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PROCESSOS DE LESÃO, DEGENERAÇÃO E MORTE CELULAR – DEGENERAÇÕES AGLAYA BARROS COELHO BRASILEIRO FILHO, Geraldo et al. Bogliolo: Patologia Geral. 9ª. ed. Rio de Janeiro: Grupo GEN, 2016. Cap 5, pags 93-100. MEMBRANA CELULAR DEFEITOS NA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA A perda inicial da permeabilidade seletiva da membrana levando finalmente à lesão de toda a estrutura da membrana é uma característica consistente da maioria das formas de lesão celular (exceto apoptose). A lesão de membrana pode afetar as funções e integridade de todas as membranas celulares. Mecanismos da lesão de membrana. Nas células isquêmicas, os defeitos de membrana resultam da depleção de ATP e da ativação de fosfolipases mediada pelo cálcio. Outros estímulos lesivos: Toxinas microbianas, Proteínas virais, Componentes líticos do complemento Variedade de agentes químicos e físicos. Vários mecanismos bioquímicos podem contribuir para os danos à membrana: Espécies reativas de oxigênio. Os radicais livres do oxigênio causam lesão às membranas celulares através da peroxidação lipídica, discutida inicialmente. Diminuição da síntese de fosfolipídios. MEMBRANA CELULAR Mecanismos da Lesão de Membrana. Nas células, a produção de fosfolipídios pode ser reduzida como consequência de um defeito na função mitocondrial ou hipoxia, ambos diminuindo a produção de ATP e afetando as atividades enzimáticas dependentes de energia. A redução de síntese de fosfolipídios afeta todas as membranas celulares, incluindo as membranas mitocondriais. aumento da degradação dos fosfolipídios. Uma lesão celular acentuada está associada com o aumento da degradação dos fosfolipídios da membrana, provavelmente devido à ativação de fosfolipases endógenas por elevação dos níveis de Ca2+ no citosol e nas mitocôndrias. A degradação dos fosfolipídios leva ao acúmulo de produtos de degradação dos lipídios, incluindo ácidos graxos livres não estereficados, acil-carnitina e lisofosfolipídios, que possuem um efeito detergente nas membranas. Eles também se inserem na bicamada lipídica da membrana ou trocam de posição com os fosfolipídios da membrana, causando potencialmente alterações na permeabilidade e alterações eletrofisiológicas. Anormalidades citoesqueléticas. Os filamentos do citoesqueleto funcionam como âncoras que conectam a membrana plasmática ao interior da célula. A ativação de proteases pelo cálcio citosólico aumentado pode danificar os elementos do citoesqueleto. Na presença de tumefação celular, essa lesão gera, particularmente nas células miocárdicas, desprendimento da membrana celular do citoesqueleto, tornando-se suscetível a estiramento e ruptura. MEMBRANA CELULAR MEMBRANA CELULAR Consequências da Lesão de Membrana. Os locais mais importantes de danos à membrana durante lesão celular são as membranas mitocondriais, membrana plasmática e membranas dos lisossomas. Danos à membrana mitocondrial. Como já discutidos, os danos às membranas mitocondriais resultam na abertura dos poros de transição de permeabilidade mitocondrial levando ao decréscimo de ATP, e liberação de proteínas que disparam a morte por apoptose. Danos à membrana plasmática. Os danos à membrana plasmática levam à perda do equilíbrio osmótico e influxo de líquidos e íons, bem como à perda dos conteúdos celulares. As células podem, também, perder metabólitos que são vitais para a reconstituição do ATP, depletando, então, os estoques de energia. Lesão às membranas lisossômicas resulta em extravasamento de suas enzimas para o citoplasma e ativação das hidrolases ácidas, em pH intracelular ácido da célula lesada (p. ex., célula isquêmica). Os lisossomos contêm RNases, DNases, proteases, fosfatases, glicosidases e catepsinas. A ativação dessas enzimas leva à digestão enzimática das proteínas, RNA, DNA e glicogênio e a célula morre por necrose. REVERSÍVEL Resposta ao influxo de água Alteração citoesqueleto Modificação da fluidez IRREVERSÍVEL Perda do contato da membrana com o citoesqueleto Redução da síntese proteica e degradação do ácido graxo Alteração da membrana por variação na [ ] de cálcio LESÕES NA MEMBRANA CELULAR DEPLEÇÃO DO ATP Depleção do ATP Bomba de Na+ e K+ Edema intracelular Glicólise anaeróbica (-) energia Substâncias ácidas Glicogênio celular do pH intracelular Anóxia Isquemia Envenenamento H2O Na+ K+ DEGENERAÇÃO HIDRÓPICA Sinônimos – inchação turva, tumefação turva, degeneração vacuolar e edema celular. Conceito Acúmulo de água no citoplasma que se torna volumoso e granuloso e pálido com núcleo normalmente posicionado e presença de vacúolos pequenos. Patogênese Ocorre pelo comprometimento da regulação do volume celular, basicamente controlado pela concentração de Na+ e K+ no citoplasma. MICROSCOPICA BOMBA DE CÁLCIO Acumulo Ca+ Proteas e ATPase falha Proteínas ATP Ácidos Nucleicos Membranas AGRESSÕES AO DNA As células possuem mecanismos que reparam as lesões ao DNA, porém se o dano é muito grave para ser corrigido (p. ex., após exposição do DNA a drogas nocivas, radiação ou estresse oxidativo), a célula inicia um programa de suicídio que resulta em morte por apoptose. Uma reação semelhante é iniciada por proteínas impropriamente dobradas, as quais podem ser resultantes de mutações herdadas ou desencadeadores externos, como os radicais livres. eventos que determinam quando a lesão reversível se torna irreversível e progride até morte celular. O “ponto sem retorno” no qual a lesão se torna irreversível está ainda grandemente indefinido, e não há correlação bioquímica ou morfológica confiável de irreversibilidade. Dois fenômenos caracterizam consistentemente a irreversibilidade – a incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (perda de fosforilação oxidativa e de geração de ATP), mesmo depois da resolução da lesão original, e perturbações profundas na função da membrana. Como mencionado anteriormente, a lesão às membranas lisossômicas resulta na dissolução enzimática da célula lesada, que é característica da necrose. AGRESSÕES AO DNA O extravasamento de proteínas intracelulares através da membrana da célula lesada e, por último, para a circulação fornece um meio de detectar lesão celular e necrose tecido-específicas usando-se amostras de soro sanguíneo. Por exemplo: Músculo cardíaco contém uma isoforma específica da creatina-cinase e da proteína contrátil troponina; O fígado (especificamente o epitélio do ducto biliar) contém uma isoforma da enzima fosfatase alcalina e os hepatócitos contêm transaminases. Nesses tecidos, a lesão irreversível e morte celular são refletidas por níveis elevados dessas proteínas no sangue e as medidas desses biomarcadores são usadas para avaliar os danos a esses tecidos. AGRESSÕES AO DNA CONCEITO DE DEGENERAÇÃO Uma das manifestações dos transtornos metabólicos nas células é o acúmulo intracelular de quantidades anormais de várias substâncias. Categorias de substâncias: (1) um constituinte celular normal, como água, lipídios, proteínas e carboidratos, que se acumula em excesso; (2) uma substância anormal, seja exógena, como um mineral ou produtos de agentes infecciosos, ou endógena, como um produto da síntese ou metabolismo anormal. Essas substâncias podem se acumular de modo transitório ou permanente e podem ser inofensivas para as células, mas, às vezes, são intensamente tóxicas. A substância pode localizar-se no citoplasma (frequentemente dentro dos fagolisossomas) ou no núcleo. Muitos processos resultam de acúmulos intracelulares anormais, mas a maioria dos acúmulos é atribuída a quatro tipos de anormalidades. • Produção a uma taxa normal ou aumentada, mas a taxa de metabolismo é inadequada para removê-la. • Exemplos: degeneração gordurosa do fígado e a reabsorção de gotículas de proteína nos túbulos renais. Acumulo substância endógena normal •Resultado do produto de um gene mutado, se acumuladevido a defeitos no dobramento e transporte da proteína e uma inabilidade de degradar eficientemente a proteína anormal. •Exemplos: acúmulo de α-1-antitripsina nos hepatócitos e de várias proteínas mutadas em distúrbios degenerativos do sistema nervoso central. Acumulo substância endógena anormal •devido a defeitos, geralmente herdados, em enzimas que são necessárias para o metabolismo da substância. •Exemplos: doenças causadas por defeitos genéticos de enzimas envolvidas no metabolismo dos lipídios e carboidratos, resultando no depósito intracelular dessas substâncias, principalmente nos lisossomas. Acumulo substância endógena normal •Deposito que se acumula porque a célula não possui maquinaria enzimática para degradar a substância e nem a habilidade de transportá-la para outros locais. •Os acúmulos de partículas de carbono e substâncias químicas não metabolizáveis, como a sílica, são exemplos deste tipo de alteração. Acumulo substância exógena anormal TIPOS DE ANORMALIDADES CONCEITO DE DEGENERAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS DEGENERAÇÕES Hidrópica; Mucóide; Esteatose; Lipidoses; Glicogenoses; Mucopolissacaridoses. DEGENERAÇÃO LIPIDICA LIPÍDIOS Todas as classes principais de lipídios podem se acumular nas células; Triglicerídeos, Colesterol/ésteres de colesterol Fosfolipídios. Os fosfolipídios são componentes das figuras de mielina encontradas nas células necróticas. Complexos anormais de lipídios e carboidratos se acumulam nas doenças de depósito lisossômico. ESTEATOSE (degeneração gordurosa) Os termos esteatose e degeneração gordurosa descrevem acúmulos anormais de triglicerídeos dentro das células parenquimatosas. Com frequência é vista no fígado porque este é o principal órgão envolvido no metabolismo lipídico, mas também ocorre no coração, músculo e rins. As causas de esteatose incluem: Toxinas, Desnutrição proteica, Diabetes melito, Obesidade Anoxia. DEGENERAÇÃO LIPIDICA O significado da degeneração gordurosa depende da causa e da gravidade do acúmulo. Quando leve, pode não ter efeito sobre a função celular. A alteração gordurosa mais acentuada pode comprometer a função celular e prenunciar a morte celular. Morfologia. A esteatose é observada com maior frequência no fígado e no coração. Em todos os órgãos, aparece como vacúolos claros dentro das células parenquimatosas. Acúmulos intracelulares de água ou polissacarídeos (p. ex., glicogênio), também podem produzir vacúolos claros. Fígado. No fígado, uma esteatose leve pode não afetar a aparência macroscópica. Com o acúmulo progressivo, o órgão aumenta e torna-se progressivamente amarelo, até que, em casos extremos, chega a pesar de duas a quatro vezes mais que o peso normal, com aparência amarela brilhante, macia e untuosa. DEGENERAÇÃO LIPIDICA Começa com o desenvolvimento de diminutas inclusões revestidas por membranas (lipossomas) intimamente aplicadas ao retículo endoplasmático. Aspecto microscópico À microscopia óptica como pequenos vacúolos no citoplasma ao redor do núcleo. Os vacúolos coalescem, criando espaços claros que deslocam o núcleo para a periferia da célula. As células contíguas se rompem e os glóbulos de gordura coalescem, formando os tão conhecidos cistos gordurosos. DEGENERAÇÃO LIPIDICA Colesterol e Ésteres de Colesterol A maioria das células usa o colesterol para a síntese das membranas celulares sem acúmulo intracelular de colesterol ou ésteres de colesterol. Os acúmulos manifestados histologicamente por vacúolos intracelulares são observados em diversos processos patológicos. Aterosclerose. As células musculares lisas e os macrófagos dentro da túnica íntima da aorta e das grandes artérias estão repletos de vacúolos lipídicos, a maioria dos quais compostos de colesterol e ésteres de colesterol. Tais células exibem uma aparência espumosa (células espumosas), e agregados dessas células na íntima produzem os ateromas amarelos carregados de colesterol, característicos desse distúrbio grave. Algumas dessas células cheias de gordura se rompem, liberando lipídios no espaço extracelular. Os ésteres de colesterol extracelulares podem cristalizar-se na forma de agulhas longas, produzindo fendas bastante distintas em secções teciduais. Xantomas. Aglomerados de células espumosas são encontrados no tecido conjuntivo subepitelial da pele e tendões, produzindo massas tumorais conhecidas como xantomas. O acúmulo intracelular de colesterol dentro dos macrófagos também é característico dos estados hiperlipidêmicos hereditários e adquiridos. Colesterolose. Acúmulos focais de macrófagos cheios de colesterol na lâmina própria da vesícula biliar. DEGENERAÇÃO LIPIDICA LESÕES COM ACÚMULO DE LÍPIDES Chegada de lipídeos no fígado Forma em que ingerimos os lipídeos ALIMENTOS INGERIDOS RESERVA ORGÂNICA – TECIDO ADIPOSO FOSFOLIPIDEOS COLESTEROL VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS LESÕES COM ACUMULO DE LÍPIDES Metabolismo de lipídeos Chegada dos lipídeos ao fígado Ao serem ingeridos estão na forma de triglicerídeos (TG) INTESTINO DELGADO – ação da bile (sais biliares + fosfolipideos + colesterol) são emulcionados. ALIMENTOS INGERIDOS TECIDO ADIPOSO FOSFOLÍPIDEOS COLESTEROL VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES Metabolismo dos lipídeos Lúmen intestinal – ativam lipases pancreáticas que promovem a hidrólise dos TG para ácidos graxos livres e monoglicerídeos. Juntam-se a eles o colesterol e vitaminas lipossolúveis através de uma micela de bile, formando micela mista. As micelas mistas são ofertadas as microvilosidades (jejuno proximal) se difundindo para o citoplasma sob a forma de ácidos gordurosos livres, monoglicerídeos, colesterol e vitaminas lipossolúveis. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES Metabolismo dos lipídeos Enterócito jejunal – ácidos graxos livres e os monossacarídeos são ofertados ao REL para ser convertido em TG. O colesterol é convertido em ésteres de colesterol. REL – reagem com proteínas, formando partículas estáveis, os quilomícrons. TG FOSFOLIPÍDEOS COLESTEROL E SEUS ÉSTERES ÁCIDOS GRAXOS LIVRES VITAMINS LIPOSSOLÚVEIS Também forma vacúolo que engloba os quilomícrons. Metabolismo dos lipídeos Vácuolos – se abrem para o espaço intercelular e o seu conteúdo é captado pela linfa Na circulação – passam pelos sinusóides hepáticos, caem no espaço de Disse e ofertados as microvilosidades dos hepatócitos. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES DUCTOS LACTIFEROS VASOS LINFÁTICOS DUCTO TORÁCICO CIRCULAÇÃO VENOSA Q U I L O M I C R O N S Adipósitos Metabolismo dos lipídes Hepatócito – remove TG, hidrolisando-os em ácido graxo livre e glicerol. Ácidos graxos livres – são usados para o metabolismo energético ou esterificados no RER – conjugados com proteínas para formar as lipoproteínas que são exportadas pelos hepatócitos e utilizadas por outros órgãos. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES Q U I L O M I C R O N S TG – no citoplasma dos adipósitos Ofertado ao fígado onde é reutilizado LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES Causas Entrada excessiva de ácidos graxos livres Decréscimo da síntese proteica Diminuição da oxidação de ácidos graxos Aumento da esterificação de ácidos graxos para TG Aumento de TG plasmático Obstáculo na liberação de lipoproteína do hepatócito TÓXICAS TÓXICO-INFECCIOOSAS ANÓXIAS DIETÉTICAS Entrada excessiva de ácido graxo livre Dieta rica em carboidrato, estes são convertidos em ácidos graxos que são esterificados em TG. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDIOS Quilomicrons no plasma chegam a microvilosidade dos hepatócitos. Hidrolisado PATOGÊNESE Decréscimo da síntese proteica Tetracloreto de carbono; Etionina e o fosforo; Álcool; Falta de colina; Hepatotoxinas; Drogas – arsênio, bismuto, tetraciclina, etc. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDIOS PATOGÊNESE Diminuição da oxidação dos ácidos graxos Déficit de O2Anemia prolongada, estados hipóxicos (IC, choque). Agentes hepatotóxicos que lesão a mitocôndria. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES PATOGÊNESE Álcool – oxidado melhor do que os ácidos graxos. Aumento da esterificação de ácidos graxos para TG Álcool aumenta a quantidade de alfa- glicerolfosfato devido ao aumento do glicerol plasmático, o que leva ao acúmulo de TG na célula. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES PATOGÊNESE Ácidos graxos TG Esterificação – alfa- glicerolfosfato. Aumento do triglicérides plasmático Álcool Diabetes – aumenta a lipólise, pois a insulina tem ação inibitória na liberação de gordura pelo tecido adiposo. Diminuição da glicose leva a diminuição do glicerol-3-fosfato importante na reesterificação dos ácidos graxos. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES PATOGÊNESE Obstáculo na liberação de lipoproteína do hepatócito Álcool – impede a ligação dos TG ás proteínas para a formação de complexos lipoproteícos. LESÕES COM ACUMULO DE LIPÍDES PATOGÊNESE Gotículas de reabsorção nos túbulos renais proximais •São normalmente reabsorvidas por pinocitose no túbulo proximal •Proteína aparece como gotículas hialinas róseas dentro do citoplasma da célula tubular Transporte intracelular e secreção defeituosos de proteínas fundamentais •Deficiência de α-1-antitripsina, mutações da proteína tornam o dobramento significativamente lento Acúmulo de proteínas do citoesqueleto •Microtúbulos (20 a 25 nm de diâmetro), filamentos finos de actina (6 a 8 nm), filamentos grossos de miosina (15 nm) e filamentos intermediários (10 nm). Agregação de proteínas anormais Amiloidose se enquadram nessa categoria de doenças. Esses distúrbios são algumas vezes chamados de proteinopatias ou doenças de agregação de proteína DEGENERAÇÃO PROTEÍCA Os ácidos graxos livres do tecido adiposo ou do alimento ingerido são normalmente transportados para os hepatócitos, onde são esterificados a triglicerídeos, convertidos em colesterol ou fosfolipídios ou oxidados a corpos cetônicos. A liberação de triglicerídeos dos hepatócitos requer associação com apoproteínas para formar lipoproteínas, as quais podem, então, ser transportadas do sangue para os tecidos. O acúmulo excessivo no fígado pode resultar: Entrada excessiva ou de defeitos de metabolismo e exportação dos lipídios. Uma série de defeitos desse tipo é induzida pelo álcool, uma hepatotoxina que altera as funções mitocondriais e microssômicas, levando ao aumento de síntese e redução da degradação dos lipídios. O CCl4 e a desnutrição proteica causam degeneração gordurosa por reduzirem a síntese de apoproteínas, a hipoxia inibe a oxidação dos ácidos graxos e a inanição aumenta a mobilização dos ácidos graxos das reservas periféricas. DEGENERAÇÃO LIPIDICA TETRACOLRETO DE CARBONO Miocárdio Músculo esquelético Epitélio tubular renal Fígado DEGENERAÇÃO GORDUROSA CELULAS ATINGIDAS Entrada excessiva de ácido graxo Fome e jejum Ingestão de alimentos com excesso de lipidios Aumento secreção de hormônios DEGENERAÇÃO GORDUROSA DEGENERAÇÃO PROTEÍCA PROTEÍNAS Os acúmulos intracelulares de proteína geralmente aparecem como gotículas eosinofílicas arredondadas, vacúolos, ou agregados no citoplasma. À microscopia eletrônica, podem ter aparência amorfa, fibrilar ou cristalina. Em alguns distúrbios, como em certas formas de amiloidose, proteínas anormais se depositam principalmente nos espaços extracelulares. Gotículas de reabsorção nos túbulos renais proximais são observadas em doenças renais associadas à perda de proteína na urina (proteinúria). No rim, quantidades mínimas filtradas pelo glomérulo são normalmente reabsorvidas por pinocitose no túbulo proximal. Em distúrbios com extravasamento maciço de proteína através do filtro glomerular há um aumento da reabsorção de proteína em vesículas, e a proteína aparece como gotículas hialinas róseas dentro do citoplasma da célula tubular. O processo é reversível; se a proteinúria diminuir, as gotículas de proteína são metabolizadas e desaparecem. As proteínas que se acumulam podem ser proteínas normais secretadas que são produzidas em quantidade excessiva, como ocorre em certos plasmócitos envolvidos na síntese ativa de imunoglobulinas. O RE torna-se imensamente distendido, produzindo grandes inclusões eosinofílicas homogêneas chamadas de corpúsculos de Russell. Transporte intracelular e secreção defeituosos de proteínas fundamentais. Na deficiência de α-1-antitripsina, mutações da proteína tornam o dobramento significativamente lento, levando ao acúmulo de intermediários parcialmente dobrados, que se agregam no RE do fígado e não são secretados. A resultante deficiência da enzima circulante causa enfisema. Em muitas dessas doenças, a patologia resulta não apenas da perda da função da proteína, mas também do estresse do RE causado por proteínas anormalmente dobradas, culminando em morte apoptótica das células (discutida anteriormente). DEGENERAÇÃO PROTEÍCA Acúmulo de proteínas do citoesqueleto. Existem vários tipos de proteínas do citoesqueleto, incluindo os microtúbulos, filamentos finos de actina, filamentos grossos de miosina e filamentos intermediários. Os filamentos intermediários fornecem um suporte intracelular flexível que organiza o citoplasma e resiste a forças aplicadas à célula, e estão divididos em cinco classes – filamentos de queratina (característicos das células epiteliais), neurofilamentos (neurônios), filamentos de desmina (células musculares), filamentos de vimentina (células do tecido conjuntivo) e filamentos gliais (astrócitos). Os acúmulos de filamentos de queratina e neurofilamentos estão associados com certos tipos de lesão celular. Nas células hepáticas, o hialino alcoólico é uma inclusão citoplasmática eosinofílica, característica de doença hepática alcoólica e é composto, predominantemente, de filamentos intermediários de queratina. Os emaranhados neurofibrilares encontrados no cérebro na doença de Alzheimer contêm neurofilamentos e outras proteínas. Agregação de proteínas anormais. As proteínas anormais ou anormalmente dobradas podem se depositar nos tecidos e interferir com as funções normais. Os depósitos podem ser intra ou extracelulares, ou ambos, e os agregados podem causar direta ou indiretamente, as alterações patológicas. Certas formas de amiloidose se enquadram nessa categoria de doenças. Esses distúrbios são algumas vezes chamados de proteinopatias ou doenças de agregação de proteína. DEGENERAÇÃO PROTEÍCA LESÕES CELULARES COM ACÚMULO DE PROTEÍNAS Classificação Extracelulares Intracelulares (conjuntivo-vasculares) DH propriamente dita Amilidose DH goticular Corpúsculo de Russel Corpúsculo de Councilman-Rocha Lima DH de Mallory DH na deficiência de alfa-1-antitripsina DH de Crooke D. Cérea de Zenker DEGENERAÇÃO HIALINA DEGENERAÇÃO HIALINA Refere-se a uma alteração dentro das células ou no espaço extracelular que confere uma aparência rósea, vítrea e homogênea, em secções histológicas rotineiras coradas com hematoxilina e eosina. Os acúmulos intracelulares de proteína, descritos anteriormente (gotículas de reabsorção, corpúsculos de Russell, hialino alcoólico), são exemplos de depósitos hialinos intracelulares. O hialino extracelular tem sido mais difícil de analisar. O tecido fibroso colágeno em cicatrizes antigas pode aparecer hialinizado, mas a base bioquímica dessa alteração é obscura. Na hipertensão de longo tempo e no diabetes melito, as paredes das arteríolas, especialmente no rim, tornam-se hialinizadas devido à proteína plasmática extravasada e ao depósito de material da membrana basal. DEGENERAÇÃO GLICOGÊNIO GLICOGÊNIO O glicogênio é uma reserva de energia prontamente disponível armazenada no citoplasma de células saudáveis. Depósitos intracelulares excessivos de glicogênio são encontrados em pacientes com uma anormalidade no metabolismo da glicose ou glicogênio.O diabetes melito é o principal exemplo de um distúrbio do metabolismo da glicose. Nessa doença, o glicogênio é encontrado nas células epiteliais dos túbulos renais, bem como dentro das células hepáticas, células β das ilhotas de Langerhans e células miocárdicas. O glicogênio se acumula dentro de células em um grupo de distúrbios genéticos relacionados, coletivamente conhecidos como doenças de depósito de glicogênio ou glicogenoses. Nessas doenças, defeitos enzimáticos na síntese ou degradação do glicogênio resultam em acúmulo maciço, causando lesão e morte celular. PIGMENTAÇÃO PIGMENTOS Pigmentos são substâncias coloridas, algumas das quais são constituintes normais das células (p.ex., melanina), enquanto outros são anormais e acumulam-se nas células somente sob circunstâncias especiais. Podem ser exógenos, provenientes de fora do corpo, ou endógenos, sintetizados dentro do próprio corpo. PIGMENTOS EXÓGENOS O pigmento exógeno mais comum é o carbono (poeira de carvão), um poluente do ar ubíquo da vida urbana. Quando inalado, é assimilado pelos macrófagos dentro dos alvéolos e, então, transportado através dos canais linfáticos para linfonodos regionais na região traqueobrônquica. O acúmulo desse pigmento escurece os tecidos dos pulmões (antracose) e os linfonodos envolvidos. Nos mineiros de carvão, os agregados de poeira de carvão podem induzir uma reação fibroblástica, ou até mesmo enfisema, e, assim, causar uma doença pulmonar grave conhecida como pneumoconiose do trabalhador de carvão. A tatuagem é uma forma de pigmentação exógena localizada da pele. Os pigmentos inoculados são fagocitados pelos macrófagos da derme, nos quais residem pelo resto da vida das pessoas adornadas (algumas vezes com consequências embaraçadoras para o portador da tatuagem!). Os pigmentos geralmente não suscitam nenhuma resposta inflamatória. PIGMENTOS ENDÓGENOS A lipofuscina é um pigmento insolúvel, também conhecido como lipocromo ou pigmento do desgaste. A lipofuscina é composta de polímeros de lipídios e fosfolipídios formando complexos com proteínas, sugerindo que é derivada da peroxidação de lipídios poli-insaturados de membranas subcelulares. A lipofuscina não é nociva à célula ou às suas funções. Sua importância reside no fato de ser o sinal de alarme de lesão por radicais livres e peroxidação lipídica. O termo é derivado do latim (fuscus, castanho), significando lipídio castanho. Em secções teciduais, aparece como um pigmento citoplasmático, frequentemente perinuclear, finamente granular e castanho-amarelado. É observada em células sofrendo alterações regressivas lentas e é particularmente proeminente no fígado e coração de pacientes que estão envelhecendo ou naqueles com desnutrição grave e caquexia do câncer. A melanina, termo derivado do grego (melas, preto), é um pigmento endógeno pretoacastanhado, não derivado de hemoglobina, formado quando a enzima tirosinase catalisa a oxidação da tirosina em diidroxifenilalanina nos melanócitos. Para as finalidades práticas, a melanina é o único pigmento preto-acastanhado endógeno. O único outro que poderia ser considerado nessa categoria é o ácido homogentísico, um pigmento negro que ocorre em pacientes com alcaptonúria, uma doença metabólica rara. Aqui, o pigmento é depositado na pele, tecido conjuntivo e cartilagem e a pigmentação é conhecida como ocronose. A hemossiderina é um pigmento granular ou cristalino, amarelo a castanho-dourado, derivado da hemoglobina, sendo a principal forma de armazenamento do ferro. O ferro normalmente é transportado por proteínas transportadoras específicas, as transferrinas. Nas células, é armazenado em associação com uma proteína, a apoferritina, para formar micelas de ferritina. A ferritina é um componente da maioria dos tipos celulares. Quando há um excesso local ou sistêmico de ferro, a ferritina forma grânulos de hemossiderina, que são facilmente vistos à microscopia óptica. O pigmento hemossiderina representa agregados de micelas de ferritina. Sob condições normais, pequenas quantidades de hemossiderina podem ser observadas em fagócitos mononucleares da medula óssea, baço e fígado, que são ativamente dedicados à degradação dos eritrócitos. PIGMENTOS ENDÓGENOS Os excessos de ferro, locais ou sistêmicos, causam acúmulo de hemossiderina dentro das células. Os excessos locais resultam de hemorragias nos tecidos. O melhor exemplo de hemossiderose localizada é a equimose comum. No local da lesão, os eritrócitos extravasados são fagocitados durante vários dias pelos macrófagos, que degradam a hemoglobina e recuperam o ferro. Após a remoção do ferro, a fração heme é convertida primeiro à biliverdina (“bile verde”) e, então, à bilirrubina (“bile vermelha”). Em paralelo, o ferro liberado da heme é incorporado na ferritina e, finalmente, na hemossiderina. Essas conversões respondem pelo jogo dramático de cores visto em uma equimose em recuperação, que tipicamente muda de azul- avermelhada para azulesverdeada e para amarelo-dourada, antes de resolver. Quando há sobrecarga sistêmica de ferro, a hemossiderina pode ser depositada em muitos órgãos e tecidos, uma condição denominada hemossiderose. As principais causas de hemossiderose são: (1) absorção aumentada de ferro alimentar; (2) anemias hemolíticas, nas quais quantidades anormais de ferro são liberadas dos eritrócitos; e (3) transfusões repetidas porque os eritrócitos transfundidos constituem uma carga exógena de ferro. PIGMENTOS ENDÓGENOS Morfologia. O pigmento aparece como uma substância granular, dourada e grosseira, que reside no citoplasma da célula. Pode ser visualizado nos tecidos através da reação histoquímica pelo azul da Prússia, na qual ferrocianeto de potássio incolor é convertido pelo ferro em ferrocianeto férrico preto-azulado. Quando a causa básica é a degradação localizada das hemácias, a hemossiderina é encontrada inicialmente nos fagócitos na área. Na hemossiderose sistêmica, é encontrado primeiro nos fagócitos mononucleares do fígado, medula óssea, baço e linfonodos e em macrófagos dispersos em outros órgãos, como a pele, pâncreas e rins. Com o acúmulo progressivo, as células parenquimatosas de todo o corpo (principalmente no fígado, pâncreas, coração e órgãos endócrinos) tornam-se pigmentadas. Na maioria dos casos de hemossiderose sistêmica, o pigmento não lesa as células parenquimatosas nem compromete a função do órgão. Contudo, o acúmulo mais extremo de ferro, em uma doença herdada chamada hemocromatose, está associado à lesões no fígado, coração e pâncreas, resultando em fibrose hepática, insuficiência cardíaca e diabetes melito. A bilirrubina é um pigmento normal importante encontrado na bile. É derivada da hemoglobina, mas não contém ferro. Suas formação e excreção normais são vitais para a saúde, e a icterícia é um distúrbio clínico comum causado por excessos desse pigmento dentro das células e tecidos. PIGMENTOS ENDÓGENOS REFERÊNCIAS Bogliolo/Patologia Geral. Brasileiro-Filho, Geraldo. Editora Guanabara Koogan 2009. Bases Clinicopatológicas da Medicina. Rubin, Emanuel. Editora Guanabara Koogan 2006. Robins, Patologia Básica 8 edição. Abbas, Abul K. Kumar, Vinay. Fausto, Nelson . Mitchell, Richard N. Editora Elsevier 2008. KARPINSK, ANA PAULA. Patologia e Fisiologia – PATOFISIO. [...]. Disponível em:<https://patofisio.wordpress.com/2010/04/27/disturbio-da- circulacao/>. Acesso em: 20 jul. 2016.
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