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1 Patologia Básica de Neurônios e Glia A principal unidade funcional do SNC é o neurônio que possui capacidade única de receber e transmitir as informações. Grupo de neurônios pode apresentar vulnerabilidade seletiva a várias agressões, uma vez que eles compartilham uma ou mais dessas propriedades. Como diferentes regiões do encéfalo participam de diferentes funções, o padrão de sinais e sintomas clínicos após uma lesão depende tanto da região do encéfalo envolvida como processo patológica. Neurônios maduros são incapazes de realizar a divisão celular, assim, a destruição, mesmo de um pequeno número de neurônios essenciais para uma função específica, pode deixar indivíduo com déficits neurológicos. Além de neurônios, o SNC contém outras células, como astrócitos e oligodendrócitos, que formam a glia. Quase todas as afecções do SN podem provocar atrofia, degeneração, necrose, apoptose, hipertrofia ou proliferação de suas células. EM muitos casos, tais alterações são semelhantes e independentes dos diversos agentes causais sendo inespecíficas. Em algumas doenças são menos comuns do que em outras. Assim, para melhor conhecimento e interpretação das doenças é necessário primeiro estudar as reações e lesões básicas antes da exposição sistemática dos processos patológicos. TECIDO NERVOSO NORMAL Neurônios possuem núcleo redondo, vesiculoso com nucléolo nítido. Citoplasma abundante e possui os corpúsculos de Nissl (substância tigróide) e neurofibrilas (responsáveis pelo transporte). Corpúsculos de Nissl são formados por retículo endoplasmático rugoso - síntese proteica. Neurônios têm forma e tamanho variados de acordo com sua localização e função. Todo neurônio possui um único axônio de diâmetro constante e suas ramificações ocorrem próximas à extremidade distal, podem ou não ser revestidos por bainha de mielina. Além do axônio, o corpo celular pode ter dendritos, que se ramificam já a curta distância. Sua função é ampliar a superfície da célula e receber contatos sinápticos. Os corpúsculos de Nissl são encontrados na porção proximal de dendritos, mas nunca no axônio. Além disso, os dendritos nunca são mielinizados. As células de Purkinje do córtex cerebelar enviam grandes dendritos ramificados à camada molecular, pobre em células, mas rica em sinapses. Já as células granulosas do córtex cerebelar são os menores neurônios do organismo, com núcleos comparáveis ao de linfócitos. Patologia Básica de Neurônios e Glia 2 Os neurônios também acumulam pigmentos. Os neurônios da substância negra do mesencéfalo contêm melanina no citoplasma. Já os neurônios motores da medula espinal acumulam lipofuscina (pigmento amarelo) constituída por restos degenerados de organelas intracelulares. A substância branca normal não contém corpos celulares de neurônios, somente células gliais, axônios e bainhas de mielina. As células da Glia normais não têm citoplasma visível, sendo identificadas pela morfologia do núcleo. Os astrócitos e oligodendrócitos têm núcleo redondo menor que o do neurônio e nucléolo pequeno. O núcleo do astrócitos é maior e mais frouxo que o do oligodendrócitos. Já a micróglia tem núcleo pequeno, alongado em forma de vírgula, com cromatina densa, também sem nucléolo. ASTRÓCITOS Para serem devidamente observados são necessárias técnicas especiais como imunohistoquímica para GFAP. Protoplasmáticos predominam na substância cinzenta. Têm prolongamentos mais numerosos, curtos, delicados e ramificados que os dos astrócitos fibrosos, que ocorrem na substância branca. Muitos prolongamentos de ambos terminam em vasos sanguíneos, o “pé sugador”. Funções dos astrócitos: 1. Sustentação mecânica do tecido nervoso – contêm citoplasma filamentos intermediários (vimentina e proteína gliar fibrilar ácida – GFAP) também chamados de fibras gliais. Os astrócitos e seus prolongamentos constituem trama ancorada nos vasos, na qual se apoiam os neurônios e outras células. 2. Interação dos astrócitos com as células endoteliais dos capilares é essencial para a para a modificação destas, para constituir a barreira hemato-encefálica. 3. Na substância cinzenta, os prolongamentos dos astrócitos protoplasmáticos envolvem os neurônios, mantendo um microambiente adequado às funções metabólicas destes. 4. Prolongamentos dos astrócitos funcionariam como isolantes elétricos de certas sinapses, impedindo que excite indesejavelmente sinapses vizinhas. 5. Captam neurotransmissores liberados e facilitam o retorno dos precursores aos neurônios para reutilização. 6. Função na cicatrização através da gliose e astrócitos gemistocísticos. OLIGONDEDRÓLIA Mostra corpo celular arredondado e pequeno e poucos prolongamentos, curtos, finos e pouco ramificados. Responsáveis pela formação e manutenção das bainhas de mielina para os axônios do SNC, função que nos nervos periféricos é desempenhada pelas células de Schwann. MICRÓGLIA Apresenta citoplasma escasso formando delgados prolongamentos a partir das extremidades da célula, que se ramificam dicotomicamente. A única função é reagir a lesões do tecido nervoso fagocitando restos celulares 3 ALTERAÇÕES PATOLÓGICAS NEURÔNIOS Cromatólise: dispersão dos corpúsculos de Nissl e deslocamento do núcleo para a periferia. É uma reação precoce, reversível que corresponde ao desarranjo do retículo endoplasmático rugoso. Acontece especialmente nos grandes neurônios motores após interrupção da continuidade dos axônios (axotomia) nos nervos periféricos; processo associa-se a aumento do RNA ribossômico e da síntese proteica para a regeneração axonal (reação axonal ou retrógrada). Atrofia: célula sofre redução do volume celular, atingindo principalmente o citoplasma. Atrofia neuronal simples: retração do corpo neuronal com basofilia citoplasmática e hipercromasia nuclear. Atrofia pigmentar: acúmulo de lipofuscina Necrose: causa mais comum anóxia, geralmente ocorre na isquemia, além da retração do corpo celular coexistem retração do núcleo e hipereosinofilia citoplasmática. Núcleo adquire forma triangular, seguido de cariólise (necrose isquêmica – neurônio isquêmico ou “vermelho”. Neurônios quase sempre sofrem necrose liquefativa e desaparecem (geralmente por fagocitose). Raramente, porém podem sofrer calcificação mantendo o contorno, inclusive os dendritos. Alteração neurofibrilar do Alzheimer: encontrados novelos de neurofibrilas em torno dos núcleos ou ocupando todo o pericárdio, resultantes principalmente do acúmulo da proteína tau hiperfosforilada. Deposição no citoplasma de proteína fibrilar dando ao neurônio aspecto em chama de vela. Corpúsculo de inclusão nuclear: aparece em doenças virais resultante da replicação viral. Na raiva, o característico corpúsculo de inclusão citoplasmático é diagnóstico da doença. Armazenamento: citoplasma pode acumular substâncias nas doenças de armazenamento. Um grupo dessas doenças, as denominadas esfingolipidioses, o material acumulado é um lipídeo cujo tipo varia conforme a enzima lisossômica deficitária. ALTERAÇÕES ASTRÓCITOS São poucas as alterações morfológicas dos astrócitos, que podem sofrer tumefação, necrose, hipertrofia e proliferação, sobretudo nos processos de reparação do tecido nervoso. Tumefação de astrócitos, por acúmulo de sódio e água intracitoplasmáticos, ocorre na isquemia, em algumas intoxicações e nos TCEs, constituindo uma das alterações mais importantes no edema cerebral citotóxico. Depende do aumento da expressão de aquaporina-4. Gliose: indicador histopatológico mais importante de lesão do SNC, independentemente da etiologia, e é caracterizada tanto pela hipertrofia quanto pela hiperplasia dos astrócitos. 4 Astrócitos gemistocísticos: núcleos dos astrócitos aumentam de tamanhoe se tornam vesiculares, desenvolvendo nucléolos proeminentes. Citoplasma se expande, tornando-se rosa-brilhante e relativamente irregular ao redor de um núcleo excêntrico, a partir do qual surgem numerosos prolongamentos vigorosos e ramificados Os astrócitos gemistocísticos sintetizam grande quantidade de GFAP. Ao longo de alguns meses, o volume do citoplasma diminui e as fibrilas se condensam, assumindo aspecto refringente eosinófilo, que caracteriza o astrócitos fibroso patológico (volume menos, mas fibrilas ainda podem ser vistas em HE – forma cicatricial). A gliose pode ser anisomorfa, em que o redor das áreas de infarto apresenta astrócitos dispostos irregularmente com fibras orientadas em todas as direções. Já a gliose isomorfa é caracterizada pelas fibras gliais que se arranjam ordenadamente na camada molecular, perpendicularmente à pia- aracnoide. Os corpos amiláceos, arredondados, laminados, hialinos, basófilos e PAS-positivos, são constituídos principalmente de polímeros de glicose. São encontrados nos prolongamentos distais, sendo vistos nas regiões subpiais, perivasculares e subependimárias. Número aumenta com a idade. ALTERAÇÕES OUTRAS CÉLULAS DA GLIA Os oligodendrócitos são células que envolvem seus prolongamentos citoplasmáticos em torno dos axônios e formam a mielina. A lesão ou apoptose das células oligodendrogliais são um aspecto dos distúrbios desmielinizantes adquiridos e das leucodistrofias. Em algumas doenças neurodegenerativas, aparecem inclusões intracitoplasmáticas. As células ependimárias, que são células epiteliais colunares ciliares que revestem os ventrículos, não possuem padrões específicos de reação A micróglia é constituída por células fagocíticas derivadas do mesoderma que atuam como macrófagos residentes. Possíveis respostas: Proliferação e atividade fagocitária – tornam- se globosos e carregados de restos celulares e lipídeos (macrófagos espumosos xantomizados ou células granulo gordurosas). Proliferação difusa ou nodular ao redor de neurônios lesados, constituindo os nódulos microgliais e figuras de neuroniofagia. Transformação em células alongadas ou em bastão, presentes em processos inflamatórios crônicos. Transformação células gigantes multinucleadas EDEMA CEREBRAL O edema do parênquima cerebral resulta da saída aumentada de líquido dos vasos sanguíneos ou de lesão nas várias células do SNC. Edema vasogênico: aumento do líquido extracelular causado pela ruptura da barreira hematoencefálica e pelo aumento da permeabilidade vascular, permitindo que o líquido se desloque do compartimento intravascular para espaços intercelulares do encéfalo. Pode ser localizado ou generalizado, como após lesão isquêmica – substância branca. Edema citotóxico: aumento líquido intracelular secundário à lesão da membrana celular neuronal, glial ou endotelial – lesões difusas na substância cinzenta. Geralmente, as condições associadas ao edema generalizado frequentemente possuem elementos de edema vasogênico e citotóxico. 5 No edema generalizado, os giros se encontram aplanados, sulcos intercalados, estreitados e as cavidades ventriculares, comprimidas. Com expansão, pode ocorrer herniação. HIDROCEFALIA É o acúmulo de excesso de líquido cefalorraquidiano (LCR) no interior do sistema ventricular que ocorre em consequência do comprometimento do fluxo e da reabsorção. Produção excessiva é causa rara que pode acompanhar tumores do plexo coroide. CIRCULAÇÃO DE LÍQUOR LCR formado nos plexos coroides dos ventrículos laterais passa para o terceiro ventrículo pelos buracos de Monroe e, pelo aqueduto de Sylvius, vai para o quarto ventrículo e, deste, passando pelos orifícios de Luschka e Magendie, se escoa para o espaço subaracnóideo; há formação de LCR também nos plexos coroides dos terceiro e quarto ventrículos; a partir da cisterna magna, já no espaço subaracnóideo, o LCR banha a medula e, circulando rostralmente, atinge as cisternas da base do cérebro e o espaço subaracnóideo periencefálico, onde é absorvido pelas granulações aracnoides e, em menor quantidade, através das bainhas pia- aracnóideas.. O LCR é produzido pelo plexo coroide no interior do sistema ventricular, que normalmente circula através do sistema ventricular e penetra na cisterna magna na base do tronco encefálico através dos forames de Luschka e de Magendie. O LCR presente no espaço subaracnoide banha as convexidades cerebrais superiores e é absorvido pelas granulações aracnoides. Aumento do volume do LCR no interior dos ventrículos causa aumento de suas dimensões e pode elevar pressão intracraniana. Se aparece na infância, antes do fechamento das suturas cranianas, ocorre aumento do perímetro encefálico. Se surge após fechamento, está associada à expansão dos ventrículos e aumento da pressão intracraniana. Obstrutiva: sistema ventricular estiver obstruído e não se comunicar com espaço subaracnoide. Comunicante: sistema ventricular se comunica com espaço subaracnoide e há aumento do tamanho de todo sistema ventricular. Ex-vácuo: aumento compensatório no volume ventricular secundário à redução do volume cerebral, difuso ou focal. Clínica: criança apresenta-se sonolenta e desidratada devido aos vômitos que acompanham a alta pressão intracraniana – sinal do sol poente. Já nos adultos, os sinais são de hipertensão craniana. A porção mais afetada é a substância branca, há degeneração dos axônios do centro semioval e da cápsula interna, devido ao estiramento pelos ventrículos dilatados. Os principais neurônios afetados são os responsáveis pela motricidade dos MMII. CAUSAS DE BLOQUEIO ADQUIRIDAS Processos inflamatórios crônicos, que levem à gliose subependimárias do IV ventrículo e/ou a fibrose da leptomeninge da base, dificultando o fluxo de LCR pelas cisternas. Principais causas de hidrocefalia obstrutiva inflamatória: neurocisticercose, neurotuberculose, cripto, toxoplasmose e neurosífilis. Hemorragia subaracnóidea, a presença de sangue na leptomeninge causa reação inflamatória crônica e fibrose. Tumores que reduzem o 4º ventrículo. Hidrocefalia por produção excessiva do LCR: papiloma do plexo coróideo, ocorre nos ventrículos na infância. CAUSAS DE BLOQUEIO CONGÊNITAS Manifestam-se nos primeiros dias de vida. Malformações do aqueduto de Sylvius. Malformação de Arnold Chiari: anomalia da fossa posterior pequena, com herniação permanente do bulbo e do cerebelo através do 6 forame magno, passando ao canal espinal cervical. Quase sempre há meningocele e hidrocefalia associadas. HIPERTENSÃO INTRACRANIANA A pressão intracraniana (PIC) depende da cavidade craniana e dos constituintes intracranianos. A normalidade está entre 5 e 20 cmH20 Clínica: cefaleia holocraniana (compressão de ramos nervosos meníngeos), vômitos em jato (compressão dos centros bulbares) e edema de papila. CAUSAS Lesões expansivas localizadas podem aumentar o volume de um hemisfério cerebral. Efeito amplificado pelo edema cerebral – hematomas, abscessos e tumores. Fatores que atuam difusamente podem causar edema cerebral difuso e, portanto, aumento global de volume do encéfalo – anóxia sistêmica ou processos inflamatórios. A herniação é o deslocamento do tecido encefálico para além das dobras durais rígidas ou através de aberturas no crânio devido ao aumento da pressão intracraniana. Hérnia de cíngulo (subfalcina): expansão unilateral ou assimétrica de hemisfério cerebral deslocando o giro do cíngulo sobre a foice – pode levar à compressão da artéria cerebral anterior e ramos causando infarto hemorrágico. Hérnia de uncus (transtentorial): passagem do giro parahipocampal (uncus) para a fossa posterior através do orifício da tenda do cerebelo, onde se localiza o mesencéfalo. Geralmenteunilateral e consequência do aumento de volume de um hemisfério cerebral, edema em torno da lesão ajuda a pressionar. Efeitos: Comprometimento do terceiro nervo craniano, resultando em dilatação pupilar e comprometimento dos movimentos oculares do lado da lesão. Lesão da artéria cerebral posterior levando à um infarto, geralmente hemorrágico, em seu território. São chamados de infartos calcarinos por abrangerem região da área visual primária. Alongamento do mesencéfalo leva a distorção ou esgarçamento das veias e artérias perfurantes que suprem o tronco encefálico superior levando as hemorragias de Duret. Mais raramente, pode haver secção da base do pedúnculo cerebral levando a hemiplegia ipsilateral. Hérnia de amígdalas (tonsilar): deslocamento das tonsilas cerebelares através do forame magno – risco de morte ao causar compressão do tronco encefálico e comprometer a respiração vital e os centros cardíacos no bulbo. Hérnia transcalvariana: para fora do crânio, geralmente através de orifício de craniotomia. 7 A excitotoxicidade em lesões cerebrais isquêmicas é promovida por aminoácido excitatório endógeno, principalmente o glutamato. O que predispõe o SNC a uma maior suscetibilidade a lesões em eventos isquêmicos. O glutamato é o neurotransmissor presente em maior quantidade no SNC, cerca de 80% dos neurônios possuem algum receptor para glutamato. Esse aa participa em situações de isquemia central global (parada cardíaca, fibrilação atrial) e isquemia focal (AVC isquêmico). Além da participação em desordens agudas e crônicas do SNC. LESÕES CEREBRAIS ISQUÊMICAS A isquemia causa uma área periférica de perda funcional (penumbra) e área central (necrose). Após isquemia focal, os tratamentos são pouco eficientes. A fisioterapia visa promover a neuroplasticidade, fazendo com que outra área cerebral assume a função da área comprometida. Na privação energética, há despolarização do terminal pré-sináptico, o que leva a entrada de íons Ca2+ liberando glutamato na fenda sináptica. Em condições normais, glutamato é recaptado pela glia e terminal pré-sináptico, em processo dependente de energia. Na isquemia, receptação não acontece, havendo hiperestimulação dos receptores ionotrópicos do glutamato – entrada de Na+ e Ca+2 e saída de K+. O excesso de sódio na célula leva a um aumento da pressão osmótica (entrada de água – edema) e despolarização do receptor pós-sináptico (libera mais glutamato – expande lesão). Receptores metabotrópicos do glutamato estimulam a imobilização do cálcio intracelular. Assim, na isquemia há um aumento muito grande da concentração intracelular deste íon. O cálcio ativa enzimas líticas, aumenta a formação de radicais livres por ativação da NO sintetase e leva a lesão mitocondrial. Cálcio -> morte celular -> ativação micróglia e astrócitos -> reação inflamatória -> aumento permeabilidade microcapilares -> edema A reperfusão tecidual é o único meio de salvar a região de penumbra, mas está associada a um aumento da formação de espécies reativas de oxigênio e sobrecarga mitocondrial de Ca2+. Isquemia -> excitotoxicidade da região central -> necrose -> ativação resposta inflamatória -> apoptose região periférica. As lesões levam a uma resposta inflamatória pela ativação da micróglia e dos astrócitos, que causam lesão neuronal e aumento da permeabilidade vascular, com entrada de infiltrado leucocitário e potencialização da resposta. Alvos potenciais para intervenções: liberação excessiva de glutamato, hiperestímulo de receptores de glutamato, resposta inflamatória, estresse oxidativo e morte celular. Complicações para tratamento: janela terapêutica curta, comorbidades, efeitos colaterais e avaliação de eficácia baixa. AVC ISQUÊMICO USO DE TROMBOLÍTICOS Administrar fator tecidual ativador de plasminogênio recombinante, o que converte o plasminogênio em plasmina, que degrada a fibrina, desfazendo o trombo. SOMENTE com certeza para AVC isquêmico, pois piora quadro hemorrágico. Janela terapêutica de, no máximo, 6 horas. Após esse período, haverá piora do quadro e AVC hemorrágico, pois vaso já está danificado e com reperfusão haverá hemorragia. Excitoxicidade em Lesões Isquêmicas Excitoxicidade em Lesões Isquêmicas
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