adaptacao celular

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01/09/2017
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Prof. Me. Fernando Wegner
Célula normal está confinada a um 
equilíbrio metabólicos. Ela é capaz de 
dar conta das demandas fisiológicas, 
mantendo um estado normal chamado 
de homeostasia.
As adaptações são respostas 
estruturais e funcionais reversíveis
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 As adaptações são alterações reversíveis em 
número, tamanho, fenótipo, atividade metabólica 
ou das funções celulares, em resposta às 
alterações no seu ambiente.
 Adaptações fisiológicas
◦ Respostas celulares à estimulação normal pelos hormônios 
ou mediadores químicos endógenos.
 Adaptações patológicas
◦ Respostas ao estresse que permitem às células modular sua 
estrutura e função escapando, da lesão.
As adaptações celulares resultam de 
numerosos mecanismos moleculares: 
◦ Estimulação celular direta; 
◦ “up-regulation” ou “down-regulation” de 
receptores celulares específicos envolvidos no 
metabolismo celular; 
◦ Síntese de novas proteínas pelas células alvo;
◦ Alterações na síntese proteica.
 Alteração do volume celular;
◦ Hipertrofia
◦ Atrofia
 Alteração da taxa de divisão celular;
◦ Hiperplasia
◦ Hipoplasia/Aplasia/Agenesia
 Alteração da diferenciação celular;
◦ Metaplasia
 Alteração do crescimento e diferenciação celular;
◦ Displasia.
 Aumento no tamanho das células devido a aumento 
dos componentes estruturais nucleares e 
citoplasmáticos;
 Resultado de aumento da demanda funcional ou da 
estimulação hormonal:
◦ Fisiológica: musculação, útero gravídico;
◦ Patológica: hipertensão arterial, obstrução das vísceras ocas.
 Vascularização/inervação devem estar preservadas;
 Processo reversível (quando cessado o estímulo). 
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Hipertrofia: Hipertrofia cardíaca (micro)
normal hipertrofia
400x
 Aumento no número das células devido a aumento da 
proliferação celular, resultando no aumento do tamanho 
e peso do órgão.
 Hiperplasia e hipertrofia, frequentemente ocorrem 
juntas e podem ser induzidas pelos mesmos estímulos 
externos.
 Resultado de aumento da estimulação hormonal ou da 
demanda funcional:
◦ Fisiológica – hormonal
◦ Fisiológica – funcional (compensatória)
◦ Patológica – hormonal e fatores de crescimento
 Processo reversível (quando cessado o estímulo).
 Hiperplasia Fisiológica – hormonal
 Aumenta a capacidade funcional do tecido
Ex. – Epitélio glandular da mama
- Útero (gravidez)
 Hiperplasia Fisiológica – Funcional (Compensatória)
 Aumento da massa após dano
Ex. regeneração do fígado após hepatectomia parcial
 Hiperplasia Patológica 
◦ Estimulação hormonal excessiva (hiperplasia do endométrio, 
hiperplasia prostática benigna) ou
◦ Ação excessiva de fatores de crescimento sobre células-alvo
 Processo controlado: regride quando retirado estímulo
 Hiperplasia Patológica 
Tireóide Normal Hiperplasia da Tireóide
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 Redução do tamanho e número de células devido à 
perda de substância celular, resultando na redução 
do tamanho e peso do órgão.
Causas:
1. Envelhecimento (atrofia senil);
2. Redução da demanda funcional (desuso);
3. Redução do estímulo hormonal;
4. Redução do suprimento sanguíneo;
5. Deficiência nutricional;
6. Denervação.
 Quando muito intensa, pode levar à morte celular.
Atrofia Fisiológica
Atrofia Patológica
 Alteração reversível de um tipo de célula adulta 
(epitelial ou mesenquimal) por outro tipo celular.
 Substituição adaptativa de células sensíveis ao 
estresse por tipos celulares mais capazes de 
suportar o ambiente hostil.
 Reprogramação genética de células indiferenciadas 
presentes na maioria dos tecidos.
 Tipo mais comum, ocorre no epitélio respiratório: 
epitélio colunar ciliado x epitélio escamoso.
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 Hipodesenvolvimento de um órgão pela redução do 
número das células.
 Quando após o nascimento, ocorre por redução do 
índice de proliferação celular ou aumento da taxa 
de apoptose.
◦ Ex.: involução do timo na puberdade (fisiológica); 
hipoplasia da medula óssea por agentes tóxicos e nas 
anomalias congênitas (patológicas).
Hipoplasia Normal
 Ausência completa de um órgão e de seu 
primórdio embriológico.
 Ausência da luz de uma víscera oca.
◦ Ex.: trato respiratório, gastrintestinal, urinário.
 Alterações de proliferação e diferenciação de 
células, as quais podem ser precursoras de 
neoplasias malignas (pré-cancerosas):
◦ Mitoses frequentes e de localização anômala
◦ Desordem arquitetural
 Localizações mais frequentes: colo uterino, mucosa 
gástrica, epitélio brônquico, ácino prostático.
 Displasia Renal = defeito malformativo
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Prof. Me. Fernando Wegner
A membrana celular é responsável 
pela manutenção de substâncias do 
meio intracelular para o meio 
extracelular, e recepção de 
nutrientes e sinais químicos. 
O citoplasma é preenchido por uma 
matéria coloidal e semi-fluída
denominada citosol, na qual estão 
as organelas celulares.
é uma das organelas celulares mais 
importantes, sendo extremamente 
relevante para a respiração celular.
O retículo endoplasmático está 
envolvido na síntese de proteínas e 
lipídios, na desintoxicação celular e no 
transporte intracelular. 
Tem a função de processamento de 
proteínas ribossômicas. Produz os 
Lisossomas. 
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Tem a função é sintetizar fitas 
proteicas de RNA complementares às 
já existentes e produzir enzimas.
Tem a função o controle da digestão 
intracelular de macromoléculas.
Possui duas funções básicas: regular as 
reações químicas que ocorrem dentro da 
célula (metabolismo), e armazenar as 
informações genéticas da célula..
• A LESÃO CELULAR ocorre quando as
células são estressadas tão excessivamente
que não são mais capazes de adaptar, ou
quando são expostas a agentes lesivos, ou
prejudicadas por anomalias intrínsecas.
• Nos estágios iniciais ou nas formas de leves de lesão, as
alterações morfológicas e funcionais são reversíveis,
desde que o estimulo nocivo seja removido.
•Os principais acontecimentos da lesão reversível são a:
-Redução da fosforilação oxidativa, com consequentes depleção do
armazenamento de energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) e;
-Tumefação celular causada por alterações da [ ] de íons e influxo de
água;
•Várias organelas intracelulares podem apresentar alterações: mitocôndrias 
e citoesqueleto...
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• Persistência do dano;
• Lesão irreversível >>>> MORTE
• NECROSE ou APOPTOSE
NECROSE: É quando o dano às membranas é 
acentuado, as enzimas lisossômicas extravasam 
para o citoplasma e digerem a célula, e o conteúdo 
celular escapa
APOPTOSE: Em situações em que o DNA ou as 
proteínas celulares são lesados de modo 
irreversível, a célula se suicida.
 EXÓGENAS: causa externa
 ENDÓGENAS: causa interna
 IDIOPÁTICA: causa desconhecida
• Hipóxia: redução da respiração oxidativa aeróbia
(aquela que usa O2);
• Causas:
- Isquemia;
- Insuficiência cardiorespiratória;
- Redução da capacidade de transporte de O2;
•QUANDO OCORRE?
• Isquemia
Falta de suprimento sanguíneo;
• Hipóxia
Redução do fornecimento do oxigênio às células;
• Anóxia
Parada total do suprimento de oxigênio;
• Trauma mecânico
• Variações de pressão atm.
• Variações de temperatura
• Corrente elétrica
• Radiações
• Queimaduras
• Frio profundo
Ex. Substâncias simples, como a glicose ou sal em 
concentrações hipertônicas, podem lesar a célula 
diretamente ou por perturbação do equilíbrio eletrolítico 
das células.
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• Vírus;
• Bactérias;
• Fungos;
• Protozoários;
• Reações Inflamatórias;
• Doenças autoimunes;
• Síndrome de Down;
• Anemia falciforme;
Deficiência de proteínas funcionais.• Deficiência proteico-calórico;
• Deficiência de vitaminas;
• Excessos nutricionais;
Hipoplasia do esmalte 
dos dentes
Aterosclerose
Desnutrição
- Tumefação celular;
- Degeneração gordurosa;
- Hepatócitos;
- Células Miocárdicas;
• Lesão Reversível:
Surge quando as céls. não conseguem
manter a homestasia iônica e líquida e
é resultante da falha da bomba de íons
dependente de energia da membrana 
plasmática.
Surge na lesão metabólica ou tóxica. 
Ela é manifestada pelo surgimento de 
vacúolos lipídicos grandes no 
citoplasma. Muito observada em células 
envolvidas e dependentes do 
metabolismo de gordura.
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• Alterações ultraestruturais da lesão reversível:
- 01. Alterações da membrana plasmática: Formação de bolhas,
apagamento e perda de microvilosidades;
- 02. Alterações mitocondriais: tumefação, e o aparecimento de 
pequenas densidades amorfas.
- 03. Dilatação do Retículo endoplasmático – desprendimento de
polissomas (Ribossomos).
- 04. Alterações nucleares – desagregação dos elementos granulares
e fibrilares.
ao estímulo nocivocelular
tipo de lesão, sua duração e
Pequenas doses de uma 
toxina ou breves períodos 
de isquemia
Lesão reversível
Altas doses de uma toxina 
ou longos períodos de 
isquemia
Lesão irreversível
MECANISMOS DE LESÃO 
CELULAR
• E as consequências da lesão celular dependem
do tipo, estado e adaptabilidade da célula
lesada;
 Estado hormonal, nutricional, necessidades
metabólicas, aporte sanguíneo...
MECANISMOS DE LESÃO 
CELULAR
“A lesão celular resulta de diferentes mecanismos bioquímicos
que agem em vários componentes celulares essenciais”;
 Os componentes celulares que mais frequentemente 
são lesados por estímulos nocivos:
MECANISMOS DE LESÃO 
CELULAR
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Principais mecanismos de lesão
celular
ao estímulo nocivocelular
tipo de lesão, sua duração e
Pequenas doses de uma 
toxina ou breves períodos 
de isquemia
Lesão reversível
Altas doses de uma toxina 
ou longos períodos de 
isquemia
Lesão irreversível
• E as consequências da lesão celular
dependem do tipo, estado e adaptabilidade
da célula lesada;
 - Estado hormonal, nutricional, necessidades 
metabólicas, aporte sanguíneo...
“A lesão celular resulta de diferentes mecanismos
bioquímicos que agem em vários componentes
celulares essenciais”;
Os componentes celulares que mais frequentemente
são lesados por estímulos nocivos:
Principais mecanismos de lesão
celular
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 Frequentemente associadas com lesão isquêmica 
e química (tóxica)
◦Deficiência do suprimentos de oxigênio;
◦Deficiência de nutrientes;
◦Danos mitocondriais;
◦Ação de toxinas (cianeto);
 O ATP é produzido de duas maneiras:
◦Fosforilação oxidativa (principal)
◦Via glicolítica
E redução de atividade 
de enzimas celulares
A depleção 
prolongada deATP, 
causa
Falência da bomba
NECROSE
As mitocôndrias são os fornecedores celulares de energia de 
sustentação da vida na forma de ATP, mas são também 
componentes críticos na lesão e morte de células.
• Podem ser danificadas por aumento do Ca2+ citosólico.
• Formação de poro de transição de permeabilidade mitocondrial
(proteína de passagem Ciclofilina D) que leva a perda de P. M da
mitocondria;
• Aumento da permeabilidade da membrana
mitocondrial e ativação de vias apoptóticas
como citocromo c e caspases;
A abertura do 
canal 
permeabilidade 
mitocondrial leva 
à perda do P.M 
da mitocôndria, 
resultando na 
falha da 
fosforilação 
oxidativa e 
depleção 
progressiva de 
ATP – culmina na 
Necrose
As mitocôndrias 
também 
sequestram 
entre suas 
membranas 
internas e 
externas, várias 
ptrn’s que 
ativam as vias 
apoptóticas, 
incluindo 
citocromo c e 
outras enz, que 
induzem à 
Apoptose
Cálcio intracelular 
0,1 umol
Cálcio extracelular 
1,3 umol
A isquemia e certas toxinas causam um aumento da concentração
do cálcio citosólico, inicialmente por causa da liberação do Ca2+
armazenado intracelularmente e, mais tarde, do cálcio que resulta
do influxo aumentado através da membrana plasmática.
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• Geração de Radicais Livres:
• A Lesão celular induzida por radicais livres, particularmente EROs, 
é um importante mecanismo de dano celular patológico...
- CAUSAS ou geração de radicais livres:
- Reação de oxi-redução em processos metabólicos normais;
- Mecanismos químicos
- Absorção de energia ionizante, radiação;
- Leucócitos ativados na inflamação;
- Metabolismo enzimático de substâncias químicas;
- Reações com metais de transição (Ferro).
• Remoção dos Radicais Livres:
- Antioxidantes;
- Armazenamento de metais;
- Atuação de enzimas:
- Catalase;
- Superóxido dismutase;
- Glutationa peroxidase.
• Efeitos Patológicos dos Radicais Livres:
- Peroxidação lipídica das membranas;
- Modificação oxidativa das proteínas;
- Lesões do DNA.
- ERO;
- Diminuição da síntese de fosfolipídeos;
- Aumento da degradação de fosfolipídeos;
- Anormalidades citoesqueléticas;
- Danos à membrana mitocondrial;
- Danos à membrana plasmática;
- Lesão às membranas lisossômicas;
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Toda vez que 
uma proteína for 
anormalmente 
dobrada, ativa-
se vias de 
apoptose!
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• Descrita em 1972 por Kerr, Wyllie e Currie (British Journal of 
Cancer)
“apo”= a partir + “ptose” = queda
*Informalmente = “cai fora”
• A morte celular programada, ocorre quando a célula morre
devido à ativação de um programa de “suicídio” intracelular
altamente regulado.
• Importância na regulação da densidade populacional de células 
normais e a supressão da morte por apoptose pode ser um 
determinante do câncer.
As causas podem ser :
• Fisiológicas
• Funciona para eliminar as células que não são mais
necessárias e para manter um número constante das
várias populações celulares.
• Patológicas
• Elimina as células que são lesadas de modo irreparável,
sem produzir reação do hospedeiro.
CAUSAS FISIOLÓGICAS
1. Destruição programada das células durante a 
embriogênese e metamorfose;
2. Involução dos tecidos dependentes de hormônios 
nos adultos;
3. Eliminação celular em população celulares em 
proliferação;
4. Morte das células que já cumpriram seu 
propósito.
CAUSAS PATOLÓGICAS
1. Morte celular produzida por vários estímulos 
nocivos, se os mecanismos de reparo do DNA não 
puderem lidar com a lesão;
2. Lesão celular em algumas doenças virais;
3. Atrofia patológica dos órgãos parenquimatosos 
após obstrução ductal;
4. Morte celular induzida pelas células T citotóxicas 
na doença do enxerto x hospedeiro.
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
1. Retração celular
2. Condensação e fragmentação da cromatina
3. Formação de bolhas citoplasmáticas e
fragmentação dos “corpos apoptóticos”
4. Fagocitose de células ou corpos apoptóticos 
por células saudáveis adjacentes ou
macrófagos
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CORPOS 
APOPTÓTICOS
CÉLULA
NORMAL
CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS
1. Degradação de proteínas ocorre por uma família de
proteases - Caspases, elas ativam as DNAses que degradam
o DNA nuclear;
2. O DNA é Quebrado em fragmentos → múltiplos de 200 
pares de bases;
3. Alterações da membrana plasmática → permitem o 
reconhecimento das células apoptóticas pelos fagócitos.
 É induzida por uma cascata de eventos moleculares 
que se iniciam de modos distintos, culminando na 
ativação das caspases.
 O processo pode ser dividido em uma fase de 
iniciação/ativação e uma fase execução.
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FASE DE INICIAÇÃO2 Vias distintas que se convergem
1. VIAINTRÍNSECA (mitocondrial)
2. VIAEXTRÍNSECA (Morte iniciada por 
receptor)
Induzem o extravasamento de 
proteínas mitocondriais
FASE EFETORA
 No termo caspases o “c” refere-se a uma enzima que possui uma
cisteína e “aspases” a habilidade de clivar os resíduos do ácido
aspártico
 As caspases são divididas em 2 grupos básicos (iniciadoras e
executoras)
 As iniciadoras incluem a caspases 8 e a 9, e as executoras as
caspases 3 e 6
 As caspases iniciadoras iniciam a ativação das outras caspases
 As caspases executoras clivam proteínas do citoesqueleto e matriz
nuclear, rompendo e destruindo o núcleo
 No núcleo elas clivam as proteínas envolvidas na transcrição,
replicação e reparação do DNA
 Apoptose após privação de fatores de crescimento (células sensíveis 
a hormônios → desencadeada por via intrínseca).
 Apoptose mediada por dano celular ao DNA (exposição das células a 
radiação e quimioterápicos → dano ao DNA → acumula o gene p53 
que causa suspensão do ciclo celular (fase G1). Caso o processo de 
reparo do DNA falhar o p53 (gene guardião) → desencadeia a 
apoptose através Bax/Bak.
 Apoptose induzida pela família de receptores TNF (receptor de 
superfície Fas conjugado com o ligante FasL induz a apoptose sendo 
importante na eliminação de linfócitos que reconhecem auto-Ag → 
desencadeada por via extrínseca).
 Apoptose desregulada (distúrbios associados a apoptose defeituosa 
e aumento do tempo de sobrevida da célula → ↑↑ incidência de 
câncer).
Tumores com mutação do gene p53
 Uma série de alterações morfológicas que ocorrem 
após a morte celular de um tecido vivo, devido à 
ação progressiva de enzimas nas células que 
sofreram uma lesão letal. 
 As células necróticas são incapazes de manter a 
integridade das membranas e seu conteúdo 
geralmente extravasa, gerando inflamação local no 
tecido adjacente.
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 As características morfológicas 
da necrose resultam da 
desnaturação de proteínas 
intracelulares e da digestão 
enzimática da célula por 
lisossomos das células mortas 
ou por leucócitos que migram 
para a região durante o 
processo inflamatório.
 Causada por isquemia do local, observada nos 
infartos isquêmicos
 Nesse tipo de necrose predomina a desnaturação 
protéica, com perda da nitidez dos elementos 
nucleares. Há preservação da arquitetura celular 
(contorno), por pelo menos alguns dias. Os tecidos 
afetados apresentam uma textura firme.
 O infarto do miocárdio é o exemplo clássico desse 
tipo de necrose. Esse processo de necrose é 
característico da morte por hipóxia das células de 
todos os tecidos, exceto do cérebro.
 Diferente da Necrose de coagulação, a por 
liquefação é caracterizada pela digestão das células 
mortas, como resultado, o tecido torna-se uma 
massa viçosa líquida.
 É característica de infecções bacterianas ou 
fúngicas focais. Porque os micróbios estimulam o 
acúmulo de leucócitos e a liberação de enzimas 
dessas células.
 O material necrótico é geralmente, amarelo cremoso devido à 
presença de leucócitos mortos = PUS 
 O tecido necrótico fica limitado a uma região, geralmente 
cavitária; 
 Abscessos, sistema nervoso central e algumas neoplasias 
malignas. 
 O termo necrose gangrenosa é sinônimo de 
necrose coagulativa e, é usado em relação a um 
membro que perdeu seu suprimento sanguíneo e 
foi submetido a morte por hipóxia.
 Quando há presença de bactérias no local da 
necrose, ocorre modificação do padrão necrótico 
para um padrão liquefativo, chamado de gangrena 
úmida.
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 Pode ser provocada tanto por isquemia, como por ação de 
micro-organismo. Pode ser úmida ou seca, dependendo da 
quantidade de água presente. 
 • A úmida frequentemente envolve a participação de 
bactérias anaeróbias, as quais promovem uma acentuada 
destruição proteica e putrefação. 
 É um tipo de necrose de coagulação. 
 É encontrada mais frequentemente em focos de 
infecção tuberculosa em neoplasias malignas e em 
alguns tipos de infarto. 
 O termo caseoso deriva da aparência macroscópica 
do tecido envolvido, semelhante a um queijo 
branco 
 É um tipo diferenciado de necrose, especialmente 
envolvido com reações imunes que envolvem vasos 
sanguíneos. 
 Quando reações entre complexos antígeno e 
anticorpos são depositados nas paredes das 
artérias. 
 Os depósitos desses imunocomplexos + fibrina 
que extravasou dos vasos = aparência amorfa e 
róseo-brilhante.
 Se refere a áreas locais de destruição gordurosa, 
provocadas pela liberação de lipases pancreáticas 
no pâncreas ou cavidade peritoneal
 Pancreatite aguda
◦ Saponificação da gordura
 Os ácidos graxos liberados se combinam com o 
cálcio e produzem áreas brancas visíveis 
(saponificação).