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DISTÚRBIOS DO CRESCIMENTO CELULAR Prof˚.: Diogo Nery Maciel CRESCIMENTO E DIFERENCIAÇÃO CELULARES Crescimento – multiplicação celular: • Desenvolvimento normal; • Reposição celular. Diferenciação: • Especialização morfológica e funcional. CRESCIMENTO E DIFERENCIAÇÃO CELULARES AGENTES CELULARES EXTERNOS AGENTES CELULARES INTERNOS TRANSTORNOS EVENTOS QUE CAUSAM O CRESCIMENTO CELULAR 1 – Ligação de um fator de crescimento (FC) ao seu receptor. 2 – Ativação do receptor do fator de crescimento que ativa proteínas transdutoras de sinais. 3 – Ativação de fatores de transcrição que atuam no núcleo ativando genes que produzem proteínas necessárias para que as células progridam no ciclo celular. IMPORTÂNCIA DOS TRANSTORNOS ü Elevada frequência. ü Graves repercussões que podem provocar. ATIVIDADE PROLIFERATIVA TECIDUAL Permanentes/perenes Estáveis/quiescentes Lábeis/divisão contínua TECIDOS PERMANENTES/PERENES Estágio de diferenciação terminal – não se dividem após o nascimento. Abandonam o ciclo celular – compartimento não replicativo. • Neurônios • Músculos esquelético e cardíaco Perenes TECIDOS ESTÁVEIS/QUIESCENTES Baixo nível de replicação Estágio G0 Capazes de se multiplicar quando estimulados • Fígado • Astrócitos • Células endoteliais • Fibroblastos, músculo liso, condrócitos, osteócitos Estáveis TECIDOS LÁBEIS/DIVISÃO CONTÍNUA Proliferação contínua substituindo células perdidas: • Superfícies escamosas: pele, cavidade oral, vagina; • Camada mucosa dos ductos: pâncreas, trato biliar; • Epitélio colunar gastrointestinal; • Tecidos hematopoiéticos. Células maduras derivam das células-tronco CÉLULAS TRONCO São células indiferenciadas, capazes de : - proliferar; - autorrenovar-se; - produzir descendentes; - interagir com o meio em que estão e modificar suas propriedades. CÉLULAS-TRONCO Capacidade prolongada de auto-renovação Replicação assimétrica: • Manutenção da capacidade de renovação; • Via de diferenciação – população madura. “Plasticidade evolutiva ampla” – adaptação CÉLULAS-TRONCO Embrionárias: • Isoladas dos blastocistos; • Pluripotência – fatores de transcrição únicos; • Clonagem terapêutica. Adultas: - Linhagem específica • Células-tronco da medula óssea; • Células-tronco teciduais (fora da MO). CÉLULAS-TRONCO DA MEDULA ÓSSEA Transdiferenciação – Plasticidade evolutiva Subtipos: • Células-tronco hematopoiéticas à Restituem todas as céls sanguíneas. (Podem ser coletadas diretamente do sangue circulante, atraves da adm de citocinas); • Células estromais da MO à capazes de diferenciação em diversas linhagens; • Células adultas progenitoras multipotentes à Capacidade muito ampla de desenvolvimento. Relacionadas intimamente com as CTE. CÉLULAS-TRONCO ADULTAS TECIDUAIS Nichos – unidades de proliferação • Tecido epitelial: - Células-tronco, intermediárias proliferativas e diferenciação. • Fígado: - Células ovais (reserva): bipotenciais. • Músculo esquelético e cardíaco: - Células redondas. • Cérebro: - bulbo olfatório. CÉLULAS-TRONCO ADULTAS TECIDUAIS REGULAÇÃO DO CRESCIMENTO Sinais externos de regulação: • Fatores de crescimento; • Proteínas de adesão celular; • Sinais do ambiente – ameaça ao genoma (radiação). FATORES DE CRESCIMENTO Modelos de sinalização: • Autócrino • Parácrino • Endócrino FATORES DE CRESCIMENTO Estimular transcrição de genes silenciosos Crescimento • Ciclinas – controlam a passagem da fase G1 para a fase S e da G2 para a mitose. Ligação a receptores específicos: • Transdução de sinais – qualquer processo através do qual uma célula converte um tipo de sinal ou estímulo em outro. Sinalização intracelular; Alteração na expressão gênica. DISTÚRBIOS DO CRESCIMENTO E DIFERENCIAÇÃO CELULAR HIPERPLASIA HIPERTROFIA ATROFIA METAPLASIA DISPLASIA NEOPLASIA ADAPTAÇÃO HIPERPLASIA Aumento no número de células de um órgão ou tecido: • Aumento de volume e peso. População celular capaz de se multiplicar: • Lábeis (curta duração) e estáveis (se diferenciam durante o desenvolvimento embrionário e depois mantêm um ritmo constante de multiplicação). Hiperplasia fisiológica Hiperplasia patológica HIPERPLASIA FISIOLÓGICA Hormonal • Mama – puberdade e gravidez • Útero - gravidez Compensatória • Hepatectomia parcial (cirurgia fígado). HIPERPLASIA PATOLÓGICA Hiperplasia endometrial • Desequilíbrio estrógeno/progesterona Hiperplasia nodular da próstata • Andrógenos Bócios tireoideanos • TSH Cicatrização Inflamações crônicas – Pele / TGI HIPERPLASIA PATOLÓGICA Doença de Graves – TSH aumentado Tireóide normal MECANISMOS DA HIPERPLASIA Produção fatores de crescimento (FC): • Local • Endócrina Aumento dos receptores de FC Ativação de vias de sinalização celular Proliferação celular Remanescentes e células-tronco HIPERPLASIAS - CARACTERÍSTICAS Proliferação hiperplásica limitada • Mecanismos de controle da divisão celular preservados (Isso a distingue do câncer) Proliferação reversível • Causa eliminada – população celular volta a níveis normais - Apoptose HIPERPLASIA PATOLÓGICA SOLO FÉRTIL PARA NEOPLASIA HIPERTROFIA Aumento no tamanho/volume das células: • Maior síntese de componentes estruturais; • Adaptação frente a maior exigência. Tecidos permanentes Hipertrofia • Miocárdio e musculatura esquelética Tecidos lábeis e estáveis Hipertrofia e Hiperplasia HIPERTROFIA - CONDIÇÕES ü Maior suprimento de O2 e nutrientes; ü Os sistemas enzimáticos e organelas íntegros; ü Inervação preservada. HIPERTROFIA - MECANISMOS Desencadeadores mecânicos: Aumento de carga • Estiramento Desencadeadores tróficos: • Fatores de crescimento; • Agentes vasoativos; • Inervação. Expressão gênica (exemplo do miocárdio): • Aumento de síntese de componentes celulares; • Actina e miosina. • Expressão de genes embrionários: • Cadeia pesada - ᵦ- miosina substitui a alfa fornecendo uma contração mais lenta e menos energética; • Fator atrial natriurético expresso no ventrículo: Hormônio* HIPERTROFIA - MORFOLOGIA Aumento de volume do órgão: • Aumento de volume celular; • Estímulo a hiperplasia. Arquitetura preservada; Miócitos e Neurônios: Permanentes: • Poliploidia – divisão do núcleo sem divisão celular. HIPERTROFIA Reversível – estímulo suspenso Persistentes: Limite – dose crítica • Resposta adaptativa Alterações degenerativas - Causas que provoca o limite: • Suprimento vascular limitado; • Capacidade oxidativa da mitocôndria; • Síntese e degradação de proteínas; • Alterações no citoesqueleto. • Lise celular – apoptose e necrose. HIPERTROFIA FISIOLÓGICA Gravidez • Útero – associação com hiperplasia • Estimulação hormonal - estrógeno Lactação • Mama – associação com hiperplasia • Estimulação hormonal – estrógeno e prolactina HIPERTROFIA FISIOLÓGICA ÚTERO - GRAVIDEZ Normal Gravidez HIPERTROFIA PATOLÓGICA Hipertrofia do miocárdio • Sobrecarga hemodinâmica – hipertensão e lesões valvares Hipertrofia da musculatura esquelética • Aumento da carga – musculação Síntese de proteínas e filamentos Equilíbrio demanda e capacidade funcional da célulaHIPERTROFIA PATOLÓGICA HIPERTROFIA DO MIOCÁRDIO HIPERTROFIA PATOLÓGICA Hipertrofia da musculatura lisa – órgãos ocos • A montante de obstáculo • Bexiga – Hiperplasia prostática Hipertrofia neuronal • Plexos mioentéricos na estenose intestinal HIPERTROFIA - MECANISMOS ESTÍMULO MECÂNICO ESTIRAMENTO ESTÍMULO TRÓFICO FC AGENTES VASOATIVOS EXPRESSÃO GÊNICA HIPERTROFIA ATROFIA Redução do volume da célula por perda de substância intracelular (hipotrofia) • Adaptação novo equilíbrio • Suprimento sanguíneo, nutrientes ou estímulos tróficos • Atingido limite Morte celular Redução numérica das células (hipoplasia) ATROFIA FISIOLÓGICA Desenvolvimento fetal – estruturas embrionárias • Notocorda Útero: regressão após o parto Menopausa • Perda da estimulação estrogênica • Atrofia do endométrio, mama, epitélio vaginal ATROFIA PATOLÓGICA Diminuição da carga (desuso): • Membro imobilizado. Perda da inervação: • Lesão de nervos – atrofia muscular. Diminuição do suprimento sanguíneo: • Isquemia – Doença arterial. Nutrição inadequada: • Uso do músculo esquelético como fonte de energia; • Caquexia – perda muscular acentuada. ATROFIA PATOLÓGICA Perda da estimulação endócrina: • Hipotireoidismo – generalizada. Envelhecimento (atrofia senil): • Perda celular; • Cérebro e coração. Compressão: • Tumor – isquemia. ATROFIA PATOLÓGICA ATROFIA MUSCULAR – DESINERVAÇÃO (POLIOMIELITE) ATROFIA PATOLÓGICA ATROFIA CEREBRAL ATROFIA PATOLÓGICA ATROFIA RENAL ATROFIA - MECANISMOS Não são totalmente conhecidos , provavelmente afetam o equilíbrio entre a síntese e a degradação de proteínas: • Aumento da degradação proteica: • Lisossomos – hidrolases ácidas; • Ubiquitina-proteossoma – degrada proteínas citosólicas e nucleares. • Autofagia: • Vacúolos autofágicos – componentes celulares + liberação de lisossomos; • Corpos residuais: Componentes celulares que resistem à digestão nos vacúolos autofágicos. ATROFIA - LIPOFUSCINA ME METAPLASIA Mudança de um tipo de tecido adulto em outro da mesma linhagem (epitelial ou mesenquimal) Adaptação: TIPO CELULAR SENSÍVEL TIPO CELULAR RESISTENTE ESTRESSE TECIDUAL Perda de caracter íst icas teciduais Suscetibilidade à transformação neoplásica (persistência de agentes) METAPLASIA Epitélio colunar Escamoso • Trato respiratório – Fumo • Ductos excretores, ductos biliares – cálculos • Colo uterino – endocérvice (parte interna do colo) ¢ Epitélio escamoso Colunar Esôfago de Barrett – Refluxo gastro-esofágico ¢ Metaplasia do tecido conjuntivo: Formação de cartilagem, osso, tecido adiposo; Miosite ossificante (Formação de osso no músculo). METAPLASIA TRATO RESPIRATÓRIO METAPLASIA COLO UTERINO – METAPLASIA ESCAMOSA ESTÔMAGO – METAPLASIA INTESTINAL METAPLASIA - MECANISMO Irritação persistente: • Agressões mecânicas – próteses dentárias; • Agressões químicas – Fumo; • Inflamações crônicas – gastrite, colo uterino. METAPLASIA - MECANISMO Reprogramação genét ica de cé lu las- t ronco e indiferenciadas • Citocinas, Fatores de Crescimento, Meio Extra-Celular • Alteração da expressão de genes Novo fenótipo Solo fértil para surgimento de neoplasia METAPLASIA ESÔFAGO DE BARRETT ADENOCARCINOMA EB Adenocarcinoma
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