Acúmulos Intracelulares e Lesão Celular

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Acúmulos Intracelulares 
São determinadas substâncias de origem 
endógena ou exógena, em que acumulam dentro das 
células, no qual pode ser reversível, fatal ou 
fisiológico. 
Determinados acúmulos são considerados 
transtornos metabólicos, pois não é algo normal 
ocorre apenas em situações de estresse celular. 
Sendo assim, o acúmulo pode ser de 2 tipos: 
● Constituinte normal: água, lipídeos, 
carboidratos, proteínas 
● Substância anormal: minerais, produtos Ag. 
infecciosos, produtos de síntese de 
metabolismo anormal 
 
Tipos de anormalidade que favorecem o acúmulo 
de substância 
● Metabolismo anormal: célula apresenta 
alguma falha metabólica que causa acúmulo 
de subst. 
 
● Defeito no dobramento e no transporte de 
proteína: acúmulo de proteínas defeituosas. 
 
● Ausência de enzima: defeitos ou ausência de 
enzimas que degradam determinada 
substância, que se acumula. 
 
● Ingestão de materiais não digeríveis: a célula 
não possui maquinaria enzimática para 
degradar a substância exógena, nem 
transportá-la para outro local. 
 
Tipos de acúmulo intracelular 
● Lipídios 
● Proteínas 
● Carboidratos 
● Pigmentos 
● Mineral 
 
Lipídios 
Os principais triglicerídeos são: triglicerídeos, 
colesterol/ésteres de colesterol, fosfolipídeos. 
O acúmulo de triglicerídeos em outros locais 
que não seja o tecido adiposos causa esteatose 
(chamada de degeneração gordurosa) ; ocorre muito 
no fígado, pode também ocorrer nos rins, coração e 
músculo. As principais causas dessas esteatoses são 
alcoolismo, contato com substâncias tóxicas, 
obesidade. O fígado acumúla muitos triglicérides pois 
ele recebe os ácidos graxos livres e esterifica-os em 
triglicerídeos, para o seu armazenamento no tecido 
adiposo. 
Já o acúmulo de 
colesterol pode causar: 
● Aterosclerose: que é uma disfunção de 
grandes vasos, entre a região da túnica íntima 
e média, a qual cria uma placa de colesterol 
que vai estreitando a luz do vaso 
sanguíneo. Esse acúmulo ocorre devido à 
endocitação de uma grande quantidade de 
moléculas de colesterol circulante no 
sangue, sem haver uma degradação desse 
lipídio equivalente. 
● Xantoma:acúmulo de colesterol 
dentro dos macrófagos (células espumosas) 
em pele e tendões 
● Colesterolose: excesso de colesterol 
na lâmina própria da vesícula biliar; 
mecanismo de acúmulo desconhecido; 
atrapalha a liberação do bile. 
 
Proteínas 
Acontece acúmulo de proteína quando: 
● Perda de proteína na urina (proteinúria): o 
túbulo proximal começa a absorver muita 
proteína, que acaba acumulando muita 
proteína nas vesículas das células. 
● Produção aumentada: ex:produção de muitos 
anticorpos 
● Secreção defeituosa de uma proteína 
● Acúmulo de proteínas citoesqueleto: ex: 
acúmulo de neurofilamentos está relacionado 
ao alzheimer 
● Agregação de proteínas anormais: algumas 
proteínas começam a se juntar umas às outras 
e atrapalham o s processos celulares, causando 
alterações patológicas. 
 
Carboidratos 
Acumulamos fisiologicamente uma certa 
quantidade de glicogênio e glicose. Todavia um 
grande acúmulo dessas substância causa morte 
celular. Por exemplo, em casos de DM I: 
1. há pouca produção de insulina 
2. glicosúria (s/ glicose intracelular) 
3. liberação de glicose na urina 
4. alta reabsorção tubular de glicose 
5. aporte excessivo de glicose à célula 
6. acúmulo de glicogênio 
7. morte celular 
 
Pigmentos 
São substâncias que apresentam cor própria, 
origem, composição química e significado biológico 
diversos; são distribuídos amplamente na natureza. Há 
um acúmulo normal de pigmentos no organismo, mas 
um grande acúmulo causa certas patologias. 
Os pigmentos podem ser de fonte endógena 
(como derivados da hemoglobina, hematoidina, 
hemosiderina; melanina; ácido homogentísico e etc) 
ou exógenos (como partículas de carbono - não 
podem ser eliminados pelo organismo, causa 
antracose) 
Por exemplo, quando as hemácias são 
destruídas, o grupo heme da hemoglobina é liberado, 
o qual é convertido em heme oxidase, em biliverdina 
redutase e depois em bilirrubina não conjugada feito 
pelos monócitos. Dessa forma, no fígado, ao ser 
conjugada, a bilirrubina, se não for excretada, pode 
ser acumulada no organismo, causando icterícia. 
 
Minerais 
Acúmulo de cálcio, ferro, magnésio ou outros. 
No caso do cálcio, existem dois tipos de acúmulos: 
● Calcificação distrófica: quando o tecido está 
morrendo (necrose), o cálcio tende a se 
acumular nos fosfolipídios. 
● Calcificação metastática: acontece nos tecidos 
normais em casos de hipercalcemia. 
 
 
Lesão Celular 
Trata-se de um estímulo em que a célula, a 
partir do momento em que ela não consegue mais se 
adaptar (ultrapassa o limiar de adaptação), apresenta, 
algumas alterações bioquímicas, estruturais e 
fisiológicas, que vão causando injúrias, os quais 
podem ser reversíveis ou irreversíveis(causa morte 
celular, por apoptose ou necrose). 
Essas lesões celulares indicam que a célula 
está passando por estresses excessivos, exposição a 
agentes lesivos e/ou está sendo prejudicada por 
anomalias intrínsecas. As causas dessas injúrias 
podem ser causadas por características: 
● Endógenas: genética, defesa imunológica (ex 
muita inflamação) e emocional 
● Exógenas: físico (ex trauma), químico (ex 
poluição), biológico (ex infecção) e distúrbios 
nutricionais 
 
OBS! ​Algumas 
lesões celulares 
não é possível 
saber de onde veio, 
essas lesões são 
chamadas de ​lesões 
idiopáticas​. 
 
 
 
 
Determinantes da resposta celular 
● Tipo de lesão 
● Duração da lesão 
● Gravidade 
● Tipo de célula 
● Estado da célula 
● Adaptabilidade da célula 
 
Mecanismos de lesão celular 
A lesão celular resulta de vários mecanismos 
bioquímicos que agem em vários componentes 
celulares essenciais, criando as alterações fisiológicas, 
bioquímica e morfológicas. 
 
Principais causas de lesão celular 
● Privação de oxigênio (hipóxia) 
● Agentes físicos 
● Agentes químicos e drogas 
● Agentes infecciosos 
● Reações imunológicas 
● Defeitos genéticos 
● Desequilíbrios nutricionais 
 
OBS! ​Isquemia = diminuição do fluxo sanguíneo para 
determinado tecido; Hipóxia = redução do 
fornecimento de oxigênio (isquemia parcial); Anóxia 
= sem fornecimento de oxigênio para determinado 
tecido (isquemia total). 
 
Hipóxia 
Nessa situação, a célula adapta uma mudança 
na maneira de utilizar energia, já que não há mais 
oxigênio suficiente para a fosforilação oxidativa, 
fazendo com que a célula aumente a glicólise 
(diminui a quantidade de ATP final produzido) e 
aumente a captação da glicose, bem como diminui a 
gliconeogênese (síntese de glicose por meio de outros 
substratos) e a síntese de ác. graxos, triglicerídeos e 
esteróides. 
Além disso, as células induzem a expressão do 
fator de transcrição HIF-1​, que regula a transcrição de 
muitos genes que ajudam para melhorar a situação de 
hipóxia, como nos processos de glicólise (enzimas 
que atuam na glicólise), de síntese de eritropoetinas 
(atua na produção de hemácias), aumenta a 
transcrição de GLUT4 (transportador que capta 
glicose para dentro da célula), estimula a produção do 
VEGF (fator de crescimento vascular) e síntese de 
NO sintetase (induz a vasodilatação). Quando a célula 
começa a expressar esse HIF-1, ela entra em um 
processo de pré-condicionamento para a hipóxia, pois 
ela acaba ficando mais resistente aos quadrosde 
hipóxias posteriores. 
 
Lesões reversíveis 
Em uma situação de isquemia, a célula foca 
sua produção de energia na fermentação, diminuindo, 
então, a fosforilação oxidativa; devido à isso, ocorre 
uma diminuição de saldo de ATP gerado. Logo, com 
a pouca produção de ATP, a célula concentra a sua 
energia em seus elementos mais vitais e os seguintes 
processos ocorrem: 
● ↑ da atividade da Bomba de Na/K, levando à 
um maior influxo de Na​+​, H​2​O* e Ca​+2 (é 
liberado no citoplasma devido à maior 
permeabilidade do RE a esse íon), bem como a 
o efluxo de K​+​; logo, com a maior entrada de 
H2O, há tumefação do RE, tumefação celular, 
perda de microvilosidades e criação de bolhas 
(causadas pela degradação de alguns 
fosfolipídios), podendo também alterar a 
permeabilidade de íons. 
● ↑ da glicólise anaeróbica, ↓ o glicogênio 
armazenado na célula, ↑ do ácido lático 
(fermentação), ↓ do pH, fazendo a 
condensação da cromatina nuclear (possível 
ver microscopicamente) 
● Destacamento de ribossomos, devido a 
tumefação do RER, o que ↓ a síntese proteica 
*OBS! ​A água começa a entrar na célula devido à 
uma maior retenção de Na intracelular, assim, causa 
uma expansão citoplasmática osmótica (fica mais 
cheia); esse processo é chamado de degeneração 
hidrópica, pois a célula altera a sua morfologia. 
Imagem demonstrando como ocorre o aumento do cálcio 
citoplasmático e o que ele causa. 
 
A ​tumefação celular (degeneração hidrópica 
ou degeneração vacuolar) é a primeira manifestação 
de quase todas as formas de lesão celular, pois a 
célula perde o controle e balanceamento iônico 
normal; nela corre a presença de pequenos vacúolos 
claros no citoplasma (H​2​O). 
Outra manifestação comum de lesão celular 
reversível é a ​degeneração gordurosa (esteatose - 
surgimento de vacúolos lipídicos no citoplasma), que 
ocorre, geralmente, em órgãos de metabolismo de 
lipídeos (hepatócitos e células miocárdicas). Essa 
degeneração ocorre em lesões hipóxicas, as quais, a 
falta de O​2 deixa o Acetil-CoA acumulando; assim, 
esse composto é desviado para uma síntese de ácido 
graxo, o qual pode ser esterificado para a formação de 
triacilgliceróis, que vão se acumulando em gotículas 
de gordura, formando a esteatose. 
Com essas alterações celulares, a célula vai 
perdendo a sua função celular. Todavia, não significa 
que a célula morre, mas, se esse estímulo lesivo 
continuar ocorrendo, a célula perde a sua função 
drasticamente, levando à um caso de lesão irreversível 
e, provavelmente, à morte celular. 
 
Lesão irreversível 
Dessa forma, em um caso de hipóxia 
persistente, ocorre: 
1. Perturbação eletrolítica e na síntese de 
proteínas e lipídeos 
2. Agressão da membrana citoplasmática e de 
organelas, tornando-as inviáveis 
3. Incapacidade de repor os componentes 
perdidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
A incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial é 
um marco do processo de lesão irreversível, pois a célula não 
consegue sobreviver mais se as sua mitocôndrias pararem de 
funcionar (glicólise insuficiente). 
 
Além disso, o aumento do Ca​+2 citosólico e a 
diminuição do O​2​ , causa: 
A necrose da célula ocorre pela diminuição 
do fornecimento de O​2​, por elementos tóxicos e por 
radiação, os quais causam dano ou disfunção 
mitocondrial (criação de um poro de transição de 
permeabilidade mitocondrial - perda de proteínas), 
com aumento da produção de EROs e diminuição da 
produção de ATP, causando múltiplas anormalidades 
celulares e, logo, a necrose. Já a apoptose, ocorrerá 
quando houver diminuição dos sinais de 
sobrevivência e danos a proteínas e DNA, que causam 
o aumento de proteínas pró-apoptóticas e diminuição 
das proteínas antiapoptóticas; esse quadro faz com 
que as mitocôndrias liberem proteínas do seu 
conteúdo (intermembrana), as quais, ao chegarem no 
citoplasma, levam à uma cadeia de reações (caspases) 
que levam à apoptose. 
Quando houver reperfusão (restauração do 
fluxo sanguíneo em determinado tecido/órgão 
isquêmico) em um caso de isquemia prolongada, 
ocorrerá uma grande chegada de O​2 na mitocôndria, 
assim, essa organela não consiguirá reduzir todos os 
O​2 à H​2​O de uma vez; logo, ocorre a redução 
incompleta dos O​2​, gerando radicais livres, agravando 
mais ainda a situação da célula. Além disso, essa 
reperfusão permite a célula capitar muito Ca​+2 do 
sangue, acelerando a ativação de proteases, 
endonucleases, fosfolipases e etc. Ademais, como a 
membrana está sem controle osmótico e iônico, com a 
chegada do sangue, há um choque osmótico na célula, 
pela entrada de plasma sanguíneo e outros íons, 
podendo levar à lise celular. 
Assim se o organismo conseguir restabelecer 
os níveis de EROs, por meio dos antioxidantes, a 
célula pode conseguir superar essa lesão (reversível). 
 
 
 
Resumindo 
● Hipóxia de curta duração: induz lesões 
degenerativas que se recuperam rapidamente 
após a reperfusão. 
● Hipóxia de duração intermediária: agrava-se 
com a reoxigenação (degeneração mais 
intensa). 
● Anóxia duradoura: as lesões são pouco 
alteradas após a reperfusão (já está muito 
degradada), embora com a reoxigenação 
ocorra ampliação da lesão nas suas margens.