02a_lesao_e_morte_celular (1)

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MANUAL TEÓRICO DE PATOLOGIA BÁSICA
I. LESÃO E MORTE CELULAR
LESÃO CELULAR - Introdução
Adaptação
Injúria reversível
Injúria irreversível
 Necrose
Morte celular
 Apoptose
LESÃO CELULAR 
Definições
Homeostase – capacidade de suprir as demandas fisiológicas normais (programa genético determinante do metabolismo, diferenciação e especialização, associado a meio – células vizinhas e presença de substratos metabólicos)
LESÃO CELULAR 
Célula submetida a um stress fisiológico ou estímulo patogênico sofre série de adaptações celulares morfológicas e fisiológicas para preservar a sua viabilidade e modular a sua função. 
Quando os limites de adaptação são ultrapassados segue uma seqüência de eventos chamados de injúria celular
LESÃO CELULAR 
A injúria celular é reversível até certo ponto (depende da persistência do estímulo e sua intensidade) após sofre injúria irreversível e morte.
LESÃO CELULAR 
Causas Gerais de lesão celular
 Hipóxia
 Agentes Físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
 Reações imunológicas
 Distúrbios genéticos
 Desequilíbrios nutricionais
LESÃO CELULAR E NECROSE
MECANISMOS GERAIS
Quatro sistemas intracelulares são particularmente vulneráveis:
manutenção da integridade das membranas celulares
respiração aeróbica, envolvendo a fosforilação oxidativa e produção de ATP
síntese de proteínas enzimáticas e estruturais
preservação da integridade do conteúdo genético da célula.
As alterações morfológicas da lesão celular tornam-se aparentes apenas após alguns sistemas bioquímicos críticos dentro da célula terem sido perturbados.
LESÃO CELULAR E NECROSE
As reações da célula aos estímulos lesionais dependem do tipo de lesão, de sua duração e sua gravidade.
O tipo, o estado e adaptabilidade da célula lesionada também determinam as conseqüências das lesões.
Processos bioquímicos importantes na mediação da lesão e morte celular: oxigênio e radicais livres derivados de oxigênio, cálcio intracelular, a perda da homeostasia de cálcio, depleção de ATP e defeitos na permeabilidade da membrana.
Membrana celular
Lesões reversíveis
	- Alteração das vilosidades (aumento da água intracelular e alterações no citoesqueleto)
	- Formação de figuras em bainha de mielina (figuras em impressão digital/ alteração dos componentes de membrana - lipídeos e proteínas)
Lesões irreversíveis
	- Formação de bolhas na superfície (destacamento da membrana do citoesqueleto)
	- ruptura (enfraquecimento decorrente da redução da síntese protéica e e alteração nos ácidos graxos dos fosfolipídeos) 
	 - Junções intercelulares frouxas ou desaparecem (alterações estruturais da membrana)
Mitocôndrias
	- Condensação da matriz mitocondrial (deficiência de O2)
	- Tumefação mitocondrial (expansão da câmara interna leva a redução do número de cristas, que vão achatando até o desaparecimento completo - cristólise)
	 - Grânulos eletrondensos na matriz como material flocular (formados a partir material lipoprotéico originado da destruição da membrana interna) ou cristais de sais de cálcio
Tumefação mitocondrial, conservando a arquitetura das cristas, é uma lesão reversível. Perda das cristas e aparecimento de estruturas amorfas são indicativos de lesão reversível.
Lisossomos
Nas lesões reversíveis, ocorre apenas tumefação, mas sem modificação na permeabilidade para as hidrolases. Quando a lesão celular é irreversível (morte celular), as enzimas lisossômicas são liberadas no citosol. Contudo a morte celular pode ser desencadeada pela liberação de enzimas lisossômicas nas células fagocitárias que englobam cristais de sílica ou de urato, os quais perfuram o fagolisossomo e liberam suas enzimas no citoplasma.
Retículo endoplasmático liso
Nas lesões reversíveis ocorre dilatação das cisternas e a proliferação induzida por substâncias metabolizadas no REL, pois os sistemas enzimáticas aumentam suas atividades quando sobrecarregados com o substrato (Ex – hepatócitos de alcoólatras crônicos e de indivíduos com uso prolongado de fenobarbital – citoplasma com aspecto em vidro despolido
Núcleo
1) Membrana nuclear
	- dilatação da cisterna perinuclear em conseqüência da expansão isosmóstica da célula.
	- espessamento da membrana interna
	- Invaginações e tortuosidades
	- Inclusões na cisterna perinuclear 
	- variações quantitativas e qualitativas nos poros 
2) Alterações na cromatina – a redução do pH intracelular induz ao aumento do espiralização da cromatina e dua sua associação com histonas, promovendo seu agrupamento junto à membrana
Núcleo
Nas células mortas as alterações nucleares são facilmente evidenciáveis:
Picnose = representada pela condensação nuclear que forma massas eletrodensas homogêneas
Cariorrexe = fragmentação nuclear
Cariólise = digestão da cromatina e perda de sua densidade eletrônica
Lesão REVERSÍVEL	
LESÃO ISQUÊMICA E HIPÓXICA:
Seqüência simplificada de eventos e alterações ultra-estruturais
HIPÓXIA
 Tensão do O2 intracelular
Perda de fosforilação oxidativa pela mitocôndria
 produção de ATP (fonte energia) 
 
Descolamento dos ribossomos do RER
 Glicólise anaeróbica (gera ATP a partir do glicogênio)
Distúrbio da regulação do volume celular pela membrana citoplasmática
 Depleção de glicogênio
Acúmulo de ác. lático
Edema celular
 pH intracelular
Dilatação do RE
 Mitocôndrias
 aglomeração cromatina
Lesão IRREVERSÍVEL	
Grave vacuolização das mitocôndrias
Extenso dano à membrana celular
Tumefação dos lisossomos
Grande influxo de Ca++
Lesão às membranas lisossômicas
Perda de proteínas e enzimas
Vazamento de suas enzimas para o citoplasma e ativação das hidolases
Perda de metabólitos
Digestão enzimática dos componentes celulares e alterações nucleares
Vazamento das enzimas celulares para espaço extracelular e entrada de macromoléculas na célula
Incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial
Morfologia da lesão celular reversível
1- Alteração gordurosa 
Coração, fígado, rim (alcolismo, diabetes, deficiência nutricional, obsidade e envenenamento)
2- Alteração hialina
Acúmulo não específico de material proteináceo
3- Acúmulo de pigmentos exógenos
Pulmonar (carbono, silica e ferro)
Chumbo (plumbismo
Prata (argiria) 
4- Acúmulo de pigmentos endógenos
Melanina
Bilirrubina (anemia hemolítica, obstrução biliar, doenças hepáticas)
Hemossiderina (derivado da ferritina – hemossiderose local, sistêmica e hemnocromatose)
Lipofuscina
5- Calcificação patológica
Calcificação metastática (causada por hipercalcemia – hiperparatireoidismo, tumores osteolíticos)
Calcificação distrófica (tecido previamente lesado – áreas de trauma, tuberculose, cicatrizes em valvas cardíacas e lesões ateroscleróticas – não é causada por hipercalcemia, - cálcio sérico está em concentrações normais)
LESÃO CELULAR E NECROSE
Morfologia da necrose
A soma das alterações degradativas intracelulares que ocorrem depois da morte das células
Morte celular seguida de autólise/ morte celular no organismo vivo
Autólise = processo de reações de degradação causada por enzimas intracelulares pertencentes a célula
Tipos de necrose:
Coagulativa
Liquefativa
Gangrenosa
Caseosa
Gordurosa
Fibrinóide
Apoptose (tema de seminário)
Características Morfológicas
Mecanismos
APOPTOSE
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose Coagulativa
Freqüentemente resultado da interrupção de sangue ocorrendo a desnaturação das proteínas. Observado em órgãos com circulação arterial final e circulação colateral limitada (coração e rim)
Arquitetura geral preservada, exceto por alterações nucleares e citoplasma com aspecto de substäncia coagulada (acidófilo, granuloso algo gelificado)
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose liquefativa
Liquefação enzimática do tecido necrótico, observado freqüentementeno cérebro, supra-renal e mucosa gástrica onde é causada pele interrupção vascular; também ocorre em áreas de infecção bacteriana (purulentas)
Zona de necrose adquire consistência mole, semifluida ou mesma liquefeita
. 
The two lung abscesses seen here are examples of liquefactive necrosis in which there is a liquid center in an area of tissue injury. One abscess appears in the upper lobe and one in the lower lobe. Liquefactive necrosis is typical of organs in which the tissues have a lot of lipid (such as brain) or when there is an abscess with lots of acute inflammatory cells whose release of proteolytic enzymes destroys the surrounding tissues. 
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose gangrenosa
Forma de evolução da necrose resultante da ação de agentes externos sobre o tecido necrosado. 
A desidratação da região atingida, especialmente quando em contato com o ar origina a gangrena seca (aspecto de pergaminho)
Invasão do tecido necrosado por microorganismos anaeróbios produtores de enzimas que tendem a liquefazer os tecidos mortos e a produzir gases de odor fétido que se acumulam em bolhas entre o tecido morto e o não lesado origina a gangrena úmida ou pútrida 
Gangrena gasosa é secundária a contaminção do tecido necrosado com germes do gênero Clostridium que produzem enzimas proteolíticas e lipolíticas e grande quantidade de gás
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose caseosa
Assim denomina porque a área necrosada assume o aspecto macroscópico de massa de queijo, divide características da necrose coagulativa e liquefativa (granulomas da tuberculose)
A principal características é a trasformação das células necróticas em uma massa homogênea, acidófila, contendo núcleos picnóticos e na periferia, presença de núcleos fragmentados (as células perdem totalmente os seus contornos e os detalhes estruturais, mas o tecido não é liquefeito)
This is the gross appearance of caseous necrosis in a hilar lymp node infected with tuberculosis. The node has a cheesy tan to white appearance. Caseous necrosis is really just a combination of coagulative and liquefactive necrosis that is most characteristic of granulomatous inflammation. 
This is more extensive caseous necrosis, with confluent cheesy tan granulomas in the upper portion of this lung in a patient with tuberculosis. The tissue destruction is so extensive that there are areas of cavitation (cystic spaces) being formed as the necrotic (mainly liquefied) debris drains out via the bronchi. 
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose gordurosa
Liberação de enzimas pancreáticas com autodigestão ou trauma de células gordurosas
Necrose de células gordurosas associado a inflamação aguda, formação de depósitos de cálcio e histiócitos
LESÃO CELULAR E NECROSE
Necrose fibrinóide
Depósito de material proteináceo (fibrin like) nas paredes das artérias, observado como parte de vasculites imuno-mediadas
Necrose gomosa
Variedade da necrose por coagulação na qual o tecido necrosado assume aspecto compacto e elástico como borracha (goma), ou fluido viscoso como a goma arábicaç observada na sífilis tardia ou terciária (goma sifilítica)
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Anatomia per uso et intelligenza del disegno ricercata...
Rome, 1691. Copperplate engraving. National Library of Medicine
Bernardino Genga (1636?-1734?) [anatomist]
Charles Errard (1609?-1689) [artist] The association between death and anatomy continued in art anatomy, even as it waned in medical texts. Genga, a Roman anatomist, specialized in studies of classical sculptures. Errard, court painter to Louis XIV, helped found the Académie Royale de Peinture and was first Director of the Académie de France in Rome.
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When there is marked cellular injury, there is cell death. This microscopic appearance of myocardium is a mess because so many cells have died that the tissue is not recognizable. Many nuclei have become pyknotic (shrunken and dark) and have then undergone karorrhexis (fragmentation) and karyolysis (dissolution). The cytoplasm and cell borders are not recognizable.
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Here is myocardium in which the cells are dying. The nuclei of the myocardial fibers are being lost. The cytoplasm is losing its structure, because no well-defined cross-striations are seen.
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1) Ontleding des menschelyken lichaams...
Amsterdam, 1690. Copper-plate engraving with etching. National Library of Medicine.
Govard Bidloo (1649-1713) [anatomist];
Gérard de Lairesse (1640-1711) [artist] Bidloo’s realistic anatomy has affinities to trompe l’oeil and still-life, two popular genres of 17th-century Netherlandish painting that often featured bones and other symbols of death.
2) Alle de ontleed- genees- en heelkindige werken...van Fredrik Ruysch... vol. 3
Amsterdam, 1744. Etching with engraving. National Library of Medicine.
Frederik Ruysch (1638-1731) [anatomist] Ruysch’s "repository of curiosities" included displays of infant and fetal skeletons, placed in landscapes of human and animal body parts. This ghastly musicale is notable for its morbid whimsy.
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Lectures to ladies on anatomy and physiology
Boston, 1842. Wood engraving. National Library of Medicine
Mary S. Gove (1810-1884) [author] Gove argued that women needed to learn human anatomy as a crucial aid to moral and intellectual improvement, a controversial point in 1842. The praying skeleton — also used in William A. Alcott’s landmark popular anatomy, The House I Live In (1832) — is copied from William Cheselden’s 1713 Anatomy of the Humane Body.
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Apoptosis is a more orderly process of cell death in which there is individual cell necrosis, not necrosis of large numbers of cells. In this example, liver cells are dying individually (arrows) from injury by viral hepatitis. The cells are pink and without nuclei.
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La dissection des parties du corps humain...
Paris, 1546. Woodcut. National Library of Medicine.
Charles Estienne (1504-ca. 1564) [author] Étienne de la Rivière (d. 1569) [anatomist] 
 Draped over a table, an anatomical figure displays a cross-section of his brain while touching a frame that holds captions. In the background, spectators observe from atop a fanciful parapet.
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Two large infarctions (areas of coagulative necrosis) are seen in this sectioned spleen. Since the etiology of coagulative necrosis is usually vascular with loss of blood supply, the infarct occurs in a vascular distribution. Thus, infarcts are often wedge-shaped with a base on the organ capsule.
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The small intestine is infarcted. The dark red to grey infarcted bowel contrasts with the pale pink normal bowel at the bottom. Some organs such as bowel with anastomosing blood supplies, or liver with a dual blood suppy, are hard to infarct. This bowel was caught in a hernia and the mesenteric blood supply was constricted by the small opening to the hernia sac
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When many cells undergo necrosis at once, then definable patterns of necrosis are produced, depending upon the nature of the injury, the type of tissue, and the length of time. This is an example of coagulative necrosis. This is the typical pattern with ischemia and infarction (loss of blood supply and resultant tissue anoxia). Here, there is a wedge-shaped pale area of coagulative necrosis (infarction) in the renal cortex of the kidney.
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The contrast between normal adrenal cortex and the small pale infarct is good. The area just under the capsule is spared because of blood supply from capsular arterial branches. This is an odd place for an infarct, but it illustrates the shape and appearance of an ischemic (pale) infarct well.
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Microscopically, the renal cortex has undergone anoxic injury at the left so that the cells appear pale and ghost-like. There is a hemorrhagic zone in the middle where the cells are dying or have not quite died, and then normal renal parenchyma at the far right. This is an example of coagulative necrosis.
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Grossly, the cerebral infarction at the upper left here demonstratesliquefactive necrosis. Eventually, the removal of the dead tissue leaves behind a cavity
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As this infarct in the brain is organizing and being resolved, the liquefactive necrosis leads to resolution with cystic spaces
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This is liquefactive necrosis in the brain in a patient who suffered a "stroke" with focal loss of blood supply to a portion of cerebrum. This type of infarction is marked by loss of neurons and neuroglial cells and the formation of a clear space at the center left.
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At high magnification, liquefactive necrosis of the brain demonstrates many macrophages at the right which are cleaning up the necrotic cellular debris. The job description of a macrophage includes janitorial services such as this, particularly when there is lipid.
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The liver shows a small abscess here filled with many neutrophils. This abscess is an example of localized liquefactive necrosis.
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This is gangrene, or necrosis of many tissues in a body part. In this case, the toes were involved in a frostbite injury. This is an example of "dry" gangrene in which there is mainly coagulative necrosis from the anoxic injury.
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This is gangrene of the lower extremity. In this case the term "wet" gangrene is more applicable because of the liquefactive component from superimposed infection in addition to the coagulative necrosis from loss of blood supply. This patient had diabetes mellitus.
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Gangrenous necrosis involves the tissues of a body part. The inflammation seen here is extending beneath the skin of a toe to involve soft tissue (fat and connective tissue) and bone. Because multiple tissues are non-viable, amputation of such areas is necessary.
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Microscopically, caseous necrosis is characterized by acellular pink areas of necrosis, as seen here at the upper right, surrounded by a granulomatous inflammatory process.
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This is fat necrosis of the pancreas. Cellular injury to the pancreatic acini leads to release of powerful enzymes which damage fat by the production of soaps, and these appear grossly as the soft, chalky white areas seen here on the cut surfaces.
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Microscopically, fat necrosis is seen here. Though the cellular outlines vaguely remain, the fat cells have lost their peripheral nuclei and their cytoplasm has become a pink amorphous mass of necrotic material.
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Alle de ontleed- genees- en heelkindige werken...van Fredrik Ruysch . . . . Vol. 3
Amsterdam, 1744. Etching with engraving. National Library of Medicine.
Frederik Ruysch (1638-1731) [anatomist]
 Ruysch festooned infant skeletons with various objects, organic and non-organic, and arranged them in landscapes of body parts.