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REO 5 - Pigmentações Patológicas Pigmentação é o processo de formação e/ou acúmulo, normal ou patológico, de pigmentos no organismo. Pigmentação patológica pode ser sinal de alterações bioquímicas pronunciadas, sendo o acúmulo ou a redução de certos pigmentos aspecto importante em várias doenças. Endógenos: origina-se de substâncias sintetizadas pelo próprio organismo, produtos da atividade celular. Exógenos: são formados no exterior e, por via respiratória, digestiva ou parenteral, penetram e depositam-se em diversos órgãos. Pigmentações Endógenos ————— Derivado de hiperprodução ou acúmulo de pigmento sintetizados pelo próprio organismo. → Derivadas da hemoglobina : biliares, hematoidina, hemossiderina, pigmento malárico, pigmento esquistossomótico; → Melanina; → Lipofuscina. Pigmentos de Hemoglobina ………………. Bilirrubina (Bb) Pigmento amarelo que é o produto final do catabolismo da fração heme da hemoglobina e de outras hemoproteínas. → Aumento da Bb não conjugada no sangue, particularmente em recém-nascidos, pode causar kernicterus se atravessar a BHE, causando lesão cerebral irreversível que pode causar morte ou sequelas neurológicas. → Aumento na produção ou defeito hepático na remoção da Bb não conjugada da circulação resulta na elevação de seu nível no sangue (hiperbilirrubinemia) → ICTERÍCIA, que se caracteriza pela deposição do pigmento na pele, esclera e mucosas. Metabolismo………………………………………… A produção e a excreção da bilirrubina podem ser divididas em Formação Cerca de 80% da Bb provêm da hemoglobina resultante da hemocaterese, que é a destruição fisiológica das hemácias com cerca de 120 dias de vida, por macrófagos no baço, fígado e medula óssea. O restante origina-se de hemoproteínas hepáticas e do pool de heme livre. Processo de liberação da hemoglobina: A fração heme é separada da globina → Abre-se o anel porfirítico do heme pela enzima heme oxidase → Liberação de ferro e de monóxido de carbono e formação de biliverdina (pigmento verde), que é rapidamente reduzida a bilirrubina por ação da biliverdina redutase. O ferro retorna ao plasma e se liga à transferrina. Transporte no Sangue A Bb lançada na circulação (bilirrubina não conjugada) é insolúvel em solução aquosa e é transportada em sua maior parte ligada à albumina. No fígado, a Bb é conjugada com o ácido glicurônico. Captação e transporte pelos Hepatócitos É feita sobretudo por proteínas transportadoras situadas na membrana citoplasmática dos hepatócitos. No citosol, a Bb liga-se a duas proteínas e é transferida ao retículo endoplasmático liso. Conjugação com ácido glicurônico Resulta na bilirrubina conjugada, se faz no retículo endoplasmático liso por ação da enzima uridina difosfato glucuronil transferase (UGT-1A1). A Bb conjugada com duas moléculas de ácido glicurônico (diglicuronato de Bb) é inócua, hidrofílica, solúvel na água e frouxamente ligada à albumina; quando seus níveis plasmáticos se elevam, ela é excretada na urina. 1 Excreção nos canalículos biliares A excreção da Bb conjugada para os canalículos biliares depende de transporte ativo da Bb na membrana canalicular do hepatócito pela proteína associada à resistência a múltiplas drogas-2 (MRP2). A partir dos canalículos biliares, a Bb conjugada flui pelos ductos biliares até o duodeno. No intestino, sofre ação da microbiota residente e transforma-se em urobilinogênio, que é, em parte, reabsorvido no íleo terminal e reexcretado pelo fígado e, em menor grau, pelos rins, constituindo o ciclo ênterohepático da Bb. Ainda no intestino, a Bb sofre ação redutora por bactérias, formando-se inúmeros compostos intermediários antes da formação do L-estercobilinogênio (L-urobilinogênio). O L-estercobilinogênio, por auto-oxidação, transforma-se em estercobilina, pigmento responsável pela cor característica das fezes. Hiperbilirrubinemia………………………… Sinal Clínico : icterícia → deposição de bilirrubina na pele nas mucosas e na maioria dos tecidos e órgão, em especial no fígado e nos rins. → Microscopicamente: a bilirrubina é vista como grânulos amorfos castanho-esverdeados a negros nas células de Kuppfer, nos hepatócitos e na luz dos canalículos. Critérios Patogênicos ➢ Aumento da produção de Bb (anemias hemolíticas); ➢ Redução na captação e no transporte de Bb nos hepatócitos (hepatopatias e interferência medicamentosa); ➢ Diminuição na conjugação da Bb, por carência de enzimas envolvidas no processo (doenças genéticas); ➢ Baixa excreção celular de Bb (síndrome de Dubin-Johnson); ➢ Obstrução biliar, intra ou extra-hepática (neoplasias, granulomas, abscessos); ➢ Combinação de lesões, como acontece em hepatites e na cirrose hepática. Icterícia Fisiológica do Recém-Nascido É comum e possui caráter benigno e transitório. A urodinâmico difosfato glicuronil transferase ainda está “imatura”. Ademais, os recém-nascidos apresentam taxas insuficientes de transporte e conjugação hepáticas e de excreção da bilirrubina. 2 Hemossiderina Pigmento resultante da degradação da hemoglobina e que contém ferro. → Principais formas de armazenamento intracelular de ferro (juntamente com a ferritina). → Concentrações elevadas de ferro (livre): Tóxico - Catalisa a formação de radicais livres. → Quando há oferta excessiva de ferro: ferritina forma hemossiderina. Metabolismo do Ferro ……………………… → Absorção: a intestinal é da ordem de 1 mg/dia → Ferritina: Nas células da mucosa intestinal, o ferro absorvido fica armazenado como Fe3+ em uma proteína chamada ferritina. Para tal, o ferro forma micelas de hidroxifosfato férrico e se liga a uma proteína, a apoferritina, cuja molécula é constituída de várias subunidades que circundam a micela. Ferritina = Apoferritina + Ferro → Transferrina: Para transporte no plasma, o Fe+3 é removido da ferritina (que fica sempre no interior de células) e transferido a uma proteína do plasma, a transferrina, que transporta 2 átomos de Fe+3 por molécula. → Destino do Ferro: Este ferro é distribuído às células do organismo. O restante é depositado, principalmente nas células reticulares do baço e da medula óssea, e nas células de Kupffer do fígado, onde fica armazenado também na forma de ferritina (como nas células da mucosa intestinal). A ferritina é uma forma de armazenamento que permite fácil mobilização do ferro para síntese de hemoglobina. Formação da Hemossiderina …. ………… Quando a oferta de ferro é muito grande, as moléculas de ferritina podem saturar-se. As micelas de hidroxifosfato férrico agregam-se, resultando em uma partícula maior que a ferritina normal que passa a ser visível ao microscópio óptico formado grânulos de hemossiderina. → Microscopicamente: grânulos intracitoplasmáticos grosseiros, castanho-escuros ou amarelo-dourados. Hemossiderose ……………………………… Deposição excessiva de hemossiderina nos tecidos pode ser localizada ou sistêmica. Hemossiderose localizada É encontrada em hemorragias, em que a hemossiderina é vista no interior de macrófagos 24 a 48 h após o início do sangramento. A transformação progressiva das hemácias em hemossiderina na áreade hemorragia pode ser evidenciada nas contusões cutâneas. Logo após um traumatismo, a hemorragia aparece como uma área vermelho-azulada ou negro-azulada, devido à hemoglobina desoxigenada. Com o início da degradação da hemoglobina e a formação de biliverdina e Bb, a pele adquire tonalidade verde-azulada a amarelada e, finalmente, com a formação de hemossiderina, cor ferruginosa ou amarelo-dourada. Obs: A cor ferruginosa ou amarelo-dourada da hemossiderina pode ser vista também em hemorragias em outros órgãos. Hemossiderose Sistêmica Ocorre por aumento da absorção intestinal de ferro (ingestão excessiva de ferro, que pode superar a capacidade de controle de absorção a nível do intestino), em anemias hemolíticas e autoimunes e após transfusões de sangue repetidas (destruição exacerbada de hemácias). O pigmento acumula-se, sobretudo, nos macrófagos do fígado, baço e medula óssea e em linfonodos, mas pode 3 ocorrer também no fígado, pâncreas, coração e glândulas endócrinas. Na maioria dos pacientes, não há distúrbio funcional dos órgãos afetados. — Hemocromatose Trata-se de hemossiderose sistêmica em que há aumento da absorção intestinal do ferro por defeito genético. Devido à limitada capacidade de excreção, exceto quando ocorre hemorragia, e à falta de um mecanismo fisiológico de excreção do excesso do metal, aumento da absorção de ferro resulta no acúmulo do metal em vários órgãos. Excesso de ferro lesa as células por meio da formação de radicais livres e/ou da liberação de enzimas hidrolíticas e de ferro acumulado nos lisossomos. Com isso, surgem lesões em vários órgãos como: → Fígado torna-se cirrótico e de cor marrom. Há grande aumento na incidência de câncer hepático (carcinoma hepatocelular) (até 200 x >). → Atrofia do pâncreas leva a diabetes mellitus (diabetes bronzeado). → Atrofia dos túbulos seminíferos leva a esterilidade. → Arritmias cardíacas, cardiomiopatía. Hematoidina É constituída pela mistura de lipídeos e um pigmento semelhante à Bb, sem ferro, que se forma em focos hemorrágicos, após a degradação das hemácias por macrófagos. Hematoidina aparece a partir do final da segunda ou terceira semana após o sangramento, sob a forma de cristais de cor que varia do amarelo-ouro, amarelo-alaranjado ou vermelho-alaranjado até marrom dourado, constituídos de agulhas dispostas radialmente ou formando pequenas placas romboidais, esferoidais ou irregulares. A hematoidina não tem repercussões para o organismo. Hematina Pigmento derivado do grupo heme e que contém ferro. É resultado da ação de ácidos fortes sobre a hemoglobina (comum em gastrites e úlceras). Apresenta-se como um pigmento negro azulado no interior de macrófagos. Aparece em tecidos fixados por formol com pH abaixo de 5. Pigmento Malárico (Hemozoína)……… Pigmento resulta da degradação da hemoglobina ingerida pelo plasmódio durante o seu ciclo de vida nas hemácias. A hemoglobina ingerida pelo plasmódio sofre proteólise em vacúolos digestivos. O heme liberado é potencialmente tóxico, podendo resultar em inibição de proteases no vacúolo digestivo, peroxidação de lipídeos, geração de radicais livres e morte do parasito. O heme é sequestrado sob a forma de matriz cristalina insolúvel (hemozoína), após sofrer polimerização das subunidades de dímeros de ferriprotoporfirina, processo conhecido como biomineralização. Obs: Medicamentos utilizados no tratamento da malária, como a cloroquina, ligam-se ao heme durante a biomineralização, impedindo a continuação do processo e o sequestro de novas moléculas de heme; o acúmulo do heme não sequestrado leva à morte do parasito. → Morfologia: O pigmento forma grânulos castanho-escuros e acumula-se em macrófagos do fígado, baço, medula óssea, linfonodos e de outros locais, onde permanece por muitos anos. Hemozoína é inerte e não tóxica, mas sua retenção maciça em grande número de 4 monócitos circulantes e macrófagos pode afetar a fagocitose, contribuindo para a redução da resposta imunitária observada em muitos pacientes com a doença, além de inibir a eritropoiese pelo acúmulo do pigmento na medula óssea. Pigmento Esquistossomótico…………..… O pigmento esquistossomótico origina-se no trato digestivo do Schistosoma a partir do sangue do hospedeiro, que é ingerido pelo verme. Proteases do intestino do parasito degradam a hemoglobina em peptídeos, aminoácidos e heme. Este forma um cristal de heme estruturalmente idêntico à hemozoína na luz do intestino do verme, sob a forma de agregados de cristais. O pigmento é regurgitado pelo verme na circulação sanguínea do hospedeiro e se acumula como grânulos castanho-escuros ou negros nas células de Kupffer, nos macrófagos do baço e nos espaços portais. A deposição do pigmento não traz repercussões para o organismo. Lipofuscina ……………………………….…… Também chamada lipocromo, pigmento de desgaste, pigmento do envelhecimento e ceroide, a lipofuscina é marcador de envelhecimento celular. A lipofuscina aparece como grânulos castanho-amarelado intracitoplasmáticos (perinucleares). A lipofuscina resulta da peroxidação de material (polímeros de lipídeos e fosfolipídeos) autofagocitado e acumulado em lisossomos; ferro nesse material favorece a formação de radicais livres, o que causa peroxidação do conteúdo intralisossomal e contribui para a formação de lisossomos secundários, alguns dos quais se transformam em corpos residuais (lipofuscina). A formação de corpos residuais resulta, portanto, do desequilíbrio entre o processo de autofagocitose contínua e a incapacidade da célula de eliminar os resíduos da autodigestão. O acúmulo de lipofuscina no epitélio pigmentar da retina associa-se à degeneração macular relacionada com a idade, que é a principal causa de cegueira ou distúrbio visual grave nos países desenvolvidos. O pigmento acumula-se também no miocárdio e no fígado de individuos desnutridos, particularmente aqueles com caquexia. Obs: É possível que a lipofuscina tenha efeito citotóxico, pela formação de espécies reativas derivadas do oxigênio, inibição da degradação proteica em proteassomos e formação de substâncias derivadas de glicação e peroxidação capazes de promover ligações cruzadas entre macromoléculas. 5 Melanina ………………………………………… As funções da pigmentação melânica cutânea são proteção contra a radiação ultravioleta B (fotoproteção), ação antioxidante, absorção de calor, cosmética, comunicação social, camuflagem em várias espécies animais e reforço da cutícula de insetos e parede de células vegetais. A ação fotoprotetora da melanina deve-se à sua eficiência em absorver e dispersar fótons, convertendo rapidamente sua energia em calor. Existem dois tipos de melanina: a eumelanina, insolúvel, de cor castanha a negra, com ação fotoprotetora e antioxidante, e a feomelanina, solúvel em solução alcalina, de cor amarela a vermelha, também com efeito antioxidante. A melanina é sintetizada em melanócitos (originados de células precursoras da crista neural que migram para várias partes do corpo), especialmente na pele, globo ocular e leptomeninge.Na pele, os melanócitos ficam junto à camada basal da epiderme e na matriz do folículo piloso. A síntese da melanina inicia-se a partir da tirosina, originada da hidroxilação da fenilalanina. A enzima tirosinase hidroxila a tirosina em di-hidroxifenilalanina (dopa) e a oxida em dopaquinona, que é o precursor comum da eumelanina e feomelanina. A tirosinase, sintetizada no retículo endoplasmático granular dos melanócitos, é empacotada no complexo de Golgi e, a seguir, incorporada em pequenas vesículas que se fundem com proteínas estruturais, formando-se o melanossomo, em um processo de maturação que passa por quatro estágios e onde ocorre a síntese gradual da melanina. Na epiderme humana, cada melanócito distribui a melanina para cerca de 30 a 40 ceratinócitos, nos quais os grânulos de melanina ficam na região acima do núcleo e absorvem os raios ultravioleta, impedindo que atinjam o núcleo e lesem o DNA. A transferência de melanina para os ceratinócitos da epiderme e do folículo piloso é uma etapa fundamental, pois a pigmentação da pele e do cabelo depende da quantidade de pigmento transferido aos ceratinócitos. Em pessoas de cor branca, não expostas ao sol, melanossomos são encontrados quase exclusivamente na camada basal da epiderme. Em indivíduos de cor negra, quantidades moderadas de melanossomos são observadas em toda a espessura da epiderme, inclusive na camada córnea. Além disso, nos indivíduos negros: → Há maior produção de melanossomos pelos melanócitos; → Os melanossomos apresentam maior grau de melanização; → Os melanossomos são maiores; → Há dispersão maior dos melanossomos nos ceratinócitos; → A degradação dessas organelas é menor. A luz solar (raios ultravioleta B), é o principal estímulo para a produção de melanina. A luz solar aumenta o número de melanócitos e de melanossomos, promove maior melanização dos melanossomos e transferência de melanossomos para os ceratinócitos e aumenta a produção de α-MSH (hormônio estimulante de melanócito-a) e ACTH. Ademais, múltiplos genes (possuem interferência no desenvolvimento e migração dos melanócitos, controlam a proliferação e diferenciação celular e regulam as proteínas envolvidas no processo), estrogênio e progesterona também atuam na formação de melanina. Hipopigmentação e Hiperpigmentação Melânicas A produção excessiva e a redução na síntese de melanina (hiper e hipopigmentação melânicas), denominadas melanodermias e leucodermias, são frequentes e associam-se a numerosas doenças. As lesões hiperpigmentadas (congênitas ou adquiridas) mais comuns são as efélides (sardas), as manchas senis, os nevos (pintas) e os 6 melanomas. Essas lesões podem ser causadas por: → Aumento do número de melanócitos normais ou neoplásicos → Incremento da melanogênese → Defeito na eliminação da melanina através da epiderme. Ao lado disso, muitas substâncias podem causar hiperpigmentação melânica, como medicamentos, anticoncepcionais orais, metais pesados e agentes quimioterápicos . A hipopigmentação pode ser congênita (p. ex., albinismo) ou adquirida (p. ex., vitiligo). Albinismo: Despigmentação generalizada congênita decorrente da incapacidade de síntese da tirosinase, de maneira que os melanócitos encontram-se em número normal, mas não produzem pigmento. Vitiligo: Doença autoimune com origem na ação de fatores ambientais em pessoas com predisposição genética, é causada pela diminuição da quantidade de melanócitos produtores de pigmento na epiderme. Manifesta-se clinicamente como manchas apigmentadas. Pigmentações Exógenas —————— Pigmentos diversos penetram no organismo com o ar inspirado e com os alimentos ingeridos, ou são introduzidos por via parenteral, como ocorre com as injeções e as tatuagens. As partículas depositam-se nos pontos do primeiro contato com as mucosas ou a pele; aí podem ficar retidas ou ser eliminadas ou transportadas para outros locais pela circulação linfática ou sanguínea, ou por macrófagos. Antracose ………………………………………… Dos pigmentos inalados, o mais comum é o carvão. Sua deposição causa a antracose, ocorre também por inalação de fumaça liberada da queima de combustível sólido derivado da biomassa, em fumantes e indivíduos adultos de grandes cidades. Uma vez inalado, o pigmento de carvão é fagocitado por macrófagos alveolares e transportado por vasos linfáticos aos linfonodos regionais. Acúmulo progressivo do pigmento produz coloração negra nas partes afetadas, em forma de manchas irregulares no parênquima dos pulmões, na pleura e nos linfonodos do hilo pulmonar. Isso promove fibrose e diminuição da capacidade respiratória. Argiria ………………………………………….... A argiria é a deposição de sais de prata em tecidos. A causa mais comum de argiria localizada é impregnação mecânica da pele por partículas de prata em trabalhadores que lidam com esse metal e, raramente, em pessoas que usam brincos. Outras fontes de argiria são tratamento odontológico com amálgama (mistura de mercúrio e prata), uso prolongado de medicamentos tópicos que contêm nitrato de prata ou implantação cutânea de agulhas de acupuntura. A argiria sistêmica resulta da ingestão ou inalação crônica de compostos de prata solúveis; grânulos de prata são encontrados na pele, em 7 unhas, em macrófagos dos linfonodos, células de Kupffer, na membrana basal dos glomérulos renais e no globo ocular (conjuntiva, córnea e retina). As partículas de prata aparecem como grânulos arredondados negros à microscopia de luz, grânulos brancos refringentes à microscopia de campo escuro e grânulos elétron-densos à microscopia eletrônica. Tais partículas são encontradas na membrana basal de glândulas sudoríparas, em torno das unidades pilossebáceas, na parede de vasos sanguíneos, em fibras elásticas, ao redor de fibras nervosas mielínicas e amielínicas e em macrófagos da derme. A pele adquire cor cinza-azulada, mais intensa em áreas expostas ao sol. A luz solar reduz a prata e forma prata metálica, que é oxidada e forma complexos de proteína-sulfeto de prata que estimulam a produção de melanina. Crisíase: Deposição de ouro nos tecidos (uso terapêutico). Tatuagem ……………………………………..… Tatuagem é a pigmentação resultante da introdução de pigmentos insolúveis na derme, acidental (p. ex., em mineiros) ou propositalmente. No último caso, os pigmentos são inoculados com agulhas para formar gravuras ou inscrições. Os compostos utilizados na tatuagem incluem corantes orgânicos, sais de metais e solventes à base de água e álcool. O pigmento é fagocitado por macrófagos da derme, mas pode ser visto também na matriz extracelular. Pequena quantidade é transportada pelos vasos linfáticos aos linfonodos regionais; em indivíduos com tatuagens extensas, pode haver linfonodomegalia. As principais complicações das tatuagens são reações inflamatórias crônicas de natureza alérgica e do tipo corpo estranho relacionadas com a deposição do pigmento. Sem cuidados de esterilização das agulhas, o procedimento pode transmitir agentes infecciosos virais e bacterianos. O risco de transmissão de doençasinfecciosas (p. ex., hepatites virais B e C e sífilis) é maior em pessoas com tatuagens. 8
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