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FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU CURSO DE ENFERMAGEM E NUTRIÇÃO PATOLOGIA GERAL Pigmentações e Calcificações Patológicas São Luís - MA 2017 Pigmentação. Calcificação I - PIGMENTAÇÃO Pigmentação: Vem do latim, “cor para pintar”. Por dedução se trata de uma tinta, uma substância com cor própria. Geralmente as substâncias coloridas da natureza estão diretamente relacionadas à sua coloração, como é o caso da clorofila (verde), da hemoglobina (vermelha), da xantofila (amarela), a melanina (pigmentação da pele), os licopenos (vermelhos) e os carotenoides em geral (de amarelo a vermelho) que são precursores da vitamina A. O processo pigmentação em si consiste na formação ou acúmulo de pigmentos em determinada região do corpo, esses processos podem ser endógenos geralmente por alterações bioquímicas, as quais causam acúmulo ou redução de pigmentação em certas doenças, vale lembrar que a pigmentação pode ser um processo fisiológico normal ou patológico, o conceito não é restrito. Sendo assim, as pigmentações podem ser de origem endógena, quando o pigmento é produzido pelo próprio corpo, ou de origem exógena, quando a substância entra no corpo e se acumula em alguma estrutura, a porta de entrada dessas substâncias pode ser a via respiratória, digestória e parenteral. 1- Pigmentações Endógenas 1.1- Hemoglobínicas (derivados da hemoglobina) 1.1.1- Pigmentos biliares: O principal pigmento biliar é a bilirrubina, que é o produto final do catabolismo do grupo Heme da hemoglobina e em doses normais no corpo esta substância tem as seguintes funções: Ação antioxidante (combate aos radicais livres); Modulação do sistema imunológico ao inibir a fitoemaglutinina (substância derivada de plantas leguminosas com feijão) cuja função é estimular a mitose de linfócitos, também inibe a produção de IL-2 (induz a maturação de linfócitos B e de células T). Aplicações da Bilirrubina na Medicina: Os médicos estão sempre interessados neste pigmento, pelos seguintes motivos: 1) A bilirrubina não conjugada em excesso no sangue pode levar a dano neurológico severo, inclusive com risco de morte; 2) A bilirrubina está associada a diversos distúrbios hepáticos e o conhecimento de seu metabolismo é fundamental para entender essas doenças; 3) No trato digestório, o aumento de bilirrubina na bile é consequência de distúrbios hemolíticos, este excedente é grande fator de formação de cálculos pigmentares associados ao cálcio, como o bilirrubinato de cálcio, a presença destes cálculos pode obstruir os dutos biliares (cístico, colédoco) bem como obstruir a saída comum com duto pancreático, que quando obstruído causa sério quadro de pancreatite aguda e esteatonecrose. O aumento de bilirrubina sérica (hiperbilirrubinemia) se dá por dois mecanismos lógicos – ou há aumento na produção da bilirrubina ou há problemas em sua degradação. Clinicamente a hiperbilirrubinemia se manifesta pela icterícia. Metabolismo da bilirrubina Formação da bilirrubina: 80% Provém da destruição das hemácias por macrófagos (feita na medula óssea, baço, fígado). São 8g de Hb desintegradas por dia. O restante da bilirrubina se origina de outras substâncias que usam o anel de porfirina (citocromo P450, triptofano, catalase) e do que tem de Hb livre no sangue. O mecanismo de produção da bilirrubina segue as seguintes etapas: Separação na hemoglobina do grupo heme (proteína com ferro) do grupo globina (proteína isolada); Abre-se então o anel de porfirina do grupo Heme por oxidação, por meio da enzima heme oxidase, formando a biliverdina, ferro e CO. A biliverdina é rapidamente então reduzida pela enzima bilirrubina redutase (uma fosfoproteína). Transporte no Sangue: A bilirrubina (Bb) que cai na circulação e insolúvel e podo ou não estar ionizada é chamada de bilirrubina não conjugada, esta proteína não pode ser eliminada diretamente, ela precisa ser conjugada com o ácido glicurônico (hepatócitos) para ser solúvel e eliminada. A Bb não conjugada no plasma é transportada 91% ligada à albumina, o restante a apoliproteínas D. Em crianças, se os níveis de bilirrubina não conjugada chegarem a níveis superiores a 300 micromols por litro de sangue, bilirrubina atravessa a barreira hematoencefálica e se liga à núcleos cerebrais por receptores N-metil-aspartato, impregnando-os com uma cor amarelo-ovo. O nome kernicterus vem do alemão kern=núcleo + icterícia. Captação e transporte pelo Hepatócito: Ocorre no espaço de disse (entre os capilares sinusoides e os hepatócitos) por sistemas transportadores de ânion independentes de sódio (transporte ativo) que parecem ser modulados por hormônios sexuais, essa captação também pode ser feita por difusão. Dentro do citoplasma do hepatócito a Bb é então ligada a duas proteínas que as mantém fortemente hidrofóbicas (ligantina e proteína Z). Baixos níveis de ligantina estão relacionados com a icterícia fisiológica do recém-nascido. Conjugação com o ácido glicurônico: A partir daí a Bb passa a ser chamada de bilirrubina-conjugada. Sua conjugação ocorre nos lisossomos e é feita pela enzima Bb Uridina Difosfato (UDP) Glicuronosiltransferase 1A1 (Bb UGT 1A1) é um grupo de 15 enzimas que fazem transporte de porcarias ligadas ao ácido glicurônico no fígado. É uma dupla reação de esterificação (ácido + álcool --> éster + água) em dois sítios da bilirrubina. A Bb diesterificada é inócua, se liga fracamente à albumina e pode ser excretada pela urina quando está em excesso no plasma, por ser bem solúvel em água. Na bile, cerca de 70 a 90% de seu conteúdo é Bb diesterificada; o restando é monoesterificada. Excreção nos canalículos biliares: Do hepatócito para os canalículos biliares, trabalham ao proteínas MRP (Multidrug Resistent Protein): MRP-2 – Faz o transporte para os canalículos com uso de ATP; MRP-3 – Quando há obstrução dos canalículos essas proteínas transportam a bile conjugada para o plasma. A partir daí a bile segue a anatomia do fígado até desembocar nos dutos hepáticos e vesícula biliar. No intestino: Há reação da Bb com bactérias da microbiota e formação de urobilinogênio (pode ser reabsorvido e excretado nos rins), além de compostos intermediários. O urobilinogênio então sofre oxidação natural, sem ação de enzimas, no intestino e se converte em estercobilina, que dá a cor característica das fezes. Bilirrubina direta e indireta: A bilirrubina conjugada, por ter mais sítios de lição e ser uma proteína mais aberta, sem mutias pontes de hidrogênio (devido a sua esterificação) reage diretamente com os diazo reagentes sendo chamada então de bilirrubina direta. Já a bilirrubina não conjugada, ela precisa ser posta para diluição e esterificação com algum álcool para somente depois reagir com o diazo reativo, daí o seu nome: bilirrubina indireta. Icterícia: Bb acima de 35micromols por litro de sangue. Sua deposição se dá predominantemente na pele, mucosas, fígado e rins e a coloração vai de amarelo-negra à tonalidades de verde. Microscopicamente a bilirrubina depositada é vista como grânulos os glóbulos amorfos castanho-esverdeados a negros, muito visíveis no citoplasma dos hepatócitos e das células de Kupfer, além de ser possível visualizar na luz dos canalículos biliares, com nome particular de “cilindros biliares” para a deposição anormal. Sendo assim, podemos classificar as alterações de bilirrubina como: 1) Aumento da produção de bilirrubina (como na destruição precoce de hemácias); 2) Redução nacaptação e transporte pelos hepatócitos (em situações de isquemia, em que as bombas iônicas falham, por exemplo; na deficiência de ligantinas); 3) Diminuição da conjugação de Bb 4) Redução na excreção celular de Bb 5) Obstrução na eliminação canalicular intra e extra-hepática de Bb. Vale lembrar que a icterícia após o nascimento é benigna e transitória, porque o transporte a conjugação e a excreção do bebê ainda são baixos. A fototerapia é um tratamento simples e adequado a essas fases, ela transforma a bilirrubina insolúvel em lumibilirrubina por um processo de fotoisomerização que quebra algumas ligações de hidrogênio e polares na proteína e a deixam mais aberta, sendo um composto solúvel. 1.1.2- Hematoidina: Trata-se de uma mistura de lipídeos e um pigmento semelhante à bilirrubina (Bb) que se forma em focos hemorrágicos, a partir do sexto dia após o sangramento. Tem origem conseqüente à degradação das hemácias extravasadas pelos macrófagos locais. E, até então, não se conhece repercussões deste para o organismo. Tem a cor vermelho-alaranjada intensa e pode apresentar-se sob a forma de pequenos grânulos, de filamentos delicados ou de pequeninas placas romboidais ou cristais dispostos radialmente, variando suas dimensões entre 2 e 200 µm. Sua coloração (vermelho-alaranjada) parece ser resultante da adsorção do pigmento de Bb-símile hidrofóbico pelos lipídeos acumulados. À microscopia eletrônica, os cristais de hematoidina são constituídos de uma parte central formada por fendas vazias, provavelmente representando cristais de colesterol, circundadas por agregados de membranas similares à bainha de mielina. 1.1.3- Hemossiderina: Trata-se também de um pigmento resultante da degradação da hemoglobina e que contém ferro. Junto com a ferritina, constituem as principais formas de armazenamento intracelular de ferro. Metabolismo do Fe O ferro participa de diversos processos metabólicos, como transporte de oxigênio e de elétrons (hemoproteínas) e síntese de DNA (enzima ribonucleotídeo redutase). Configurando-se, portanto, vital para todos os seres vivos e em razão de sua participação em diversas funções celulares, se faz necessário um constante equilíbrio entre sua absorção, transporte, armazenamento e utilização. Em concentrações elevadas, por se tratar de um metal altamente reativo, é capaz de catalisar a formação de radicais livres de oxigênio, podendo peroxidar lipídeos, proteínas, DNA, entre outros componentes celulares. É, então, armazenado e/ou seqüestrado por várias proteínas; a exemplo da ferritina, da hemossiderina, da melanotransferrina, da lactotransferrina, da transferrina e das heme e metaloenzimas; para evitar o efeito oxidativo, potencialmente lesivo, deste metal em excesso. Distribuição do Ferro no organismo O ferro corporal encontra-se distribuído na hemoglobina (60-70%); nas mioglobinas, citocromos e enzimas que contêm ferro (10%); e como ferritina e hemossiderina (20-30%) nos hepatócitos e macrófagos do fígado, baço, medula óssea e linfonodos. Sendo a quantidade deste de aproximadamente 35mg/Kg do peso corporal das mulheres e 45mg/Kg do peso corporal dos homens. Armazenamento e transporte de Fe A apoferritina é uma proteína de 24 subunidades, capaz de armazenar até 4.500 moléculas de ferro. Esta proteína promove a nucleação e mineralização do ferro, além de estabilizar a armazenagem desse metal por longos períodos . A associação desta proteína (apoferritina) com o ferro, da origem à ferritina. Esta última encontra-se amplamente distribuída pelo citoplasma sob a forma de micelas (partículas eletrodensas, com cerca de 6mm de diâmetro), em geral, arranjadas em tétrades. Podendo, também, ser encontrada nas hemácias como resíduo da ferritina do eritroblasto. A quantidade de ferritina nas hemácias reflete o balanço entre a oferta de ferro para a medula óssea e a necessidade de síntese de hemoglobina, mostrando-se diminuída na anemia por deficiência de ferro. Quando há oferta excessiva de ferro, a ferritina forma a hemossiderina. Seguindo 3 fases descritas a seguir: incorporação da ferritina do citosol a lisossomos secundários (siderossomos); desnaturação seguida de degradação enzimática das proteínas da membrana envoltória; persistência de agregados maciços e insolúvais de ferro (hemossiderina). Ao microscópio de luz, a hemossiderina aparece como grânulos intracitoplasmáticos grosseiros, castanho-escuros ou amarelo-dourados. Conseqüências do excesso de Fe A deposição excessiva de hemossiderina nos tecidos pode ser localizada ou sistêmica. Sendo a primeira encontrada nas hemorragias, onde a hemossiderina é encontrada no interior de macrófagos cerca de 24-48 horas após o início do sangramento (hemossiderose localizada). A transformação progressiva das hemácias extravasadas em hemossiderina na área de hemorragia pode ser evidenciada macroscopicamente nas contusões cutâneas, 1-3 dias depois de sua ocorrência. Logo após um traumatismo, a hemorragia é vista como uma área vermelho-azulada ou negro- azulada, devido à presença de hemoglobina desoxigenada. Com o início da degradação da hemoglobina e a formação de biliverdina e BB, a pele adquire tonalidade verde-azulada a amarelada e, finalmente, com a formação de hemossiderina, cor ferruginosa ou amarelo-dourada. A deposição sistêmica de hemossiderina (hemossiderose sitêmica) ocorre em consequência do aumento da absorção intestinal do fero, observado especialmente nas anemias hemolíticas e após transfusões de sangue repetidas. O pigmento acumula-se nos macrófagos do fígado, baço, medula óssea, linfonodos e, mais esparsamente, nos da derme pâncreas e rins. Em longo prazo, pode haver deposição de hemossiderina no parênquima de alguns órgãos, como o fígado, pâncreas, coração e glândulas endócrinas. Mesmo ocorrendo deposição intraparenquimatosa do pigmento, não há, na maioria dos pacientes, lesão celular suficiente para provocar distúrbio funcional dos órgãos afetados. A hemossiderose sistêmica pode ocorrer segundo duas causas: hemocromatose primária (idiopática, onde há aumento da absorção do ferro sem causa conhecida) e secundária (onde há aumento da absorção de ferro associado com doenças genéticas). Como exemplos de hemocromatose secundária tem-se a deficiência da proteína plasmática transportadora do ferro (transferrina) e a eritropoese deficiente (a ex. da talassemia maior, anemia sideroblástica hereditária ligada ao cromossomo Xe deficiência da enzima piruvato cinase). A deposição excessiva de hemossiderina nos macrófagos, interstício e células parenquimatosas do fígado, pâncreas, pele, hipófise e coração, além de outros órgãos, produz hipotrofia e fibrose do parênquima. Esse processo resulta em cirrose hepática, hipotrofia do pâncreas exócrino e endócrino, provocando diabetes (conhecido como diabetes bronzeado, devido à pigmentação bronzeada da pele nesses pacientes), hipogonadismo e insuficiência cardíaca. A hemocromatose primária é uma doença rara, embora com elevada prevalência na população de ascendência norte-européia, de herança autossômica recessiva, caracterizada por aumento de três a quatro vezes dos níveis da absorção intestinal diária do ferro e sua deposição progressiva nos tecidos, sob a forma de hemossiderina (a quantidade de ferro atinge 3-5 g/100g de tecido seco, contra 0,5-1,0 g em condições normais). Devido à limitada capacidade do corpo humano de excretar ferro, o aumento da sua absorção resulta no acúmulo desse metal em vários órgãos. 1.1.4- Hematina: Também conhecido como ferriprotoporfirina IX, resultando da ação de um ácido forte sobre a hemoglobina, trata-se de outro derivado da fração heme contendoferro. Pode ser encontrado ao redor de vasos ou em áreas hemorrágicas, sendo originado de hemólise ou ainda pode se formar em cortes de tecidos fixados pelo formol com pH abaixo de 5. Aparece como grânulos de cor negra ou negro-azulada, no interstício ou dentro de macrófagos, bem como na cor castanha, quando obtido in vitro pelo tratamento da hemoglobina com soluções diluídas de ácidos ou bases fortes. Nos casos de transfusões maciças ou após hemólise excessiva, este pigmento pode ser encontrado no lúmen dos túbulos renais. 1.1.5- Pigmento Malárico: O hemozoína ou pigmento malárico é produzido a partir da degradação da hemoglobina pelos parasitas da malária durante sua evolução no interior das hemácias. Com a formação de merozoítas, rompem-se as hemácias e os parasitas são liberados, enquanto o pigmento, sob a forma de grânulos castanho-escuros, acumula-se nos macrófagos do fígado, baço, medula óssea, linfonodos e de outros locais, aí permanecendo por muitos anos. A quantidade de pigmento nos tecidos aumenta com a duração da infecção. O pigmento malárico é inerte e não-tóxico, mas sua retenção maciça em grande número de monócitos circulantes e macrófagos pode contribuir para a redução da resposta imunitária observada em muitos pacientes portadores dessa parasitose. Diversos estudos mostram diminuição ou bloqueio de importantes funções celulares, tais como geração da explosão respiratória, capacidade de realizar a fagocitose, atividade da proteína cinase C, expressão do complexo maior de histocompatibilidade classe II, expressão de CD54 e CD11c, e redução dos níveis de IL-12 pelos monócitos repletos de pigmento malárico. Além disso, demonstrou-se que o pigmento malárico induz a síntese e liberação, pelos monócitos do sangue periférico e macrófagos, de IL-1β e IL-10, e de pirógenos endógenos, como TNFα, MIP-1β, substância que poderiam estar relacionadas aos episódios de febre característicos da malária. O pigmento malárico também parece estar relacionado com a anemia malárica. Além da destruição das hemácias, a anemia resulta da inibição da eritropoese por uma substância ainda não identificada, possivelmente um fator inibidor da migração de macrófago liberado pelos macrófagos após fagocitose do pigmento malárico ou de hemácias parasitas. Algumas das drogas utilizadas no tratamento da malária, como a cloroquina, impedem a continuação do processo e o seqüestro de novas moléculas de uma substância produzida durante esse processo (heme), levando à morte do parasita por acúmulo desta substância (heme) não seqüestrada. 1.1.6- Pigmento Esquistossomótico: O verme adulto do gênero Schistosoma, após ingerir no sangue do hospedeiro, como fonte de nutrientes, inicia em seu tubo digestivo a produção deste pigmento. A formação do pigmento esquistossomótico, tem continuidade pela ação de uma cisteína proteinase (hemoglobinase), presente no intestino deste parasita, que degrada a globina (proveniente do sangue ingerido), tendo como produto desta degradação enzimática, um polímero do heme, que é regurgitado, intemitentemente, pelo verme adulto na circulação sanguínea do hospedeiro. Depois de formado, este pigmento se acumula como grânulos castanho-escuros ou negros nas células de Kupffer, nos macrófagos do baço e no conjuntivo dos espaços portobiliares. A deposição deste pigmento, enretanto, não traz maiores repercussões para o organismo do hospedeiro. 1.2- Melanina A cor da pele é determinada por uma combinação dos pigmentos produzidos na pele e das cores naturais das camadas superiores da pele. Sem pigmentação, a pele teria uma coloração branco-pálida com tonalidades variáveis de rosa decorrentes do fluxo sangüíneo através da pele. O principal pigmento da pele é a melanina, um pigmento endógeno, marrom-escuro ou preto, que não é um derivado da hemoglobina, sintetizado por células (melanócitos) que estão dispersas entre as outras células da camada superior da pele, a epiderme. A melanina é amplamente encontrada em animais e plantas, contribuindo significativamente com a diversidade da cor observada na pele, cabelos e olhos dos seres humanos, bem como da plumagem das aves. Esse pigmento tem como funções a determinação, junto com outros pigmentos, da impressão visual da cor da pele, a proteção contra a radiação ultravioleta B (fotoproteção), absorção de calor, cosmética, camuflagem em várias espécies animais e reforço da cutícula de insetos e parede de células vegetais. Existem duas classes de melanina: a eumelanina, a qual é insolúvel, de cor castanha a negra, com ação fotoprotetora e antioxidante, e a feomelanina, solúvel em solução alcalina, de cor amarela a vermelha e com efeito antioxidante. A síntese da melanina ocorre nos melanócitos, especialmente na pele, globo ocular e leptomeninge (pia-máter e aracnóide). Além disso, neurônios em algumas regiões cerebrais, como a substância negra, locus ceruleus e núcleo dorsal do vago, sintetizam neuromelanina, a qual é um polímero complexo formado de melanina, dopa, dopamina e peptídeo. Os melanócitos são células modificadas, dendríticas, que além de produtores, também exercem a função de distribuir a melanina às células da epiderme diretamente relacionadas, os queratinócitos. Os melanócitos se originam da crista neural de onde migram, durante a vida embrionária, para o sistema nervoso central; estruturas oculares; mucosas e epitélio folicular e interfolicular da pele. Nesta, à microscopia de luz e corados, os melanócitos se apresentam como células claras localizadas entre os queratinócitos basais da epiderme e da matriz do pelo, no topo da papila do pelo. A relação entre o número de queratinócitos basais e de melanócitos é ao redor de 1 para 10; na face, na fronte e nos epitélios genital, nasal e oral, o número de melanócitos pode ser o dobro do de outras áreas. A diferenciação dos melanócitos é propiciada por mediadores químicos produzidos pelos queratinócitos vizinhos, além de células de Langerhans e fibroblastos. Melanócito A biossíntese da melanina (melanogênese) inicia-se a partir da tirosina, que foi originada da fenilalanina através da fenilalanina hidroxilase. Posteriormente a enzima tirosinase hidroxila a tirosina em dopa e oxida esta substância em dopaquinona, este é o precursor comum da eumelanina e feomelanina. A eumelanogênese é iniciada pela endociclização redutora da dopaquinona, resultando em dopacromo, o precursor da eumelanina. Duas outras enzimas participam ainda da eumelanogênese: a proteína relacionada com a tirosinase-2 (TRP-2), que tem atividade funcional como dopacromo tautomerase, catalisando a isomerização de dopacromo para 5,6-diidroxiindol-2-ácido carboxílico (DHICA) e a proteína relacionada com a tirosinase-1 (TRP-1), que tem atividade funcional como DHICA oxidase, oxidando a DHICA. Já na feomelanogênese, há adição redutora da cisteína à dopaquinona, produzindo cisteinildopa e, posteriormente, benzotiazeno, o qual é característico da feomelanina. A formação de eumelanina ou feomelanina parece depender da presença de cisteína durante o processo de melanogênese e dos níveis de tirosinase. Se tiver altos níveis de tirosinase nos melanócitos produz-se eumelanina, enquanto baixos níveis resultam na síntese de feomelanina. Correr (2004) também fez um estudo sobre a síntese da melanina, destacando também uma via de formação da melanina 5,6-diidroxiindol (DHI) a partir da dopaquinona. Dessa forma, o primeiro, e limitante, passo na formação da melanina é mediado pela tirosinase. A tirosinase catalisa a hidroxilação da tirosina em 3,4-diidroxifenilalanina (DOPA) e sua subseqüente oxidação em dopaquinona.Por um processo de auto-oxidação e ciclização espontânea, a dopaquinona produz a melanina 5,6-diidroxiindol (DHI). Por outra via enzimática, o intermediário dopacromo, na presença da dopacromo tautomerase (também chamada TRP-2), é convertido a ácido 5,6- diidroxiindol-2-carboxílico (DHICA), posteriormente oxidado a melanina DHICA pela TRP-1, também conhecida como DHICA oxidase. Em uma outra via, ainda, a dopaquinona, na presença de glutation ou cisteína, pode formar a cisteinildopa, convertida em feomelanina num processo de oxidação, ciclização e polimerização. A cascata melanogênica encontra-se resumida na figura abaixo. O retículo endoplasmático rugoso dos melanócitos sintetiza tirosinase, esta é empacotada no complexo de Golgi e, na eumelanogênese, incorporada em pequenas vesículas delimitadas por membrana, onde inicialmente de formam monômeros de melanina. A fusão dessas vesículas com proteínas estruturais derivadas separadamente do retículo endoplasmático rugoso resulta na formação do melanossomo. Na epiderme, cada melanócito distribui a melanina para cerca de 36 ceratinócitos adjacentes. O deslocamento dos melanossomos se dá através dos dendritos dos melanócitos e depende de microtúbulos, envolvendo a participação da cinesina e da miosina V associada à actina, as quais utilizam a energia derivada da hidrólise do ATP. Os ceratinócitos estimulam a formação dos dendritos dos melanócitos e fagocitam os terminais dendríticos carregados de melanossomos, transferindo a melanina para seu interior. Os lisossomos vão digerindo os melanossomos, liberando então a melanina. Essa transferência para o ceratinócito é de suma importância, visto que a pigmentação da pele é determinada primeiramente pela quantidade de pigmento transferido. Atuam na formação da melanina: Genes que regulam o hormônio estimulante do melanócito (MSHR), a proteína P da membrana do melanossomo e as proteínas relacionadas com a tirosinase; Diversos hormônios, como o hormônio estimulante do melanócito-α (α-MSH), ACTH, estrógenos, progesterona e o hormônio concentrante de melanina (MCH); Luz solar, que, por meio dos raios ultravioleta B, é o principal fator estimulante da produção de melanina na espécie humana; Níveis dietéticos adequados de tirosina e fenilalanina; O ACTH e o α-MSH se ligam ao MSHR na membrana plasmática dos melanócitos, levando à estimulação da adenilato ciclase, aumento do AMP cíclico e ativação de cinases, resultando em aumento da atividade da tirosinase, via indução das proteínas P, TRP-1 e TRP-2, e formação de eumelanina. Hiper e hipopigmentação melânicas A produção excessiva de melanina caracteriza a hiperpigmentação(as mais comuns são efélides ou sardas, nevos e melanomas), a qual pode ser produzida por: Aumento do número de melanócitos normais e neoplásicos; Incremento de melanogênese; Defeito na eliminação da melanina através da epiderme. Já a hipopigmentação pode ser produzida por: Migração e diferenciação anormal dos melanoblastos; Redução da atividade da tirosinase; Estrutura anormal dos melanossomos; Diminuição da melanização dos melanossomos; Redução da transferência dos melanossomos para os ceratinócitos Aumento da degradação dos melanossomos nos melanócitos. O albinismo representa um grupo de doenças congênitas caracterizadas por hipopigmentação melânica, além disso, durante o envelhecimento também há perda de pigmentação melânica dos cabelos, resultando na formação de cabelos grisalhos e brancos. Outro exemplo desse quadro é a hipopigmentação dos núcleos do tronco encefálico, sendo uma das alterações mais evidentes na doença de Parkinson. 1.3- Ácido Homogentísico É um pigmento em forma de grânulos de cor castanho-avermelhada variável até o negro, que se forma em pacientes com ocronose (alcaptonúria). A alcaptonúria é uma doença hereditária e rara do metabolismo dos aminoácidos fenilalanina e tirosina, de caráter autossômico recessivo, causada pela mutação do gene HGD, que codifica a enzima homogentisato-1,2-dioxigenase. A diminuição da atividade dessa enzima, que se expressa principalmente no fígado e nos rins, é acompanhada pelo acúmulo do ácido homogentísico em diversos tecidos e por sua eliminação urinária. O ácido homogentísico, em contato com o ar ou com o oxigênio dissolvido nos tecidos, é oxidado, formando um pigmento polimérico de coloração marrom-avermelhada conhecido como piomelanina ou alcaptona. O termo ocronose, cunhado há quase 150 anos, derivou-se do depósito de piomelaninanas nas cartilagens, emprestando-lhes uma coloração amarelada típica. Aliás, esse pigmento é depositado nos tecidos conectivos de olhos, orelhas, pele, tendões, válvulas cardíacas, cartilagens e ossos devido a sua alta afinidade com as fibrilas de colágeno, cercadas de mucopolissacarídeos, tal como ocorre na cartilagem hialina das grandes articulações periféricas e dos discos intervertebrais. 1.4- Lipofuscina Esse pigmento é considerado um marcador biológico do envelhecimento celular, podendo também ser denominado de lipocromo, pigmento de desgaste, pigmento do envelhecimento e ceróide. A lipofuscina aparece como grânulos intracitoplasmáticos delicados, pardo-amarelados, autofluorescentes e PAS-positivos. Cora-se com alguns corantes dos lipídeos (Sudan e Azul-do- Nilo) e reduz sais de prata. Na sua constituição há principalmente proteínas e lipídeos na proporção de 30-70% e 20-50%, respectivamente, sob a forma de polímeros não-degradáveis derivados da degradação oxidativa de várias macromoléculas celulares. Há evidência de que a formação de lipofuscina seja causada pela peroxidação de material previamente autofagocitado no interior de lisossomos, sendo que a lesão celular por ação de radicais livres constitui a teoria do envelhecimento pelo estresse oxidativo. Dessa forma, tanto a lesão celular quanto a formacoa de lipofuscina serriam decorrentes da ação de radicais livres (O2- *,OH*, H2O2) produzidos no metabolismo normal da célula a partir do oxigênio molecular. Também é conhecido o efeito protetor de vário antioxidantes, como a vitamina A, C e E, e da ingestão de dieta com restrição calórica (na qual os processo oxidativos são reduzidos) na formação de lipofuscina. A fagocitose de constituintes celulares, como ocorre normalmente durante a autofagocitose, resulta no acúmulo dessas substâncias polimerizadas e peroxidadas em lisossomos secundários, algumas das quais são transformadas em corpos residuais (pigmento de lipofuscina). Portanto, a formação desses corpos decorre do desequilíbrio entre o processo de autofagocitose contínua e a incapacidade da célula de eliminar os resíduos da autodigestão. Os processos relacionados com o acúmulo de lipofuscina são: Aumento de autofagocitose ou de captação celular de material não completamente degradável; Redução da síntese e/ou da eficiência das enzimas proteolíticas lisossômicas; Diminuição da eliminação de resíduos não-degradáveis. Com o envelhecimento, esse pigmento acumula-se especialmente em células pós-mitoticas como neurônios, células musculares cardíacas e esqueléticas e epitélio pigmentar da retina. Observe na figura abaixo o acúmulo de lipofuscina (grânulos amarelados) no citoplasma de neurônios na idade avançada. A deposição nas células musculares cardíacas parece não afetar a função do miocárdio, entretanto, o acúmulo no epitélio pigmentar da retina está associado à degeneração macular relacionada com a idade, que é a principal causa de cegueira ou distúrbio visual grave nos seres humanos nos países desenvolvidos. Por outro lado, a formação de quantidade insuficientede lipofuscina durante o envelhecimento em células de grandes dimensões e com grande quantidade de proteína, como os neurônios, poderia refletir a dificuldade para eliminar substancias tóxicas residuais, contribuindo para a degeneração e/ou morte celular. . 2- Pigmentações Exógenas Pigmentações Exógenas são diversos pigmentos que penetram no organismo juntamente com o ar inspirado, alimentos deglutidos, ou são introduzidos por via parenteral. Observamos algumas consequencias, devido a deposição de tais pigmentos como: antracose; argiria; crisíase; Tatuagem; Siderose; Saturnismo; Bismuto. 2.1- Antracose É uma lesão pulmonar caracterizada por pigmentação por sais de carbono, observada em mineradores, populações de grandes centros urbanos ou de áreas poluídas, além de fumantes. Têm caráter inócuo, porém sua evolução pode originar disfunções pulmonares graves, principalmente em profissionais que constantemente entram em contato com a poeira de carvão. As partículas de carvão permanecem no tecido pulmonar ou nos linfonodos por toda a vida, porém quando de forma excessiva podem causar fibrose pulmonar. Em uma análise macroscópica, nota-se um pulmão com aspecto enegrecido ou piltagado, tendo as partes ventrais dos lobos mais afetadas que as dorsais, sendo afetados também os linfonodos regionais. Em análise microscópica, verifica-se as partículas como pigmento negro, livre ou fagocitado, muito finas e não-refringentes. 2.2- Arigiria É uma doença que causa descoloração acinzentada permanente da pele, conjuntiva e órgãos internos resultante da utilização contínua de sais de prata. A causa mais comum de argiria localizada é a impregnação mecânica da pele por minúsculas partículas de prata em indivíduos que trabalham com esse metal, como os trabalhadores de minas de prata, manufatura de jóias, processamento de material fotográfico,tratamento odontológi co, uso prolongado de medicamentos tópicos que contêm nitrato de prata, ou implantação cutânea de agulhas de acupuntura e raramente, uso de brincos. As partículas de prata são encontradas são encontradas ao longo da borda externa das membranas basais das glândulas sudoríparas, em maior quantidade na porção glandular quando comparada com a porção ductal, glândulas sebáceas e folículo piloso, junção dermoepidérmica e vasos sanguíneos. 2.3- Crisíase É a deposição de ouro nos tecidos, Pode ser causada pelo uso terapêutico parenteral prolongado de sais de ouro, por exemplo, na artrite reumatóide; acupuntura. As partículas de ouro, sob a forma de grânulos de negros densos e irregulares, são observadas nos fagolissomos dos macrófagos da derme papilar e reticular 2.4- Tatuagem Também referida como tattoo na sua forma em inglês, ou dermopigmentação ("dermo" = pele / "pigmentação" ato de pigmentar, ou colorir) é uma das formas de modificação do corpo mais conhecidas e cultuadas do mundo. Trata-se de um desenho permanente feito na pele humana que, tecnicamente, é uma aplicação subcutânea obtida através da introdução de pigmentos por agulhas, um procedimento que durante muitos séculos foi completamente irreversivel (embora dependendo do caso, mesmo as técnicas de remoção atuais possam deixar cicatrizes e variações de cor sobre a pele). A motivação para os cultuadores dessa arte é ser uma obra de arte viva, e temporal tanto quanto a vida. As tatuagens podem ser permanentes, quando o pigmento é introduzido na derme, e transitório se o mesmo for depositado no estarto córneo da epiderme. A composição química dos pigmentos utilizados na tatuagem varia bastante, sendo o alumínio, oxigênio, titânio e carbono os elementos mais comumente encontrados. O pigmento inoculado na pele é fagocitado pelos macrófagos da derme e, em menor escala, pelas células endoteliais e por fibroblastos, sendo encontrado também no interstício. Quando inoculados na córnea, os pigmentos são fagocitados pelos ceratócitos. Nos indivíduos com tatuagens extensas, pode haver linfadenomegalia. Caso não sejam tomadas medidas cuidadosas de esterilização das agulhas, o procedimento de tatuagem pode transmitir diversos agentes infecciosos virais e bacterianos. 2.5- Saturnismo É a contaminação por sais de chumbo. Tendo coloração azulada ou negra, dependendo da profundidade do tecido onde se encontra. Na gengiva, a contaminação por sais de chumbo ou bismuto produz uma coloração negra denominada de Linha de Burton. 2.6- Siderose Essa doença proporciona lesão pulmonar, que é uma pneumoconiose causada pela inalação de poeiras e fumos contendo óxidos de ferro, inicialmente descrita por Doig e McLaughlin, em 1936, em um soldador de arco elétrico. Pode acometer trabalhadores expostos a atividades extrativas de minério de ferro (hematita, magnetita, limonita), produção de pigmentos naturais contendo óxidos de ferro em tintas e pisos, metalurgia de aço, ferro e ligas, solda a arco elétrico e oxietileno, polimento de metais com óxidos de ferro em cutelaria de aço e prata e outras atividades afins. Dependendo da atividade profissional, existe exposição a outros agentes potencialmente lesivos, quando inalados juntamente com o ferro. Na mineração de ferro, os óxidos de ferro podem estar associados a sílica em concentrações variáveis, causando lesão pulmonar mista chamada siderossilicose. 2.7- Bismuto É um metal frágil com uma tonalidade rosácea e com brilho iridescente. Entre os metais pesados , é o único que praticamente não é tóxico. Não existe outro metal mais diamagnético que o bismuto, exceto o mercúrio. Este metal, quando na forma elementar nativa, tem uma alta resistência elétrica e, também tem o mais alto efeito Hall entre os metais, ou seja, ocorre um aumento considerável da resistência elétrica quando colocado num campo magnético. Quando aquecido em presença do ar queima com chama azul e seu óxido (óxido de bismuto) forma vapores amarelos. O oxicloreto de bismuto é usado extensivamente em cosméticos , e o subnitrato de bismuto, o subcarbonato de bismuto são usados em medicina. O subsalicilato de bismuto é um líquido cor-de-rosa usado como antidiarreico. Alguns outros usos são: Imãs permanentes fortes podem ser feitos com ligas Mn-Bi denominadas bismanol. Muitas ligas de bismuto apresentam baixos pontos de fusão, por isso são usados para a produção de dispositivos de segurança de detecção de incêndios. O bismuto é usado para a produção de ferros maleáveis. O bismuto está encontrando uso como catalisador para a produção de fibras acrílicas. Usado também como um material em termopares. Em reatores nucleares como suporte para combustível U-235 ou U-233. O bismuto foi usado também em soldas. O bismuto e muitas de suas ligas ( de estanho e chumbo ) apresentam baixos pontos de fusão e se expandem ligeiramente quando solidificados, que as tornam ideais para este propósito. O subnitrato de bismuto é um componente dos esmaltes produzindo um brilho iridescente. É importante ressaltar que a patologia das pigmentações centra-se no fato de que estão presentes não somente cores diferentes no local, mas também, e principalmente, substâncias estranhas aos tecidos, provocando as chamadas reações inflamatórias. Os agentes pigmentadores exógenos, assim, constituem, antes de mais nada, fatores de agressão, ao contrário dos agentes pigmentadores endógenos, naturais no organismo, cuja presença indica que o tecido está sofrendo algum tipo de agressão não necessariamente provocado pelo pigmento. II – CALCIFICAÇÃO Calcificaçãoou mineralização patológica é a deposição de sais de cálcio, juntamente com pequenas quantidades de íons ferro, magnésio e outros sais minerais, em tecidos frouxos não- osteóides gerando endurecimento desses tecidos. Existem duas formas de calcificação patológica, a calcificação distrófica, que não depende dos níveis plasmáticos de cálcio e a calcificação metastática, que surge em situações de hipercalcemia. A calcificação distrófica é a mais frequente, ocorre de maneira mais localizada, e ocorre principalmente em tecidos conjuntivos frouxos hialinizados de lesões antigas de progressão lenta. Esse tipo de calcificação pode ocorrer também em áreas de necrose antiga (IAM, tuberculose, etc.) e em órgãos tubulares, onde os sais de cálcio envolvem detritos orgânicos podendo formar cálculos. A calcificação metastática é a mais disseminada e ocorre em tecidos normais. A hipercalcemia que a origina pode ter como causas: absorção aumentada de cálcio; mobilização excessiva de cálcio dos ossos; ou hiperparatireoidismo (primário ou secundário). Essa hipercalcemia também pode estar relacionada com a insuficiência renal crônica, e com carcinomas (somente em 5% dos casos), sendo que neste ultimo a doença evolui mais rápido do que processo de calcificação, desta forma a maioria dos pacientes vai a óbito antes que ocorre o processo patológico em questão. Os cristais de fosfato básico de cálcio depositados nos dois tipos de calcificação são semelhantes à hidroxiapatita. Essa deposição ocorre em duas fases: a nucleação; e a propagação. A nucleação é a deposição de hexágonos de fosfatos básicos de cálcio nas moléculas de colágeno ou de osteomicina, o que pode ocorrer no meio intra ou extracelular. Na fase intracelular as moléculas são depositadas no interior de mitocôndrias de células mortas ou danificadas. Já na fase extracelular a deposição ocorre nas vesículas da matriz. Essas vesículas são organelas extracelulares que possuem fisiologia e morfologia diferentes das membranas que as originaram (geralmente células degeneradas por necrose ou apoptose). Elas possuem em seu interior fosfolipídeos ácidos e proteínas (que captam cálcio), fosfatases e metaloproteinases (reprimem os mecanismos inibitórios da cristalização do cálcio com o fosfato, estabilizando a precipitação desses íons), pirofosfatos e proteoglicanos (antagonistas das metaloproteinases). Corpos apoptóticos e produtos da degradação da membrana celular também podem servir como núcleos de calcificação, embora o mecanismo envolvido não seja ainda esclarecido. A propagação consiste na progressão autocatalítica da deposição de sais após o rompimento das vesículas da matriz os quais se propagam extracelularmente ou invadindo menbranas. Esse processo depende de vários fatores, dentre eles: a concentração de cálcio, fosfato e fosfatase alcalina extracelulares; pH local; Vitamina D3 e suprimento sanguíneo. À microscopia de luz observa-se acidofilia inicial com o surgimento posterior de grumos basófilos que podem ser pequenos ou agrupados formando grânulos maiores. Pode ocorrer a formação de lamelas concêntricas de deposição de minerais formando corpos psamomatosos. Macroscopicamente apresenta-se como nódulos ou regiões de consistência firme resistentes ao corte e com coloração acinzentada. As únicas complicações das calcificações são o acometimento de valvas cardíacas, a complicação de placas ateromatosas e a formação de cálculos. Elas podem ser benéficas quando encarceram um agente agressor. Referências - Correr, J.C. Uso da calibração multivariada na determinação de ácido kójico em forma farmacêutica de uso tópico. 2004. 123 F. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas). Curitiba. Universidade Federal do Paraná. Disponível em: http://dspace.c3sl.ufpr.br/dspace/bitstream/1884/1246/1/Disserta%C3%A7%C3%A3o%20Cass yano%20J%20Correr.pdf - Robbins & Cotran. Patologia - Bases Patológicas das Doenças. 7º Ed. 5º tiragem. Unidade I; cap. 1 . - Brasileiro Filho, Geraldo - Bogliolo Patologia. Guanabara Koogan, 2006. 7ª Edição. Capítulo 5 - http://www.fo.usp.br/lido/patoartegeral/patoartepig.htm,
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