais livres encontram-se aumentados a condição é chamada de estresse oxidativo • Estresse oxidativo tem sido associado com: lesão celular, câncer, envelhecimento e algumas doenças neurodegenerativas como Alzheimer. • Acúmulo de Radicais livres derivados de oxigênio (estresse oxidativo) Produzidos: • Na respiração celular naturalmente e são removidos pelas células de defesa; • Raios X e luz ultravioleta podem hidrolisar a água e gerar ERO; • Leucócitos ativados • Acúmulo de Radicais livres derivados de oxigênio (estresse oxidativo) Mecanismos de lesão celular • Acúmulo de radicais livres (Estresse oxidativo) Efeitos patológicos: Peroxidação lipídica das membranas: Ataque às ligações duplas dos fosfolípidios insaturados Modificação oxidativa das proteínas Lesões no DNA Mecanismos de lesão celular • Acúmulo de radicais livres (Estresse oxidativo) • Defeitos na permeabilidade da membrana • A perda da permeabilidade da membrana é uma característica das maiorias de forma de lesão celular (exceto apoptose); • Na isquemia a depleção de ATP e a ativação de fosfolipases, pode ser responsável por danificar a MP. • Além disso, toxinas bacterianas, proteínas virais, complemento, agentes químicos e físicos podem prejudicar a estrutura da membrana. Mecanismos de lesão celular Mecanismos de lesão celular • Eventos bioquímicos que podem danificar a membrana: • Espécies reativas de oxigênio causam peroxidação lipídica; • Redução da síntese de fosfolipídios devido a hipóxia que reduziu o ATP; • Aumento da degradação de fosfolipídios; • Ativação de proteases pelo cálcio pode danificar o citoesqueleto. Consequências: Dano mitocondrial, Mecanismos de lesão celular • Danos ao DNA e Proteínas Exposição do DNA a drogas nocivas, radiação ou estresse oxidativo podem causar um dano muito grave ao DNA, que as proteínas de reparo não conseguem corrigir. Com isso, a célula inicia um programa de morte celular programada. • Que evento evidencia que uma célula não volta ao normal? Que ela perdeu essa capacidade... 1- Incapacidade de reverter a produção de ATP 2- Perturbações profundas na função da membrana (ex: lesões na membrana lisossomica) Questões 1- Cite 3 causas de lesões celulares 2- É correto afirmar que a lesão celular depende da intensidade 3- Como as reações imunológicas e a privação de O2 podem causar lesões celulares? 4- Por que o fígado resiste melhor a perda de oxigênio? 5- Como o cálcio pode levar a lesão celular? 6- É correto afirmar que a liberação de citocromo C induz a necrose? 7- Que evento evidencia que uma célula não volta ao normal?
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