Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Mecanismos de adaptação ao estresse Introdução a patologia Patologia refere-se ao estudo das doenças e as alterações que estas provocam no organismo. Envolve investigação das causas das doenças e as alterações associadas a nível celular, tecidual e dos órgãos, que resu l tam em s ina is e s in tomas. Os p a t o l o g i s t a s u s a m v á r i a s t é c n i c a s moleculares, microbiológicas e imunológicas para a compreensão das a l terações bioquímicas, estruturais e funcionais que ocorrem nas células, nos tecidos e nos órgãos. Para dar o diagnóstico e orientar a terapia, identificam alterações na aparência macro ou microscópica (morfologia) das células e dos tecidos e as alterações bioquímicas nos fluidos corporais. Para o estudo da patologia, algumas definições são importantes: • Agente etiológico: Agente causador ou o responsável pela origem da doença. Pode ter duas classes principais de fatores etiológicos: intrínsecos ou genéticos (idade, genes) e adquiridos. Doenças que possuem etiologia multifatorial: diabetes, hipertensão, câncer. QUAL A CAUSA? • Patogenia: Refere-se à sequência de eventos da resposta das células ou dos tecidos ao agente etiológico, desde o estímulo inicial até a expressão final da doença em si. EVOLUÇÃO DA DOENÇA • Alterações morfofuncionais: Trata-se de alterações estruturais nas células ou nos tecidos, característicos da doença ou levam ao diagnóstico do processo etiológico. ALTERAÇÕES ESTRUTURAIS • Manifestações clínicas das doenças: As alterações morfológicas e sua distribuição nos diversos órgãos ou tecidos influencia na função normal e determina as características clínicas, curso e prognóstico de uma doença. Ainda, podemos dividir a patologia em geral ou sistêmica. A geral trata das alterações das células e tecidos; enquanto que a sistêmica examina as reações e anormal idades de d i fe rentes órgãos especializados. Resposta celular ao estresse e estímulos nocivos A cé lu la consegue adaptar-se às demandas fisiológicas, mantendo um estado normal chamado de homeostasia. As adaptações são respostas estruturais e funcionais reversíveis, a estresses fisiológicos mais excessivos e a alguns estímulos patológicos, preservando sua viabilidade e função. A resposta adaptativa pode consistir em um aumento no tamanho das células (hipertrofia) e da atividade funcional, um aumento do número de células (hiperplasia), uma diminuição do tamanho e da atividade metabólica da célula (atrofia) ou uma mudança do fenótipo da célula (metaplasia). Quando o estresse é eliminado, a célula pode retornar a seu estado original, sem ter sofrido qualquer consequência danosa. Porém, se os l imites da resposta adaptativa forem ultrapassados ou se as células forem expostas a agentes lesivos ou estresse, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetam os constituintes celulares essenciais, sobrevém uma sequência de eventos, chamada lesão celular. A lesão celular é reversível até um certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente deste o início, a célula sofre lesão irreversível e, finalmente, morte celular. Existem duas vias principais de morte celular, a necrose e a apoptose. A privação de nutrientes induz uma resposta celular adaptativa chamada autofagia que pode culminar em morte celular. As desordens metabólicas nas células e lesão crôn ica subtota l podem estar associadas com acúmulos intracelulares de várias substâncias, incluindo proteínas, l i p íd ios e ca rbo id ra tos . O cá lc io é frequentemente depositado em sítios de morte celular, resultando em calcificação patológica. Finalmente, o próprio processo normal de envelhecimento é acompanhado por alterações morfológicas e funcionais nas células. Adaptações celulares ao estresse hipertrofia A hipertrofia é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por estimulação de hormônios e fatores de crescimento. O que causa este aumento é a síntese de mais componentes estruturais das células, mais especificamente o aumento de produção das proteínas celulares, podendo ser induzida por: • Ações conjuntas de sensores mecânicos: iniciadas por aumento da carga de trabalho; • Fatores de crescimento: incluindo TGF-β, fator-1 de crescimento semelhante à insulina [IGF-1] e fator de crescimento fibroblástico; • Agentes vasoativos: tais como agonistas α-adrenérgicos, endotelina-1, e angiotensina II. Uma adaptação ao estresse pode progredir para lesão celular funcionalmente significativa, se o estresse não for aliviado. Principais vias de hipertrofia: • Fosfoinositídio 3-cinase/AKT (hipertrofia fisiológica → exercícios); • Sinalização em cascata da proteína G ligada a receptores (patológica). Exemplos: hipertrofia fisiológica -> útero gravídico; hipertrofia patológica -> ventricular esquerda. hiperplasia A hiperplasia é um aumento do número de células em um órgão ou tecido, resultando geralmente em aumento da massa de um órgão ou tecido. Frequentemente ocorre junto com a hipertrofia, podendo ser induzidas pelos mesmos estímulos externos. A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica: - Fisiológica: pode ser hormonal ou compensatória. • Hormonal (aumenta a capacidade funcional de um tecido, quando necessário) → proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e gravidez • Compensatória (aumenta a massa do tecido após lesão ou ressecção parcial) → capacidade de regeneração do fígado. - Patológica: Excesso de hormônios ou fatores de crescimento atuando em células- alvo (hiperplasia prostática, endometrial) Embora essas formas de hiperplasia sejam anormais, o processo permanece controlado porque não há mutações em genes que regulam a divisão celular e a hiperplasia regride se a estimulação hormonal é eliminada. Portanto, a hiperplasia é diferente do câncer, porém a hiperplasia patológica constitui um solo fértil no qual a proliferação cancerosa pode surgir posteriormente. atrofia É a redução do tamanho de um órgão ou tecido que resulta da diminuição do tamanho e do número de células. Pode ser fisiológica (útero após o parto) ou patológica, a qual pode ser local ou generalizada. As causas comuns de atrofia são: • Redução da Carga de Trabalho; • Perda da Inervação (p. ex.: uma lesão dos nervos leva à atrofia das fibras musculares supridas por esses nervos); • Diminuição do Suprimento Sanguíneo (p. ex.: na idade adulta avançada, o cérebro sofre atrofia progressiva, principalmente por causa da redução do suprimento sanguíneo causada pela aterosclerose. Isto é chamado de atrofia senil e afeta também o coração); • Nutrição Inadequada (p. ex.: uma desnutrição proteico-calórica profunda – marasmo – está associada ao uso do músculo esquelético como fonte de energia, após a depleção de outras fontes de reserva, como o tecido adiposo); • Perda de Estimulação Endócrina (p. ex.: tecidos que respondem a hormônios, como a mama e os órgãos reprodutores, dependem da estimulação endócrina para função e metabolismo normais); • Pressão (p. ex.: a compressão tecidual por qualquer período de tempo pode causar a t rofia . A a t rofia nesse con tex to é provavelmente o resultado de alterações isquêmicas causadas por comprometimento do suprimento sanguíneo pela pressão exercida da massa em expansão). A atrofia resulta da diminuição da síntese proteica e do aumento da degradação de proteínas nas células. A síntese de proteínas diminui em função da atividade metabólica reduzida. A degradação das proteínas celulares ocorre principalmente pela via ubiquitina-proteassoma. metaplasia É uma alteração reversível na qual um tipo celular diferenciado (epitelial ou mesenquimal)é substituído por outro tipo celular. Ela representa uma substituição adaptativa de células sensíveis ao estresse por tipos celulares mais capazes de suportar o ambiente hostil. A metaplasia epitelial mais comum é a colunar para escamosa. Porém, A metaplasia do tipo escamoso para o colunar também pode ocorrer, como no esôfago de Barrett. A metaplasia é resul tado de uma reprogramação de células-tronco que sabidamente existem em tecidos normais ou de células mesenquimais indiferenciadas p re s e n t e s n o t e c i d o c o n j u n t i v o . A diferenciação de células-tronco para uma linhagem em particular é causada por sinais gerados por citocinas, fatores de crescimento e componentes da matriz extracelular no ambiente das células. Esses estímulos externos promovem a expressão de genes que direcionam as células para uma via específica de diferenciação. Mecanismos de lesão celular Introdução Os mecanismos biológicos que ligam determinada lesão com as manifestações celulares e tissulares resultantes são complexos e relacionados a muitas vias metabólicas intracelulares. As formas de lesão celular possuem alguns princípios gerais: - A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, sua duração e sua gravidade: como exemplo desse princípio temos que pequenas doses de toxina ou curtos períodos de isquemia podem levar a uma lesão reversível, enquanto altas doses da mesma toxina ou um tempo mais prolongado de isquemia pode resultar em morte celular. - As consequências de um estímulo nocivo dependem do tipo, status, adaptabilidade e fenótipo genético da célula lesada: em relação a esse princípio, sabemos que a mesma lesão pode gerar diferentes resultados a depender do tipo celular. Dessa forma, o músculo da perna, por exemplo, suporta uma isquemia de 2 a 3 horas sem morte celular, enquanto o músculo cardíaco morre em 20 a 30 minutos. O estado nutricional ou hormonal também é importante, já que uma célula repleta de glicose pode suportar uma lesão durante mais tempo do que uma que acabou de consumir sua última molécula desse açúcar. - A lesão celular resulta de alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais dos vários componentes celulares essenciais: os principais alvos dos estímulos nocivos são as mitocôndrias, desequilíbrio na homeostase do cálcio, danos às membranas celulares (plasmática e lisossômica), danos ao DNA e ao dobramento das proteínas. - As múltiplas alterações bioquímicas podem ser disparadas por qualquer lesão nociva: é dif íc i l determinar qualquer mecanismo a uma lesão ou situação clínica em particular na qual a lesão celular seja proeminente, não sendo uma determinada alteração bioquímica associada a um tipo de lesão específico. Tipos de mecanismo de lesão - Depleção de ATP: o ATP é produzido principalmente por fosforilação oxidativa do difosfato de adenosina (ADP) durante a redução do oxigênio no sistema de transporte de elétrons das mitocôndrias. Além disso, a via glicolítica pode gerar ATP, na ausência de oxigênio, usando a glicose. As principais causas de depleção de ATP são a redução do suprimento de oxigênio e nutrientes, o dano mitocondrial e as ações de algumas toxinas. Os tecidos com maior capacidade de utilização da via glicolítica, como o fígado, são capazes de sobreviver melhor à perda de oxigênio e ao decréscimo de fosforilação oxidativa do que os tecidos com capacidade limitada para a glicólise, como o cérebro. O ATP é necessário para todos os processos de síntese e degradação dentro da célula e, portanto, a depleção significativa dessa molécula tem muitos efeitos nos sistemas celulares como: 1. A atividade da bomba de sódio na membrana plasmática dependente de ATP é reduzida, o que resulta em um acúmulo intracelular de sódio e efluxo de potássio. O ganho de soluto é acompanhado pelo ganho de água, o que gera tumefação celular e dilatação do retículo endoplasmático. 2. Ocorre um aumento compensatório na glicólise anaeróbica, na tentativa de manter as fontes de energia celular. A consequência disso é a depleção da reserva intracelular de glicogênio e acúmulo de ácido lático. Isso gera a redução do pH intracelular e diminuição da atividade de muitas enzimas importantes. 3. A falência na bomba de cálcio leva ao influxo de cálcio, que é danoso para vários componentes celulares. 4. A depleção prolongada ou crescente de ATP causa rompimento do aparelho de síntese proteica, o que pode ser visto pelo desprendimento dos ribossomos do retículo endoplasmático granuloso, com consequente redução na síntese proteica. 5. Dano irreversível às membranas mitocondriais e lisossômicas e morte celular. - Influxo de Cálcio: a isquemia e certas toxinas causam aumento da concentração do cálcio citosólico, inicialmente por causa da l i b e r a ç ã o d e c á l c i o a r m a z e n a d o intracelularmente e, depois, por conta do cálcio que resulta do influxo aumentado através da membrana plasmática. O aumento desse cálcio citosólico ativa várias enzimas que possuem efeitos celulares potencialmente prejudiciais. Dentre essas enzimas temos as fosfolipases (causam danos à membrana), proteases (clivam as proteínas de membrana d o c i t o e s q u e l e t o ) , e n d o n u c l e a s e s ( responsáveis pe la f ragmentação da cromatina e do DNA) e as ATPases (aceleram a depleção de ATP). Como efeito adicional, o aumento do cálcio intracelular resulta na indução da apoptose através da ativação direta das caspases e pelo aumento da permeabilidade mitocondrial. - Acúmulo de radicais livres derivados do oxigênio (estresse oxidativo): os radicais livres são espécies químicas que possuem um único elétron não pareado na órbita externa. Esse estado químico é muito instável e reage facilmente com químicos orgânicos e inorgânicos. Quando gerados nas células, atacam ácidos nucleicos, proteínas e lipídios celulares. Associado a isso, os radicais livres iniciam reações autocatalíticas e as moléculas que reagem com eles são, por sua vez, convertidas em radicais livres, propagando, assim, a cadeia de danos. As espécies reativas do oxigênio (ERO) são um tipo de radical livre derivado do oxigênio que geram lesão tecidual, levando a lesão de isquemia- reperfusão, lesão química e por radiação, toxicidade do oxigênio e outros gases, bem como envelhecimento celular. As ERO geralmente são produzidas em pequenas quantidades em todas as células (em reações de oxidação e redução), mas também são produzidas pelos leucócitos (principalmente neutrófilos) e macrófagos, como arma para destruição de micróbios e outras substâncias durante a inflamação e defesa do hospedeiro. O nível de danos causados pelos radicais livres é determinado por suas taxas de produção e remoção, sendo que quando suas taxas de produção aumentam ou a remoção é ineficiente, o excesso deles leva ao estresse oxidativo. A geração de radicais livres aumenta nas seguintes circunstâncias: 1. Na absorção de energia radiante; 2. No metabol ismo enzimát ico de substâncias químicas exógenas; 3. Na inflamação, onde os radicais livres são produzidos pelos leucócitos. A inativação, por sua vez, é facilitada pelas seguintes moléculas: 1. Superóx ido d ismutases (SODs) encontrados em muitos tipos celulares; 2. Glutationa peroxidase (GSH); 3. Catalase; 4. Antioxidantes endógenos e exógenos (vitaminas E, A, C e o β-caroteno). As espécies reativas de oxigênio causam lesão celular através de três principais reações: 1. Peroxidação lipídica das membranas: ligações duplas de lipídios na membrana são vulneráveis ao ataque por radicais livres derivados do oxigênio. Essas interações geram peróxidos instáveis e reativos, e s o b r e v é m u m a r e a ç ã o e m c a d e i a autocatalítica. 2. Ligação cruzada e outras alterações dasproteínas: os radicais livres promovem ligação cruzada das proteínas mediadas por sulfidrila, resultando no aumento da degradação ou perda da atividade enzimática. 3. Lesões do DNA: as reações de radicais livres com a timina no DNA mitocondrial e nuclear produzem quebra do filamento único do DNA. Essa lesão no DNA está associada a morte e envelhecimento celu lar e a transformação maligna das células. Além da ampla participação das ERO na lesão celular e d e s t r u i ç ã o d e m i c r ó b i o s , b a i x a s concentrações desses radicais livres estão envolvidas em numerosas vias de sinalização e em muitas reações fisiológicas. Dessa forma, é importante que elas sejam produzidas normalmente, mas, para evitar seus efeitos lesivos, suas concentrações intracelulares devem ser reguladas. - De fe i tos na pe rmeab i l i dade da membrana: o aumento da permeabilidade da membrana, levando posteriormente a lesão franca da mesma, é uma característica consistente da maioria das formas de lesão celular que culmina em necrose. A membrana plasmática pode ser danificada por isquemia, várias toxinas microbianas, componentes líticos do complemento e por uma variedade de agen tes qu ím icos e f í s i cos . Os mecanismos bioquímicos que podem contribuir para os danos à membrana são: 1. Diminuição da síntese de fosfolipídios: nas células, a produção de fosfolipídios pode ser reduzida sempre que houver queda dos níveis de ATP, levando ao decréscimo das atividades enzimáticas dependentes de energia. A redução de síntese de fosfolipídios afeta todas as membranas celulares, incluindo as mitocondriais, exacerbando a perda de ATP. 2 . A u m e n t o d a d e g r a d a ç ã o d e fosfolipídios: lesão celular acentuada está associada ao aumento da degradação dos fosfolipídios de membrana, provavelmente pela elevação do cálcio intracelular. 3. Alterações do citoesqueleto: os filamentos do citoesqueleto funcionam como âncoras que conectam a membrana plasmática ao interior da célula e exercem muitas funções na manutenção da arquitetura, motilidade e sinalização celular. O aumento de cálcio citosólico promove ativação de proteases que podem danificar os elementos do citoesqueleto, levando a lesão da membrana. 4. Produto de degradação de lipídios: ácidos graxos livres não esterificados, acil- carnitina e lisofosfolipídios são produtos cataból icos que são conhecidos por acumularem-se nas células lesadas, em consequência da degradação fosfolipídica. Causam alterações na permeabilidade e na eletrofisiologia. As membranas que mais sofrem com esses efeitos são: 1. Membrana mitocondrial: os danos a essa membrana resultam em decréscimo da produção de ATP, culminando em necrose. 2. Membrana plasmática: os danos a essa membrana levam à perda do equilíbrio osmótico e influxo de fluidos e íons, além de perda dos conteúdos celulares. 3. Membranas lisossômicas: os danos a e s s a s m e m b r a n a s r e s u l t a m e m extravasamento das suas enzimas para o citoplasma e ativação de hidrolases ácidas no pH intracelular ácido da célula lesada, l evando à d iges tão enz imát ica dos componentes celulares. - Danos ao DNA e às proteínas: as células possuem mecanismos de reparação das lesões de DNA, porém, se o dano é muito grave para ser corrigido, a célula inicia seu programa de apoptose e morre. Lesões reversíveis Também podem ser chamadas de degenerações, tendo como suas duas principais características a tumefação e degeneração gordurosa. A tumefação é resultado da falência de bombas de íons dependentes de energia na m e m b r a n a p l a s m á t i c a , a f e t a n d o a manutenção da homeostasia líquida e iônica – altera a permeabilidade a íons, especialmente íons cálcio, que causa desarranjo do citoesqueleto celular por ativar as proteínas cinases Ca++ calmodulina-dependentes. A tumefação, também chamada de hidropsia celular, é a primeira manifestação de quase todas as formas de lesão celular, constituindo uma alteração reversível, que causa certa palidez por compressão dos capilares, bem como aumento do turgor e peso do órgão. A redução de bombas dependentes de ATP leva à retenção de sódio e consequente aumento da osmolaridade do citosol, gerando uma expansão isosmóstica. Por isso, gera um p a d r ã o d e a l t e r a ç ã o h i d r ó p i c a o u degeneração vacuolar: costumam apresentar pequenos vacúolos claros no citoplasma. A degeneração gordurosa é caracterizada pela presença de vacúolos l ip íd icos (esteatose) no citoplasma. Normalmente ocorre em células que metabolizam gordura, na lesão por hipóxia e outras formas de lesões metabólica e tóxica – é oferecido acetil-CoA em excesso à célula, o que favorece a síntese de ácidos graxos (triglicerídios) por excesso de ATP. Algumas lesões potencialmente nocivas p rovocam a l t e rações em o rgane las específicas, como no retículo endoplasmático liso que se torna hipertrofiado em células cuja demanda de metabolização de compostos qu ím icos é a l t a , po r exemp los , os hepatócitos. Mecanismos de morte celular Introdução São caracterizadas por dois fenômenos: incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (interrupção da geração de ATP), mesmo depois de resolver a lesão original, e graves distúrbios na função da membrana. Os dois causam morte celular por necrose. A perda de função celular ocorre antes da lesão e morte, como as células miocárdicas, por exemplo, que perdem a função contrátil entre 1-2 minutos em isquemia, porém só são lesadas ou morrem depois de cerca de 2 ou 3h. Cada tipo celular tem um tempo de resistência a lesões, os neurônios por exemplo, sofrem lesão irreversível em 3 minutos sem O2, enquanto os miócitos cardíacos suportam até 30 minutos. Acredita-se que o ponto de não retorno, estágio em que a lesão passa a ser irreversível, é quando a alteração da permeabil idade mitocondrial se torna irreversível, por diminuição grave do potencial de membrana gerado pelo desequilíbrio eletrolítico. Com isso, há interrupção da síntese e utilização de ATP, os lisossomos ficam tumeifeitos e não conseguem reter suas enzimas, que são liberadas no citoplasma e iniciam a autólise. Apoptose Via de morte celular programada que ocorre para destruir células defeituosas ou envelhecidas, a fim de manter a integridade do tecido e o controle da população celular. Esse processo pode ser fisiológico, como ocorre na embriogênese; na defesa contra viroses e tumores; na morte programada de células que já cumpriram sua função, como os neutrófilos em inflamações agudas; na atrofia de tecidos que pararam de receber e s t í m u l o ( h o r m ô n i o s e f a t o r e s d e crescimento), entre outros processos. Mas também pode ser patológico, quando é necessária a eliminação de células que tiveram seu DNA lesado, proteínas mal dobradas (defeitos na síntese), lesão por infecções, entre outras causas. A apoptose acontece com a ativação de caspases, processo que depende da convergência das vias receptor de morte (extrínseca) e mitocondrial (intrínseca), que controlam os fatores pró e antiapoptóticos. Sequências apoptótica: (1) alteração da forma e do volume celular, (2) condensação da cromatina, (3) formação dos corpos apoptóticos, (4) fagocitose de corpos apoptóticos por macrófagos. via mitocondrial Diversas proteínas mitocondriais são capazes de induzir apoptose. Assim, a morte celular depende da permeabilidade da mitocôndria, que é regulada por sensores da família Bcl-2. Esses sensores são ativados em algumas situações: quando a célula é privada de fatores de crescimento ou sofrem lesão em seu DNA, e isso leva à ativação das moléculas pró-apoptóticas Bax e Bak, que se inserem nas membranas mitocondriais, formandoc a n a i s e r e g u l a n d o , a s s i m , s u a permeabilidade. Esses poros permitem a passagem de proteínas mitocondriais, como o citocromo C, que em conjunto com outros fatores, ativa a caspase 9 e consequentemente leva à morte celular. Concomitante a esse processo, os sensores in ibem as molécu las ant i - apoptóticas Bcl-2 e Bcl-xL. Essa via ocorre em células que sofreram lesão no DNA ou perderam os estímulos para sobrevivência, como neurônios privados de fatores de crescimento nervoso. via receptor de morte Receptores, normalmente da família do TNF, são expressos em muitas células e têm a função de disparar a apoptose, sendo os receptores próapoptóticos do tipo TNF I e Fas (CD95). O ligante de Fas (Fas-L) é expresso principalmente em linfócitos T ativados, que quando reconhecem o alvo, as moléculas Fas, que são ligadas em reação cruzada com o Fas-L e proteínas de ligação. As proteínas de ligação ativam caspase 8, que em muitos tipos celulares podem ativar um membro pró-apoptótico da família Bcl-2, o Bid, utilizando então a via mitocondrial. Essa via está relacionada com a destruição de alvos de alguns linfócitos T citotóxicos e de linfócitos autorreativos, que destroem tecidos próprios – na verdade, a via mitocondrial também precisa ser ativada para eliminar linfócitos auto-reativos. Defeitos nesse processo é uma das causas de doenças autoimunes. As caspases ativadas pelas duas vias iniciam uma cascata que ativa as caspases executoras . Essas caspases a t i vam nucleases, que irão degradar o núcleo celular. Além disso, as caspases também degradam proteínas membranares e citoplasmáticas, provocando a fragmentação dessas células. A apoptose também pode ser mediada por linfócitos T citotóxicos, não passando por nenhuma das duas vias mencionadas. Isso porque, eles reconhecem moléculas de superfície de células infectadas por vírus e células tumorais e ativam as granzimas, que penetram na célula alvo e ativam caspases, induzindo apoptose. A hipóxia moderada pode gerar aumento da permeabilidade mitocondrial e induzir a apoptose no lugar de degeneração e/ou necrose, por conta da liberação de citocromo C e de outras proteínas mitocondriais ativadoras de caspases. As células apoptóticas produzem fatores que atraem fagócitos, como a fosfatadilserina, que sai da parte interna da membrana plasmática para a parte externa. Algumas c é l u l a s t a m b é m p o d e m e x p r e s s a r glicoproteínas adesivas que são reconhecidas pelos fagócitos e os macrófagos podem produzir proteínas que se ligam aos corpos apoptóticos para o engolfamento. A fagocitose de células apoptóticas é importante porque remove as células mortas, evitando a instalação de processo inflamatório pela dispersão de seu conteúdo. Resposta de proteína não dobrada: resposta protetora que ocorre quando as proteínas não são dobradas corretamente, o que leva ao seu acúmulo no RE, causando estresse na organela e ativando caspases para induzir a apoptose. Essa resposta aumenta a produção de chaperonas (proteínas que dobram as proteínas) e retarda a translação da proteína para que esta seja corretamente dobrada, evitando o acúmulo de p ro t e í n a s n o c i t o p l a s m a . D o e n ç a s neurodegenerativas, como Alzheimer e Parkinson, se caracterizam por morte celular provocada por proteínas mal dobradas. Necrose É um processo sempre patológico. Ocorre quando a lesão às membranas celulares provoca extravasamento das enzimas lisossomais, dando início uma reação inflamatória, que resulta na dissolução das células. Esse tipo de morte normalmente é consequência de uma isquemia, exposição a toxinas, infecções ou traumas. A necrose celular pode ser identificada pela presença de proteínas intracelulares no exame de sangue, já que extravasam pelas membranas celulares rompidas. Por exemplo, em casos de infarto, identifica-se na amostra sanguínea a presença das proteínas creatina c inase e t ropon ina , que servem de marcadores, confirmando a morte ou lesão dos miócitos cardíacos. A necrose resulta em alterações no citoplasma e no núcleo celular. No citoplasma ocorre aumento da eosinofilia, graças às proteínas intracelulares desnaturadas e perda do RNA. OBS: eosinofilia se refere à atração pelo corante eosina da coloração HE, o qual é atraído por substâncias básicas (eosina é um corante ácido), enquanto basofilia se refere à coloração com hematoxilina, que é atraída por substâncias ácidas, como o RNA (ácido nucleico). Por isso a perda de RNA diminui a basofilia e aumenta a eosinofilia. As células necróticas costumam perder glicogênio e suas figuras de mielina ficam mais aparentes do que nas células com lesão reversível. As figuras de mielina são massas fosfolipídicas derivadas das membranas celulares lesadas. Além disso, células necróticas têm membranas desorganizadas, hiperdilatação das mitocôndrias e rompimento dos lisossomos, com liberação de suas enzimas. O núcleo de uma célula necrótica desaparece em cerca de 2 dias. A cromatina e o DNA são degradados e isso gera alterações nucleares que podem ter 3 padrões: cariólise, picnose ou cariorrexe. ✓ Cariólise: a cromatina perde basofilia, acredita-se que por conta da DNAse (enzima que cliva as ligações do DNA). ✓ Picnose: ocorre retração nuclear (DNA se condensa) e consequente aumento da basofilia. ✓ Cariorexe: quando o núcleo picnótico se fragmenta. As células mortas persistem por um tempo no tecido e depois são substituídas por figuras de mielina, sendo fagocitadas por outras células ou degradadas em ácidos graxos. Estes podem se ligar a sais de cálcio, formando células mortas calcificadas. A necrose de um conjunto de células leva à necrose de todo tecido, e, às vezes, de um órgão inteiro. Esse processo pode se a p r e s e n t a r e m v a r i a d o s p a d r õ e s morfológicos: A. Fibrinoide: é uma forma especial de necrose percebida apenas por exame histológico. Normalmente ocorre em reações imunológicas por conta da deposição dos imunocomplexos (antígeno + células imunes) combinado com a fibrina dos vasos. B. Necrose da coagulação: a estrutura dos tecidos mortos é mantida por alguns dias. Acredita-se que a lesão desnatura tanto as proteínas estruturais quanto as enzimas, ou seja, impede a proteólise das células mortas, gerando células eosinofílica e anucleadas. É característica de infartos em órgãos sólidos, exceto o cérebro. Macroscopicamente há zonas de cor acinzentadas, brancacentas, amareladas e tumefeitas. Microscopicamente há apenas silhuetas das células necrosadas, com preservação do contorno básico, se perde o componente celular. C . N e c r o s e l i q u e f a t i v a : o c o r r e normalmente em infecções quando as enzimas dos leucócitos “liquefazem” o tecido morto, digerindo completamente as células mortas e tornando o tecido uma massa viscosa líquida, que depois é destruído por fagocitose. A morte por hipóxia nos neurônios normalmente apresenta esse padrão e nas infecções bacterianas é a forma de necrose que gera pus. D. Necrose gangrenosa: resulta da ação de agentes externos sobre o tecido que p e r d e u o s u p r i m e n t o s a n g u í n e o e desenvolveu necrose de coagulação. A necrose de coagulação de infecções bacterianas é transformada em gangrena úmida pela ação das bactérias e leucócitos. - seca: desidratação dos tecidos necrosadas que tornam-se secos e duros como pergaminho (mumificação). Ex: cordão umbilical e extremidades. - úmida: invasão do tecido necrótico por bactérias, geralmente anaeróbias saprófitas, que levam a liquefação e putrefação. Ex: intestino e pulmão. - gasosa: formam bolhas devido à ação de bactérias anaeróbias (Clostridium) gasógenas sobre o tecido necrosado. E. Necrose caseosa: o nome desse padrão está relacionado à aparência branco- amarelada esfarelada daárea de necrose, semelhante ao queijo. A estrutura do tecido é completamente perdida e a área de necrose normalmente tem borda inflamatória nítida, caracterizando o granuloma, comum na tuberculose. F. Necrose gordurosa: são áreas focais de destruição gordurosa normalmente pela ação das lipases pancreáticas ativadas dentro do pâncreas ou da cavidade peritoneal, como na pancreatite aguda. As lipases liquefazem as membranas dos adipócitos peritoneais e os ácidos graxos liberados se combinam ao cálcio, formando áreas brancas gredosas – processo de saponificação da gordura. Os focos necróticos têm depósitos de cálcio basofílico cercados por reação inflamatória. Locais mais comuns: pele, mama e retroperitônio. Evolução de áreas de necrose: regeneração/ absorção, em que as células mortas são absorvidas e fatores de crescimento induzem o crescimento dos tecidos vizinhos, em tecidos lábeis e estáveis. Ex: epitélios e fígado com pequenas necroses. Apoptose x Necrose Esses dois processos algumas vezes coexistem, e alguns estímulos patológicos podem “transformar” a apoptose em uma necrose. A lesão de DNA que ocorre na apoptose, por exemplo, ativa a enzima poli-ADP polimerase. Essa enzima esgota as reservas celulares do dinucleótido de nicotinamida e adenina (NAD), um transportador de elétrons que fornece energia para geração de ATP, levando a diminuição de ATP ofertada e, consequentemente, à necrose. As principais diferenças entre os processos de necrose e apoptose estão relacionadas à forma como os restos celulares são dispensados: a necrose libera seus conteúdos de forma desordenada, induzindo inflamação, enquanto os restos celulares dos corpos apoptóticos são diretamente digeridos por fagocitose. 1. Autofagia Mecanismos de sobrevivência no qual a célula digere seus próprios componente através das enzimas lisossomais, em casos de falta de suprimento nutricional. Esse processo é iniciado pela formação de um vacúolo autofágico, formado por parte do citosol e organelas. Esse vacúolo se liga aos lisossomos, formando um autofagolisossoma, onde as proteínas celulares são digeridas. Em determinado estágio, a autofagia pode sinalizar a morte celular por apoptose.
Compartilhar