mecanismo de lesao celular

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Mecanismos fundamentais da lesão celular 
 
Embora nós vivamos em um ambiente sujeito a amplas variações, com 
extremos de temperatura, umidade do ar, pressão de O2, qualidade do ar, etc., 
o ambiente interno em que as células estão, se altera muito pouco. Isto porque 
temos mecanismos de proteção e regulação que, por exemplo, aquecem o ar 
frio que inalamos, umedecem o ar seco, mantém o fluxo sanguíneo constante, 
mantém a quantidade de água, eletrólitos, carboidratos, proteínas, lipídeos 
dentro de limites ideais dentro das células, etc. 
 
 Pequenas variações, como por exemplo pequenas oscilações da oferta 
de glicose ou oxigênio são toleradas sem prejuízo para as células, que mantém 
sua morfologia e funcionamento íntegros (homeostase). 
 
 Em algumas situações, como uma demanda por maior trabalho das fibras 
musculares, pode ocorrer adaptação celular, 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 e que produz hipertrofia cardíaca. 
Caso este estímulo nocivo seja mais intenso ou mais prolongado, a capacidade 
adaptativa da célula é excedida e ocorre lesão celular. 
 
 Lesão celular pode ser reversível ou irreversível. 
 
 A lesão celular reversível ocorre quando a célula agredida pelo estímulo 
nocivo sofre alterações funcionais e morfológicas, porém mantém-se viva, 
recuperando-se quando o estímulo nocivo é retirado ou cessa. 
 
 A lesão celular é irreversível quando a célula se torna incapaz de 
recuperar-se depois de cessada a agressão, caminhando para a morte 
celular. 
 
Causas de lesão celular 
1) Privação de oxigênio (hipóxia ou anóxia) - asfixia, altitudes extremas 
2) Isquemia - obstrução arterial. 
3) Agentes físicos - trauma mecânico, queimaduras, radiação solar, choque 
elétrico, radiação ionizante. 
4) Agentes químicos - álcool, medicamentos, poluentes ambientais, venenos, 
drogas ilícitas. 
5) Agentes infecciosos - vírus, bactérias, fungos, protozoários. 
6) Reações imunológicas - doenças autoimunes, reação anafilática. 
7) Defeitos genéticos - anemia falciforme. 
8) Alterações nutricionais - obesidade, desnutrição. 
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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. Por exemplo, uma célula com dificuldade 
de produzir energia é muito mais sensível a uma lesão que uma célula repleta 
de glicogênio. 
3) As lesões celulares causam alterações bioquímicas e funcionais em um 
ou mais componentes celulares, sendo essas: 
 
 a) respiração aeróbia 
 b) membranas celulares 
 c) síntese proteica 
 d) citoesqueleto 
 e) aparato genético da célula 
 
Mecanismos envolvidos 
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 (Espécies Reativas do Oxigênio - ERO) 
5 - Defeitos na permeabilidade das membranas 
 
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 sódio e água e saída de 
potássio, produzindo edema intracelular. 
A célula então inicia glicólise anaeróbia, que é menos eficiente na produção 
de ATP, gerando menos energia e produzindo mais subprodutos, ou seja, 
substâncias ácidas (ácido lático, fosfatos inorgânicos). Com isto há queda do 
pH intracelular. 
A falha na bomba de Cálcio (falta ATP) faz com que o cálcio comece a se 
acumular no citoplasma, ativando enzimas tais como as proteases, ATPases, 
endonucleases e outras, que destroem componentes importantes da célula 
(proteínas, ATP, ácidos nucléicos,membranas), podendo levar à morte celular. 
O retículo endoplasmático rugoso começa a perder os seus ribossomos, 
ocorrendo prejuízo ou parada da produção de proteínas (estruturais e 
funcionais), o que pode também levar a célula à morte. 
 
Lesão mitocondrial 
Lesões celulares frequentemente são acompanhadas por alterações 
morfológicas das mitocôndrias. As mitocôndrias são lesionadas por diversos 
mecanismos, tais como perda do equilíbrio do cálcio intracelular, cuja 
concentração aumenta no citoplasma, acúmulo de radicais livres (estresse 
oxidativo) e fragmentação dos fosfolipídios. O aparecimento de poros na 
membrana mitocondrial pode levar à morte da célula. 
 
 
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Influxo de cálcio para o citoplasma 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 no 
citoplasma, além de permitir que o mesmo escape das mitocôndrias e do 
retículo endoplasmático. O cálcio em excesso no interior da célula promove a 
ativação de diversas enzimas. Estas enzimas ativadas promovem a 
inativação do ATP (pela ativação das ATPases), lise das membranas celulares 
(ativação das fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas 
(ativação das proteases) e fragmentação da cromatina (ativação das 
endonucleases). 
 
Acúmulo de radicais livres (ERO). 
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, glutationa 
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, metabolização de determinadas drogas, 
geração de óxido nítrico (NO) e outros. As consequências desta agressão por 
radicais livres são diversas, mas as principais são: peroxidação dos lipídios 
das membranas, oxidação de proteínas e lesões do DNA. 
 
Defeitos na permeabilidade das membranas 
A perda da permeabilidade seletiva das membranas celulares, das 
mitocôndrias e lisossomos, 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, acúmulo de radicais livres e 
de subprodutos da fragmentação dos lipídios. 
As lesões celulares reversíveis podem levar ao inchaço da célula (edema 
celular) ou ao acúmulo de gordura em seu interior (esteatose). 
O edema intracelular ocorre quando a célula é incapaz de manter o seu 
equilíbrio iônico, ocorrendo entrada e acúmulo de sódio e água na célula. Ao 
microscópio óptico 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 está com peso e volume aumentados, pálido e 
firme de consistência. 
A esteatose ocorre por hipóxia, agressão por toxinas ou alterações 
metabólicas. Neste caso formam-se vacúolos pequenos ou grandes de 
lipídeos no citoplasma, que podem deslocar o núcleo para a periferia do 
citoplasma. Ocorre principalmente nos hepatócitos e células miocárdicas. 
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Macroscopicamente o órgão está com peso e volume aumentados, mole e 
amarelado. 
 
As lesões celulares irreversíveis levam à morteda célula por um de dois 
possíveis mecanismos: necrose ou apoptose. 
Pode-se definir necrose como as alterações que ocorrem após a morte celular 
em um organismo vivo. É sempre patológica e habitualmente provoca 
inflamação no local afetado. Estas alterações podem ser inicialmente vistas ao 
microscópio eletrônico, posteriormente ao microscópio óptico e finalmente a 
olho nu.