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1 Lesões celulares e Degenerações Etiopatogênese: • Origem patológica de uma determinada lesão celular. Mecanismos que causam lesão celular Alterações bioquímicas que geram uma resposta tecidual acarretando em uma patologia em si Degeneração • Acúmulo bioquímico de alguma macromolécula. Lesão • Alteração celular que gera perturbação ou redução do metabolismo (aumento ou diminuição dos processos metabólicos e/ou bioquímicos) • Leva ao acumulo de substancias intra ou extracelulares (Degeneração) • É resultado da interação do agente agressor e das defesas do organismo Causas: • Isquemia • Hipóxia • Agentes infecciosos, químicos, físicos • Deficiências nutricionais • Fatores genéticos. Fatores que estão relacionados às lesões: → Intensidade → Tempo de ação do agente agressor; → Capacidade de reação do organismo → Particularidade de cada tecido/órgão Obs: Toda doença é originada a nível celular Célula – tecido – órgão – sistema Lesão ≠ Degeneração É o processo. É o acúmulo Com o acúmulo de substancias, há a perda de atividade celular – leva à degeneração. Tipos de lesões Exógenas • Originadas de fatores ambientais (ex: cortes, radiação) Endógenas • Originadas de fatores do próprio organismo (idiopática) • Ex: doenças autoimunes.; fatores emocionais. Criptogênica • Origem desconhecida; • Observa-se nos tecidos a presença de cavidades. Pode-se dizer que não há doenças e sim doentes, uma vez que o mesmo agente etiológico pode causar lesões e evoluir de modo distinto em diferentes pessoas. Estágios da resposta celular 2 Características da lesão reversível: • Tumefação celular (aumento da qtde de líquido dentro da célula); • Degeneração gordurosa (acúmulo de gordura). • Menor produção de ATP • Menor síntese de proteínas • Danos à membrana, citoesqueleto e DNA Obs: Uma lesão só será reversível se não causar dano significativo na membrana e no núcleo. O que diferencia uma lesão de reversível de irreversível é o tempo e a intensidade do agente agressor. Lesão = incapacidade de a célula se adaptar (irreversível) Diferença entre apoptose e necrose Obs: Apoptose está mais associado ao envelhecimento celular Alterações morfológicas na lesão celular Reversível: Isquemia: baixa perfusão sanguínea; não há nutrientes suficientes para a célula Macroscopicamente no órgão: palidez • Bolhas na superfície • Tumefação celular (gigantócitos) – para tentar conseguir uma maior superfície de contato como mecanismo compensatório • Eosinofilia aumentada do citoplasma Evolução da lesão Necrose: • Perda dos núcleos • Fragmentação das células e extravasamento dos conteúdos • Núcleos picnóticos – alta basofilia – maior metabolismo do núcleo (componentes ácidos com alta afinidade pelo corante) • Morte celular • No interior da célula, contem vacúolos com conteúdo • Alteração hidrópica ou degeneração vacuolar – acúmulo de líquido Respostas celulares e lesão Estimulo fisiológico alterado • Demanda aumentada → Hiperplasia ou Hipertrofia • Decréscimo de nutrientes → Atrofia • Irritação crônica → Metaplasia Lesão a nível celular: Redução do suprimento de oxigênio (hipóxia) 3 • Aguda e transitória → Lesão aguda reversível • Progressiva e grave → lesão irreversível (morte celular, necrose, apoptose) Alterações metabólicas, genéticas, lesão crônica → acúmulos intracelulares (degeneração); calcificação (ex: acúmulo de colesterol) Lesão subletal cumulativa ao longo da vida → envelhecimento celular Relações entre células miocárdicas normais, adaptadas, lesadas de modo reversível e mortas Desenvolvimento de lesão celular Lesão reversível: As células se tornam não funcionais após o início da lesão, porem viáveis Lesão irreversível: Morte celular e alterações morfológicas visíveis macroscopicamente e microscopicamente. Mecanismos de lesão celular: • Deficiência de ATP; → Múltiplos efeitos em cascata → Redução do suprimento energético/ nutricional da célula (isquemia) → Hipóxia • Lesão mitocondrial; → Extravasamento de proteínas pró- apoptóticas → Pode prejudicar a formação de ATP • Entrada de Cálcio; → Maior permeabilidade mitocondrial → Ativação de múltiplas enzimas celulares • Lesão da membrana → Membrana plasmáticas – perda de componentes celulares → Membrana lisossômica – digestão enzimática dos componentes celulares • Maior qtde de espécies reativas de oxigênio → Lesão nos lipídios, proteínas e DNA → Oxidam substâncias essenciais • Proteínas anormalmente dobradas → Ativação de proteínas pró- apoptóticas • Alteração nos mecanismos de expressão gênica 4 ATP e Lesão celular Resultado de lesão isquêmica e química (tóxica) Fatores: • Menor qtde de nutrientes (isquemia) • Menor qtde de oxigênio (hipóxia) • Danos mitocondriais • Toxinas (ex: Cianeto) Necrose Lesão nas mitocôndrias e membranas lisossômicas Bomba Na+/K+ • Entrada de 2 K+ e saída de 3 Na+ Sem ATP: • Acúmulo de Na+ no interior da célula – ativa despolarização celular – aumenta o influxo de Cálcio. • Aumento da osmolaridade da célula – célula hipertônica • Ocorre osmose – aumento do volume celular (gigantócito) • Aumento da glicólise → reduz os estoques de glicogênio → aumenta os níveis de ácido lático → diminuição do pH → desnaturação de proteínas (histonas desnaturadas → cromatina descondensada) Obs: Síntese proteica nos ribossomos livres – proteínas utilizadas pela própria célula. Síntese proteica no retículo – proteínas para uso externo. Disfunção Mitocondrial e Lesão celular Integridade da membrana - Ponto crítico da lesão e morte celular Alteração na permeabilidade da membrana → baixa produção de ATP → liberação de proteínas pró-apoptóticas → necrose • Aumento de Cálcio • Aumento de Espécies Reativas de Oxigênio • Aumento da Peroxidase lipídica Proteínas importantes para a função mitocondrial: Cilofilina D • Presente no poro mitocondrial • Alvo da Ciclosporina (imunossupressor usado em transplantes) – prejudica a integridade da membrana Citocromo C • Ativam as capazes – mecanismos de apoptose; • Mitocôndria → citosol • Enzimas envolvidas na apoptose 5 Influxo de Cálcio Perda da homeostasia do íon → ativação de mecanismos de lesão celular Consequências do influxo de Cálcio: • Mais cálcio mitocondrial → maior permeabilidade dos poros • Ativação de enzimas: fosfolipases, proteases, endonucleases e ATPases • Ativação das caspases (apoptose) EROs e Lesão celular Espécies Reativas de Oxigênio Os radicais livres são espécies químicas que possuem um único elétron não pareado em uma órbita externa. Possuem uma alta reatividade; Produzidas mediante um estresse oxidativo da célula → aumento da atividade enzimática → produção de radicais livres. → reatividade → lesões. EROs Antioxidantes = estresse oxidativo. Obs: alguns antibióticos são responsáveis por liberarem EROs. Algumas enzimas que combatem as EROs: • Catalase • Superóxido desmutase • Glutationa peroxidase Reações autocatalíticas 6 Degenerações e acúmulos intracelulares É a lesão reversível secundária a alterações bioquímicas que resultam em acúmulo de substâncias no interior das células. Resultado da: • Remoção inadequada (defeitos no transporte); • Acúmulo de substancia endógena anormal; • Falha na degradação (doenças de depósito); • Acúmulo de substâncias exógenas. Morfologicamente é deposição de substâncias: • Degeneração por acumulo de água e eletrólitos → degeneração hidrópica • Degeneração por acúmulo de proteínas → hialinoses e mucoides (glicosaminoglicanos) • Degenerações por acúmulo de lipídios → esteatoses elipidoses (principais) • Degenerações por acúmulo de Carboidratos → Glicogenoses Armazenamento de substancias dentro da célula e podem ser: • Constituinte celular normal: água, lipídios, proteínas e carboidratos, que se acumulam em excesso • Substancia anormal: → Exógena → mineral ou produtos de agentes infecciosos → Endógena → produto da síntese ou metabolismo anormal. Podem ser altamente tóxicos ou inofensivos (depende da natureza do produto acumulado) Disfunção ou desregulação dos mecanismos celulares. Degeneração hidrópica Edema • Altera a produção ou consumo de ATP • Interfere na integridade das membranas • Modifica a atividade de uma ou mais moléculas que formam a bomba Causas: • Hipóxia • Desacopladores da fosforilação mitocondrial; inibidores da cadeia respiratória e agentes tóxicos que lesam a membrana mitocondrial • Hipertemia exógena ou endógena (febre) → devido ao aumento no consumo de ATP • Toxinas com atividade de fosfolipase • Agressões geradoras de radicais livres → lesam diretamente a membrana • Substâncias inibidoras da ATPase Na+/K+ dependente Características Macroscopia: • Palidez do órgão (perda da eosinofilia) • Aumento do volume e do peso Microscopia: • Células tumefeitas • Citoplasma granuloso • Menor basofilia 7 Degeneração gordurosa Esteatose Acúmulo de gorduras neutras no citoplasma de células que normalmente não se armazenam. Aspectos semelhantes à degeneração hidrópica. Órgãos lesionados facilmente: • Fígado • Epitélio tubular renal • Miocárdio Causas: • Entrada excessiva de ácidos graxos • Decréscimo da síntese proteica • Diminuição na oxidação de ácidos graxos • Aumento da esterificação de ácidos graxos para triglicerídeos • Aumento de triglicerídeos plasmáticos → pode causar aterosclerose • Obstáculos na liberação de lipoproteínas de hepatócitos Na lâmina: Grande concentração de vacúolos → nítidos e redondos → vinculados ao metabolismo dos ácidos graxos Degeneração por proteínas Hialinoses Processos degenerativos associados aos distúrbios metabólicos das proteínas Acúmulo de material acidófilo – corante eosina e hematoxilina, de propriedades básicas. Dentro das células → há acúmulo granular Tipos: • Extracelular (conjuntivo-vascular) → Propriamente dita – mais comum (ex: cicatrizes antigas – excesso de colágeno - queloide) → Amiloidoses 4 tipos de amiloidose: 8 Amiloidose primária: • Idiopática; • Pode estar associada a defeito na produção de anticorpos pelos plasmócitos (linfócitos B maduros) ou à mieloma múltiplo. Amiloidose secundária: • Resultado de doenças inflamatórias e/ou infecciosas, como tuberculose e artrite reumatoide. Amiloidose hereditária ou Paramiloidose: • Forma mais rara; • Afeta nervos e coração; • Associada à proteína transtirretina (TTR) produzida no fígado; • Mais frequente em descendentes nórdicos, portugueses e afro-americanos. Amiloidose sistêmica senil: • Surge do dobramento incorreto de proteínas em idosos; • Redução da funcionalidade do tecido; • Geram acúmulo de transtirretina (TTR) do tipo selvagem no coração. • Intracelular Acúmulo de grânulos acidófilos, homogêneos ou irregulares, resultado da coagulação de parte das proteínas da célula Aspecto hialino = homogêneo, amorfo, denso, eosinofílico, denso e translúcido. Degeneração de fibras musculares esqueléticas e cardíacas: Ex: miocardite e miosite chagásica. Causas: • Endotoxinas bacterianas; • Agressão por linfócitos T e macrófagos. Degeneração mucoide • Hiperprodução de muco (glicosaminoglicanos) por células mucíparas (caliciformes) dos tratos digestivo e respiratório; • Síntese exagerada de mucinas em adenomas e adenocarcinomas ou em casos de infecções, as quais extravasam para o interstício e conferem aspecto de tecido mucoide; • Acúmulo de glicoproteínas → morte celular. • Acúmulo de muco intersticial → tecido conjuntivo cartilaginoso, lúpus, artrite reumatoide. 9 Glicogenoses Acúmulo de glicogênio, no fígado, rins e coração em função de deficiência enzimática que participa do metabolismo dos carboidratos. Doença genética; Depósitos podem ser intralisossômicos ou no citosol Ex: mucopolissacaridoses – doença de Von Gierke • Acúmulo de glicogênio no fígado. • Defeito enzimático: glicose-6-fosfatase → Membranas com reforço eosinofílico Obs: Calcificação patológica Distrófica: • Em um tecido lesado • Necrose, ateromas, aterosclerose • Sem distúrbio na concentração sérica de cálcio Metastática: • Em tecidos normais • Alteração que leva à hipercalcemia
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