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Biologia Celular e Tecidual Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof.ª Dr.ª Renata de Macedo Vezzani Revisão Textual: Prof.ª Me. Natalia Conti Biologia Tecidual I • Conceito e Classificação dos Tecidos; • Tecidos Epiteliais de Revestimento e Glandulares; • Tecidos de Natureza Conjuntiva de Preenchimento, de Defesa e de Sustentação. • Reconhecer os tecidos fundamentais, as células e estruturas que os compõem; • Conhecer a biologia do tecido epitelial na delimitação de ambientes e secreção celular; • Verifi car a biologia e integração das células dos tecidos conjuntivos. OBJETIVOS DE APRENDIZADO Biologia Tecidual I 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 Biologia Tecidual I Contextualização Considerando os níveis de organização dos seres vivos pluricelulares, a organi- zação em tecidos corresponde ao segundo deles. Com a integração celular para funcionamento conjunto, formam-se os tecidos, e a organização tecidual passa a ser uma importante ferramenta de estudo quando o foco é conhecer o funcionamento morfofisiológico do organismo e a manutenção de nossa saúde. Sendo assim, cabe aos profissionais da área de Saúde um estudo aprimorado acerca dessas estruturas que compõem os órgãos do corpo humano. 8 9 Conceito e Classificação dos Tecidos Com exceção das esponjas marinhas, todos os animais, incluindo os seres humanos, são pluricelulares com organização tecidual. Podemos definir tecidos como um conjunto estrutural orgânico formado por células semelhantes e material molecular existente na matriz extracelular que desempenham, de forma integrada, a mesma função comum. Sempre encontrados de forma conjunta, uma vez que as células se interconectam por junções intercelu- lares, o estudo tecidual e sua organização para a formação de órgãos é contemplado por um eixo da Biologia denominado Histologia ou Biologia Tecidual. Os tecidos são agregados celulares organizados para desempenhar uma ou mais funções específicas. Sendo o nosso foco a espécie humana, nela podemos encontrar quatro tipos básicos de tecidos, definidos por características morfológicas ou funcionais, a saber: 1. Tecido epitelial: reveste superfícies e cavidades corporais, além de formar glândulas e produzir secreções. 2. Tecido conjuntivo: responsável, principalmente, pelo preenchimento, apoio e proteção dos demais tecidos. 3. Tecido muscular: toda mobilidade realizada em nosso corpo é responsa- bilidade deste tecido. 4. Tecido nervoso: de forma física ou química, este tecido transmite os impulsos nervosos. Dentro desses quatro grupos basais existem subdivisões, sustentadas por as- pectos morfológicos ou fisiológicos. Porém, apesar de sua grande diversidade, sempre encontraremos estes grupos atuando de forma conjunta na formação de órgãos e sistemas. Nesta unidade, conheceremos um pouco mais sobre os tecidos epiteliais e con- juntivos, respectivamente. 9 UNIDADE Biologia Tecidual I Tecidos Epiteliais de Revestimento e Glandulares Reconhecidos principalmente pelo arranjo celular característico, com células jus- tapostas e pouca matriz intercelular, o tecido epitelial tem como suas principais funções a cobertura e o revestimento de superfícies corporais externas e internas, incluindo os tubos corporais, que se comunicam com o meio externo. São responsáveis também pela formação de glândulas e seus dutos, mais especi- ficamente da porção glandular secretora ou parenquimal. Além disso, algumas cé- lulas especializadas do epitélio, como também podemos chamar este tecido, atuam como receptores sensoriais, captando informações advindas do ambiente. Todas as células epiteliais fazem barreira na parte inferior com o tecido conjun- tivo. É a lâmina basal (domínio basal), secretada pelas células e formada de colá- geno, proteoglicanos e glicoproteínas que fazem tal fronteira. A parte superior, co- nhecida como superfície livre (domínio apical), forma a parte externa deste tecido. O que torna este tecido um protetor eficiente é a forma com a qual suas células encontram-se interconectadas. Tais células possuem moléculas específicas que pro- porcionam adesão com as células próximas, formando junções celulares especiali- zadas, presentes no domínio lateral celular. Dentre essas junções, podemos citar as de adesão, as de comunicação e as junções impermeáveis. Aprofunde seus conhecimentos sobre os domínios celulares e as junções celulares no capí tulo 5 do livro: ROSS, Michel H.; PAWLINA, Wojciech. Ross histologia: Texto e atlas: correla ções com biologia celular e molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. Ex pl or Tecidos epiteliais de revestimento Como o próprio nome já diz, são os epitélios que revestem nosso organismo. De for- ma geral, podemos destacar as células que formam o tecido epitelial de revestimento por possuírem um formato pavimentoso, cúbico ou colunar, como veremos adiante. Figura 1 – Tipos de epitélio Fonte: Wikimedia Commons 10 11 Figura 2 Fonte: Wikimedia Commons 11 UNIDADE Biologia Tecidual I Podem ser classificados conforme a quantidade de camadas celulares, o tecido epitelial de revestimento pode ser chamado de simples, quando formado por uma única camada ou estratificado, quando há duas ou mais camadas. Há ainda o epi- télio pseudoestratificado, onde temos apenas uma camada, mas com células de tamanhos diferentes, dando a falsa impressão de estratificação. O epitélio de transição, encontrado especificamente no sistema urinário (urotélio ), que consiste em um epitélio estratificado com capacidade de distensão. Figura 3 – Urotélio Fonte: Wikimedia Commons É importante ressaltar que, por não ser vascularizado e de gases, nutrientes e resíduos transportados por difusão, este tecido não possui muitas camadas, o que dificulta a chegada e saída de substâncias nas camadas mais externas. Se considerarmos o formato celular, podemos classificar o tecido epitelial como escamoso, cúbico ou prismático (colunar). O epitélio escamoso, também conhecido como epitélio pavimentoso, é formado por células mais largas do que altas. O mesmo pode ser simples, como ocorre no endotélio dos vasos sanguíneos e no mesotélio visceral ou estratificado, como éencontrado na epiderme (de forma queratinizada) ou revestindo a boca, o esôfago, a vagina e o canal anal. Em ambos os casos, sua função geralmente está associada à proteção, secreção e lubrificação. Figura 4 – Epitélio pavimentoso estratificado queratinizado – pele Fonte: Getty Images 12 13 Por sua vez, no epitélio cúbico, as dimensões de altura, largura e profundidade das células são bastante semelhantes. Contendo apenas uma camada, pode ser encontrado revestindo o ovário ou os folículos tireoidianos. Se for estratificado, geralmente pode ser visto em folículos ovarianos em crescimento e nas glândulas sudoríparas, por exemplo. De qualquer forma, sua função básica se resume em revestimento, proteção e secreção. Figura 5 – Epitélio cúbico estratifi cado – folículos tireoidianos Fonte: Getty Images O epitélio colunar ou prismático, contendo células cuja altura excede a largura, pode ser encontrado de forma simples, revestindo órgãos do sistema digestório, como a vesícula biliar e o intestino. Nestes casos, além de promover proteção, secreção e lubrificação, é responsável também pela absorção. Estratificado, pode ser encontrado promovendo proteção à membrana conjuntiva ocular. Figura 6 – Epitélio colunar simples – vesícula biliar Fonte: Getty Images 13 UNIDADE Biologia Tecidual I O epitélio pseudoestratificado possui apenas uma camada celular, porém com núcleos dispostos em diferentes posições, o que dá a impressão de estratificação a olhos leigos. Todas as células estão apoiadas na lâmina basal, mas nem todas chegam à superfície livre. As vias respiratórias, por exemplo, possuem este tipo de tecido onde podemos ver, claramente, a presença de cílios em sua superfície. Com esta morfologia, este epitélio confere ao sistema respiratório proteção, secreção e transporte por meio do muco produzido. Figura 7 – Epitélio pseudoestratificado – revestimento respiratório Fonte: Getty Images Células epiteliais estão em constante renovação através de divisões mitóticas. Tecido epitelial glandular Responsável também pela formação de glândulas, sejam elas endócrinas (com ductos ausentes e responsáveis pela produção de hormônios, como a hipófise, por exemplo) ou exócrinas (que podem ou não apresentar ductos, e liberam suas substâncias sempre em uma determinada superfície, como as glândulas anexas à pele – sudoríparas, sebáceas e mamárias), o tecido epitelial, através do processo de invaginação, adentra o tecido conjuntivo e sofre diferenciações. Grande parte desse processo ocorre durante a vida fetal e pode originar uma grande quantidade de tipos celulares, com funções, secreções e formas diferentes. 14 15 Figura 8 – Tecido epitelial glandular Fonte: Getty Images Veja como ocorre a formação de uma glândula e seus diversos tipos. Acesse: http://bit.ly/2Guabbk. E xp lo r Tecidos de Natureza Conjuntiva de Preenchimento, de Defesa e de Sustentação Uma das principais diferenças entre o tecido epitelial e o conjuntivo diz respeito à matriz extracelular (de composição diversa) que, neste último, é também chamado de tecido conectivo, encontra-se de forma abundante. Além disso, as células que formam o tecido conjuntivo são nitidamente separadas umas das outras. Devido à grande diferenciação morfofuncional e à composição da matriz extracelular, o tecido conjuntivo pode ser dividido em variados subtipos, responsáveis principal- mente pelo preenchimento da estrutura corporal, embora haja, também, tecidos especializados em transporte, defesa, sustentação e reserva de substâncias, devido à natureza de sua matriz. O tecido conjuntivo frouxo, que repousa o tecido epitelial, é formado de fibroblastos, dispostos entre uma matriz de fibras colágenas frouxas. Este tecido preenche espaços entre os demais tecidos e pode exercer função de defesa, por conter células provenientes do sangue, como macrófagos (de função fagocitária, apresentadora de antígenos e participante do processo inflamatório), mastócitos e basófilos (produtores de anticorpos e anti-histamínicos), linfócitos, plasmódios e outras células do sistema imune. 15 UNIDADE Biologia Tecidual I Quando há maior necessidade de resistência, a quantidade de fibras encontra-se aumentada, conferindo certa densidade, e podemos classificá-lo como tecido con- juntivo denso. Estes dois tipos de tecido conjuntivo são conhecidos como tecidos conjuntivos propriamente ditos, devido à conectividade proporcionada. Figura 9 – Pele humana (1 – Tecido epitelial pavimentoso estratificado queratinizado; 2 – Tecido conjuntivo frouxo; 3 – Tecido conjuntivo denso; 4 – Célula epitelial cuboide; 5 – Fibroblasto; 6 – Fibra colágena tipo I) Fonte: Wikimedia Commons Importante! Você sabia que o termo utilizado genericamente como “colágeno”, na verdade é composto por uma grande família com mais de 25 isoformas de proteínas encontradas nos tecidos conjuntivos? Saiba mais em: http://bit.ly/2Gs9KOH. Você Sabia? Os tecidos conjuntivos especializados são caracterizados pela especificidade de sua matriz extracelular. Responsável por conferir resistência em locais onde há necessidade de flexibilida- de, como articulações, nariz, orelhas e traqueia, o tecido conjuntivo cartilaginoso ou simplesmente cartilagem, formado basicamente de condrócitos, fibras colágenas e glicosaminoglicanos, além de ácido hialurônico, onde se agregam moléculas de água, a cartilagem pode ser classificada em hialina, elástica e fibrocartilagem. 16 17 Figura 10 – Cartilagem hialina Fonte: Getty Images A cartilagem hialina existente no esqueleto, com o envelhecimento, sofre cal- cificação. Quando isso acontece, a mesma é substituída por outro tipo de tecido conjuntivo: o tecido ósseo. O tecido conjuntivo ósseo é composto por células denominadas osteoblastos (jovens), osteócitos (maduras) e osteoclastos (responsáveis pela reabsorção óssea), formando uma rede de canais. Com matriz extracelular rica em íons de fosfato e cálcio, é o principal tecido de sustentação do corpo, formando os ossos que, por sua vez, formam o esqueleto. Devido ao fato de incorporar tais íons, o tecido ósseo é o principal local de reserva de cálcio do organismo, e para isso, conta com a ajuda de hormônios da tireoide e paratireoide. Figura 11 – Tecido ósseo Fonte: Getty Images 17 UNIDADE Biologia Tecidual I Responsável pela reserva energética e manutenção da temperatura corporal, o tecido conjuntivo adiposo, formado por adipócitos, participa da homeostase energética. Este tecido armazena triglicerídeos, altamente ricos em energia. O tecido adiposo branco, existente nos adultos (em fetos, encontra-se maior quantidade de tecido adiposo marrom), é responsável pela produção de adipocinas, substâncias que incluem as citosinas, os fatores de crescimento e alguns hormônios. Figura 12 – Tecido adiposo Fonte: Wikimedia Commons O tecido conjuntivo sanguíneo, por possuir cerca de 55% de matriz extrace- lular (plasma sanguíneo), é considerado um tecido bastante diferenciado devido a sua fluidez. Responsável, principalmente, pelo transporte de substâncias diversas, este tecido conta com uma matriz extracelular rica em água e moléculas – tanto orgânicas quanto inorgânicas. Nesta matriz circulam também os elementos figurados, ou seja, as células sanguíneas. Figura 13 – Células sanguíneas (esquerda para a direita – plaqueta, hemácia e glóbulo branco) Fonte: Getty Images 18 19 As plaquetas não são exatamente células e sim pedaços dessas estruturas pro- venientes da medula óssea. Sua função está relacionada à hemostasia (controle do sangramento), que resumidamente, abrange o reparo dos vasos sanguíneos lesio- nados, coagulação sanguínea e ativação dos fatores de coagulação. Aprofunde seus conhecimentos sobre a coagulação sanguínea assistindo a animação dispo nível em: https://youtu.be/e4cQw70owYA.Ex pl or Conhecidas como glóbulos vermelhos, hemácias ou eritrócitos, estas células anucleadas são indispensáveis para o transporte de gases por todo o organismodevido à presença da hemoglobina, um pigmento respiratório avermelhado, que se liga aos gases, promovendo seu carreamento através do plasma. Tipo de células presentes no tecido sanguíneo: http://bit.ly/2GrtrGD. Ex pl or O último tipo de elemento figurado são os glóbulos brancos, também conhecidos como leucócitos, que podem ser encontrados com formas e funções variadas, como podemos ver, resumidamente, na tabela a seguir: Tabela 1 Tipo de Leucócito Função Neutrófilos Fagocitose de microrganismos Basófilos Secreção de histamina e heparina durante reações alérgicas Eosinófilos Secreção de enzimas contra patógenos macroscópicos Monócitos Fagocitose de microrganismos Linfócitos B Originam plasmócitos secretores de anticorpos e células B de memória imune Linfócitos T Ativam outras células de defesa e eliminam células do hospedeiro que estejam infectadas por patógenos intracelulares ou adquiram fenótipo tumoral As células sanguíneas são produzidas por um último tipo de tecido: o teci- do conjuntivo hematopoiético. Devido ao tempo de vida limitado das células sanguíneas, este tecido, encontrado no interior na medula óssea vermelha, dotada de fibras e células totipotentes, produz constantemente os elementos figurados do sangue através de um processo conhecido como hematopoese. Este tecido conta com a presença de células-tronco mieloides e células-tronco linfoides. No caso es- pecífico dos leucócitos, conta com a ajuda dos órgãos do sistema linfático para a produção celular. 19 UNIDADE Biologia Tecidual I Figura 14 – Hematopoese Fonte: Wikimedia Commons Para o estudo de biologia tecidual, estude as imagens, desenhe e abuse do lápis de cor. Para auxiliar seus estudos, consulte os livros e atlas, e conte com a ajuda de ferramentas digitais como o Microscópio Virtual Interativo, dos sites Google http://bit.ly/2GuV7dH, que possuem um reforço de fundamentação teórica e exercícios de fixação. O site está em desenvolvimento para adicionar lâminas virtuais. 20 21 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Livros Atlas Colorido de Histologia GARTNER, L.P.; HIATT, J.L. Atlas Colorido de Histologia, 6ª edição, Rio de Janeiro, RJ: Guanabara Koogan, 2014. Citologia e Histologia Humana – Fundamentos de Morfofisiologia Celular e Tecidual MEDRADO, L. Citologia e Histologia Humana – Fundamentos de Morfofisiologia Celular e Tecidual. 1.ed. São Paulo: Érica, 2014. Leitura Histologia interativa online http://bit.ly/2Gy0Krx Racha Cuca http://bit.ly/2Gud3oC 21 UNIDADE Biologia Tecidual I Referências JUNQUEIRA, LCU.; CARNEIRO, J. Histologia básica: texto e atlas. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. ROSS, M. H.; PAWLINA, W. Ross. Histologia: texto e atlas. Correlações com bio- logia celular e molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. 22
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