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RESPOSTA CELULAR ÀS AGRESSÕES • Bogliolo/Patologia Geral. Brasileiro-Filho, Geraldo. Editora Guanabara Koogan 2009. • Bases Clinicopatológicas da Medicina. Rubin, Emanuel.Editora Guanabara Koogan 2006. • Patologia Básica 8 edição. Robins, Abbas; Abul K.; Kumar, Vinay; Fausto, Nelson; Mitchell, Richard N. Editora. Elsevier 2008. E-mail: aulafase@yahoo.com.br CONTEÚDO 2 1 Algumas considerações importantes Resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração do estímulo. Consequências da lesão depende do tipo, estado e adaptabilidade da célula. O comprometimento de algum sistema celular produz efeitos secundários generalizados. Primeiro há alteração bioquímica e depois morfológica. 2 Sistemas celulares mais vulneráveis à agressões: Membrana celular Alt. na permeabilidade de membrana e na pressão osmótica Respiração aeróbica ATP e pH, Ca +2 , ativação de enzimas líticas Síntese de ezimas e proteínas hipobiose e metabolismo, potencial de adaptação Integridade genética Síntese de RNA, enzimas e proteínas 3 CAUSAS DE LESÃO CELULAR Privação de Oxigênio (Hipóxia), que ocorre devido: Isquemia – perda de suprimento sanguíneo; Oxigenação inadequada (ex: insuficiência respiratória); Perda da capacidade de transporte de Oxigênio do sangue (ex: anemia). Agentes Físicos: trauma mecânico, extremos de temperatura, radiação, choque elétrico. Agentes químicos e drogas: “venenos”, altas taxas de oxigênio (é tóxico), poluentes do ambiente e do ar, inseticidas e herbicidas, álcool e narcóticos (substs. que fazem dormir), drogas terapêuticas... Agentes infecciosos: vírus, bactérias, fungos e parasitas. 4 Reações imunológicas: quando exacerbadas podem causar lesão celular, bem como atuar na defesa contra agentes biológicos. Ex.: choque anafilático (se desenvolve após a injeção de uma substância com propriedades antigênicas); Anormalidades genéticas: síndromes, malformações congênitas, erros inatos do metabolismo; Desequilíbrios Nutricionais: deficiência de vitaminas, calorias, proteínas; excessos nutricionais ( lipídeos, obesidade...); Envelhecimento Celular: produzida por Radicais Livres. 5 Algumas considerações importantes Alguns sistemas celulares são afetados: Membrana plasmática (Ca, ATP e fosfolipídeos) Respiração aeróbica Síntese de proteína Aparelho genético da célula 6 Mecanismos bioquímicos gerais Depleção de ATP(gerado com ou sem O2) Radicais livres Ca++ intracelular e perda de sua homeostase Defeitos da permeabilidade da membrana Lesão mitocondrial irreversível 7 Mecanismos bioquímicos gerais Lesão mitocondrial irreversível Aumento do Ca++ citosólico Degradação de fosfolipídeos Fosfolipase A2, via da esfingomielina (ácidos graxos livres e ceramídeo) Transição de permeabilidade mitocondrial (poro não-seletivo) Extravasamento do Citocromo c para o citosol. 8 As células podem alterar seu estado funcional em resposta a um estresse de intensidade moderada e manter sua homeostasia. As células reagem a estresses fisiológicos mais excessivos ou a estímulos patológicos adversos: Através de um processo de adaptação; Ao suportar uma lesão reversível; Ao sofrer lesão irreversível e morte. 9 ADAPTAÇÃO CELULAR Ocorre quando estresses fisiológicos excessivos ou alguns estímulos resultam num estado novo, porém alterado, que preserva a viabilidade da célula. Ex: Hipertrofia (aumento na massa da célula) e atrofia (diminuição do tamanho da célula). LESÃO CELULAR REVERSÍVEL São alterações patológicas que podem ser revertidas quando o estímulo é removido ou quando a lesão é leve. Quando o estímulo passa, a célula volta ao seu funcionamento normal, desde que haja disponibilidade de Oxigênio. Ex: edema e esteatose LESÃO CELULAR IRREVERSÍVEL Há a ocorrência de alterações patológicas, que são permanentes e causam morte celular. As células ultrapassam um “ponto sem retorno” e não podem ser mais resgatadas. Ex: Necrose e apoptose 10 Lesão Celular Reversível Características da Lesão Reversível: * Formação de bolhas na membrana celular * Tumefação citoplasmática * Condensação da cromatina * Autofagia dos lisossomos * Agregação de partículas intra-membranosas * Dispersão de ribossomos *Tumefação de RE Tumefação de organelas (ex: mitocondria) e de toda a célula Redução da síntese proteica. * Diminuição da atividade da bomba de Na+ K+ Características da Lesão Celular Irreversível Ocorre rompimento dos lisossomos e autólise Picnose, cariólise e cariorrex (sequência apoptótica = núcleos picnóticos) Defeitos na membrana celular Figuras mielínicas Lise de RE Tumefação intensa de mitocôndrias Densidades amorfas, grandes e floculentas na matriz mitocondrial Influxo maciço de cálcio Lesão celular irreversível Perda de proteínas, coenzimas, enzimas ácidos ribonucléicos e de metabólitos que reconstituem o ATP. Lesão de membranas lisossômicas 13 Lesão celular irreversível Ativação de RNases, DNases, proteases, fosfatases,, glicosidases e catepsinas. Extravazamento de enzimas celulares para o espaço extracelular (CK e LDH no coração). Entrada de macromoléculas extracelulares para a célula. A célula morta é substituída por figuras de mielina que são fagocitadas ou degradadas em ácidos graxos. 14 Mecanismos de lesão irreversível As lesões da membrana se dão por: Disfunção mitocondrial – fosfolipases Perda dos fosfolipideos da membrana Anormalidades citoesqueléticas-proteases Espécies de oxigênio reativo Produtos de degradação de lipídeos São os ácidos graxos livres, acilcarnitina e lisofosfolipídeos 15 Mecanismos de lesão irreversível Produtos de degradação de lipídeos Possuem efeito detergente ou se inserem na membrana Perda dos aminoácidos intracelulares A perda da glicina protege contra lesão estrutural e dos efeitos do Ca++ 16 Lesão por radicais livres São moléculas que apresentam um elétron não- emparelhado em sua órbita externa. Podem ser formados por: Absorção de energia radiante Metabolismo de drogas Reações de oxi-redução no metabolismo Metais de transição – ferro e cobre. H2O2 + Fe++ = OH* + OH- + Fe+++ Óxido nítrico gerado por macrófagos, neurônios e outras células. 17 Lesão por radicais livres OH. + lipídeos = peróxidos que após propagação haverá lesão de membrana. OH. + DNA = inibição da replicação. OH. + proteínas = lesão da membrana. 18 Lesão por radicais livres São inativados por: ácido ascórbico, vitaminas lipossolúveis A e E, catalase, superóxido-dismutase e glutationa- peroxidase, ferro, cobre, selênio, Zinco. 19 Lesão química Pode ocorrer por: Lesão direta combinando-se com alguma organela ou molécula Lesão indireta por metabólitos reativos seja por ligação covalente ou formando radicais livres. O citocromo P-450 costuma modificar a droga. 20 Lesão química Lesão mitocondrial Tumefação por aumento de permeabilidade Influxo de Ca++ Morte celular 21 Morfologia da lesão reversível Tumefação celular Degeneração gordurosa 22 Tumefação celular Microscopicamente é difícil de ver O órgão torna-se túrgido, pálido e aumenta de peso Pode ser visto pequenos vacúolos intracitoplasmáticos – degeneração hidrópica Alterações ultraestruturais. 23 Tumefação celular Alterações ultraestruturais Formação de bolhas na MP Apagamento e distorção das microvilosidades Figuras mielínicas Alterações mitocondriais ( densidades amorfas e tumefação) Dilatação do RER Desagregação de elementos fibrilares e granulares no núcleo 24 Os mecanismos de lesão celular podem ser: 1) Depleção do ATP: Quando ocorre diminuição do ATP (por anóxia, isquemia, envenenamento), ocorre falha nas bombas de sódio e potássio, que são localizadas na membrana celular, levando a entrada de Na e água, o que causa edema intracelular. Esse é o início da falência celular, pois todos os mecanismos dependentes de energia são afetados, podendo ocorrer morte celular. 2) Lesão mitocondrial: Lesões celulares frequentemente são acompanhadas por alterações morfológicas das mitocôndrias. As mitocôndrias são lesadas por diversos mecanismos, e essas lesões podem levar a morte celular por diminuição na produção de energia. 25 Texto Explicativo Os mecanismos de lesão celular podem ser: 3) Influxo de cálcio para o citosol e perda da homeostase do cálcio: A homeostase do cálcio é indispensável para a manutenção das funções celulares. A falência da bomba de cálcio promove a sua entrada para a célula e seu acúmulo no citoplasma. O cálcio promove a ativação de diversas enzimas que promovem a inativação do ATP (ATPases), lise das membranas celulares (fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas (proteases) e fragmentação da cromatina (endonucleases). 26 Texto Explicativo Os mecanismos de lesão celular podem ser: 4) Acúmulo de radicais livres do oxigênio: Como consequência do metabolismo celular normalmente há formação de pequena quantidade de radicais livres, que tem potencial lesivo para as células. Estas possuem mecanismos de defesa que evitam danos por estes radicais livres (vitamina C, catalase, superóxido- dismutases, glutation peroxidase, ferritina, ceruloplasmina). Porém um desequilíbrio neste sistema (aumento da formação e/ou diminuição da inativação) pode levar a lesões celulares. 27 Texto Explicativo Os mecanismos de lesão celular podem ser: 5) Defeitos na permeabilidade das membranas: A perda da permeabilidade seletiva das membranas celulares causa uma série de transtornos à célula, permitindo a entrada ou escape de substâncias. Esta lesão pode ser causada por falta de energia (isquemia) ou por lesão direta por toxinas, vírus, substâncias químicas, fragmentos do complemento, etc. Os mecanismos bioquímicos envolvidos são: disfunção mitocondrial, perda de fosfolipídios das membranas, anormalidades no citoesqueleto, radicais livres, subprodutos da fragmentação dos lipídios. 28 Texto Explicativo
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