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1 PATOLOGIA - PROVA 1 Introdução à patologia A patologia se dedica ao estudo das alterações estruturais, bioquímicas e funcionais em células, tecidos e órgãos que constituem a base das doenças. Diante disso, os 4 aspectos de um processo de doença que formam o cerne da patologia são: • Etiologia – podem ser divididos em genéticos ou adquiridos, entretanto a maioria das doenças e afecções (como aterosclerose e o câncer) é multifatorial. • Patogênese – refere-se à sequência de eventos celulares, bioquímicos e moleculares que decorrem da exposição das células ou tecidos a um agente lesivo. • Alterações morfológicas - referem-se às alterações estruturais nas células ou tecidos que são ora características de uma doença, ora diagnósticas de um processo etiológico. • Manifestações clínicas - Os resultados finais das alterações genéticas, bioquímicas e estruturais nas células e tecidos são anormalidades funcionais, as quais provocam as manifestações clínicas. Adaptações Celulares As adaptações são alterações estruturais e funcionais reversíveis em resposta a alterações fisiológicas ou a alguns estímulos patológicos, de maneira que se reestabeleça um novo equilíbrio e a sobrevivência e atividade funcional da célula. A hiperplasia refere-se ao aumento do número de células não mutacionais. Embora hiperplasia e hipertrofia sejam processos diferentes, frequentemente elas ocorrem juntas e podem ser induzidas pelos mesmos estímulos externos. Vale ressaltar ainda que o processo hiperplásico ocorre somente nos tecidos capazes de se dividir. Nesse prisma, sabe-se que a hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica: • A hiperplasia fisiológica devido à ação de hormônios ou fatores do crescimento ocorre em várias circunstâncias, como por exemplo as células da mama para amamentação. • A maioria das formas de hiperplasia patológica é causada pela ação excessiva ou inapropriada de hormônios ou fatores de crescimento sobre suas células-alvo, como por exemplo, a hiperplasia prostática. A hipertrofia refere-se ao aumento do tamanho das células que resulta no aumento do tamanho do órgão afetado, por exemplo, durante o exercício de musculação causa-se uma microlesão celular que age como mecanismo responsivo uma adaptação que aumenta o conteúdo proteico e volumoso da célula. Diante disso, o órgão hipertrofiado não possui novas células, apenas células maiores. Ademais, a hipertrofia pode ser de estímulo patológico ou de estímulo fisiológico: • Em casos de pacientes hipertensos, por exemplo, a hipertrofia miocárdica é patológica, • Musculação a hipertrofia é fisiológica, por exemplo, sendo ambos crescimentos por aumento de carga de trabalho. Além disso, o crescimento do volume celular pode ser induzido por hormônios, como durante gestação o útero cresce de tamanho devido ao estímulo causado pelo estrogênio. Atentar que a hipertrofia, hiperplasia e atrofia podem ser mecanismos fisiológicos ou patológicos, por outro lado a metaplasia é sempre patológica. Além disso, uma característica que diferencia os processos adaptativos é o fato de que eles são todos reversíveis. 2 A atrofia é definida como a redução do tamanho de um órgão ou tecido que resulta da diminuição do tamanho e do número de células. Diante disso, sabe-se que a atrofia pode ser fisiológica ou patológica: • A atrofia fisiológica, por exemplo, é comum durante o desenvolvimento normal, algumas estruturas embrionárias sofrem atrofia durante o desenvolvimento fetal, assim como a redução do tamanho do útero logo após o parto. • A atrofia patológica pode se dar por diversos motivos, entretanto destacam-se o desuso, a perda de inervação, diminuição do suprimento sanguíneo, entre outros. O mecanismo atrófico ocorre de modo que inicialmente ocorre uma diminuição do tamanho da célula e das organelas, o que reduz as necessidades metabólicas da célula o suficiente para permitir a sobrevivência. Nesse prisma, as células contêm menos mitocôndrias e uma menor quantidade de reticulo endoplasmático rugoso. Ademais, no início do processo as células e tecidos atróficos tem sua função diminuída, mas a morte celular é mínima. A metaplasia consiste na substituição de um tipo celular adulto por outro diferente de célula adulta, isto é, uma alteração reversível na qual se troca um tipo celular diferenciado por outro tipo celular. Nesse contexto, ela, por vezes, representa uma adaptação de uma célula sensível a determinado estímulo nocivo para outro tipo de célula mais resistente a esse estímulo. Sabendo disso, a metaplasia mais característica é a colunar para escamosa, que ocorre no trato respiratório em resposta à irritação crônica, na qual as células epiteliais simples colunares ciliadas (epitélio pseudoestratificado ciliado com células caliciformes) são substituídas por células epiteliais escamosas estratificadas. A neoplasia, por outro lado refere-se ao aumento de número de células mutacionais. Sabendo disso, deve- se atentar que a hiperplasia e metaplasia podem, quando crônicas, se desenvolver para neoplasia. Lesão celular & Morte celular 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 naturalmente nocivos ou são prejudicadas devido a anormalidades intrínsecas. Nesse prisma, as lesões possuem um amplo espectro de causas, como por exemplo, a privação de oxigênio, agentes físicos, agentes infecciosos, defeitos genéticos, entre outros. Ademais, as lesões podem ser reversíveis ou irreversíveis, dependendo de quanto da morfologia e funcionalidade da célula foi lesado. Desse modo, a lesão celular é reversível até um limiar, que quando atingido torna a lesão irreversível e a célula vai para morte celular 3 Caso a lesão seja irreversível, o processo de desenvolvimento da morte celular segue por um característico caminho: primeiro ocorre alterações bioquímicas (troponinas no IAM, ou TGO/TGP hepatite), após ocorre alterações ultraestruturais, seguido das alterações da microscopia óptica e, por último, as alterações morfológicas macroscópicas. Mecanismos de lesão celular: • Hipóxia ou isquemia: reduz ATP e, portanto, queda da função energética. Lembrando que na hipóxia há o suprimento sanguíneo, porém sem oxigênio, portanto há possibilidade de se realizar glicólise, entretanto na isquemia não substratos sequer para realizar a glicólise. • Múltiplos estímulos nocivos: aumento, nos tecidos, de espécies reativas de oxigênio/radicais livres (dano a lipídeos, proteínas, núcleo). • Acúmulo de proteínas malformadas: Huntington, por exemplo, em que a mutação genética aumenta a produção e acúmulo da huntingtina. • Dano ao DNA: radioterapia que leva à apoptose, por exemplo. • Inflamação: infecções ou desordens imunológicas, por exemplo. 4 Atentar para os processos de lesão de isquemia-reperfusão, pois a restauração do fluxo sanguíneo para os tecidos isquêmicos pode promover a recuperação de células, se elas foram reversivelmente lesadas, mas também pode, paradoxalmente, exacerbar a lesão e causar morte celular. A apoptose é uma via de morte celular programada, na qual as células ativam enzimas que degradam seu próprio DNA e suas proteínas nucleares e citoplasmáticas. Nesse prisma, a apoptose libera seus componentes com preservação da membrana plasmática que posteriormente são fagocitados. Sabendo disso, no processo apoptótico ocorre: • Diminuição do tamanho celular; • Núcleo se desfragmenta em fragmentos de nucleossomos; • Membrana plasmática é preservada; • Sem inflamação; • Normalmente fisiológica, porem pode ser patológica após alguma forma de lesão celular, especialmente em dano ao DNA. Diante disso, pode-se notar em casos fisiológicos os seguintes exemplos: involução de tecidos hormônio- dependentes (endométrio); durante a embriogênese; diminuição do númerode leucócitos após resposta imune e inflamatória. Em casos patológicos, por outro lado, nota-se: dano ao DNA; infecções, principalmente virais; acúmulo de proteínas mal dobradas. A autofagia é o processo no qual a célula digere seu próprio conteúdo, processo que envolve a degradação lisossômica dos componentes celulares. Nesse sentido, a autofagia funciona como um mecanismo de sobrevivência da célula, o que possibilita a reciclagem dos metabólitos e a remoção de detritos. Ademais, convém ressaltar que a autofagia é um processo iniciado geralmente em períodos de privação de nutrientes, isto é, para sobreviver a célula canibaliza a si mesma e recicla os conteúdos digeridos. A necrose é um dos tipos de morte celular, sendo o resultado da desnaturação de proteínas intracelulares e da digestão enzimática da célula lesada. Nesse prisma, nota-se que a morte celular necrótica ocorre de tal maneira que a membrana celular é rompida e ocorre o extravasamento do conteúdo intracelular para o meio externo, esse processo provoca uma reação inflamatória no tecido circundante. Sabendo disso, no processo necrótico ocorre: • O aumento da célula; • A desfragmentação; • Membrana nuclear se rompe e DNA se dispersa; • Membrana celular se rompe; • Instaura inflamação aguda adjacente; • É sempre patológica. Tipos de necrose: • Necrose coagulativa: ocorre a partir de uma isquemia, na qual ainda há estrutura tecidual com os componentes proteicos. Isto é, é uma necrose tecidual em que a estrutura básica dos tecidos mortes é preservada por um intervalo de tempo. Exemplo: Infarto Renal. • Necrose liquefativa: é muito predominante no tecido nervoso central, pois não há muitas proteínas nesse sistema. Normalmente, todos os outros tipos de necrose terminam na necrose liquefativa. Ou seja, é a digestão das células mortas. • Necrose caseosa: é muito representada pela tuberculose pulmonar, tende esse nome em razão do aspecto/textura de queijo. A aparência é característica de um foco de inflamação chamado de granuloma. Nesse prisma, a célula gigante multinucleada é que reconhece um sub-padrão de 5 inflamação crônica granulomatosa, a partir disso, portanto, é possível saber a etiologia, pois tem um padrão de hipersensibilidade do tipo IV – granuloma, lúpus, tuberculose e doença de Crohn. • *Necrose gordurosa*: ela se refere a áreas focais de destruição adiposa, entretanto não é uma necrose verdadeira, pois essa destruição se dá devido ao extravasamento do conteúdo pancreático – lipases – em caso de pancreatite aguda ou crônica. • Necrose fibrinóide: é uma forma de necrose observada nas vasculites. Se dá em razão ao depósito dos imunocomplexos em combinação com a fibrina que extravasa. • *Necrose gangrenosa*: não é um padrão específico de morte celular, entretanto é característica de áreas necróticas em paciente com doença vascular periférica. Isto é, aplicada em um membro que tenha perdido seu suprimento sanguíneo e que tenha sofrido necrose. *...* - Não são padrões verdadeiros. Acúmulos Intracelulares As células podem apresentar alterações metabólicas quando alguma substância está em quantidade anormais, diante disso há quatro mecanismos principais que geram acúmulos intracelulares anormais: • Metabolismo anormal: remoção inadequada de uma substância normal, como na esteatose hepática. • Defeito no dobramento ou transporte de proteínas: acúmulo de substância anormal como resultado de defeitos genéticos ou em outro processo, como por exemplo na doença de Huntington. • Ausência da enzima: falha em degradar metabólito devido a deficiência enzimática hereditária. Normalmente, presente nos erros inatos do metabolismo. • Ingestão de matérias indigeríveis: depósito ou acúmulo de uma substância exógena anormal quando a célula não possui maquinaria enzimática para degradar a substância, como no caso do acúmulo da sílica ou carbono. No caso do acúmulo de lipídios, sabe-se que todas as principais classes de lipídios podem se acumular dentro da célula(triglicerídeos). Entretanto, dentro dos acúmulos lipídicos cada acumulação tem suas peculiaridades: • Triglicerídeos: representado pela esteatose hepática sendo a principal etiologia a abuso de álcool. Os hepatócitos ficam cheios de triglicerídeos, o que danifica estrutura hepática. Nesse sentido, caso a lesão e o acúmulo permaneçam o fígado esteatótico pode se desenvolver para hepatite e daí para cirrose (insuficiência hepática). Vale ressaltar, porém que a hepatite é reversível, já o processo cirrótico não. 6 • Colesterol: representado pelos xantomas ou xantelasmas que é o acúmulo intracelular de colesterol dentro dos macrófagos formando aglomerado de células espumosas acumuladas no tecido conjuntivo subepitelial da pele, formando as lesões cutâneas. Além disso, o acúmulo de colesterol é representado também pela aterosclerose, em que as células musculares lisas e os macrófagos dentro da túnica íntima dos vasos estão repletos de vacúolos lipídicos. Ademais, pode-se observar o acúmulo de colesterol na vesícula biliar, que ocorre quando o colesterol rompe o epitélio e se acumula no tecido submucoso – e é atacado pelos macrófagos – e se forma a chamada colesterolose. O acúmulo intracelular de proteínas pode ser fisiológico ou patológico, dependendo da situação: • Situações fisiológicas: proteína sendo reabsorvida nos túbulos contorcidos proximais dos rins; entretanto, cabe ressaltar que em casos de proteinúria em que há o extravasamento maciço de proteínas através do filtro glomerular se torna uma situação patológica em que há reabsorção proteica e a proteína aparece como gotículas dentro do citoplasma da célula, sendo esse um processo reversível – reduzindo a proteinúria. • Amiloidose: depósito de amiloide renal (de cor vermelho congo), sendo possível ver somente sob luz polarizada. Mesmo processo para observação da proteína β-amiloide em Alzheimer. • Situações patológicas: o acúmulo da proteína huntingtina é a patogênese da doença de Huntington. Ademais, na degeneração frontotemporal observa-se células encefálicas com acúmulo de proteína. No caso do acúmulo do glicogênio, por ser uma reserva energética prontamente disponível dentro da célula, o depósito excessivo é encontrado em paciente com distúrbios no metabolismo da glicose ou do glicogênio. Nesse prisma, o glicogênio é encontrado acumulado dentro dos hepatócitos, porém pode ser encontrado ainda nas células da musculatura esquelética ou cardíaca e ainda nas células epiteliais dos túbulos renais. No caso do acúmulo de pigmentos exógenos, o mais comum deles é o acúmulo de carbono – antracose -, em que os macrófagos alveolares fagocitam os pigmentos e vão para os linfonodos e são liberados quando os macrófagos morrem, dando a coloração escura. Ademais, os pigmentos introduzidos na derme quando se realiza uma tatuagem também são fagocitados pelos macrófagos e são liberados quando esses morrem. O acúmulo de pigmentos endógenos pode ser por: • Melanina: melanócitos produzem melanina e passam para o queratinócito basal – célula-tronco epidérmica-, o que protege o queratinócito contra os raios UV. • Ácido homogentísico: é um pigmento negro que ocorre em pacientes com alcaptonúria, em que o pigmento é depositado na pele, tecido conjuntivo e cartilagem em que a pigmentação é conhecida como ocronose. • Lipofuscina: é um pigmento não nocivo à célula ou às suas funções, entretanto serve de sinal denunciador de lesão por radicais livres e peroxidação lipídica. É observada, pois, em células que sofrem alterações regressivas lentas, sendo mais proeminentes no fígado e coração de pessoas idosas ou em pacientes com desnutrição grave. • Hemossiderina: é um pigmento derivado da hemoglobina, sendo uma das principais forma de armazenamento do ferro. o “Os excessos de ferro, locais ou sistêmicos, causam o acúmulo de hemossiderinadentro das células. Os excessos locais resultam de hemorragias nos tecidos. O melhor exemplo de hemossiderose localizada é a equimose comum. No local da lesão, as hemácias extravasadas são fagocitadas durante vários dias pelos macrófagos, que degradam a hemoglobina e recuperam o ferro. Após a remoção do ferro, a porção heme é convertida primeiramente em biliverdina (“bile verde”) e, depois, em bilirrubina (“bile vermelha”). Em paralelo, o ferro liberado do heme é incorporado na ferritina e, finalmente, na hemossiderina. Essas conversões são responsáveis pela dramática mudança de cores vista em uma equimose em reabsorção, que tipicamente muda de vermelho-arroxeada para azul- esverdeada e para amarelo-ouro, até desaparecer.” 7 Calcificação A calcificação patológica é a deposição anormal de sais de cálcio nos tecidos. Nesse prisma, sabe-se que há dois tipos de calcificação patológica: a calcificação distrófica, na qual o acúmulo se dá em tecidos mortos; e a calcificação metastática em que o acúmulo ocorre em tecidos normais/vivos – normalmente associada a quadros de hipercalcemia. A calcificação distrófica é encontrada em áreas de necrose, independente do tipo de necrose. Ademais, embora a calcificação distrófica seja um sinal de lesão celular prévia, com frequência é a causa de disfunção do órgão. Este é o caso na doença valvar calcificada e na aterosclerose. Vale ressaltar também que o cálcio sérico é normal na calcificação distrófica. A calcificação metastática ocorre em situações de hipercalcemia, sendo essa hipercalcemia de origens variadas. Por exemplo, em caso de dano ósseo decorrente de tumores ou metástases disseminadas, ou até mesmo devido ao aumento da secreção de paratormônio – e consequente reabsorção óssea – em casos de tumores da paratireoide. Nesse viés, os altos níveis de cálcio sérico podem fazer com que esse cálcio se acumule em outro local (por exemplo, na papila renal) como no caso da pneumocalcinose, na qual o cálcio se acumula no pulmão. Envelhecimento celular O envelhecimento celular é resultado do declínio progressivo da função e viabilidade celulares causado por anormalidades genéticas e acúmulo de danos moleculares e celulares devido aos efeitos da exposição a influências exógenas. Todas as células normais têm uma capacidade limitada de replicação, e após um número fixo de divisões, as células ficam paradas em um estado final em que não existe mais divisão, conhecido como senescência replicativa. O envelhecimento está associado com a senescência replicativa progressiva de células. Células de crianças têm a capacidade de realizar mais ciclos de replicação do que células de pessoas idosas. Nesse contexto, a telomerase age de maneira a evitar o encurtamento dos telômeros, e, portanto, evitar a senescência replicativa. Sabendo disso, conclui-se que as células germinativas tem níveis de telomerase para estabilizar o comprimento dos telômeros completamente e as células cancerosas a telomerase é muitas vezes reativada.