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1 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Aula 2- Dra. Vivianne Introdução à Patologia CONCEITO Patologia- estudo das doenças Ciência que estuda as causas das doenças, os mecanismos que as produzem, os locais onde ocorrem e as alterações morfológicas e funcionais que apresentam Não são objeto de estudo da patologia: o diagnóstico clinico, a prevenção e a terapêutica das doenças SAÚDE X DOENÇA Saúde: adaptação ao ambiente físico, psíquico ou social Subjetiva: “sentir bem” Ex: disposição, energia... Objetiva: não apresentar alterações orgânicas Ex: exames laboratoriais, de imagem e ficarem normais Doença: estado de falta de adaptação ao ambiente físico, psíquico ou social Sintomas: “sentir mal” Ex: dor, ardor, fadiga, indisposição, fraqueza... Sinais: apresenta alterações orgânicas Ex: alterações nos exames, o que se consegue medir ou vê OBS: Os sinais e a saúde objetiva, são medidas OBS: Os sintomas e a saúde subjetiva, não consegue medir, é apenas uma sensação Tudo o que se sente é sintoma, torna-se sinal quando comprovada Saúde objetiva só subjetiva, a partir do momento que é comprovada ELEMENTOS DE UMA DOENÇA DIVISÃO DA PATOLOGIA 2 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Patologia geral vai estudar o que é comum entre as doenças Patologia especial estuda as doenças de acordo com seu órgão ou sistema, ou agrupadas pelas causas ASPECTOS CRONOLÓGICOS DE UMA DOENÇA LESÕES Conjunto de alterações morfológicas, moleculares e/ou funcionais que surgem nos tecidos após agressões Processos patológicos Técnicas de observação das alterações morfológicas Macroscopicamente Microscopicamente Técnicas de observação das alterações moleculares Métodos bioquímicos e de biologia molecular As alterações funcionais, são evidenciadas na alteração ou perda de função da célula, do tecido, do órgão ou do sistema (fenômenos fisiopatológicos) Toda vez que o agente etiológico vai agredir o organismo, vai começar essa agressão pelas moléculas (macromoléculas), que são responsáveis pela função vital da célula O agente destrói a estrutura da célula, a membrana plasmática, interrompe a capacidade de respiração celular Observa-se as alterações funcionais, quando aparecem os sinais e sintomas Toda doença começa a nível molecular Os agentes podem lesionar por dois mecanismos: Ação direta: quando o agente agressor (radiação, vírus, bactéria, material perfuro cortante), ele afeta diretamente a estrutura da molécula Ação indireta: quando o agente agressor faz com que o organismo acione os mecanismos de adaptação (mecanismo de defesa) Mecanismo de defesa: Se pensarmos o agente agressor como ser vivo (bactéria), a função do mecanismo de defesa é eliminar esse agente agressor. Sendo que esse agente é constituído de células que tem alguns componentes semelhantes as nossas células, de modo que se o mecanismo de defesa destrói o agente agressor ele se torna potencialmente capaz de agredir/ lesionar as células do tecido, gerando alteração molecular Toda doença tem um componente resultante da ação direta do agente agressor e um elemento resultante da ação do mecanismo de defesa A interação do agente agressor com o mecanismo de defesa, que gera as alterações moleculares, que se transformam em alterações morfológicas, que geram as alterações funcionais, fazendo com que o organismo apresente sinais e sintomas Na maioria das doenças o agente lesivo é o mecanismo de ação direta, o acionamento do mecanismo de defesa EX: doenças autoimunes 3 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD CLASSIFICAÇÃO DAS LESÕES Lesões celulares Letais: se o agente lesiona a célula e é feita de maneira mais intensa, ao ponto que mesmo com a eliminação do agente agressor, a célula não consegue se recuperar. A célula vai morrer ou pelo mecanismo de necrose ou pelo mecanismo de apoptose Não letais: é quando o agente agressor lesiona a célula, mas esse dano não causa a morte da célula. Quando elimina o agente agressor a célula se recupera OBS: Para a lesão ser letal ou não letal, tem que levar em consideração quem é o agressor, a intensidade dessa agressão, o tempo de ação que a lesão ocorre, qual a gravidade que a lesão provoca, a estrutura da célula e a capacidade de adaptação dessa célula ou não Alterações do interstício Distúrbios da circulação Hiperemia: aumento do fluxo sanguíneo Oligoemia: redução do fluxo sanguíneo Isquemia: parada/ perda do fluxo sanguíneo Trombose: coágulo no leito vascular OBS: a trombose pode formar uma embolia Embolia: substâncias que estão na corrente e que não se mistura com sangue, obstruindo os vasos OBS: quando o trombo se solta na corrente sanguínea, ele vira um êmbolo Hemorragia: extravasamento de sangue do leite vascular para o interstício Interna: o sangue sai do vaso e fica no interstício Externa: o sangue que chega no interstício pode exteriorizar no corpo Edema: alteração na troca de líquidos entre plasma e o interstício, com isso o liquido se deposita no tecido gerando uma elevação tecidual RESPOSTA DO ORGANISMO Se eu pegar a minha célula em homeostasia e submete-la ao um estresse (calor excessivo, frio excessivo, exercício físico exagerado), ela vai tentar se adaptar, se ela conseguir se adaptar vamos conseguir manter a homeostasia. Se ela não se adaptar, ela vai sofre uma lesão celular A mesma coisa acontece quando minha célula normal ela sofre um estimulo nocivo (ação de um vírus), ela sofre uma lesão celular, se esse estresse ou esse estimulo nocivo for leve/transitória, ou seja, conseguir corrigir/ eliminar rapidamente, a lesão é reversível Se esse estresse ou estimulo nocivo for intenso/ persistente/ progressivo, a lesão se torna irreversível. Se ela é irreversível a célula morre, essa morte pode ser traumática (necrose), ou ela pode ser programada (apoptose) Quando as lesões são reversíveis, a gente pode ou não apresentar sintomatologia. No entanto quando a lesão é irreversível, geralmente a gente apresenta sintomatologia INFLAMAÇÃO 4 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD ETIOLOGIA GERAL DAS DOENÇAS 1. Causas de lesões e doenças: Todo agente etiológico é chamado de agente agressor, agente lesivo ou agressões, então qualquer que seja o estimulo da natureza (agente causal), vai precisar que esse agente agressor tenha intensidade de agressão, essa agressão tenha tempo de ação duradoura e ao mesmo tempo eu tenho que levar em consideração a constituição do tecido. Eu vou ter uma lesão, uma possível doença, de modo que os agentes causais eles são divididos em dois grandes grupos: Exógenos: agentes físicos, químicos e biológicos e desvios da nutrição EX: cigarro, parasitoses, radiação, bisturi, eletricidade, viroses, bacterioses, obesidade, desnutrição, anorexia, bulimia Endógenos: patrimônio genético, resposta imunitária, fatores emocionais EX: síndromes genéticas, doenças autoimunes, depressão, pânico, ansiedade OBS: Lesão idiopática- doença sem causa conhecida 2. Mecanismos gerais de ação dos agentes lesivos: Ação direta: quando ele age diretamente na estrutura da célula Inibição de enzimas essenciais para o funcionamento da célula Quebra de macromoléculas da célula, como os fosfolipídios da membrana Alteração da conformação espacial, estrutura proteica Ação detergente sobre membranas, dissolver as membranas Ação indireta: gerar uma alteração que não afeta diretamente a célula, mas que essa alteração vai induzir a alteração celular. A ação primária é generalizada, mas provoca como consequência uma ação secundária que é aalteração estrutural da célula Diminuição do fornecimento de oxigênio das células dos tecidos humano, precisa-se de oxigênio para produzir energia. As células só produzem ATP em grande quantidade se tiver oxigenação, pois ele produz pela fosforilação oxidativa, isto é, pelo ciclo de Krebs. Se não tem oxigênio, diminui a produção de ATP, começa a afetar vários sistemas essenciais a célula, como a bomba de sódio e potássio, se a bomba para provoca uma alteração na estrutura da célula, essa alteração é consequência do fornecimento de oxigênio Alteração na produção e inativação de radicais livres Todo estimulo nocivo inicialmente gera lesão celular reversível, se esse estimulo for muito intenso/progressivo/ duradouro, essa lesão que inicialmente é reversível se torna irreversível, com isso a célula morre por necrose ou por apoptose 5 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD 3. Princípios das lesões celulares: A resposta a estímulos nocivos depende do tipo da lesão, sua duração e sua gravidade As consequências da lesão dependem do tipo, estado e grau de adaptação da célula danificada A lesão celular resulta de anormalidades funcionais e bioquímicas em um ou mais componentes celulares essencias 4. Principais alvos bioquímicos dos estímulos nocivos: Respiração aeróbica envolvendo a fosforilação mitocondrial oxidativa e a produção de ATP A integridade das membranas celulares: hemostasia iônica e osmótica, aumento de Ca2+ Síntese proteica Citoesqueleto Integridade do componente genético da célula Toda doença começa a partir das alterações celulares, onde essas alterações celulares vão se transformar, em alterações morfológicas e funcionais Baseado nisso, e por mais diferentes que as doenças sejam e por mais diferente que seja o estimulo nocivo, eles vão atuar em um dos quatros alvos bioquímicos da célula. De modo, que se alterar qualquer um deles, vai gerar lesão celular Então se gera lesão celular, altera a estrutura e a função dessa célula Então a respiração aeróbica é aquela promovida pela mitocôndria, de modo que dos 4 alvos, ela é o alvo principal de praticamente de todos os agentes lesivos, pois quando afeta a capacidade respiratória da célula, tem-se um efeito cascata as alterações de membrana, da síntese proteica e da integridade do material genético De modo que se afeta o funcionamento mitocondrial, é afetado como se fosse um dos órgãos principais da célula -Espécies reativas de oxigênio -Aumento do Ca2+ 6 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD RESPIRAÇÃO AERÓBICA ENVOVENDO A FOSOFORILAÇÃO MITOCONDRIAL OXIDATIVA E A PRODUÇÃO DE ATP A respiração aeróbica ela envolve a fosforilação oxidativa mitocondrial, e isso é responsável pela produção de energia Nossas células têm duas vias de produção de energia: A principal fonte é a fosforilação oxidativa- de modo que para gerar essa energia, precisa-se de oxigênio (via dependente de oxigênio) - É a via do ciclo de Krebs, então a gente fosforila oxidativamente a molécula de ADP, de modo que o oxigênio é reduzido pelo sistema de transporte de elétrons, para formar água, enquanto a célula forma ATP No entanto, como por exemplo as células hepáticas, cardíacas, elas podem produzir energia pela via glicolitica- via que não depende do oxigênio (glicólise anaeróbia) - Ela vai produzir energia a partir da glicose que está nos líquidos corporais ou das reservas de glicogênio, mas lembrando que essa produção de energia é mínima Se qualquer agente lesivo, principalmente o que causam hipóxia ou a ação dos agentes químicos, se eles alterarem qualquer capacidade de chegar oxigênio à célula, com isso a uma alteração da respiração oxidativa da célula. De modo, que diminua a produção de energia Lembrando que essa energia é essencial para os processos de sínteses de degradação da célula. Então o transporte que através das membranas precisa de energia, a síntese de proteínas precisa de energia, a lipogênese precisa de energia, renovação dos fosfolipídios precisa de energia, se diminui a produção de energia, afeta o funcionamento da célula, de modo que se reduz essa produção de 5-10% da capacidade começa a gerar alterações maléficas em vários componentes essenciais da célula Bomba de Na+/K+ Bomba de Ca2+ Reduz a síntese de proteínas Ativa a via glicolitica Quando isso acontece, cada uma dessas áreas que altera sua função, gera uma alteração celular 7 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Se diminui a produção de energia, o primeiro sistema a parar é a bomba de Na2+/K+, porque elas são dependentes de ATP Em um funcionamento normal, qual é a importância da bomba de Na+/K+? - Participa do processo de contração/descontração da musculatura - Equilíbrio hidroeletrolítico - Trocas de elementos, que são transportados para dentro ou para fora das células - Polaridade celular - Homeostasia celular De modo que, no funcionamento normal qual desses eletrólitos sai? E qual entra? - Sódio sai; Potássio entra Se normalmente se o sódio sai, e o potássio entra, se essa bomba para vai ocorrer o inverso- alteração na bomba Na+/K+ - Influxo de sódio - Efluxo de potássio Quando a célula aumenta a concentração intracelular de sódio, ela atrai mais água para dentro dela, se a água entra a célula começa a inchar, gerando edema celular; a primeira organela que sofre por esse edema é o retículo endoplasmático, porque ela é muito frágil e ela termina se dilatando Essa bomba tem a função de jogar sódio para fora; na membrana além da bomba de Na+/K+, existe uma segunda bomba (bomba de Ca2+), e nessa bomba existe um espaço de um trocador Na+/Ca2+, o sódio que está fora é colocado para dentro por essa bomba para que o cálcio saia. Mas só o que acontece, se a bomba de Na+/K+ para a bomba de cálcio também para, se o cálcio não sai começa a ter aumento da concentração de cálcio dentro da célula, com muito cálcio dentro da célula ativa as enzimas lisossômicas, que vão fazer autólise/autofagia, começam a degradar os componentes da própria célula (lipídeos, proteínas, material genético, a própria energia produzida), de modo que vai lesionando a estrutura celular, então se passa a ter lesão. Essa lesão ainda é reversível, se conseguir eliminar o agente etiológico a célula se recupera; se não conseguir eliminar e ele continuar agindo, vai acabar produzindo cada vez menos energia, com isso a fosforilação que já parou dá o lugar a glicólise anaeróbia, e a função da glicólise é transformar as reservas de glicogênio em ATP Quando ativa a glicólise anaeróbia, não só deleto de maneira rápida as reservas e glicogênio, mas também produz pouco ATP, mas também produz muito ácido lático; se a célula começa a produzir muito ácido lático, o ácido lático altera o ph interno da célula, gerando um estágio de acidose, essa acidose para o funcionamento de várias enzimas essenciais a célula, inclusive promove a condensação do material nuclear, ou seja, o componente genético começa a ser afetado, até ai a lesão ainda é reversível No entanto, quanto isso vai se mantendo chega a um momento tão drástico que é gerado uma ruptura estrutural na célula onde para a síntese proteica, e isso é evidenciado porque os ribossomos se de despendem do reticulo endoplasmático rugoso. Com isso, não tem apenas perda da síntese proteica, mas a célula fica predisposta a deposição excessiva de gordura, porque passa a ter muita produção e liberação de ácidos graxos, de triglicerídeos, que eles começam a se acumular dentro da célula, ao conjunto de todas essas alterações a célula entra em lesão irreversível e ela morre por necrose Enquanto a lesão é reversível, já setem uma patologia, só que ainda consegue recuperar a célula sem ter grandes danos Se a lesão se torna irreversível e a célula morre, até pode eliminar o agente causal, cessando a agressão, mas aquelas células que morreram elas deixam de exercer sua função, então se tem alteração do funcionamento daquele tecido, se o tecido tiver capacidade regenerativa ocorre uma substituição das células que morreram por novas células; mas se o tecido não tiver capacidade regenerativa vai gerar uma cicatriz, fazendo com que o tecido ele gere uma nova homeostasia, porém é diferente ao que era antes 8 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD A INTEGRIDADE DAS MEMBRANAS CELULARES DANO MITOCONDRIAL Existe tanto a membrana plasmática, como as membranas organelares Uma das principais membranas, é a membrana que reveste a mitocôndria A mitocôndria é o alvo bioquímico mais importante de praticamente todos os agentes lesivos E a gente pode lesionar a membrana da mitocôndria aumentando a concentração de cálcio dentro da célula, gerando estresse oxidativo, porque vai produzir radicais livres; ou alterando os fosfolípides de membrana, se por exemplo ativar a fosfolipase A2 A membrana mitocondrial quando agredida, leva a formação de canais (canais de alta condutância), esses canais recebem um nome especial (poro da transição da permeabilidade mitocondrial, e ele afeta principalmente a membrana interna da mitocôndria Se for nos canais da membrana, altera a permeabilidade celular dessa membrana, isto é, ela não controla mais o que entra e nem o que sai. De modo que a presença desses canais na membrana da mitocôndria, faz com que elementos essenciais à respiração aeróbica seja perdida, é o caso do citocromo C que é essencial para a cadeia do sistema de transporte de elétrons, necessárias para que o oxigênio seja reduzido a água, durante a formação do ATP Se a mitocôndria perde elementos essenciais ao ciclo de Krebs, quer dizer que a presença desses canais afeta a respiração aeróbia mitocondrial Se esses canais aparecem no início da lesão, eles são reversíveis. No entanto se a agressão se mantem por muito tempo esses canais se tornam permanentes, afetando assim permanentemente a capacidade de respiração da célula, de modo que vai gerar toda a cascata falado anteriormente, gerando a morte da célula O agente lesivo não agiu diretamente na respiração anaeróbia, ele agiu na membrana da mitocôndria, mas a alteração da membrana, gerou alteração da cadeia respiratória FLUXO INTRACELULAR DE CÁLCIO E PERDA DE SUA HOMEOSTASIA Afeta a membrana principal da célula Nós temos mais cálcio livre dentro ou fora da célula? - na forma livre está em maior concentração fora, isso porque a maior parte de cálcio que temos dentro da célula está armazenado na mitocôndria ou no retículo endoplasmático Quando o agente lesivo ele age sobre a membrana da célula, ele altera a permeabilidade membrana Normalmente o cálcio entra pela membrana e a bomba joga o cálcio para fora, quando o agente lesivo age, ele bloqueia o funcionamento da bomba de cálcio, de modo que o cálcio entra pela permeabilidade da membrana, porque se eu tenho mais cálcio fora, ele sai de onde tem mais e vai para onde tem menos; se passa a ter muito cálcio dentro da célula, o cálcio vai ativar as enzimas digestivas ATPase- degrada o ATP, alterando a respiração celular; Fosfolipase- que degrada os fosfolipídios das membranas Proteases- que degradam as proteínas, interrompendo a síntese proteica Endonuclease- que geram lesão do material genético 9 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD DANO A INTEGRIDADE DO COMPONENTE GENÉTICO DAS CÉLULAS Espécies reativas de oxigênio: recebem o nome de radicais livres, são semelhantes ao oxigênio, sendo que a função delas é lesionar, oxidar estruturas celulares Quando a nossa célula respira normalmente, isto é, quando ela gera o processo de respiração aeróbia para produção de energia, ela precisa reduzir o oxigênio para formação de água, durante essa redução do oxigênio até a formação da água, pequenas espécies reativas de oxigênio são formadas como um produto não desejável da respiração celular Compostos químicos que apresentam um elétron livre, de modo que elas são estruturas instáveis e altamente reativas. E a principal função delas é se ligar a algo para se estabilizar Quando se tem muito radical livre no organismo, essas moléculas podem danificar os lipídeos, as proteínas e o ácidos nucleicos, gerando a lesão celular Do jeito que organismo forma radicais livres, o mesmo tem uma série de mecanismos cuja função é eliminar esses radicais. Enquanto tiver equilíbrio entre formação e eliminação, os radicais livres não geram lesões No entanto, a partir do momento que passa a ter um desiquilíbrio entre formação e eliminação de radicais livres, passa-se a ter radicais livres para lesionar, esse desequilíbrio é chamado de estresse oxidativo Quando se tem uma ação de um estímulo nocivo que provoque o estresse oxidativo, isto é, se tem mais radicais livres sendo formados, do que sendo eliminados, vai ocorrer lesão celular pela ação dessas moléculas reativas, que vai desde alteração do sistema imune até o surgimento de neoplasias malignas Daí a grande importância de se preocupar com a capacidade lesiva dos radicais livres O mecanismo mais comum de se formar radicais livres é pela respiração celular Geração de radicais livres: 10 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Se formar esses radicais livres, mas não conseguir eliminar, ele vai lesionar O radical em alta concentração ele vai lesionar de três maneira: Alteração dos lipídeos das membranas Oxidar as proteínas Lesionar o DNA Nas membranas os radicais livres na presença de oxigênio ele peroxida os lipídeos, seja das membranas plasmáticas, quanto das membranas organelares OBS: Peroxidação- radical reage com o lipídeo, formando um outro radical altamente reativo (peróxido de hidrogênio) Na presença do radical livre, o oxigênio vai lesionar oxidativamente os lipídeos, ele vai atacar as ligações duplas das cadeias laterais dos ácidos graxos dos lipídeos. Toda vez que se tem um radical livre e o organismo é dependente de oxigenação, esse radical livre vai agir sobre as duplas ligações dos ácidos graxos dos lipídeos das membranas, formando uma ligação, essa ligação lipídeos-radical livre, leva a formação de um outro radical muito mais reativo, que o peroxido de nitrogênio (água oxigenada). Esse peroxido além de reativo, ele é muito instável, fazendo com que uma série de reações auto catalíticas, começem a acontecer sobre os lipídeos, de modo que ele altera a estrutura das membranas plasmática e organelar. Se altera as estruturas das membranas elas ficam mais suscetíveis as variações do ambiente, aí pode-se ter as lesões ocasionadas pelo excesso de cálcio dentro da célula, pela parada da respiração mitocondrial, entre outras alterações Só que o radical não afeta só o lipídeo, ele gera um segundo efeito, ele modifica oxidativamente as proteínas. O radical ele se liga as proteínas oxidando-as, então observa-se que o radical livre ele gera oxidação das cadeias laterais dos resíduos de aminoácidos das proteínas, ele promove uma ligação cruzada de uma proteína com outra e ele oxida o esqueleto central dessas proteínas, de modo que se ele altera as cadeias laterais, ele faz com que proteínas diferentes se ligue, então ele altera o esqueleto proteico, essas alterações provocam a fragmentação da proteína. Se a proteína fragmenta, para então a síntese proteica e as proteínas de membrana fragmentadas não se renovam oque gera destruição celular E por fim, os radicais livres danificam o DNA. Todo DNA é constituído de bases nitrogenadas e uma delas é a timina, o radical livre se liga a timina do DNA interrompendo a sequência do material genético e isso faz com que ocorra uma ruptura do filamento único do DNA, quebrando o filamento gera-se duas consequências: Ou provoca-se o envelhecimento da célula, a célula envelhecida altera sua estrutura e sua função Ou gera-se uma mutação na célula, com isso ela começa a ser transformada em uma estrutura maligna, originando os cânceres, por isso é importante evitar que os radicais livres ajam, porque não só eles afetam a estrutura celular, gerando lesões como são os que afetam os lipídeos e proteínas, como se ele lesiona o DNA, ele pode fazer com que nossas células adquiram a capacidade de se multar, multiplicando-se descontroladamente e surgindo as neoplasias malignas Mecanismos de remoção de radicais livres Mecanismos não enzimáticos: São formados pelos antioxidantes e pelas proteínas de armazenamento e transporte Antioxidante: ou ele impede a formação dos radicais livres ou ele inativa e remove os radicais livres; quando se consome alimentos ricos em antioxidantes, a intenção é fazer com que essas substancias impeçam que o organismo produza esses radicais, ou caso o organismo já tenha produzido esses radicais sejam eliminados; Ex: vitamina A, C, E. Chocolates amargos ou meio amargos possuem antioxidantes Proteínas: quando os radicais livres se formam, os metais de transição como o ferro e o cobre, se ligam aos radicais livres e os conduzem até as proteínas de armazenamentos e transporte, de modo que os radicais se ligam a essas proteínas e perdem a sua capacidade de exercer suas funções Mecanismos enzimáticos: as principais enzimas removedoras de radicais livres são a catalase; dismutase superóxido; glutatião peroxidase A catalase e a glutationa peroxidase, tem como função quebrar o peroxido de hidrogênio, em oxigênio e agua Dismutase superóxido tem como função transformar o ânion superóxido em peroxido, para que a catalase ou a glutationa aja sobre ela Todas as nossas células contem catalase que está nos peroxissomos das células A maioria das nossas células ela também tem dismutase superóxido, se dividindo em dois: 11 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD O manganês dismutase superóxido que está na mitocôndria Cobre, zinco dismutase superóxido que está no citosol da célula O glutatião peroxidase também pode se encontrar em várias células do organismo, mas seu principal local que ele se encontra em alta concentração, são nas células hepáticas, sua principal função é desintoxicar, isto é, eliminar os radicais livres formados pelo metabolismo enzimático que ocorre no fígado O equilíbrio entre formação e eliminação é essencial, a perda desse equilíbrio faz com que os radicais livres se tornem agentes lesivos, responsáveis por alterar o funcionamento normal da célula Observamos os 4 mecanismos principais que quando ativados geram lesão celular, que se transforma em lesão morfológica e funcional, fazendo com que o organismo começe a apresentar sinais e sintomas que caracterizam a instalação das doenças 5. Principais agentes causadores de lesões: Ausência de oxigênio Agentes físicos Agentes químicos e drogas Agentes infecciosos Reações imunológicas Distúrbios genéticos Desequilíbrios nutricionais AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO Hipóxia: reduz o fornecimento de oxigênio as células Pode ser ocasionada por qualquer agente lesivo que só diminua o fornecimento de oxigênio à célula Anóxia: parada total do fornecimento de oxigênio à célula Geralmente ocasionada por isquemia Tanto a hipóxia como a anóxia vai alterar o fornecimento de oxigênio à célula, se eu não forneço ou forneço pouco oxigênio à célula, eu sesso a respiração aeróbia dependente de oxigênio; se eu sesso a fosforilação oxidativa, gero queda nos níveis de energia produzidos pela célula, se o nível de energia cai, eu paro o funcionamento da bomba de sódio/potássio e isso provoca, aumento da concentração de sódio dentro da célula e consequentemente um influxo de água, o que prova edema celular e mitocondrial Se a bomba de sódio e potássio para, é afetado o funcionamento da bomba de cálcio e ela também para, o que faz com que o cálcio entre 12 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD e aumente sua concentração citosolica, muito cálcio dentro da célula, ativa as enzimas lisossomais auto líticas, que vão degradar lipídeos, proteínas, material genético, gerando alteração do citoesqueleto celular e desacoplamento dos ribossomos do reticulo endoplasmático, gerando diminuição da síntese de proteínas Se a hipóxia e anóxia não é corrigida, a glicólise anaeróbia é ativada, e esse glicólise além de consumir as reservas de glicogênio, ela também libera a produção de muito ácido lático, que reduz o ph intracelular, gerando acidose dentro da célula, essa acidose promove espiralização da cromatina do DNA, diminuindo ainda mais a síntese proteica Essa queda de ATP é tão grande que os fosfolipídios que estão sendo degradados começam a se acumular dentro da célula, e com isso passar a ter deposição lipídica Ao conjunto disso tudo, é lesionado de forma irreversível à célula e ela morre A anóxia lesiona mais rápido Na lesão isquêmica não chega oxigênio, se não chega oxigênio até a célula, com isso sessa a fosforilação oxidativa. Só que a isquemia é a parada do fornecimento do fluxo sanguíneo, também não chega até a célula os substratos necessários para que a glicólise aconteça. Então o que vai acontecer, se meu tecido tiver uma reserva de glicogênio, a glicólise é ativada e ela consome esse glicogênio, a partir do momento que esse glicogênio não existir mais e não chegar mais substratos para manter a glicólise, ela para. Sem glicólise e sem fosforilação oxidativa, a célula não produz ATP, sem energia todo o funcionamento da célula para, com isso a lesão ocorre muito mais rápido Na lesão hipóxica, tem a diminuição da quantidade de oxigênio e sangue que chega, é menor, mas chega. Mas a quantidade de oxigênio que chega não é suficiente para gerar a fosforilação oxidativa, por isso que ela sessa. No entanto a quantidade de sangue que chega é suficiente para trazer substratos que promova a glicólise, de modo que a glicólise ela acontece e se mantem. É por isso que se diz que na lesão hipóxica, a uma produção de ATP mesmo que em pequena quantidade. Como a célula ainda consegue produzir uma pequena quantidade de energia, ela sofre uma lesão, mas essa lesão vai acontecendo de maneira mais lenta. Então é muito fácil reverter uma lesão causada pela hipóxia, do que reverter uma lesão causada pela isquemia É por isso quando um indivíduo tem um processo isquêmico, se não agir rápido vai morrer tanta célula que possa ser que seja inviável recuperar o tecido, com isso o indivíduo vem a óbito Já na lesão hipóxica, por mais que a lesão possa durar, é mais fácil recuperar o paciente sem que ele morra. 13 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Se a isquemia afeta principalmente o musculo cardíaco, assim que ela acontece ela já gera lesão irreversível, se morrer poucas células, recupera-se o órgão, o indivíduo se recupera com uma pequena sequela. Mas se afetar muito o órgão, pode-se fazer com que o órgão/ indivíduo sobreviva No caso da musculatura esquelética (baixa atividade metabólica) ainda que se tem lesão é reversível, só seessa isquemia progredir muito é que ela se torna irreversível Tecidos de alta atividade metabólica como coração, fígado, a lesão é irreversível. No coração a lesão é irreversível, mas não tem capacidade regenerativa; já no fígado por mais que a lesão seja irreversível, como ele capacidade regenerativa consegue reverter mais fácil o processo AGENTES FÍSICOS Qualquer que seja a natureza do agente físico, dependendo da intensidade e da duração da agressão ele vai causar lesão 1. Força mecânica: A ação da força mecânica sobre o organismo ele é capaz de produzir várias lesões, que podem ser únicas ou múltiplas (lesões traumáticas) A força mecânica ela pode gerar lesão afetando um único local, ou seja, um único tipo de lesão, como pode gerar lesões múltiplas ao mesmo tempo, é o que se chama de perfuro cortante É capaz de provocar lesão por romper, por alterar as estruturas moleculares das células e tecidos que vão ser transformadas em alterações morfológicas e funcionais e percebe-se essa sintomatologia pela instalação das inflamações Ela é capaz de lesionar porque ela gera uma ruptura, uma quebra da estrutura da célula, isto é, estruturas teciduais e isso faz com que as células, o tecido libere substâncias chamadas de citosinas, que induz uma resposta inflamatória Apesar das forças mecânicas gerarem lesões locais, essas lesões podem desencadear reações sistêmicas O choque é um distúrbio circulatório sistêmico, que se não revertido leva a falência dos múltiplos órgãos e ao óbito Uma lesão local – gera um efeito sistêmico Abrasão ou ferida abrasiva: ela vai se caracterizar pelo arrancamento das células da epiderme, através de uma ação de fricção ou esmagamento por um instrumento mecânico Laceração, separação ou rasgo de tecidos: é aquela que ocorre devido a uma força excessiva de estiramento ou um impacto externo tão intenso, que rasga musculo, tendões e vísceras internas Contusão ou ferida contusa: ela vai acontecer quando um impacto ele é transmitido através da pele, para os tecidos subjacentes e nesse caso o local em que ocorreu a ação da força mecânica gera rompimento dos pequenos vasos, provocando uma hemorragia e edema. Só que nesse caso não atinge tecidos mais profundos, ou 14 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD seja, não tem solução de continuidade da epiderme. PANCADA Incisão, ferida incisa ou corte: ela vai ser ocasionada quando é submetido a ação de um instrumento de borda afiada, que rasga o tecido, nesse caso a lesão ela é mais extensa do que profunda Perfuração ou ferida perfurante: usa um instrumento mecânico pontiagudo, a lesão é mais profunda do que extensa Fratura: tem uma ruptura ou solução de continuidade dos tecidos duros, o ósseo e o cartilaginoso. Nesse caso as fraturas podem ser lineares, irregulares ou múltiplas 2. Variações da pressão atmosféricas: O organismo humano consegue se adaptar bem as pequenas variações da pressão atmosférica e consegue manter a homeostase O organismo consegue suportar mais as altas pressões do que as baixas pressões. Isso porque quando a pressão é reduzida em 50%, pode-se ter manifestações e transtornos graves Pode-se ter lesão tanto pela alta pressão, como pela baixa pressão Em condições hiperbárica, isto é, de altas pressões, os gases atmosféricos que se inala eles se dissolvem no plasma e nos líquidos corporais intracelulares e extracelulares Síndrome da descompressão: o grande problema é quando gera descompressão muito rápida, porque os gases inicialmente dissolvidos, voltam as suas formas gasosas, porém não dá tempo de serem eliminados, com isso eles se acumulam no sangue, nos tecidos e nas células. No sangue eles formam êmbolos e esses êmbolos obstruem os vasos pulmonares e cerebrais, no tecido ele forma enfisema e nas células elas alteram a estrutura celular, então se tem lesão. Com isso provoca uma doença, sendo que nesse caso é tão drástica que leva o organismo a óbito- Mal dos caixões. Com a descompressão rápida, não dá tempo eliminar os gases formados, daí a descompressão tem que ser o mais lento possível para que dê tempo o gás formado ser eliminado, sem que ele gere alterações nas células, nos tecidos e no sangue Efeito das grandes altitudes: nas grandes atitudes tem-se pressão hipobáricas, isto é, de baixas pressões, baixas umidades, ar rarefeito. Toda vez que se está em grandes altitudes, diminui a tensão de oxigênio que chega aos alvéolos pulmonares e isso provoca hipóxia. O organismo tende a reagir muito rápido aí ele provoca, vasoconstricção, desvia o sangue para a circulação esplênica, de modo que aumente a quantidade de sangue que chega nos pulmões. Na baixa pressão, inicialmente já teve a instalação de um quadro de hipóxia, mesmo que o organismo gere essa adaptação e isso melhore, essa hipóxia ela lesiona o endotélio dos vasos, de modo que se lesiona o endotélio dos vasos vascular, aumenta a permeabilidade e isso gera edema, inicialmente esse edema pode ser generalizado que afeta face e membros, como ele pode ser localizado afetando os pulmões e o encéfalo. Além disso o indivíduo desenvolve taquipineia na tentativa de compensar essa baixa tensão de oxigênio. Junto do edema e da taquipneia, toda região de grande altitude na maioria das vezes, são de baixas temperaturas, e isso faz com que o indivíduo a qualquer esforço físico, ele desenvolva um quadro de desidratação. Se isso se mantem por muito tempo, corre o risco de gerar transtornos tão graves ao funcionamento do organismo, que o indivíduo vem a óbito. No entanto, essa alteração drástica só se encontra acima de 4mil metros de altura. Nas baixas altitudes pode desenvolver três síndromes que são elas: a doença aguda da altitude, que so aparece quando estamos acima de 3mil metros e se caracteriza por dor de cabeça, lassidão, fraqueza e dificuldade para dormir; também a cima de 3mil metros pode-se ter edema pulmonar e cerebral da altitude, é ocasionado porque a hipóxia provoca vasodilatação dos vasos pulmonares e cerebrais gerando edema, e nos pulmões ainda aumenta a pressão arterial pulmonar devido a vasoconstricção pare que chegue mais sangue aos pulmões e aumento do débito do ventrículo direito e o indivíduo ainda pode ter o edema sistêmico, quando ele apresenta edema e inchaço da face e dos membros. Tudo isso melhora quando retorna a pressão normal, elas provocam alterações, mas elas são reversíveis. O problema é que quando gera variações muito bruscas da pressão, essas variações bruscas promovem uma explosão no organismo que induz o deslocamento do ar, da agua ou de algum corpo solido, dentro do corpo, e aí dependendo do órgão em que isso afeta pode-se ter uma lesão grave, os órgãos sólidos resistem a essa explosão, mas os órgãos ocos (hidroaéreos), como os pulmões não resistem, com isso observa-se ruptura dos alvéolos, hemorragia múltiplas, deslocamento do epitélio brônquico e bronquiolar, edema acentuado, essas alterações geram perda funcional da capacidade respiratória do pulmão, senão respira vem a óbito 15 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD 3. Variações de temperatura: O organismo se adapta bem as pequenas variações de temperatura O organismo tem mecanismos termorreguladores que permite produzir ou perder calor, de modo que se adapta as pequenas variações que as temperaturas possam apresentar O organismo suporta melhor as baixas temperaturas Pode lesionar tanto localmente ou sistêmica Ação local de baixas temperaturas: é preciso que a temperatura caia rapidamente e isso seja suficiente para congelar a agua no interior das células Vasoconstricção, oligoemia hipóxia e lesões degenerativas Necrose de extremidades com a persistênciado resfriamento Perda do controle da motricidade pelo aumento do frio Cristalização da água intracelular Ação sistêmica de baixas temperaturas: Vasoconstricção periférica, palidez e redução da atividade metabólica Inibição bulbar, pois o bulbo é responsável pela respiração e pela circulação Morte por falência cardio-respiratória (parada do bulbo) Hipotermia Ação local de altas temperaturas: Provoca uma lesão chamada de queimadura, que se divide em 1º, 2º 3º grau, isto é, se divide de acordo com a gravidade do processo lesivo Liberação de histamina a partir dos mastócitos, com vasodilatação e edema Liberação da substância P, sensibiliza as terminações nervosas para sentir dor Liberação de bradicinina que aumenta ainda mais a vasodilatação e o edema Lesão direta da parede vascular, agravando o edema, provocando hemorragias, tromboses dos pequenos vasos, finalizando com uma isquemia e necrose Ação direta sobre as células, onde inicialmente gera degeneração hidrópica e posteriormente a morte celular por desnaturação proteica. E parada do funcionamento normal da célula A gravidade das temperaturas, dependem dos mecanismos acionados Então as queimaduras de 1º grau, onde só evidencia dor, edema e hiperemia moderada, tem a participação de histamina, substância P e bradicinina Na queimadura de 2º grau, como já tem necrose da epiderme, já ocorre a participação da lesão direta do calor na parede vascular Na queimadura de 3º grau, como envolve não só a necrose da epiderme, mas envolve a necrose da derme, podendo atingir tecidos mais profundos, ele também provoca o acionamento da ação direta do calor sobre as células Ação sistêmica de altas temperaturas: Quando o corpo é exposto a altas temperaturas e essas altas temperaturas começa a elevar a temperatura corporal, quando atinge ou ultrapassa os 40º, é instalado um quadro de hipertermia Vasodilatação periférica generalizada Abertura dos capilares, isso provoca um sequestro de grande quantidade de sangue da periferia Insuficiência circulatória periférica, que provoca um quadro chamado de choque térmico Quando essa insuficiência circulatória que gera o choque térmico, ela se associa a uma sudorese excessiva, o organismo perde água, de modo que, além de ocorrer a sequestração de uma grande quantidade de sangue da circulação periférica, tem perda de agua pela sudorese, gerando uma diminuição drástica do volume plasmático, gerando uma hipóxia generalizada, essa hipóxia começa a alterar o funcionamento de todas as células, pois provocam um desequilíbrio eletrolítico pela baixa produção de energia das células, e ao mesmo tempo por ativar na via glicolitica uma alta produção de ácido lático, gerando uma acidose Associado a isso, a perda de volume plasmático acentuado pela sudorese provoca, um aumento da viscosidade sanguínea e esse aumento da viscosidade favorece a formação de vários pequenos trombos, onde isso é chamado de coagulação intravascular disseminada A associação da coagulação intravascular disseminada e a disfunção no funcionamento normal 16 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD das células de todos os órgãos provoca insuficiência múltipla dos órgãos, levando o indivíduo a óbito 4. Eletricidade: Efeitos lesivos: Disfunção elétrica dos tecidos: miocárdio, musculatura esquelética e tecido nervoso Produção de calor Para essa eletricidade provocar efeitos lesivos, tem-se que levar em consideração alguns fatores: Tipo de descarga elétrica Quantidade dessa descarga elétrica Trajeto dessa descarga elétrica no organismo Duração da descarga elétrica E a superfície de contato dessa corrente Quanto menor for a superfície de contato, maior é a resistência que essa superfície se impõe sobre a corrente elétrica, agindo mais intensamente, então observa-se lesões visíveis Quanto maior for a superfície de contato, menor é a resistência que essa superfície impõe sobre a corrente elétrica, de modo, que essa corrente lesiona manos, dificilmente observa-se a lesão A corrente elétrica das tempestades quando ela atinge o corpo humano, ela pode seguir dois caminhos: Pode se dispersar em várias direções, gerando queimaduras arborescentes, com isso ela leva o indivíduo a morte por disfunção elétrica, principalmente do miocárdio, gerando uma parada cardíaca. Como ela pode fazer com que o organismo produza uma grande quantidade de calor nos órgãos internos, esse calor excessivo produzido pela descarga elétrica provoca a vaporização de toda a água do organismo e isso provoca ruptura das vísceras, incluindo de todos os vasos sanguíneos e o indivíduo tem hemorragia interna sistêmica, ele morre tanto pelo processo hemorrágico quanto pela disfunção dos tecidos 5. Radiações: Emissões de energia que se propagam como ondas eletromagnéticas ou como partículas Principais radiações eletromagnéticas são: Raio-x e raios gama Principais radiações particuladas (radioativas): radiações alfa e beta As lesões produzidas por radiações ionizantes em humano se originam de: Inalação ou ingestão de poeira e alimentos contaminados por substancias radioativas Exposição para fins terapêuticos Contato acidental com radiações vindas de artefatos nucleares Bombas nucleares Pode lesionar de duas maneiras: por mecanismo de ação direta, como lesionar por mecanismo de ação indireta Se a ação ionizante ela agir diretamente sobre as macromoléculas da célula (carboidratos, lipídeos, proteínas, e material genético), ela age por ação direta No entanto, quando a radiação ionizante a qual foi exposto ele leva a hidrolise da agua, produzindo radicais livres, hidroxila, íon hidrogênio, terá uma lesão por um mecanismo indireto Seja por uma ionização direta ou indireta, as radiações vão ocasionar como efeito o envelhecimento celular, isto é, envelhecimento do organismo e ao mesmo tempo elas podem provocar as transformações malignas das células AGENTES QUIMICOS Qualquer substancia química, seja ela essencial ao organismo, seja ela não essencial, pode agir como agente lesivo A principal diferença é, as substâncias essenciais ao organismo só provocarão lesão quando estão oferecidas em grandes concentrações, ou quando tem-se deficiência dessas substancias Ao contrário das outras substancias químicas que seja em pequenas ou grandes quantidades, elas podem provocar lesões no organismo, se não existir processos adaptativos Substâncias essenciais: glicose, sódio, oxigênio Substancias não essenciais: poluentes, inseticidas, álcool, narcóticos, drogas terapêuticas Todo agente químico ele também vai lesionar por dois mecanismos: Ação direta: Ação indireta: quando a substancia química ela é reconhecida pelo organismo como um antígeno, e isso ativa o sistema imunológico humoral ou celular, e o sistema imunológico uma vez ativado no intuito de eliminar a substancia química reconhecida como antígeno, ele termina lesionando as células 17 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD ↓ Quando um agente químico ele age diretamente sobre o componente celular ou quando ele é transformado em um metabólico que também age sobre as células lesionando-as, tem-se uma lesão direta No entanto, quando ele age como antígeno, ativando o sistema imunológico ele lesionapor um mecanismo indireto Qualquer substância química pode agir como agente lesivo, isto é, tem a capacidade de lesionar o organismo AGENTES INFECCIOSOS Causam mais lesões visíveis e evidenciadas, porque eles provocam as chamadas doenças infecciosas Vírus Riquétsias Micoplasmas Bactérias Fungos Helmintos LESÃO AGENTE QUÍMICO FAZ LIGAÇÃO DIRETA A UM COMPONENTE OU ORGANELA CELULAR EX: CIANETO SE LIGA AO CITOCROMO- OXIDASE MITOCONDRIAL BLOQUEANDO A FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA ↓ VIA AERÓBIA PRODUÇÃO DE ATP LESÃO AGENTE QUÍMICO SE CONVERTE EM METABÓLICO TÓXICO REATIVO (ATRVÉS DO P450) ATUANDO SOBRE A CÉLULA ALVO LESÃO MEMBRANA ↓ LESÃO CELULAR 18 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD Como eles geram uma grande quantidade de lesões no organismo, gerando uma variedade de doenças infecciosas Eles podem lesionar por cinco mecanismos diferentes: 1. Ação direta pela invasão das células EX: Infecções virais, os vírus para se multiplicarem eles precisam invadir as células, quando invadem as células eles lesionam de duas maneiras; primeiro eles sequestram a maquinaria da célula para se multiplicarem, de modo que altere o funcionamento celular e depois de multiplicados, eles promovem lesões na membrana plasmática da célula para que eles possam ser liberados, então eles provocam lise da membrana celular, levando a morte celular 2. Liberando substâncias tóxicas (toxinas) pelo agente infeccioso- exotoxinas EX: Algumas bactérias, lesionam porque elas produzem toxinas e estas toxinas ao interagir com os receptores da membrana das células, provocam alterações funcionais e estruturais dessas células 3. Componentes estruturais ou substâncias armazenadas no interior do agente infeccioso- endotóxinas EX: Bactérias como streptococcus pneumonis eles podem agredir, lesionando as células pulmonares, mas também quando acionados os mecanismos de defesa, quando o sistema imunológico destrói a célula bacteriana, ela termina liberando uma substância tóxica e essa substância reage com as células alterando sua estrutura e funcionamento 4. Ativação de componentes do sistema proteolítico de contato de células fagocitárias endoteliais – reação inflamatória 5. Indução de resposta imunitária REAÇÕES IMULÓGICAS A reação imunológica tem por finalidade proteger o organismo, no entanto, quando elas se tornam exageradas ou deficitárias, elas provocam lesões DISTÚRBIO GENÉTICOS Alteração no material genético das células, de modo que altera o funcionamento ou a estrutura celular Geralmente os distúrbios genéticos por si só são lesivos A lesão pode ser provocada de maneira grotesca ou de maneira sútil Quando o distúrbio genético ocasiona uma má formação congênita, devido uma alteração cromossômica, agente instala as síndromes DESEQUILIBRIOS NUTRICIONAIS A deficiência nutricional, como o excesso nutricional, gera alterações na forma/ estrutura e função das células, por isso que eles são lesivos A falta de nutrientes gera lesão, pois gera uma desnutrição. Afeta o funcionamento celular O excesso de nutrientes também afeta o funcionamento celular, isso porque começa a lesionar as estruturas celulares pelo excesso de nutrientes, onde altera suas funções Essa ausência ou esse excesso pode ser induzido, o próprio indivíduo pode induzir (anorexia nervosa, desnutrição auto induzida) 19 MARIA EDUARDA DE SÁ FARIAS-MAD