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Distúrbios de crescimento e diferenciação celular Introdução As adaptações são respostas estruturais e funcionais reversíveis à estresses fisiológicos mais excessivos e a alguns estímulos patológicos, durante os quais estados constantes novos, porém alterados, são alcançados, permitindo que a célula sobreviva e continue a funcionar A resposta adaptativa pode consistir em um aumento no tamanho das células (hipertrofia) e da atividade funcional Um aumento do número de células (hiperplasia) Uma diminuição do tamanho e da atividade metabólica das células (atrofia) Ou uma mudança do fenótipo das células (metaplasia) Quando o estresse é eliminado, a célula pode retornar a seu estado original, sem ter sofrido qualquer consequência danosa Se os limites da resposta adaptativa forem ultrapassados ou se as células forem expostas a agentes lesivos ou estresse, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetam os constituintes celulares essenciais, sobrevém uma sequência de eventos, chamada lesão celular (Fig. 1-1). A lesão celular é reversível até um certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível e, finalmente, morte celular Adaptação, lesão reversível e morte celular podem ser os estágios de uma debilidade progressiva que sucede os diferentes tipos de insultos, por exemplo, em resposta a cargas hemodinâmicas aumentadas, o músculo cardíaco torna-se aumentado, uma forma de adaptação, podendo sofrer lesão Se o suprimento sanguíneo para o miocárdio está comprometido ou inadequado, o músculo primeiro sofre lesões reversíveis, manifestadas por algumas alterações citoplasmáticas, e então finalmente, as células sofrem lesão irreversível e morrem A morte celular, o resultado final da lesão celular progressiva, é um dos eventos mais cruciais na evolução da doença, em qualquer tecido ou órgão. É resultante de varias causas, incluindo isquemia (redução do fluxo sanguíneo), infecção e toxinas. A morte celular constitui também um processo normal e essencial na embriogênese, no desenvolvimento dos órgãos e na manutenção da homeostasia. Existem duas vias principais de morte celular, a necrose e a apoptose. A privação de nutrientes induz uma resposta celular adaptativa chamada autofagia que pode culminar em morte celular Diferentes tipos de estresse podem induzir alterações nas células e tecidos diferentes das adaptações típicas, lesão celular e morte (Tabela 1-1). As desordens metabólicas nas células e lesão crônica subletal podem estar associadas com acúmulos intracelulares de várias substâncias, incluindo proteínas, lipídios e carboidratos. O cálcio é frequentemente depositado em sítios de morte celular, resultando em calcificação patológica. Finalmente, o próprio processo normal de envelhecimento é acompanhado por alterações morfológicas e funcionais nas células Adaptações do Crescimento e Diferenciação Celulares As adaptações são alterações reversíveis em tamanho, número, fenótipo, atividade metabólica ou funções das células, em resposta a alterações do seu ambiente. Tais adaptações podem assumir várias formas distintas. HIPERTROFIA A hipertrofia é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. O órgão hipertrofiado não possui novas células, apenas células maiores. O tamanho aumentado das células é devido à síntese de mais componentes estruturais das células. Células capazes de divisão podem responder ao estresse submetendo-se a ambas, hiperplasia) e hipertrofia, enquanto em células que não se dividem (p. ex., fibras miocárdicas) o aumento da massa tecidual é devido à hipertrofia. Em muitos órgãos, hipertrofia e hiperplasia coexistem, contribuindo para o aumento do tamanho. A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por estimulação de hormônios e fatores de crescimento. As células musculares estriadas da musculatura esquelética e do coração possuem capacidade limitada de divisão e respondem ao aumento da demanda metabólica sofrendo principalmente hipertrofia. O estímulo mais comum para a hipertrofia do músculo é o aumento da carga de trabalho. Por exemplo, os músculos definidos dos fisiculturistas envolvidos em “fisioculturismo” resultam do aumento do tamanho das fibras musculares individuais, em resposta ao aumento da demanda. No coração, o estímulo para a hipertrofia é geralmente uma sobrecarga hemodinâmica crônica, devido ou à hipertensão arterial ou a valvas deficientes. Em ambos tecidos, as células musculares sintetizam mais proteínas e o número de miofilamentos aumenta. Isto aumenta a quantidade de força que cada miócito pode gerar, aumentando assim a força e a capacidade de trabalho do músculo como um todo. O massivo crescimento fisiológico do útero durante a gravidez constitui um bom exemplo de aumento do órgão induzido por hormônio, resultante principalmente de hipertrofia das fibras musculares. A hipertrofia celular é estimulada por hormônios estrogênicos que agem nos receptores de estrogênio do músculo liso, resultando em maior síntese de proteínas do músculo liso e em aumento do tamanho celular. HIPERPLASIA Hiperplasia é um aumento do número de células em um órgão ou tecido, resultando geralmente em aumento da massa de um órgão ou tecido. Embora hiperplasia e hipertrofia sejam processos diferentes, frequentemente elas ocorrem juntas e podem ser induzidas pelos mesmos estímulos externos. A hiperplasia ocorre se uma população celular é capaz de se dividir, aumentando, portanto, o número de células. Sinalizadores (VEGF) , esteróides (progesterona) , ação viram (HPV) – ativação de vias celulares A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica: Hiperplasia fisiológica (1) hiperplasia hormonal, que aumenta a capacidade funcional de um tecido, quando necessário - A hiperplasia hormonal é bem ilustrada pela proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez, geralmente acompanhada por aumento (hipertrofia) das células epiteliais glandulares (2) hiperplasia compensatória, que aumenta a massa de tecido após lesão ou ressecção parcial Hiperplasia patológica - A maioria das formas de hiperplasia patológica é causada por excesso de hormônios ou fatores de crescimento atuando em células-alvo. - A hiperplasia é uma resposta característica a certas infecções virais, como os papilomavírus, que causam verrugas cutâneas e várias lesões de mucosa compostas por massas de epitélio hiperplásico. Nesses locais, fatores de crescimento produzidos por genes virais ou por células infectadas podem estimular a proliferação celular ATROFIA Atrofia é a redução do tamanho de um órgão ou tecido que resulta da diminuição do tamanho e do número de células. A atrofia pode ser fisiológica ou patológica: A atrofia fisiológica é comum durante o desenvolvimento normal. O útero diminui de tamanho logo após o parto, e esta é uma forma de atrofia fisiológica. A atrofia patológica depende da causa básica e pode ser local ou generalizada. As causas comuns de atrofia são: Redução da carga de trabalho (atrofia de desuso). Perda da inervação (atrofia por desnervação). Diminuição do suprimento sanguíneo. Nutrição inadequada Perda de estimulação endócrina As alterações celulares fundamentais associadas com a atrofia são idênticas em todos esses contextos. A resposta inicial é uma diminuição do tamanho da célula e das organelas, o que reduz as necessidades metabólicas da célula o suficiente para permitir sua sobrevivência METAPLASIA Metaplasia é uma alteração reversível na qual um tipo celular diferenciado(epitelial ou mesenquimal) é substituído por outro tipo celular. Ela representa uma substituição adaptativa de células sensíveis ao estresse por tipos celulares mais capazes de suportar o ambiente hostil. A metaplasia epitelial mais comum é a colunar para escamosa (Fig. 1-6), como ocorre no trato respiratório em resposta à irritação crônica. Nos fumantes habituais de cigarros, as células epiteliais normais, colunares e ciliadas da traqueia e dos brônquios, são, com frequência, substituídas por células epiteliais escamosas estratificadas Metaplasia x Displasia Metaplasia: Substituição de um tipo celular por outro (associado ao processo de dano, reparo e regeneração) Displasia: Alterações que incluem a perda da uniformidade das células individuais, assim como a perda da sua orientação arquitetônica Obs: As lesões displásicas não necessariamente evoluem para o câncer Visão Geral da Lesão Celular e Morte Celulares Lesão celular reversível. Nos estágios iniciais ou nas formas leves de lesão, as alterações morfológicas e funcionais são reversíveis, se o estímulo nocivo for removido Morte celular Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e com o tempo a célula não pode se recuperar e morre. Existem dois principais tipos de morte celular, a necrose e a apoptose, diferentes em sua morfologia, mecanismos e papéis na fisiologia e na doença. Causas de Lesão celular As causas de lesão celular variam desde a violência física externa grosseira de um acidente automobilístico a anomalias internas sutis, como uma mutação genética causando perda de uma enzima vital que compromete a função metabólica normal A maioria dos estímulos nocivos pode ser agrupada nas seguintes características gerais: - Privação de oxigênio - Agentes físicos - Agentes químicos e drogas - Agentes infecciosos - Reações imunológicas - Defeitos genéticos - Desequilíbrios nutricionais NECROSE O aspecto morfológico da necrose resulta da desnaturação de proteínas intracelulares e da digestão enzimática das células lesadas letalmente (células colocadas imediatamente em fixadores estão mortas, mas não necróticas). As células necróticas são incapazes de manter a integridade da membrana e seus conteúdos sempre extravasam, um processo que pode iniciar inflamação no tecido circundante