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Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 1 Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Seminário de Biopatologia nº3 26 de Setembro de 2006 AATTEERROOSSCCLLEERROOSSEE,, DDOOEENNÇÇAASS DDOOSS GGRRAANNDDEESS EE PPEEQQUUEENNOOSS VVAASSOOSS Caros amigos e colegas, Antes de se poderem deliciar com mais um seminário de Biopatologia, são necessárias algumas instruções de navegação: ** A Comic Sans MS está o enunciado do seminário disponibilizado pelo serviço. ** A Times New Roman estão as respostas às perguntas propostas e alguma informação retirada do Robbins and Cotran (7ª edição) e dos nossos apontamentos do seminário. Achamos que seria útil fazermos uma pequena introdução teórica (o que tanta falta faz no seminário!) e ir fazendo umas achegas ao longo do seminário, para que os assuntos não caiam do céu! Os esquemas usados nesta desgravada, e apresentados no seminário, foram também retirados do Robbins and Cotran (7ª edição). Não se assustem com o tamanho do seminário! Vão ver que tem muitas imagens! Vá, não percam mais tempo! Hope you enjoy it ☺ INTRODUÇÃO A arteriosclerose designa o espessamento e perda de elasticidade das paredes arteriais. São reconhecidos 3 padrões de arteriosclerose, que variam na patofisiologia, clínica e consequências patológicas: • Aterosclerose: padrão mais frequente e mais grave Caracteriza-se por lesões na íntima – ateromas ou placas fibroadiposas ou ateromatosas – que se projectam para o interior do vaso, obstruem o lúmen vascular e enfraquecem a média subjacente. Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 2 • Esclerose de calcificação media de Mönckeberg: depósitos de calcificação na muscular das artérias em pessoas com idade superior a 50 anos. • Arteriolosclerose: afecta pequenas artérias e arteríolas. Existem duas variantes anatómicas, hialina e hiperplástica, ambas associadas com o espessamento da parede dos vasos com estreitamento do lúmen que pode causar lesão isquémica. Frequentemente associada à hipertensão e diabetes mellitus. O processo chave da aterosclerose é o espessamento da íntima e a acumulação lipídica. O ateroma ou placa ateromatosa consiste numa lesão focal aumentada inicialmente dentro da íntima, tendo um núcleo lipídico (colesterol e ésteres de colesterol) grumoso, amarelo e macio, coberto por uma cápsula fibrosa branca e firme. As lesões ateroscleróticas geralmente envolvem apenas uma circunferência parcial da parede arterial e variam ao longo do comprimento do vaso. Focais e escassamente distribuídas no início, as lesões ateroscleróticas tornam-se progressivamente numerosas e difusas com o progresso da doença. Nos humanos, a aorta abdominal está geralmente muito mais envolvida nestas lesões do que aorta torácica e estas tendem a ser mais proeminentes à volta da origem dos principais ramos. Por ordem decrescente (a seguir aorta abdominal) os vasos mais envolvidos são as coronárias, as poplíteas, as carótidas internas e vasos do polígono de Willis. Factores de Risco A prevalência e severidade da doença entre indivíduos e grupos está relacionada com vários factores, alguns constitucionais, mas outros adquiridos e potencialmente controláveis. - Factores constitucionais: Idade: Aterosclerose não é clinicamente evidente até à meia-idade ou mais tarde, quando as lesões arteriais precipitam as lesões de órgãos. Entre os 40 e os 60 anos a incidência de enfarte do miocárdio é elevada cinco vezes. Sexo: Os homens são muito mais propensos para a aterosclerose e suas consequências do que as mulheres. Genética: A predisposição familiar bem estabelecida para a aterosclerose e doença cardíaca isquémica é poligénica. (ex: hipercolesterolemia familiar) Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 3 - Factores de risco potencialmente reversíveis (não genéticos, particularmente a dieta, estilo de vida e hábitos individuais): Hiperlipidemia: Hipercolesterolemia. Níveis elevados de colesterol plasmático são suficientes para estimular o desenvolvimento de lesões mesmo se outros factores de risco estiverem ausentes. As LDL estão associadas com o aumento do risco e as HDL têm efeito protector. Hipertensão: factor de risco major para a aterosclerose em todas as idades. Hábitos tabágicos Diabetes Mellitus: induz hipercolesterolemia e aumenta marcadamente a predisposição para a aterosclerose. Outros factores: pacientes com homocistenúria (níveis elevados de homocisteína no sangue e urina) têm doença vascular prematura. Alguns marcadores da função hemostática e trombótica e inflamação são potentes preditores do risco de eventos ateroscleróticos (PAF-1 e proteína C-reactiva). CASO 1 Homem de 65 anos de idade deu entrada no Serviço de Urgência com história recente (4 horas) de dor intensa pré-cordial com irradiação para o braço esquerdo. Suspeitou-se de enfarte do miocárdio. A angiografia coronária revelou estenose acentuada da coronária descendente anterior esquerda (De todas as coronárias, esta é a mais propicia a gerar doença aterosclerótica, uma vez que o fluxo sanguíneo nesta artéria é maior e mais turbulento). Foi tratado com activador do plasminogénio (activa a via da fibrinólise, tentando dissolver o coágulo), que restaurou o fluxo sanguíneo na artéria coronária e reduziu a intensidade da dor. Em simultâneo iniciou-se tratamento com aspirina. Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 4 Onze dias depois o doente apresentou-se com dor pré-cordial. Dois dias depois começou a apresentar sinais de dispneia (por acumulação de liquido no espaço alveolar, devido a insuficiência cardíaca esquerda, dado que grande parte da parede do ventrículo esquerdo foi afectada não tendo sido compensada) e morreu subitamente. A figura 1 mostra a artéria coronária em corte transversal na zona da oclusão. A figura 2 mostra a artéria coronária de um outro indivíduo em corte longitudinal. Qual a designação das estruturas assinaladas pelas setas? Trombos na artéria coronária. “Qual a razão de ser trombo e não uma placa de ateroma?” Ao contrário do trombo, a placa de ateroma é uma elevação no endotélio e que não ocupa todo o lúmen do vaso; o sangue está coagulado, o que acontece em trombos e não nas placas de ateroma. A figura 3a mostra um corte histológico da artéria coronária na zona da oclusão. Identifique as áreas assinaladas nas figuras 3b, 3c, 3d e 3e. Em comparação com uma artéria coronária normal, descreva as principais alterações histológicas Fig.1 Fig. 2 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 5 Fig. 3b – adventícia Fig. 3c – túnica média Fig. 3d – túnica intima Fig. 3e – trombo Como principal alteração histológica, identifica-se um grande aumento da espessura da túnica íntima, sinal claro de um processo aterosclerótico. Outras alterações observáveis são a grande diminuição do lúmen do vaso provocado pela existência do trombo, bem como um aspecto mais claro, em comparação com a artéria coronária normal, devido à deposição de lipídeos. A lesão endotelial e o subsequente desenvolvimento de aterosclerose constituem um dos principais factores de risco para o enfarte do miocárdio. A aterosclerose é uma doença de progressão lenta com fases de evolução identificáveis na maioria dos casos. A figura 4 mostra a superfície da íntima da artéria aorta (e não de uma coronária, como estava no enunciado; até se vêem as artérias vertebrais!) com a forma mais inicial de lesão ateroscleróticaque é possível visualizar (seta). Como se designa este tipo de lesão? Fig. 3a Fig. 3b Fig. 3c Fig. 3d Fig. 3e Fig. 4 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 6 Estria lipídica. As estrias lipídicas são a lesão primária no processo aterosclerótico e são constituídas por células espuma (macrófagos) preenchidas por lipídeos, e também por linfócitos T e lipídeos extracelulares, em menor quantidade que na placas ateroscleróticas. Como não provocam uma grande elevação da parede do vaso, não causam grandes alterações no fluxo sanguíneo. Normalmente evoluem para placas ateroscleróticas Identifique as lesões assinaladas na figura 5. São placas de ateroma. Esta lesão inicia-se no interior da túnica íntima e as placas têm uma cor amarelada, uma superfície lisa e ligeiramente saliente. Estas desenvolvem-se primariamente nas artérias elásticas (aorta, carótidas e ilíacas, por exemplo.) e nas artérias musculares de grande e médio calibre (coronária e poplítea, por exemplo). Nas pequenas artérias, as placas podem ocluir o lúmen, comprometendo o fluxo sanguíneo para órgãos mais distais e causando lesão isquémica. As placas podem também romper e formar trombos que obstruem o fluxo sanguíneo. Nas grandes artérias as placas envolvem também a túnica média, enfraquecendo a parede do vaso o que pode levar ao aparecimento de aneurismas que podem romper. Por fim, as placas de ateroma podem ser friáveis causando êmbolos na circulação distal. As placas ateroscleróticas têm 3 componentes principais: 1. Células (células musculares lisas (SMC), macrófagos e linfócitos) 2. Matriz extracelular (colagéno, fibras elásticas e proteoglicanos) 3. Lipídeos intra e extraclulares As placas geralmente continuam as alterações e aumentam progressivamente através da morte celular e degeneração, síntese e degradação de matriz extracelular e organização de um trombo. Além disso, os ateromas muitas vezes tornam-se calcificados. Na figura 6 identifique as células vacuolizadas localizadas na íntima (seta). Qual o tipo de moléculas fagocitadas pelas células assinaladas na figura 6? Fig. 5 Fig. 6 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 7 As células presentes são células espuma. São células derivadas de macrófagos (que têm agora um aspecto xantelasmizado) ou de células musculares lisas, aparecendo numa fase inicial do processo aterosclerótico (aquando das estrias lipídicas) e fagocitando lipoproteínas e LDL oxidadas. Vamos lá organizar as ideias: Na figura vemos a sequência provável das interacções celulares na aterosclerose. A hiperlipidemia e outros factores de risco levam a lesão endotelial, resultando na adesão de plaquetas e monócitos e na libertação de factores de crescimento, que por sua vez levam à migração e proliferação do músculo liso. As células espuma são derivadas dos macrófagos e das células musculares lisas, enquanto que os lípidos extracelulares resultam ou da sua entrada directa na celula ou da degeneração das células espuma. A acumulação de colesterol na placa reflecte um desequilíbrio no seu metabolismo e as HDL ajudam a eliminar estas acumulações. As células musculares lisas migram para a íntima, proliferam e produzem matriz extracelular, incluindo colagéneo e proteoglicanos. Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 8 Nesta figura estão representadas as alterações graduais da parede arterial após lesão do endotélio: 1- Parede Normal 2- Lesão endotelial, aumento da permeabilidade e adesão de monócitos e plaquetas; acumulação de lipoproteínas na parede do vaso; 3- Migração de monócitos do lúmen para a íntima e transformação em macrófagos e células espuma; migração de células musculares lisas da média para a intima, promovida pela libertação de factores das plaquetas activadas, dos macrófagos e das células endoteliais; modificação das lipoproteínas por oxidação 4- Proliferação das células musculares lisas na intima, com formação de matriz extracelular (acumulação de proteoglicanos e colagéneo) 5- Placa de ateroma completamente desenvolvida, com acumulação de lípídeos intra e extracelularmente Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 9 A figura 7 mostra secções da aorta de três indivíduos diferentes. Classifique-as de acordo com o grau de gravidade da aterosclerose. Descreva as principais diferenças entre A e B e entre B e C. A – Pequena gravidade; com estrias lipídicas e algumas placas de ateroma, principalmente junto à bifurcação das ilíacas. B – Gravidade media; formação de placas de ateroma, sem grande ulceração C – Gravidade major; apresenta maior número de lesões, sendo que as placas deixaram de ter um aspecto liso, tendo agora um aspecto irregular – placas ulceradas. Neste caso, depois da formação das placas há perda da sua superfície (ulceração), havendo maior facilidade em ocorrer formação de trombos. Provavelmente este doente apresentaria membros inferiores isquémicos devido à má circulação provocada pela aterosclerose avançada. Na figura 8 identifique as estruturas assinaladas pelas letras L, F e C. Indique os componentes celulares e moleculares predominantes em estruturas dos tipos F e C. L – Lúmen do vaso F – Cápsula fibrosa C – Centro necrótico A cápsula fibrosa e o centro necrótico fazem com que a placa aterosclerótica, que tem uma disposição excêntrica, diminua acentuadamente o lúmen do vaso. De notar que esta placa terá já muito tempo de evolução. A cápsula fibrosa é constituída por: a) células musculares lisas, b) macrófagos, c) células espuma, d) linfócitos T, e) colagéneo, f) elastina e g) proteoglicanos. Já o centro necrótico é constituído por: a) detritos celulares b) cristais de colesterol, c) células espuma, d) cálcio, e) fibrina, f) trombos e g) proteínas do plasma Ora bem, concluindo: Fig. 7 Fig. 8 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 10 A figura 9a mostra uma artéria coronária com oclusão completa provocada por uma placa de ateroma. Identifique cada uma das áreas assinaladas nas figuras 9b, 9c e 9d. B – Trombo C – Placa de Ateroma D – Ulceração da placa de ateroma Nestas imagens, observa-se uma das complicações resultantes da formação de uma placa de ateroma – trombose. Neste caso o lúmen está completamente ocluido As figuras 10, 11, 12 e 13 mostram exemplos das principais consequências da aterosclerose. Identifique cada uma das imagens. Enfarte do miocárdio; com atingimento da parede anterior e do septo interventricular, provocado pela aterosclerose das coronárias. De notar que o enfarte é recente – a espessura da parede mantêm- se; quando é antigo há substituição por tecido fibroso e diminuição da espessura da parede, evoluindo-se para um caso de insuficiência cardíaca. Fig. 9a Fig. 9c Fig. 9d Fig. 9b Fig. 10 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 11 Enfarte cerebral; provocado pela aterosclerose dos vasos que constituem o polígono de Willis. Note-se que também se trata de um enfarte recente, dado que o parênquima encefálico ainda está íntegro. Quando há necrose, devido à ausência de tecido conjuntivo local, não há cicatrização com fibrose ficando uma loca "vazia" no local do enfarte, resultado da remoção por macrófagos do tecido necrosado. Aneurisma da Aorta (dilatação local da parede do vaso); daqui podem advir várias consequências: a) rotura do aneurisma com surgimento de uma hemorragia que pode levar a um choque hipovolémico,b) compressão de estruturas vizinhas, tais como o uréter, c) erosão das vértebras, d) obstrução do vaso levando a uma lesão isquémica, e) formação de um êmbolo. NOTA: existem os chamados verdadeiros e os falsos aneurismas. Nos primeiros, há uma dilatação de todas as camadas da parede do vaso, enquanto que no segundo apenas ocorre dilatação da adventícia. Gangrena (necrose isquémica das extremidades); devido a aterosclerose da artéria aorta ou das artérias ilíacas. Fig. 12 Fig. 11 Fig. 13 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 12 Para as mentes mais confusas: - Sumário da historia natural, características morfológicas, principais eventos patogénicos e complicações clínicas da aterosclerose nas artérias coronárias. A lesão aterosclerótica avançada está em risco para as seguintes alterações patológicas: • Rotura focal, ulceração ou erosão da superfície luminal da placa ateromatosa pode resultar na exposição de substâncias trombogénicas que induzem a formação de um trombo ou descarga de detritos na corrente sanguínea, produzindo um microembolo. • Hemorragia na placa, pode ser iniciada pela ruptura da cápsula fibrosa circundante ou das finas paredes capilares que vascularizam a placa. • Trombose, geralmente ocorre quando as lesões se desfazem e podem obstruir o lúmen parcial ou completamente. • Dilatação aneurismática, que pode resultar de uma atrofia induzida pelo ATH da média circundante, com perda de tecido elástico e provocar o enfraquecimento e potencial rotura. CASO 2 Mulher de 37 anos de idade com níveis plasmáticos de colesterol total de 402 mg/dl (os valores de referência variam entre 120 e 200 mg/dL). Não fumadora, Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 13 não hipertensa e não diabética. Com história familiar positiva de doença cardiovascular. Após exame físico foram detectados xantoma tendinoso e anel da córnea (sinais de deposição de lipídeos). Após tratamento com estatinas (inibem indirectamente os níveis de colesterol circulante, por inibição da HMG CoA redutase, uma enzima chave na síntese hepática do colesterol), os níveis plasmáticos de colesterol total baixaram para 253 mg/dL. Após consulta de aconselhamento genético foi possível elaborar o heredograma da família (probando assinalado com seta). Qual o diagnóstico mais provável? Hipercolesterolemia familiar A figura 14 mostra em grande ampliação a histologia da área subepitelial de um xantoma tendinoso. Identifique as células assinaladas pela seta. São macrófagos; nos xantomas tendinosos há Fig. 14 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 14 acumulação de lipídeos (dentro destes macrófagos) nas bainhas dos tendões. Tendo em conta o diagnóstico clínico, foi pedida a realização de um teste genético para confirmação de diagnóstico. Este teste revelou uma mutação genética inactivamente no probando. Nos restantes elementos da família foi possível demonstrar segregação entre a mutação e os fenómenos em causa. Qual o gene provavelmente mutado? Mutações no gene que codifica o receptor das LDL. Estes receptores estão envolvidos no transporte e metabolismo do colesterol, sendo que alterações nos mesmos levam a uma desregulação dos níveis de colesterol circulante, o que poderá ter como consequências o aparecimento prematuro de aterosclerose e o aumento do risco de desenvolvimento de enfarte do miocárdio. Tendo em conta os níveis plasmáticos de colesterol pré-tratamento, é mais provável tratar-se de uma mutação homozigótica ou heterozigótica? Trata-se de uma mutação heterozigótica; os heterozigóticos possuem ainda 50% dos receptores das LDL normais, levando a aumentos dos níveis de colesterol para o dobro ou triplo. Já os homozigóticos, tendo o dobro da dose do gene mutado (ausência de receptores das LDL normais), são mais severamente afectados, apresentando níveis de colesterol plasmático cerca de 5 a 6 vezes maiores. CASO 3 Homem de 82 anos de idade com discreta hipertensão arterial. Faleceu devido a acidente vascular cerebral. A figura 15 mostra a histologia de uma arteríola no rim deste indivíduo. Descreva a alteração presente neste vaso. O lúmen do vaso está ligeiramente mais estreito e há um espessamento mais ou menos homogéneo da parede do vaso – espessamento hialino. Este espessamento consiste em material amorfo e de coloração mais rosa e resulta do extravasamento de componentes do plasma para o endotélio vascular e da produção excessiva de matriz extracelular pelas células musculares lisas. Fig. 15 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 15 Como se designa esta alteração vascular? Arteriolosclerose hialina. Esta patologia é mais frequente em doentes idosos, quer normotensos, quer hipertensos. CASO 4 Mulher de 67 anos de idade com hipertensão arterial grave (pressão diastólica de 130 mm Hg) não controlada. Faleceu por causa cardíaca não esclarecida. A figura 16 mostra a histologia de uma arteríola no rim da doente. Descreva a alteração presente neste vaso. Observa-se um grande espessamento da parede do vaso (disposição em camadas concêntricas de lâminas com células musculares lisas e membrana basal espessa e duplicada), bem como um lúmen bastante ocluido. Como se designa esta alteração vascular? Arteriolosclerose Hiperplástica (ou hiperplásica ou proliferativa). Esta patologia está mais relacionada com grandes elevações da pressão arterial. Na hipertensão maligna, estas alterações hiperplásticas são acompanhadas por depósitos de necrose fibrótica e aguda – arteriolite necrosante. CASO 5 Mulher de 38 anos deu entrada no Serviço de Urgência com dor aguda pré- cordial. Duas semanas antes deste episódio a doente teve um parto eutócico. Durante a gravidez a doente já havia tido episódios do dor torácica. A pressão sanguínea era de 130/65 mm Hg e não tinha história prévia de hipertensão. A ultrasonografia cardíaca revelou regurgitação aórtica moderada. A tomografia computorizada do tórax revelou alterações inflamatórias do arco aórtico e discreta efusão pericárdica. Após a administração intra-venosa Fig. 16 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 16 de uma substância de contraste, a tomografia computorizada do tórax revelou uma dilatação da aorta ascendente com um diâmetro máximo de 4,5 cm (setas). Qual o diagnóstico mais provável? Dissecção da aorta; uma das causas mais comuns é a aterosclerose, sendo que é também característica no síndrome de Marfan. É geralmente classificada em dois tipos: a) tipo A – mais comum e mais grave, envolvendo a porção ascendente ou as porções ascendente e descendente da aorta; b) tipo B – lesões distais que não envolvem a porção ascendente da aorta, na maior parte dos casos começando distalmente à artéria subclávia esquerda. Quando ocorre ruptura é normalmente fatal devido à invasão hemorrágica do pericárdio, pleura ou peritoneu. Após ressecção cirúrgica do segmento anormal da aorta foi possível observar as alterações documentadas na figura 17. Identifique as áreas assinaladas pelas letras A, B e C. Descreva a área circundada. A – Lúmen B – Túnica Media C – Adventícia Na área circundada, observa-se sangue acumulado na túnica media, aproximadamente entre os dois terços internos e o terço externo, tendo ocorrido dissecção/dissociação das suas fibras elásticas. Houve, então, a formação de um canal preenchido por sangue no interior da parede aórtica, o qualpode rebentar, causando uma hemorragia maciça. A figura 18 mostra uma artéria aorta de um indivíduo que sofreu morte súbita. Identifique as áreas assinaladas pelas setas pretas e brancas. Fig. 17 Fig. 18 Aterosclerose, doenças dos grandes e pequenos vasos 17 As setas pretas evidenciam o lúmen da aorta ascendente e descendente com placas de ateroma, enquanto que as setas brancas mostram a dissecção da aorta, contendo sangue em grande parte coagulado. Et voilá! Eis que o seminário chegou ao fim! Esperamos que este P.F. (prato feito, segundo a Professora Leonor David!) vos ajude no vosso estudo! Estamos, segundo a mesma autora, tutti morti! Completamente scrachatti! Fizemos o melhor que podíamos, dada a má qualidade da gravação… Sim, a Professora Elsa deve ter uma onda sonora especial que só deve chegar aos seus ouvidos! E ainda diz: “Ah… Julgava que estava a falar alto!” Valeram-nos os apontamentos e o livro… No entanto, como “herrar é umano”, agradecemos que nos avisem se encontrarem algum erro ou nos procurem se tiverem alguma dúvida (nós vamos certamente saber reencaminhar-vos para alguém que perceba mais do assunto que nós!). ☺ Muito boa sorte para este ano tramado que vai começando a apertar! Hugo Oliveira Susana Lopes Raquel Diz Turma 13
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