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Patologia Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof.ª Me. Fabiana Aparecida Vilaça Revisão Textual: Prof.ª Dr.ª Selma Aparecida Cesarin Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis • Introdução; • Adaptação Celular; • Lesão Celular Reversível e Irreversível. • Demonstrar que toda patologia ocorre quando a célula perde a sua capacidade de se manter em homeostasia e que as lesões decorrentes deste desequilíbrio podem ser reversíveis e/ou irreversíveis. OBJETIVO DE APRENDIZADO Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como seu “momento do estudo”; Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo; No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam- bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados; Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus- são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Introdução Para se manter saudável, o organismo humano precisa estar em equilíbrio, ou seja, precisa manter a sua homeostasia, caracterizada, principalmente, pelo pH do sangue por volta de 7,4. Quando ocorre uma variação do pH, ou quando o organismo humano é atin- gido por um patógeno ou substância tóxica e perde a sua homeostasia, as células tentam adaptar-se à nova realidade do organismo, instituindo um novo equilíbrio orgânico, porém, algumas vezes isso não é possível e, então, as células adoecem, apresentando uma lesão reversível. Quando a lesão é reversível, se o agente causador dessa lesão for retirado, a célula volta ao seu estado normal, porém, se o agente persiste, a célula entra em um quadro de lesão irreversível, caracterizada pela morte celular por necrose e ou apoptose. Quando ocorre a falta de oxigênio para uma célula, por exemplo, e ela entra em estado de hipóxia e não consegue mais voltar ao seu estado normal, ocorre a morte celular por injúria, que é a necrose. Já quando nosso mecanismo de defesa contra lesões celulares percebe que uma célula está mutada e, portanto, fora do seu estado de equilíbrio e que caso essa cé- lula entre em divisão celular haverá a propagação dessa mutação para suas células filhas, ocorre a morte celular programada, conhecida como apoptose. Nesta Unidade, estudaremos os mecanismos de adaptação celular e as caracte- rísticas de lesões reversíveis e irreversíveis. Adaptação Celular As células buscam, constantemente, manter-se em seu estado de equilíbrio (ho- meostasia). Assim, quando uma alteração no meio celular, antes de uma lesão propriamente dita ocorrer, a célula busca adaptar-se à sua nova realidade, ou seja, a célula adapta-se! Isso porque as células estão organizadas e são capacitadas a desempenhar fun- ções necessárias à manutenção da vida do indivíduo. As adaptações celulares são respostas estruturais e funcionais reversíveis às alte- rações fisiológicas, como, por exemplo, a gestação e estímulos patológicos, durante os quais um novo estado de equilíbrio, que foge à homeostase inicial, é alcançado, permitindo a sobrevivência e a atividade funcional da célula. 8 9 Dependendo do estímulo ou de uma mudança na homeostasia, pode ocorrer uma adaptação celular necessária, como nas células musculares do halterofilista (hipertrofia) ou na hiperqueratose (calosidade) das mãos do lavrador, por exemplo. No caso da hipertrofia muscular, houve um aumento da mitocôndria na célu- la, devido ao aumento da atividade dela, ou seja, um indivíduo que não praticava musculação tinha um equilíbrio celular que foi modificado pelo início da prática da referida atividade, levando a uma adaptação celular, que é a hipertrofia. Lembrando-se de que a hipertrofia se refere a um tipo de adaptação celular oca- sionado pelo aumento do tamanho da célula. Figura 1 – Hipertrofi a – Adaptação celular Fonte: Adaptado de medlineplus.gov Além da hipertrofia, as alterações a seguir também constituem adaptações celulares: • Atrofia: quando a célula perde a capacidade de amadurecer e desempenhar suas funções, ou seja, ocorre diminuição do tamanho e da atividade metabólica das células, como, por exemplo, as células do epitélio do trato genital feminino, quando a mulher é menopausada. Nesse caso, os ovários não secretam mais os hormônios estrógeno e progesterona e não há mais a maturação do epitélio; • Hiperplasia: adaptação celular caracterizada pelo aumento do número de células; • Metaplasia: adaptação celular caracterizada pela substituição de uma célula madura para uma imatura, devido à necessidade de reparo tecidual, ocorrendo uma mudança do fenótipo das células; • Autofagia: resposta celular adaptativa devido à privação de nutrientes, que pode evoluir para morte celular. 9 UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Quando o estímulo adaptativo é eliminado, a célula volta ao seu estado original sem ter sofrido qualquer consequência danosa. Se os limites das respostas adap- tativas forem excedidos ou se as células forem expostas a agentes ou estímulos nocivos, privadas de nutrientes essenciais ou ficarem comprometidas por mutações que afetem constituintes celulares essenciais, ocorre uma sequência de eventos de- nominada lesão celular, que pode ser reversível ou irreversível. Lesão Celular Reversível e Irreversível A lesão celular ocorre quando as células são estimuladas tão intensamente que não são mais capazes de se adaptar ou quando são expostas a agentes nocivos e anormalidades intrínsecas. 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. Se o estímulo for excessivo ou tóxico para a célula, lesões irreversíveis levam à morte celular. O limite entre estímulo fisiológico e lesivo não é exato. Por exemplo: a Radiação UV pode causar estímulo para produção de melanina, a formação de bolha, a descamação da pele ou o câncer. São causas de uma lesão celular: • Privação de oxigênio (hipóxia ou anóxia): Asfixia, altitudes extremas; • Isquemia: Obstrução arterial; • Agentes físicos: Trauma mecânico, queimaduras, radiação solar, choque elé- trico, radiação ionizante; • Agentes químicos: Álcool, medicamentos, poluentes ambientais, venenos, drogas ilícitas; • Agentes infecciosos: Vírus, bactérias, fungos, protozoários; • Reações imunológicas: Doenças autoimunes, reação anafilática; • Defeitosgenéticos: Anemia falciforme; • Alterações nutricionais: Obesidade, desnutrição. Na lesão celular reversível, as alterações morfológicas e funcionais nas células regridem se o estímulo nocivo for removido. Os principais marcos da lesão rever- sível são: • Diminuição dos níveis de ATP; • Tumefação celular devido ao influxo de água e a alterações iônicas. 10 11 Na lesão celular irreversível ocorre a persistência do dano celular. Assim, a célula não consegue se recuperar e morre. Ocorre, principalmente, devido à: • Perda da permeabilidade da membrana plasmática e da membrana das orga- nelas celulares; • Destruição excessiva de DNA e proteínas. A lesão celular irreversível culmina com a morte celular, sendo 2 os tipos de morte de uma célula: a necrose e a apoptose, que diferem entre si em morfologia, mecanismos e funções na fisiopatologia das doenças. A necrose ocorre, principalmente, por danos às membranas celulares e perda da homeostasia. Quando a lesão nas membranas celulares é grave, as enzimas lisossô- micas são excretadas para o citoplasma e digerem a célula, gerando as alterações morfológicas da necrose: rompimento da membrana, extravasamento do conteúdo celular para o líquido intersticial e reação inflamatória. A necrose é o tipo de morte celular por injúria, encontrado em diversas agressões comuns, como as que se se- guem à isquemia, à exposição a substâncias tóxicas, a infecções e a traumas. A apoptose, em contraste com a necrose, ocorre em situações de dano celular em que o DNA ou as proteínas celulares são lesadas de modo irreparável e essa le- são não pode ser levada adiante pelo processo de mitose; então, a célula se suicida pelo processo de morte celular programada. Como o conteúdo celular na apoptose não extravasa para o meio extracelular, não há reação inflamatória. A apoptose pode ser fisiológica e patológica. CÉLULA NORMAL (homeostase) ADAPTAÇÃO LESÃO CELULAR ALTERAÇÕES SUBCELULARES LESÃO CELULAR REVERSÍVEL NECROSE APOPTOSE Estresse, demanda aumentada Estímulos nocivos Incapacidade de se adaptar Ponto de irreversibilidade Figura 2 – Lesão celular reversível × Lesão celular irreversível 11 UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Necrose × Apoptose Para entender os processos patológicos referentes à necrose e à apoptose, pre- cisamos entender bem a definição de ambos. Veja a seguir. Morte Celular Programada (apoptose) O crescimento, o desenvolvimento e a manutenção de organismos multicelulares dependem não apenas da Produção de células, mas também de mecanismos que as destroem. A manutenção do tamanho dos tecidos, por exemplo, requer que as células mor- ram na mesma taxa em que são produzidas. As células também morrem quando se tornam danificadas ou infectadas, que é uma forma de assegurar que elas sejam removidas antes que ameacem a saúde do organismo. Nesses casos, a morte celular ocorre por uma sequência de eventos moleculares programados, nos quais a célula se autodestrói e é fagocitada por ou- tras células, não deixando traços. Essa morte celular programada recebe o nome de apoptose (ALBERTS et al., 2017). São características da morte celular programada não patológica: • Núcleo picnótico; • Formação de corpos apoptóticos; • Cromatina condensada. Início da apoptose Formação dos prolongamentos Blebs Cromatina se condensa Corpos apoptóticos Fagocitose Fragmentação dos prolongamentos e do núcleoiti Figura 3 – Esquema morfológico da apoptose Fonte: Adaptado de Getty Images 12 13 Morte celular por injúria (necrose) Ao contrário da apoptose, as células que morrem em resposta a um dano agudo, como um trauma ou falta de suprimento sanguíneo, geralmente, morrem por um processo chamado de necrose celular. As células necrosadas se expandem e explodem, liberando seus conteúdos sobre as células adjacentes e provocando uma resposta inflamatória. Em muitos casos, a necrose é causada pela depleção energética, que leva a defeitos metabólicos e per- da de gradientes iônicos que normalmente ocorrem através da membrana celular (ALBERTS et al., 2017). Figura 4 – Características morfológicas da necrose Fonte: Adaptado de Getty Images Tabela 1 – Comparação entre os eventos que ocorrem na necrose e na apoptose Características Morfológicas Características Bioquímicas Características Fisiológicas Necrose · Perda da integridade da membrana; · Não há formação de vesículas; · Desintegração das organelas celulares; · Lise total de célula. · Perda da regulamentação da homeostasia iônica; · Digestão aleatória do DNA; · Não requer energia. · Geralmente iniciada por estímulos não fisiológicos; · Resposta inflamatória; · Afeta grupos de células; · Fagocitose por macrófagos. 13 UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Características Morfológicas Características Bioquímicas Características Fisiológicas Apoptose · Não há perda da integridade da membrana; · Diminuição do volume citoplasmático e condensação do núcleo; · Agregação e marginalização do núcleo; · Aumento da permeabilidade mitocondrial; · Fragmentação da célula em corpos apoptóticos. · Processo regulado com ativação enzimática (caspases); · Digestão não aleatória do DNA; · Depende de ATP; · Liberação de vários fatores mitocondriais; · Alteração na assimetria da membrana plasmática. · Geralmente induzida por estímulos fisiológicos; · Sem resposta inflamatória; · Afeta células individuais; · Fagocitose por células adjacentes ou macrófagos. A apoptose patológica pode ser desencadeada por estímulos exógenos que agem em receptores de membrana (via extrínseca) ou por estímulos endógenos (via intrínseca) gerados após diferentes agressões como irradiação ultravioleta ou ionizantes, estresse oxidativo, agressão química e hipóxia. Existem muitas doenças humanas nas quais o número excessivo de células que entram em apoptose contribui para um dano no tecido. Como os infartos do miocárdio e derrames, nos quais muitas células morrem por isquemia, falta de suprimento adequado de sangue, (necrose), porém, as células menos afetadas (sadias) passam a entrar em apoptose devido a sinais externos de morte causados pela necrose das células isquêmicas. A morte celular programada patológica pode ser ocasionada pelo excesso de morte, como a isquemia e doenças degenerativas como o Parkinson ou pela falta dela, como no câncer. Morte celular: http://bit.ly/33P3biV Ex pl or A apoptose também pode ter uma causa patológica. A apoptose patológica pode ser induzida por: • Radiações; • Drogas; • Choque térmico; • Metais pesados; • Agentes oxidantes; • Inibidores metabólicos; • Jejum; • Hipóxia; • Infecções virais. 14 15 Tabela 2 – Apoptose excessiva × Apoptose insufi ciente Aumento Apoptose Hepatites virais agudas e crônicas Doenças calestáticas crônicas Hepatite autoimune Rejeição do enxerto hepático Lesão associada ao álcool e substâncias químicas Lesão de isquemia-reperfusão Doenças metabólicas (doença de Wilson, sobrecarga de ferro) Redução da Apoptose Hepatocarcinoma Calongiocarcinoma O termo necrose é usado para indicar a morte celular por injúria ocorrida no organismo vivo e seguida de fenômenos de autólise. Ocorre quando a agressão é suficiente para interromper as funções vitais celulares, como, por exemplo, a falta de produção e ATP. Além disso, quando os lisossomos perdem a capacidade de conter as hidrolases em seu interior e estas saem para o citosol e as altas concentrações de Ca++ no citoplasma também desencadeiam o processo de necrose. A lesão celular irreversível que leva à necrose pode ser causada por: • Redução de Energia (ATP quer seja por obstrução vascular, como isquemia, quer seja por inibição de processos respiratórios; • Produção de radicais livres; • Agentes químicos ou físicos inibindo a ação de enzimas; • Formação de canais hidrofílicos na membrana celular. A necrose possui tipos distintos, sendo: • Necrosepor coagulação, coagulativa ou isquêmica; • Necrose por liquefação ou liquefativa; • Necro se gordurosa ou esteatonecrose; • Necrose caseosa; • Necrose gangrenosa; • Necrose lítica. A necrose por coagulação, coagulativa ou isquêmica é causada, geralmente, por uma isquemia local (falta de oxigênio), levando o órgão ao infarto. Pode ocorrer no coração, rim e fígado, entre outros. O tecido do órgão infartado lembra “leite coalhado” e o citoplasma mostra-se dissolvido. A necrose por liquefação ou liquefativa acomete tecidos que sofram infecção bac- teriana, levando a uma isquemia. O tecido fica com aspecto líquido e ou gelatinoso. 15 UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Necrose Coagulativa: http://bit.ly/2YjA8Tz Necrose Liquefativa: http://bit.ly/3898EVmE xp lo r Na necrose gordurosa ou esteatonecrose, o tecido acometido fica com aspecto gorduroso. Ocorre com mais frequência no fígado, no pâncreas e na gordura visce- ral, podendo aparecer no tecido mamário também. A necrose caseosa possui características morfológicas comuns à necrose por coagulação e por liquefação e é encontrada tipicamente em focos de tuberculose. O tecido fica com aspecto de massa queijo. A necrose gangrenosa é causada por isquemia e, posteriormente, tem a invasão de bactérias anaeróbicas, sendo então, uma necrose de coagulação modificada por ação liquefativa de bactérias e leucócitos. Ocorre, frequentemente, em extremida- des, e possui 3 tipos: gangrena seca, úmida ou gasosa. A necrose lítica é encontrada no fígado decorrente da ação de hepatites. Ocorre lise do hepatócito. O tecido necrosado pode ter os seguintes destinos: • Regeneração; • Cicatrização; • Encistamento; • Calcificação distrófica; • Eliminação. 16 17 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Leitura Lesão Celular http://bit.ly/33SAykT Adaptação, Lesão e Morte Celulares http://bit.ly/2DOgK7J Apoptose http://bit.ly/2RjP9Ds Necrose tecidual: efeito colateral do Voltaren®-relatos de caso e discussão da fisiopatologia GIOVANNETTI, M. et. al. Necrose tecidual: efeito colateral do Voltaren®-relatos de caso e discussão da fisiopatologia. Rev. Hosp. Clín. Fac. Med. São Paulo, v. 48, p. 39-42, 1993. http://bit.ly/2rhSOqI 17 UNIDADE Adaptações Celulares: Lesões Reversíveis e Irreversíveis Referências ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. 4 ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. MONTENEGRO, M. R.; FRANCO, M. Patologia: processos gerais. 5.ed. São Paulo: Atheneu, 2010. ROBBINS, S. L.; Patologia: Patologia básica 10.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018. (e-book) ROBBINS, S. L.; COTRAN, R. S. Patologia: bases patológicas das doenças. 9.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. 18
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