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Etiopatogênese das lesões I Causas de lesões • Exógenas (do meio ambiente) ➔ englobam os agentes do ambiente físico; ➔ são representadas por agentes físicos, químicos e biológicos e pelos desvios da nutrição; ➔ Os agentes físicos incluem força mecânica (trauma), radiações, variações de temperatura e alterações da pressão atmosférica; os agentes químicos englobam uma enorme variedade de tóxicos, como defensivos agrícolas, poluentes ambientais, contaminantes alimentares e numerosas outras substâncias, incluindo medicamentos e drogas ilícitas. ➔ Os agentes biológicos são representados por micoplasmas, riquétsias, vírus, bactérias, protozoários e metazoários. Os distúrbios da nutrição envolvem tanto a deficiência como o excesso de nutrientes. • Endógenas (do próprio organismo) ➔ os do ambiente psíquico (fator emocional) ➔ estão relacionadas com o patrimônio genético, os mecanismos de defesa do organismo contra agressões e os fatores emocionais, estes influenciados também pelo ambiente social. ➔ Falta de suprimento sanguineo, anormalidades genômicos, desvios de nutrição, resposta imune; Como as lesões resultam quase sempre da interação do agente agressor com os mecanismos de defesa do organismo, é frequente a associação de causas exógenas e endógenas na origem de uma lesão ou doença; Redução da disponibilidade de 02 • hipóxia ➔ Redução no fornecimento de O2; ➔ obstrução vascular que reduz o fluxo sanguíneo (isquemia parcial) ➔ anemia; asfixia; desloamento para area com baixa concentração de oxigenio; • anóxia ➔ interrupção do fornecimento de O2; ➔ ou causa sua interrupção (isquemia total) dependendo da intensidade e da duração do fenômeno e da suscetibilidade à privação de O2 e nutrientes, as células degeneram ou morrem; Hipoxia reduz a respiração celular aerobica → diminuição da fosfoliração oxidativa e dos niveis de ATP produzido pelas mitocôndrias → redução do metabolismo, alterações morfologicas da celula, que resulta na inatividade da bomba de 𝐶𝑎2/ 𝑁𝑎+, aumentando assim a quantidade 𝐶𝑎2+citoplasmático → ativação de enzimas autoliticas que danificam a celula; Alteração direta na mitocôndria : ↓fosfoliração oxidativa = ↓ ATP Diminuição da sintese proteica ; Diminuição do transporte ativo; Mecanismos de lesões • Redução da disponibilidade de 02; • Radicais livres; • Reação imunitária; • Anormalidades de expressão gênica; • Agentes fisicos; Respostas adaptativas das células a hipóxia | Pré-condicionamento ➔ as células procuram adaptar-se mediante mudança na maneira de utilizar energia (o ATP passa a ser consumido sobretudo em atividades de bombas iônicas e em sínteses celulares) ➔ Essa adaptação promove: (1) aceleração da glicólise;( gera 2ATP, processo anaerobio ) (2) aumento da captação de glicose; (3) inibição da gliconeogênese e da síntese de ácidos graxos, de triglicerídeos e de esteroides. ➔ Quase simultaneamente, ocorre a: ativação do HIF-1 (que regula a transcrição de vários genes, entre os quais genes de enzimas da glicólise) ▪ Principal indutor da resistência á hipóxia em tecidos submetidos a isquemia transitória; ▪ induz a expressão de vários proteínas antiapoptóticas, que aumentam a capacidade da célula de resistir a agressões, especialmente por aumento da capacidade antioxidante e antiapoptótica;genes , inclusive os de proteínas do choque térmico (HSP) e de e de proteínas antiapoptóticas, que aumentam a capacidade da célula de resistir a agressões, especialmente por aumento da capacidade antioxidante e antiapoptótica; eritropoetina, (eritropoese ) ▪ rins ; GLUT-4 (transportador da glicose na membrana citoplasmática) VEGF (fator de crescimento do endotélio vascular) NO sintetase (no endotélio vascular). Lesões reversíveis induzidas por hipóxia A energia produzida pela via da glicólise não é suficiente; Por causa da redução na síntese de ATP não compensada por produção de energia via glicólise no citosol, surgem várias alterações, como: • Redução de bombas eletrolíticas ( transporte ativo ) dependentes de ATP, o que leva a um aumento de Na + no citosol, entrada de agua, aumento da osmolaridade e expansão isosmótica do citoplasma (inicia-se a lesão denominada degeneração hidrópica → (edema celular ou degeneração vacuolar) • Alteração da permeabilidade a outros íons, especialmente Ca ++ , que saem dos depósitos (retículo liso e mitocôndrias), alcançam o citosol e ativam proteínas cinases Ca ++ calmodulina-dependentes, as quais levam a desarranjo no citoesqueleto; • Oferta excessiva de acetil-CoA às mitocôndrias com cadeia respiratória parcialmente inativada provoca acúmulo deste, o que favorece a síntese de ácidos graxos, podendo levar ao acúmulo de triglicerídeos sob a forma de pequenas gotas no citosol (esteatose) Lesões irreversíveis induzidas por hipóxia Se a hipóxia persiste, as perturbações eletrolíticas e na síntese de proteínas e lipídeos passam a agredir as membranas citoplasmáticas e de organelas, agravando progressivamente as condições da célula; as alterações tornam-se irreversíveis e a célula morre; MEMBRANA PLASMATICA ➔ Acumulo de Ca ++ no citosol Ativação de endonucleases Ativação de fosfolipases Demolição de lipideos Gerando bolhas ➔ Perda da capacidade de repor os componetes perdidos Não ha reacilação dos fosfolipideos ( dependente de ATP) ➔ Alterações do citoesqueleto Alteração na forma dde filamentos intermediarios; Até o aparecimento de lesões irreversíveis, podem ser encontradas as seguintes modificações: (1) as membranas celulares se alteram por perda de moléculas estruturais e pela incapacidade de repor os componentes perdidos (perda da capacidade de reacilação de fosfolipídeos); o nível elevado de Ca ++ no citosol ativa fosfolipases e aumenta a demolição dos lipídeos da membrana citoplasmática, que se torna mais fraca e passa a apresentar bolhas na superfície – o excesso de Ca ++ no citosol também altera a polimerização e a associação de proteínas dos filamentos intermediários, bem como induz a ativação de proteases Ca ++ calmodulina- dependentes. Com o desacoplamento dos microfilamentos do citoesqueleto da membrana citoplasmática, esta reduz sua resistência mecânica e pode se romper com facilidade; (2) as membranas formam figuras em bainha de mielina, por demolição de partes das membranas do retículo endoplasmático; (3) alterações nas membranas das mitocôndrias levam à expansão da matriz interna e ao desaparecimento de cristas, formando estruturas floculares; a lesão mitocondrial leva à abertura dos poros de permeabilidade transicional, permitindo a saída de íons que resulta em diminuição do potencial de membrana e redução da fosforilação oxidativa. Se a alteração na permeabilidade mitocondrial torna-se irreversível, cessam a atividade de ATPase e a síntese de ATP; essa alteração representa o chamado ponto de não retorno; (4) os lisossomos tornam-se tumefeitos e perdem a capacidade de conter suas hidrolases, que são liberadas no citoplasma e iniciam a autólise (digestão dos componentes celulares que permite evidenciar que a célula morreu); quando as enzimas lisossômicas passam para o citosol, a célula já está morta, não sendo essa a causa de irreversibilidade da lesão. Em sintese : LESÃO REVERSIVEL Isquemia → mitocondrias ( ↓ fosforilação oxidativa ) → ↓ATP ↓ATP outros efeitos → desprendimento do ribossomos → ↓ sintese de proteinas → deposito de lipidio; ↓ bomba de 𝑁𝑎+→ ↑ influxo de 𝐶𝑎2+, H20 e 𝑁𝑎+/ efluxo de 𝐾−→ tumefeçãocelular, perda de microvilosidades , bolhas , tumeração do reticulo liso, figuras de mielina; condesação da cromatina nuclear; ↑ glicolise → ↓ PH ↘ ↓ glicogênio LESÃO IRREVERSIVEL ( morte celular ) Lesão da membrana liberação intracelular e ativação de enzimas lisossômicas → ↓basofilia ( ↓ RNP), alterações nucleares, digestão de proteinas; Efeitos da reperfusão | Lesão induzida por reperfusão • pela formação de radicais livres de oxigênio a partir das primeiras moléculas de O2 que chegam aos tecidos após a recuperação do fluxo sanguíneo. • Fosforilação oxidativa → mitocôndrias danificadas – radicais livres ; • Sistemas antioxidantes danificados ; Outras hipoteses : ➔ Maior captação de CA++; ➔ Produção de radicais livres pelos leucócitos / inflamação; ➔ chegada súbita de plasma, produzindo choque osmótico nas células, cujos mecanismos de controle da permeabilidade já estão alterados. O choque osmótico leva à tumefação súbita da célula e à ruptura de suas membranas, favorecendo a irreversibilidade do processo. Radicais livres são moléculas que apresentam um elétron não emparelhado no orbital externo, o que as torna, geralmente, muito reativas com outras moléculas, incluindo lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos. Principal exemplo especies reativas de oxigenio; Os radicais livres surgem quando os elétrons do último orbital de um átomo Perda dos fosfolipideos, alterações do citoesqueleto, radicais livres, degradação lipídicas, outros ; Saida de enzimas (CK, LDH) Influxo de 𝐶𝑎2+, ↑ 𝐶𝑎2+ Nas mitocôndrias ficam desemparelhados por ganho ou perda de um deles. A transferência de elétrons ocorre em reações de oxidorredução, quando uma molécula cede elétrons (se oxida) para outra (que se reduz). Como o processo é feito em etapas, surge a oportunidade de se formarem compostos intermediários com elétrons desemparelhados (radicais livres), o que acontece com frequência em reações de oxidorredução com participação de oxigênio molecular. Os radicais livres são indicados com um sinal próximo do átomo que possui o elétron desemparelhado: O2 o , oOH, oCCl 3 etc.
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