2.causas.e.mecanismos.das.lesões celulares

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Milton Santamaria Jr. 
PATOLOGIA GERAL 
Causas e mecanismos das 
lesões celulares 
Causas da Lesão Celular 
Ausência de 
O2: hipóxia, 
anóxia e 
isquemia Agentes 
Infecciosos: 
vírus, bactérias, 
fungos 
Agentes 
Físicos: trauma, 
temperatura, 
radiação 
Desequilíbrio 
Nutricional: 
deficiência 
vitamínica, 
excesso de 
lipídios 
Distúrbios 
Genéticos: 
síndromes, 
agentes 
ambientais 
Reações 
Imunológicas: 
reações 
anafiláticas, 
doenças 
autoimunes 
Agentes 
Químicos: 
venenos, 
drogas, CO2, 
glicose 
Causa das lesões celulares 
Hipóxia (deficiência de oxigênio) 
Causa: Insuficiência Cardio-Respiratória (oxigenação inadequada) 
Dependendo da gravidade a célula pode adaptar, sofrer lesão ou morrer 
Artéria 
femoral 
Obstrução 
patológica 
Atrofia das células do 
músculo esquelético Mortes por falta de O2 (hipóxia) 
no acidente da boate Kiss 
Causa das lesões celulares 
Isquemia (perda do suprimento sanguíneo) 
Oxigênio e nutrientes 
Dano maior que a hipóxia 
Um trombo pode 
bloquear a circulação 
sanguínea no cérebro 
Causa das lesões celulares 
Agentes físicos 
Trauma mecânico Queimadura intensa 
Frio intenso 
Choque elétrico 
Radiação 
Causa das lesões celulares 
Agentes químicos e drogas 
Arsênico, cianeto, 
sais de mercúrio 
Poluição e poluentes 
Álcool, cigarro e drogas 
Derivadas das membranas danificadas 
Alvos da Lesão Celular 
 Respiração aeróbica e produção de ATP 
 Integridade das membranas celulares 
 Acúmulo de radicais livres 
 Síntese proteica 
 Integridade do componente genético 
Fosforilação 
oxidativa 
Produção 
de ATP 
Glicólise 
anaeróbica 
Glicogênio pH Fonte aeróbica: utiliza oxigênio 
Fonte anaeróbica: não utiliza oxigênio 
Fonte 
alternativa 
de energia 
Ruim à 
célula 
Produção 
do ácido 
lático 
Metabolismo de energia celular alterado 
Redução do pH intracelular diminui a atividade de muitas enzimas 
Mecanismo das lesões celulares 
Diminuição do ATP (lesões hipóxias) 
 ATP: energia para a célula (transporte de membrana, síntese proteica, 
lipogênese, etc. 
Lesão 
celular 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Na+ 
Canal de sódio 
(sem gasto de 
energia) 
Sódio Potássio ATPase 
(Bomba de Na e K) 
K+ Na+ 
K+ 
Água 
EDEMA 
CELULAR 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Sódio 
possui 
alto poder 
osmótico 
Apoptose 
Necrose 
Mecanismo das lesões celulares 
Fluxo intracelular do cálcio 
Mitocôndria REL 
Célula 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ Ca
++ 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ 
Canal de 
cálcio 
ATPase 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ 
Ca++ 
 Sinalização intracelular 
 Contração muscular 
 Ativação enzimática 
 Inibição enzimática 
Mecanismo das lesões celulares 
Perda da homeostasia do cálcio 
 Como o cálcio regula diversos processos 
metabólicos, a perda da homeostase 
acarreta em diversos processos 
celulares lesivos 
Apoptose 
Mecanismo das lesões celulares 
Dano mitocondrial 
 Produção de ATP por via aeróbia 
Citocromo c transporta elétrons na mitocôndria 
Permeabilidade 
Apoptose 
Radicais Livres 
 Espécies químicas que possuem um elétron 
sem par na órbita externa 
 Energia instável 
 Reações com moléculas adjacentes 
 Lipídios, proteínas, carboidratos 
Mecanismo das lesões celulares 
Acúmulo de radicais livres derivados do oxigênio (estresse 
oxidativo) 
 Radicais livres: possuem elétron da última camada desemparelhado (livre) sendo 
altamente reativos (alta capacidade de se ligar em lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos) 
O2 
Oxigênio molecular (pouco reativo, possui 8 elétrons (está completo) 
na última camada) 
Radicais livres: O2º (íon superóxido) 
 H2O2 (peróxido de hidrogênio) 
 OHº (radical hidroxila) 
e- 
Ao se ligarem em outras estruturas estas perdem a função 
 
Produção: RE, peroxissomos e mitocôndria 
Efeitos dos Radicais Livres 
 Peroxidação lipídica das membranas 
 A interação promove a propagação autocatalítica 
 Modificação oxidativa das proteínas 
 Fragmentação protéica 
 Lesões no DNA 
 Rupturas em um dos filamentos de DNA 
Formação dos radicais 
livres e neutralização dos 
mesmos em água 
Acúmulo de radicais livres 
derivados do oxigênio 
 Redução do oxigênio molecular em água 
 Formas reativas do oxigênio parcialmente 
reduzidas 
 Desequilíbrio entre o sistema de geração e 
eliminação dos radicais livres causa estresse 
oxidativo 
Acúmulo de radicais livres derivados do oxigênio (estresse 
oxidativo) 
Mitocôndrias Leucócitos 
Mecanismo das lesões celulares 
Acúmulo de radicais livres derivados do oxigênio (estresse 
oxidativo) 
 
Retículo endoplasmático (estrese de retículo) 
 Quadros de hipóxia, malformação proteica, privação nutricional desenvolve o 
estresse do retículo permitindo que ele produza ROS – reative oxygen species ou 
ERO – espécimes reativas do oxigênio. 
Peroxissomos 
 Degradação de ácidos graxos: geração de espécies reativas de oxigênio e 
nitrogênio 
 Oxidases: geração de ROS (produção de peróxido de hidrogênio e superóxido) e 
RNS (reative nitrogen species) - produção de peroxinitrito 
Mecanismo das lesões celulares 
Vias de proteção contra ROS (antioxidantes) 
 Reação de Fenton (química, não envolve enzima) 
 Superóxido dismutase (mitocôndria e citosol) 
 Catalase (peroxissomos) 
 Glutationa peroxidase 
 Glutationa redutase 
Enzimáticas 
Geradores de ROS (produção de radicais livres) 
 Reação oxi-redução (cadeia respiratória) 
 Metais de transição (Ferro e Cobre) 
 Radiação ionizantes 
 Óxido Nítrico (NO) – RNS (peroxinitrito) 
Mitocôndria produz oxidantes e antioxidantes 
Lesão celular pelo acúmulo de radicais livres derivados do 
oxigênio (estresse oxidativo) 
Mecanismo das lesões celulares 
KELLY, 2003 
Estresse oxidativo Inflamação Lesão tecidual 
Lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos 
Lesão celular pelo acúmulo de radicais livres derivados do 
oxigênio (estresse oxidativo) 
Mecanismo das lesões celulares 
Mecanismo das lesões celulares 
Defeitos na permeabilidade da 
membrana 
 Disfunção mitocondrial: redução da síntese de 
fosfolipídios (afeta todas as membranas celulares 
 Perda de fosfolipídios de membrana: níveis 
de Ca+ aumentados no citosol favorecem a 
degradação de fosfolipídios 
 Anormalidades no citoesqueleto: níveis 
aumentados de Ca + ativam proteases que 
danificam o citoesqueleto, além de causar edema 
sendo susceptível à estiramento e ruptura 
Alterações na 
permeabilidade da 
mitocôndria são 
causadas pela redução 
da síntese de 
fosfolipídios 
Lesão na membrana dos lisossomos 
 Ruptura dos lisossomos 
 Extravasamento das enzimas 
 Degradação celular 
Consequências do dano à 
membranas 
 Perda do equilíbrio osmótico com influxo de 
fluidos e íons 
 Perda de proteínas, enzimas e ácidos 
nucleicos 
 Digestão enzimática de componentes 
celulares 
Redução na síntese proteica 
Anabolismo Catabolismo 
Catabolismo 
maior que 
anabolismo 
Síntese 
proteica 
(usa ATP) 
Quebra 
proteica 
(produz ATP) 
ATP 
X 
Atrofia ou 
dano 
celular 
Célula consome suas 
próprias proteínas para 
garantir seu funcionamento 
Redução permanente ou prolongada de ATP 
encaminha a célula para os eventos demorte celular 
Pele dos nutridos Pele dos desnutridos 
P
e
le
 d
o
s
 n
u
tr
id
o
s
 
P
e
le
 d
o
s
 d
e
s
n
u
tr
id
o
s
 
MORTE 
“BARULHENTA” 
MORTE 
“SILENCIOSA” 
Mecanismo das lesões celulares 
Em síntese