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Introdução a Patologia – capitulo 01 A patologia é literalmente o estudo do sofrimento. Investiga causas da doenças e alterações a nível celular. Existem dois termos importantes durante o estudo da patologia: • A Etiologia é a origem da doença, que inclui as causas fundamentais e os fatores modificadores. • A Patogenia refere-se às etapas do desenvolvimento da doença. Enquanto a etiologia se refere “por que” a doença surge, a patogenia descreve “como” a doença desenvolve. Portanto, através da explicação das causas e do desenvolvimento da doença, a patologia fornece a fundamentação científica para a pratica da medicina. Tradicionalmente, a disciplina é dividida em patologia geral (alterações celulares e teciduais causados por estímulos patológicos) e patologia sistêmica (examina as reações e anormalidades de diferentes órgãos especializados). Visão geral das respostas celulares ao estresse e aos estímulos nocivos As células se ajustam para se adaptarem às demandas e alterações e ao estresse extracelular. Adaptações celulares ao estresse • As adaptações fisiológicas normalmente representam respostas celulares à estimulação normal pelos hormônios ou mediadores químicos endógenos (p. ex., aumento da mama e do útero durante a gravidez). • As adaptações patológicas são respostas ao estresse que permite as células modularem sua estrutura e função, assim, escapando da lesão. Formas distintas de adaptações: Hipertrofia • A hipertrofia é um aumento no tamanho da célula que resulta no aumento do tamanho do órgão. A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por fatores de crescimento ou estimulação hormonal especifica. • Durante a gravidez, aumento hipertrófico e hiperplásico; • Hipertrofia celular patológica, é o aumento cardíaco que ocorre com hipertensão ou doença de valva aórtica. Os mecanismos da hipertrofia cardíaca envolvem dois tipos de sinais: desencadeantes mecânicos (estiramento) e os desencadeantes tróficos (mediadores solúveis que estimulam o crescimento celular). Hiperplasia • A hiperplasia ocorre se os tecidos contem populações celulares capazes de se dividir; ocorre simultaneamente com a hipertrofia e sempre em resposta ao mesmo estímulo. • A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica. Ha dois tipos de hiperplasia fisiológica: hormonal (p.ex., crescimento glandular mamário) e compensatória (crescimento tecidual apos remoção ou perda em um órgão). • A hiperplasia patológica é causada por estimulação hormonal excessiva ou de fatores de crescimento (p.ex., período menstrual normal e cicatrização de feridas). As estimulações pelos fatores de crescimento esta envolvida também na hiperplasia associadas a certas infecções virais como p.ex., as papilomaviroses causadoras de lesões na pele e mucosas compostas de massas de epitélio hiperplásico. Obs.: O processo hiperplásico permanece controlado; se os sinais que a iniciam cessam, a hiperplasia desaparece. Contudo, em muitos casos, a hiperplasia patológica constitui um solo fértil na qual o câncer por surgir posteriormente. Atrofia • A atrofia é a diminuição do tamanho da célula, pela perda da substancia celular. • Assim, também, diminuindo o tamanho do órgão ou tecido. Função diminuída e não mortas. Causas: perda inervação, da carga de trabalho, suprimento sanguíneo, nutrição inadequada, perda da estimulação endócrina e o envelhecimento (atrofia senil). - Atrofia fisiológica, p. ex., perda da estimulação hormona na menopausa. - Atrofia patológica, p.ex., desenervação. • A atrofia celular consiste em uma combinação de síntese proteica diminuída (redução da atividade metabólica) e degradação proteica aumentada nas células (via ubiquitina-proteossoma). A atrofia é acompanhada pelo aumento da autofagia (comer a se próprio). Metaplasia A metaplasia é uma alteração reversível na qual um tipo celular adulto é substituído por outro de celular adulto. Ex., mudança escamosa que ocorre no epitélio respiratório em fumantes habituais de cigarros. • Vantagens em resistência do tecido; perca de mecanismos de proteção; persistência metaplásica predispõem a transformação maligna do epitélio. Visão geral da lesão e morte celular Ocorre quando as células são estressadas tão excessivamente que não são mais capazes de se adaptar ou quando são expostas a agentes lesivos ou são prejudicadas por anomalias intrínsecas. A lesão pode progredir de um estagio reversível e culminar em morte celular. • Lesão celular reversível. As alterações morfológicas e funcionais são reversíveis se o estimulo nocivo for removido. Nesse estagio, a lesão ainda não progrediu para um dano severo à membrana e dissolução nuclear. • Morte celular. Com persistência do dano, a lesão torna se irreversível e, com o tempo, a célula ode não se recuperar e morre. Dois tipos de morte celular: necrose (rompimento da membrana – reação inflamatória; patológico) e apoptose (dissolução nuclear sem a perda da integridade da membrana; fisiológico). Causas da lesão celular Podem variar de um trauma físico grosseiro a defeito em um único gene que resulta em uma enzima defeituosa caracterizando uma doença metabólica especifica. • Privação de O2. A hipóxia interfere na respiração oxidativa aeróbica. Pode ser distinguida da isquemia. • Agentes químicos. Perturbação do ambiente osmótico; venenos; e drogas terapêuticas em excesso. • Agentes infecciosos. Desde vírus submicroscópicos a grandes parasitas. Bactérias, fungos, protozoários, etc. • Reações imunológicas. Reações autoimunes contra os próprios tecidos e as substancias alérgicas contra substancias ambientais. • Fatores genéticos. Resultam em alterações patológicas grosseiras, como p.ex., malformações congênitas associadas a síndrome de Down e sutis como a anemia falciforme. • Desequilíbrios nutricionais. As deficiências proteico-calóricas entre as populações desfavorecidas é um exemplo óbvio; as deficiências de vitaminas especificas nao sao incomuns, mesmo em países desenvolvidos com alto padrão de vida. Ironicamente, os excessos de nutricionais também sao causas importantes de morbidade e mortalidade como p.ex., a obesidade aumenta os riscos a diabetes melito do tipo 2. • Agentes físicos. Trauma externos, temperatura, radiação, o choque elétrico e alterações bruscas na pressão atmosférica. • Envelhecimento. A senescência celular leva a incapacidade de responder e rapar o dano e, finalmente, a morte das células e do organismo. Morfologia da lesão celular e tecidual A função celular pode ser perdida antes que ocorra a morte celular, as alterações morfológicas na lesão (ou morte) celular surgem mais tarde. A relevância clinica dessa questão é óbvia; se as alterações bioquímicas e moleculares que se antecipam a morte celular puderam ser identificadas com precisão, é possível traçar estratégias para prevenir a transição celular reversível para irreversível. Dois fenômenos caracterizam consistentemente a irreversibilidade: incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (perda da geração de ATP) e os profundos distúrbios na função da membrana. • Lesão reversível. Possui características de tumefação celular (falência da bomba de ios) e a degeneração gordurosa (hipóxia). • Necrose. É um tipo de morte celular que esta associada a perda de integridade da membrana e extravasamento dos conteúdos, culminando a na dissolução das células, resultante da degradação de enzimas das células lesadas letalmente. Causa inflamação com o intuito de eliminar as células mortas e iniciar processo de reparo subsequente. • Padrões de necrose tecidual. A maioria desses tipos de necrose possui aparência macroscópica distinta.Tipos de necrose: coagulação, liquefativa, gangrenosa, gordurosa e fibrinoide. Morfologia: necrose de coagulação (arquitetura básica dos tecidos mortos são preservadas, p.ex., infarto); necrose liquefativa (infecção bacteriana, fúngica. Se o processor foi iniciado por inflamação aguda, como na infecção bacteriana, produz pus); necrose gangrenosa (perda no suprimento sanguíneo e que sofreu necrose de coagulação – gangrena úmida); necrose caseosa (semelhante a queijo. Com aparência granular amorfa rósea, a arquitetura do tecido é completamente obliterada, granuloma); necrose gordurosa (áreas focais de destruição gordurosas, tipicamente por lipases; necrose fibrinoide (é uma forma especial de necrose, visível na microscopia óptica, observadas em reações imunes, nas quais complexos de antígenos e anticorpos são depositados nas paredes das artérias). Mecanismos da lesão celular • A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, sua duração e sua gravidade. • Consequências de um estímulo depende do tipo, status, adaptabilidade e fenotípico genético da célula lesada. • Leões celulares resultam em alterações bioquímicas e funcionais de um ou mais componentes essenciais. • Múltiplas alterações bioquímicas podem ser disparadas por qualquer lesão nociva. Principais mecanismos: - Depleção de ATP: falha das funções dependentes de energia – lesão reversível – necrose. - lesão mitocondrial: depleção de ATP – falha nas funções dependente de energia – necrose; sob algumas condições, extravasamento de proteínas causam apoptose. - Influxo de cálcio: ativação de enzimas que danificam os componentes celulares e podem disparar apoptose. - Acumulo de espécies reativas do O2: modificação covalente de proteínas celulares, lipídeos, ácidos nucléicos. - Aumento da permeabilidade das membranas celulares: pode afetar as membranas plasmática, lisossômicas, mitocondriais; tipicamente culmina em necrose. - Acúmulos de DNA danificados e proteínas mal dobradas: dispara a apoptose. Apoptose A apotose (cair fora) é uma vida de morte celular, induzida por um programa de suicídio estritamente regulado na qual as células destinadas a morrer ativam enzimas que degradam o seu próprio DNA e as proteínas nucleares citoplasmáticas. “A morte celular por essa via não induz uma resposta inflamatória ao hospedeiro”. Causas do apoptose: eliminar células potencialmente prejudicadas e células que tenham sobrevivido mais que a sua utilidade. • Apoptose em situações fisiológicas: destruição programadas de células durante e embriogenese; involução de tecidos hormônios-dependentes sob privação de hormônios(célula endometrial se desprende se desprende durante o ciclo menstrual); perda celular em populações celulares proliferativas(criptas intestinais); morte celular que ja tenha cumprido o seu papel(neutrófilos em resposta inflamatória); eliminação de linfócitos potencialmente nocivos (reações contra o tecido da própria pessoa); morte celular induzida por linfócitos T citotóxicos ( eliminação de células neoplásicas). • Apoptose em condições patológicas: lesão de DNA (radiação, drogas citotóxicas anticâncer, extremos de temperatura e hipóxia); acúmulos de proteínas anormalmente dobradas (lesões causadas por radicais livres, estresse do RE); lesão celular em certas infecções (induzida por vírus, p.ex., HIV); atrofia patológica no parênquima de órgãos apos obstrução de ductos ( como ocorre no pâncreas, na parótida e no rim). Mecanismos da apoptose A apoptose resulta da ativação de enzimas chamadas caspases (são cisteina protease que clivam proteínas depois dos resíduos aspárticos). Essa ativação ocorre por duas vias: via mitocondrial e receptor de morte. Via mitocondrial (intrínseca) da apoptose Lesão celular: subtração de fator de crescimento | lesão de DNA (por radiação, toxinas, radicais livres) | proteína mal dobrada (estresse RE). A escolha pela sobrevivência ou a morte celular, é determinada pela permeabilidade da mitocôndria, que é controlada por uma família de mais de 20 proteínas cujo protótipo é a BCL-2. A via mitocondrial pparece ser a via responsável pela maioria das situações da apoptose. Via receptor de morte da apoptose (extrínseca) Interação ligante-receptor: Fas e recptor TNF Esse receptores são disparados na apoptose. Essa via está envolvida na eliminação de linfócitos autorreativos e na eliminação de células-alvo por alguns linfócitos T citotóxicos. Ativação da função caspases Essa via mitocondrial e de receptor de morte levam a ativação de caspases desencadeantes, caspases 9 e 8, respectivamente. As formas ativas dessas enzimas são produzidas e clivam outra serie de caspases chamadas caspases executoras. Remoção das células apotóticas As células apoptoticas atraem os fagócitos produzindo sinais de “coma-me”. As células que estão morrendo por apoptose secretam fatores solúveis que recrutam os fagócitos. Isso facilita a remoção imediata das células mortas, antes que sofram uma segunda lesão e libere os seus conteúdos celulares (que podem resultar em inflamação). A apoptose e a necrose podem coexistir e ser relacionadas mecanicamente. Mesmo em situações comuns, como a isquemia, foi sugerido que a morte celular parcial pode ser parcialmente atribuída a apoptose, sendo a necrose o tipo dominante de morte tardia, com a piora da isquemia. Exemplos de apoptose O papel das duas vias da apoptose na fisiologia normal e na doença: • Privação de fator de crescimento. Nessa situação a apoptose é iniciada pela via mitocondrial e é atribuída a ativação de membros pró-apoptoticos da família Bcl- 2 e a diminuição de síntese de Bcl-2 e Bcl-x. • Lesão de DNA. Por radiação ou produtos quimioterápicos e, se a lesão for muito grave para ser reparada, dispara a morte por apoptose. • Apopotose de linfócitos autorreativos. Se esses linfócitos encontram antígenos próprios, as células morrem por apoptose. A via mitocondrial e a via receptor de morte Fas tem sido implicadas nesse processo. Autofagia (comer a si próprio) Refere-se à digestão lisossômica dos próprios componentes da célula. Constitui mecanismo de sobrevivência em períodos de privação de nutrientes, de modo que a célula priva de alimento e sobrevive ingerindo o seu próprio conteúdo e recicla os conteúdos ingeridos para fornecer nutrientes e energia. A autofagia também está envolvida na remoção de proteínas anormalmente dobradas. Acúmulos intracelulares Em algumas circunstâncias, as células podem acumular quantidades anormais de varias substâncias que podem ser inofensivas ou associadas a vários graus de lesão. Existem quatro vias principais de acumulações intracelulares: • Remoção inadequada de uma substancia normal; • Acumulo de substância endógena anormal resultante de defeitos adquiridos ou genético no seu dobramento; • Deficiência a degradar um metabolito devido a defeito herdado de uma enzima (doença de armazenamento). • Deposito e acumulo de substancia exógena anormal. Degeneração gordurosa (esteatose) Refere-se a qualquer acúmulo anormal de triglicerídeos dentro do parênquima. Com frequência é observado no fígado porque ele é o principal órgão envolvido no metabolismo da gordura, mas ocorre também no coração, no musculo esquelético, no rim e em outros órgãos. Nas nações industrializadas, as causas mais comuns da degeneração gordurosa no fígado são o abuso de álcool e o diabetes associado à obesidade. Colesterol e ésteres de colesterol O metabolismo do colesterol é regulado para controlar a síntese normal de membranas celulares sem acumulo intracelular significativo. Proteínas Os acúmulos de proteínas são muito menos visíveis que os acúmulos de de lipídios; podem ocorrer porque os excessossão apresentados as células ou porque as células sintetizam quantidades excessivas. Glicogênio Depósitos intracelulares excessivos de glicogênio estão associados a anormalidades no metabolismo da glicose ou do glicogênio (acumulo no espitelio renal, nos micitos cardíacos e nas ilhotas de Langerhans). Pigmentos São substancias coloridas exógenas, se originados fora do corpo, como o carbono (escurece os linfonodos e o parênquima pulmonar / antracose), ou endógenas sintetizadas dentro do do próprio corpo, como lipofuscina (pigmento de desgaste na cor marrom, fígado, coração e cérebro/ atrofia parda), melanina (pigmento escuro na epiderme, protetor contra radiação) e certos derivados de hemoglogina -hemossiderina (amarelo a castanho dourado/ hemossiderose e hemacromatose hereditária). Calcificação patológica É um processo comum em amplas variedades de doenças; implica os processos normais de sais de cálcio, em combinação com pequenas quantidades de ferro, magnésio e outros minerais. Quando o deposito ocorre em tecidos mortos ou que estão morrendo, é chamado de calcificação distrófica, que ocorre da ausência de perturbações metabólicas do cálcio (encontrado nas áreas de necrose). Ao contrario, o depósito de cálcio nos tecidos normais é chamado como calcificação metastastica e quse sempre reflete hipercalcemia (4 causas: aumento da secreção de paratohormonio; destruição óssea/ deonça de Paget; distúrbios relacionados a vitamina D; e insuficiência renal / hiperparatireodismo secundário. Envelhecimento celular O individuo envelhece porque as suas células envelhecem. O envelhecimento tem consequências importantes para a saúde porque a idade constitui um dos fatores de risco independente mais forte para muitas doenças crônicas, como o câncer, a doença de Alzheimer e as doenças cárdicas isquêmicas. O envelhecimento celular é o resultado do declínio progressivo do tempo de vida e da capacidade funcional das células. Mecanismos de envelhecimento celular: lesão do DNA; diminuição da replicação celular (senescência replicativa); e deficiência homeostática proteica. Bibliografia KUMAR, Vinay; ABBAS, Abul K.; ASTER, Jon C. Robbins patologia básica. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.
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