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Agentes físicos Substâncias químicas Agentes infecciosos Falta de suprimento sanguíneo Anormalidades genômicas Desvios de nutrição Respostas exageradas do sistema imune Relembrando um pouco sobre elas, as mitocôndrias são organelas com um papel energético super importante para o nosso corpo, já que através da respiração celular, ela irá fornecer o ATP, que é a nossa moeda energética. Seu principal objetivo é promover a respiração celular na forma de fosforilação oxidativa. Só que por conta da falta de oxigênio, as mitocôndrias irão perder a capacidade de fazer a correta respiração celular. Por isso, através de alguns mecanismos, ela irá tentar poupar energia para tentar sobreviver. Busca descrever os diversos processos que causam lesões na estrutura celular. Esses, podem vir do meio externo ou vir de reações do próprio organismo, que são as alterações exógenas e endógenas, respectivamente. ✷ Sobre os agentes exógenos: Relacionado ao meio ambiente ✷ E os agentes endógenos: Relacionado ao próprio organismo Duas situações podem ocorrer por conta dessa falta de oxigênio: ♢ Hipóxia: redução da quantidade de O₂ nos tecidos. ♢ Anóxia: ausência total da chegada de O₂ nos tecidos Por conta disso, o organismo lança mão de algumas estratégias para tentar manter o seu funcionamento mesmo na falta de oxigênio. Uma dessas tentativas são alterações diretas que irão ocorrer nas mitocôndrias. Etiopatogênese das Lesões Ipatologia geral Introdução Redução da disponibilidade de oxigênio. Economia de energia - A sua primeira forma de economia de energia é a diminuição da síntese de proteínas, para tentar manter os níveis de energia para as funções vitais. - Também vai haver uma diminuição no transporte ativo (bomba de sódio e potássio e bomba de cálcio) da célula. * Sobre a bomba de sódio e potássio, no seu funcionamento normal, ela joga o sódio pra fora da célula, para manter o equilíbrio dos níveis de sódio intra e extracelular. * Por haver essa diminuição do transporte ativo, a célula pode ficar com o excesso de sódio no citoplasma. Por isso, vai haver a entrada de água na célula, para tentar equilibrar o meio interno com o meio externo. * Com a entrada de água, a célula terá um aumento de volume, que é chamado degeneração hidrópica. Assim a célula consegue economizar energia, as bombas iônicas estão paralisadas e a síntese de proteínas em geral, irão parar de ocorrer. Nesse momento, o organismo começa a tentar captar energia por outro mecanismo de respiração celular, a glicólise. ⇀ A glicólise vai pegar moléculas de glicogênio e quebrá-las, transformando no final em moléculas de ATP. Só que, a glicólise não é tão eficiente quanto a fosforilação oxidativa, já que o saldo energético é menor. ▹Na fosforilação oxidativa, o saldo energético é: 32 ATP's ▹E na glicólise, o saldo é de: 2 ATP's Logo vai ocorrer a aceleração da glicólise, já que se tem um saldo energético tão baixo, e devido a isso há o aumento da captação da glicose externa. Nisso, ocorre a inibição da gliconeogênese e por fim a inibição de sínteses ácidos graxos, triglicerídeos e esteroides. Gliconeogênese, é quando tem um excesso de glicose no organismo, e as células irão começar a armazena-la na forma de gliconeogênio. Mon itora : Liss and ra d e Men ezes Por conta da agressão à membrana plasmática, irá ocorrer o acúmulo de cálcio no citosol. * Contudo, nesse momento de redução do oxigênio, é necessário o uso de toda a glicose, ou seja, vai haver a inibição da gliconeogênese. ⇀ O processo de glicólise, tem o ácido lático como produto final, que causa a diminuição do PH. Só que esse novo PH não é o ideal para as enzimas, que irão acabar falhando nas suas funções. Resumindo: a energia produzida pela via da glicólise não vai ser suficiente para manter a célula, que começa a ter alterações mais intensas. ⇀ A partir do momento, que essa privação de oxigênio permanece por mais tempo, os danos nas células se iniciarão. E essa adaptação, de utilizar a glicólise pra conseguir energia, não consegue se manter por muito tempo. Então o que acontece quando essa hipóxia permanece: ■ Ocorre a redução das bombas eletrolíticas (transporte ativo) que são dependentes de ATP ➭ por haver a diminuição do funcionamento dessas bombas, irá acontecer a retenção de sódio no citosol celular ➭ por conta disso ocorre a entrada de água para deixar o meio isotônico ➭ a célula fica aumentada de volume e com bolhas de água no seu interior. Essas alterações são vistas microscopicamente e são chamadas de degeneração hidrópica; como eu já havia falado antes. ■ Progredindo a hipóxia, altera-se a permeabilidade do cálcio ➭ logo o cálcio sai dos depósitos (retículo endoplasmático liso e mitocôndrias) e chega no citosol ➭ lá, ele ativa proteinocinases que levam ao desarranjo no citoesqueleto - O cálcio, normalmente, não deve estar presente de forma livre no interior da célula, porque ele funciona como um sinalizador de que a célula deve começar a entrar em apoptose. ■ Com pouco oxigênio, acumula-se Acetil-CoA nas mitocôndrias ➭logo aumenta a síntese de ácidos graxos➭ o que acaba favorecendo o acúmulo de triglicerídeos no citosol (que é a chamada esteatose). - Normalmente, na respiração aeróbica, é utilizado Acetil- CoA como substrato para a produção de ATP's. Esse Acetil- CoA não é utilizado na via da glicólise, ou seja, vai ocorrer o seu acúmulo. Devido a permanência da hipóxia, a estrutura celular irá sofrer lesões irreversíveis: Devido a agressão às organelas, ocorre: Morte celular - Vai haver a ativação de endonucleases, que promovem a quebra do DNAe ativação de fosfolipases, que quebram os fosfolipídios * Demolição do retículo endoplasmático Os ribossomos desmontam. Se não há mais retículo endoplasmático rugoso funcionando, não vai haver produção de proteínas. * Alterações na membrana das mitocôndrias Expansão da matriz interna (que é onde ocorrem as trocas e a execução da fosforilação oxidativa) Desaparecimento das cristas (a mitocôndria fica mais lisa no seu interior) * Nisso nós temos os lisossomos que são responsável pela digestão celular, ou seja, vai ajudar a célula a terminar de morrer. * Tumefeitos (aumentados de tamanho) ➭ há a ruptura dos lisossomos ➭ ocorre a liberação de enzimas no citosol ➭ promovendo a autólise; Radicais Livres ➯ São moléculas instáveis com elétron não emparelhado no orbital externo, logo eles são altamente reativos, podendo desarranjar membranas ou se ligar à enzimas que seriam vitais às funções celulares. ➯ A principal fonte de radicais livres no nosso organismo é o Oxigênio. ➯ Entretanto os radicais livres não são apenas prejudiciais ao nosso organismo, porque o próprio organismo usa esses radicais em diversos processos que são necessários à manutenção da vida: * Células nervosas, epiteliais, endoteliais e macrófagos, são exemplo de células que se utilizam dos radicais livres,. Os principais radicais livres são: O → Superóxido OH → Hidroxil * RO → Alcoxil * NO → peroxinitrito → OH * Esses com o asterisco são os principais RL, além dos mais prejudiciais. Metais ⋄ Os metais possuem a capacidade de favorecer a formação de radicais livres, porém nosso corpo não permite que esses metais fiquem por muito tempo circulando livremente no organismo. Capaz de atuar sobre a glutationa Ajuda na estabilização do peróxido de hidrogênio Ajuda na redução dos radicais álcoois Atua sobre vários substratos ⋄ O desequilíbrio de radicais livres faz com que ocorra um feedback positivo em relação aos metais ⋄ É um ciclo: os metais livres estimulam a formação de radicais livres e esses radicais livres estimulam a formação de mais metais. * As principais espécies reativas derivadas do oxigênio são o oxigênio singlete e a água oxigenada, que na verdade não são radicais, pois não possuem alteração na quantidade de elétrons, mas eles estimulam a formação RL. Oxigênio Singlete - Possui todos os elétrons de um O2 normal, mas com 2 elétrons emparelhados e isso faz com que ele fiquemais reativo - Existem alguns locais que possuem maior formação do oxigênio singlete, como o interior dos neutrófilos, principalmente quando tem a reação cloreto de sódio com peróxido de hidrogênio. > Peróxido de hidrogênio/água oxigenada: também é produzido no nosso corpo fisiologicamente, dentro dos peroxissomos > ajuda na digestão intracelular do álcool e eliminação de alguns MO. Sistemas antioxidantes Possui dois tipos de agentes antioxidades: ▸ Enzimáticos: São produzidos pelo nosso próprio organismo ▸ Não enzimáticos: São consumidos na dieta. A) Principais agentes enzimáticos ➫ Superóxido-dismutase: acelera a reação do superóxido e o transforma em peróxido de hidrogênio e oxigênio. (está presente no citoplasma, interior das mitocôndrias e no meio extra celular) ➫ Catalase: Catalisa a reação da água oxigenada, transformando o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio, e estabilizando essa espécie reativa derivada do O². ➫ Glutationa: atua sobre a água oxigenada usando-a como substrato (presente na mitocôndria e citosol) ➫ Tiorredoxina: ela tenta estabilizar vários tipos de espécies reativas derivadas do oxigênio e radicais livres. Em condições normais de homeostase, temos produção de RL e antioxidantes que conseguem manter um equilíbrio. Em condições que chamamos de estresse oxidativo, há um desequilíbrio desses mecanismos, ou seja, aumento da formação de RL, diminuição de mecanismos antioxidantes ou os dois atuando em conjunto. B) Principais agentes não enzimáticos * Vitamina C: principal agente antioxidante de maneira externa e consegue reagir diretamente com oxigênio e radicais livres, com hidroxil e peroxido de hidrogênio * Vitamina E: protege membranas lipídicas e modula/ diminui a formação de radicais peróxido pelas células fagocíticas, consequentemente, diminui a quantidade de radicais livres. * Taurina: atua sob os peróxidos. * Ácido úrico * Carotenoides: age nos oxigênios singletos. * Transferrina e ferritina: ligam-se ao ferro, não permitindo que ele fique livre na célula assim, não se forma radicais livre. É importante lembrar que: ↳ Nessas condições normais, nós temos: transporte de elétrons de forma eficiente, pouca disponibilidade de metais e mecanismos antioxidantes trabalhando de maneira adequada
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