Lesões celulares

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Lesões celulares
Profa Renata Manfrinato
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Mecanismos fundamentais das lesões celulares
O ambiente interno do nosso organismo é dotado de mecanismos de proteção e regulação que nos permite de vivermos em um ambiente sujeito a amplas variações nas suas condições, com extremos de temperatura, umidade do ar, pressão de O2, qualidade do ar, etc.
Dessa forma, células permanecem íntegras morfo e fisiologicamente (homeostase). 
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Adaptação e lesão celular
A célula responde a um estímulo de forma a se adaptar ou não a esse.
Adaptação celular : Como, por exemplo: uma demanda por maior trabalho das fibras musculares, neste caso hipertrofia. Estas adaptações podem ocorrer em situações normais como a gravidez (hiperplasia dos ácinos mamários), menopausa (atrofia do endométrio) ou situações anormais, como ocorre na hipertensão arterial, por causa do aumento da resistência vascular periférica que promove hipertrofia cardíaca. 
Lesão celular: Se o estímulo nocivo for mais intenso ou mais prolongado, a capacidade adaptativa da célula é excedida e ocorre lesão celular. 
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Resposta celular à um estímulo
 Estímulo nocivo (causa)
Alteração Bioquímica
Alteração Morfológica
 (lesão celular)
Alteração 
Fisiológica
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Tipos de lesões celulares
Esta lesão celular pode ser reversível ou irreversível. A lesão celular reversível ocorre quando a célula agredida pelo estímulo nocivo sofre alterações rfológicos e funcionais, porém mantém-se viva, recuperando-se quando o estímulo nocivo é retirado ou cessa. A lesão celular é irreversível quando a célula torna-se incapaz de recuperar-se depois de cessada a agressão, caminhando para a morte celular (necrose ou apoptose). 
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Causas das lesões celulares
1) Privação de oxigênio (hipóxia ou anóxia) - insuficiência respiratória; 2) Isquemia – alteração do fluxo sanguíneo, obstrução venosa; 3) Agentes físicos - trauma mecânico, queimaduras, radiação solar, choque elétrico; 4) Agentes químicos - álcool, medicamentos, poluentes ambientais, venenos, drogas ilícitas; 5) Agentes infecciosos - vírus, bactérias, fungos, parasitos; 6) Reações imunológicas - doenças auto-imunes, reação anafilática (anafilaxia); 7) Defeitos genéticos - anemia falciforme; 8) Alterações nutricionais - obesidade, má-nutrição.
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Mecanismos de lesão celular
Princípios: 1) A resposta celular depende do tipo da agressão, sua duração e sua intensidade; 2) As consequências da agressão à célula dependem do tipo celular, estado e adaptabilidade da célula agredida. 3) As lesões celulares causam alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais componentes celulares.     a) respiração aeróbia     b) membranas celulares     c) síntese protéica     d) citoesqueleto     e) aparato genético da célula 
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Mecanismos relacionados com as lesões celulares
Mecanismos 1 - Depleção do ATP 2 - Lesão mitocondrial 3 - Influxo de cálcio para o citosol e perda da homeostase do cálcio 4 - Acúmulo de radicais livres do oxigênio 5 - Defeitos na permeabilidade das membranas 
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Depleção do ATP
Quando há depleção do ATP (por anóxia, isquemia, envenenamento), a falta de energia produz falha das bombas de sódio e potássio, que são localizadas na membrana celular. Com isto há entrada de Na+ e água e saída de K+, produzindo edema intracelular (tumefação celular).  A célula então inicia glicólise anaeróbia, que é menos eficiente, gerando menos energia, produzindo substâncias ácidas (ácido lático, fosfatos inorgânicos). Com isto há queda do pH intracelular.
Nos estágios iniciais, a lesão é reversível. 
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Perda da Permeabilidade seletiva das membranas
A perda da permeabilidade seletiva das membranas celular, mitocondrial, lisossomal, 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:  extravasamento lisossomal (necrose), disfunção mitocondrial (apoptose), perda de fosfolipídios das membranas, anormalidades no citoesqueleto, radicais livres, subprodutos da fragmentação dos lipídios. 
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Falha na bomba de íons Cálcio
A falha na bomba de Cálcio também pode ser consequência da depleção de ATP. Essa falha faz com que o cálcio comece a se acumular no citosol, ativando enzimas tais como as proteases, ATPases, endonucleases e outras, que causam destruição de componentes importantes da célula (proteínas, ATP, ácidos nucléicos, membranas), podendo levar lesão irreversível, e consequentemente à morte celular.
A falência da bomba de cálcio promove a sua entrada para a célula (influxo) e seu acúmulo no citoplasma, além do seu escape das mitocôndrias e  do retículo endoplasmático para o citosol. O cálcio promove a ativação de diversas enzimas. Estas enzimas ativadas promovem a inativação do ATP (ATPases), lise das membranas celulares (fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas (proteases) e fragmentação da cromatina (endonucleases) que pode culminar na morte celular (apoptose) O retículo endoplasmático rugoso começa a perder os seus ribossomos, ocorrendo prejuízo ou parada da produção de proteínas (estruturais e funcionais).
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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, super óxido-dismutases, glutation peroxidase, ferritina, ceruloplasmina). Porém um desequilíbrio neste sistema (aumento da formação e/ou diminuição da inativação) pode levar a lesões celulares. Há diversos mecanismos para formação destes radicais livres: absorção de radiação ionizante, metabolismo de determinadas drogas, geração de óxido nítrico (NO) e outros. As conseqüências desta agressão por radicais livres são diversas, mas as principais são: peroxidação dos lipídios das membranas, oxidação de proteínas e lesões do DNA. 
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Características da Lesões celulares
As lesões celulares reversíveis podem levar à inchação da célula (edema celular = tumefação celular) ou ao acúmulo de gordura (esteatose).
 
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Lesão reversível
O edema intracelular ou tumefação celular ocorre quando a célula é incapaz de manter o seu equilíbrio iônico, ocorrendo entrada e acúmulo de sódio e água na célula. Ao microscópio ótico nota-se aumento do tamanho da célula, que geralmente torna-se arredondada e com citoplasma pálido, às vezes percebendo-se pequenos vacúolos. O núcleo mantém-se na sua posição normal. Ocorre principalmente nas células tubulares renais e nas células miocárdicas. Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, pálido e túrgido. 
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Lesão reversível
A esteatose ocorre por hipóxia, agressão por toxinas ou alterações metabólicas. Neste caso formam-se vacúolos pequenos ou grandes de gordura no citoplasma, que podem deslocar o núcleo para a periferia da célula. Ocorre principalmente nos hepatócitos e células miocárdicas. Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, mole, amarelado. 
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Lesão reversível
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Tumefação celular
De acordo com o tipo da distribuição da água acumulada, a tumefação celular pode ser classificada em:
Tumefação turva ou Degeneração granular ou Degeneração albuminosa ou grânulo-albuminosa: Quando a distribuição do excesso de água é homogênea. Trata-se de uma fase mais precoce, mais aguda, mais comum, mais reversível, menos grave e por vezes confundida com autólise. 
Degeneração hidrópica ou vacuolar ou balonosa ou globulosa: Quando a água acumulada é disposta em compartimentos o citoplasma da célula. Trata-se de um estágio mais avançado da mesma tumefação turva. 
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Tumefação turva
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Degeneração hidrópica*
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Esteatose
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Esteatose
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Lesão irreversível
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Lesão irreversível
As lesões celulares irreversíveis levam à morte da célula por um de dois possíveis mecanismos: necrose ou apoptose.
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Mortes celulares
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Mortes celulares
Necrose: Causa patológica.
Extravasamento lisossomal
Apoptose: Causa fisiológica (morte celular programada- controle do ciclo celular). No caso de uma lesão irreversível, a causa é patológica.
Extravasamento mitocondrial
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Tipos de Necrose
Necrose Por Coagulação ou Isquêmica: Neste tipo de necrose as proteínas celulares são desnaturadas (coaguladas). Há perda da nitidez dos elementos nucleares e manutenção do contorno celular devido à permanência de proteínas coaguladas no citoplasma, sem haver rompimento da membrana celular.  Ex: Infarto do Miocárdio.
 
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Necrose de coagulação
Ao microscópio óptico percebemos alterações e alterações nucleares.
As alterações citoplasmáticas consistem em aumento da acidofilia, retração e vacuolização. As alterações nucleares consistem em picnose (compactação do núcleo), cariorréxis (fragmentação do núcleo) e cariólise (dissolução nuclear).
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Necrose por coagulação
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Necrose de coagulação
Acidofilia
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Tipos de Necrose
2) Necrose Por Liquefação ou liquefativa: Nesta necrose o tecido afetado se liquefaz rapidamente devido à liberação em cascata de enzimas lisossomais.
O tecido necrótico fica limitado a uma região, geralmente cavitária, havendo a presença de grande quantidade de neutrófilos e outras células inflamatórias (os quais originam o pus). É comum em infecções bacterianas. Pode ser observada nos abscessos e no sistema nervoso central, bem como em algumas neoplasias malignas. Comum após a anóxia do tecido nervoso, na supra-renal ou na mucosa gástrica.
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Necrose por Liquefação
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Necrose por liquefação
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Tipos de Necrose
3) Necrose Caseosa: Nesta necrose o tecido fica com aspecto de queijo, tornando-se assim um tecido branco e amolecido. Ocorre habitualmente em tecidos afetados pelo bacilo de Koch , Mycobacterium tuberculosis.
Ao exame microscópico, o foco necrótico se apresenta como material amorfo eosinófilo com restos celulares.
O termo “caseoso”(semelhante a queijo) é derivado da aparência friável e esbranquiçada, da área de necrose. Ao exame microscópico, a área necrótica exibe uma coleção de células rompidas ou fragmentadas e restos granulares amorfos encerrado dentro de uma borda inflamatória nítida. 
 
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Necrose caseosa
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Necrose caseosa
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Tipos de Necrose
4) Necrose gangrenosa: provocada por isquemia  ou por ação de microrganismo. 
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. 
Comum em membros inferiores e em órgãos internos que entraram em contato com o exterior, como pulmões e intestino.
 
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Necrose gangrenosa
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Necrose gangrenosa
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Tipos de necrose
5) Necrose Gomosa: É uma variação da necrose por coagulação na qual o tecido necrosado assume aspecto compacto e elástico como a goma-arábica. Ex: Síflis Tardia ou Terciária. 
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Necrose gomosa
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Necrose gomosa
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Tipos de necrose
6) Necrose Gordurosa: Esta necrose ocorre quando há o estravasamento de liases pancreáticas ativadas que liquefazem as membranas dos adipócitos. Forma áreas esbranquiçadas no tecido adiposo. Ex: Pancreatite Aguda.
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Necrose gordurosa
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Tipos de Necrose 
7) Necrose fibrinoide: em esse nome pois assemelha-se microscopicamente a fibrina. 
A necrose fibrinoide aparece essencialmente nas doenças auto-imunes, nas paredes dos vasos e curiosamente nas úlceras pépticas. Ocorre, por exemplo, em casos de hipertensão arterial severa, em que os órgãos estão sujeitos a elevadas pressões para as quais não estão preparados. Neste caso, as células da camada íntima sofrem rápida proliferação, que geralmente leva à disrupção da parede do vaso, havendo libertação de proteínas plasmáticas para fora e para dentro da parede arteriolar. Assim sendo, este subtipo de necrose é microscopicamente caracterizado por obliteração da parede por material amorfo proteináceo intensamente eosinófilo, com frequente oclusão do lúmen do vaso.
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Necrose fibroide
A esteatose ocorre por hipóxia, agressão por toxinas ou alterações metabólicas. Neste caso formam-se vacúolos pequenos ou grandes de gordura no citoplasma, que podem deslocar o núcleo para a periferia da célula. Ocorre principalmente nos hepatócitos e células miocárdicas. Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, mole, amarelado. 
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