Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE Processos Patológicos Gerais L E S Ã O E M O R T E C E L U L A R - É o conjunto de modificações morfológicas, moleculares e/ou funcionais que surgem nas células após agressões. - O estímulo deve interferir no metabolismo da célula de maneira que sua função fisiológica não consiga ser realizada de forma plena, sendo reduzida (ex.: menor síntese proteica e comprometimento da produção de energia). - As causas das lesões celulares podem ser endógenas (próprio organismo) ou exógenas (meio ambiente). Ex. de causas exógenas: → Agentes físicos: força mecânica (trauma), radiação, alterações de pressão atmosférica e variações de temperatura. → Agentes químicos: substâncias tóxicas como poluentes ambientais, medicamentos, drogas ilícitas e contaminantes alimentares. → Agentes biológicos: micoplasmas, riquétzias, vírus, bactérias, protozoários e metazoários. → Desvios da nutrição: deficiência/excesso de nutrientes. - Frente a agressões, as células dão respostas gerais por meio de mecanismos semelhantes, que podem torná-las mais resistentes ou mais adaptadas à agressão, com (1) ativação das vias de sobrevivência, ou induzir (2) morte celular, que é a sua completa inativação. → Reversível: inicialmente ou nas formas leves de lesão, as alterações morfológicas e funcionais podem ser reversíveis, caso a fonte nociva seja retirada. Esse tipo de lesão pode ser caracterizado pela redução da fosforilação oxidativa, consequência da diminuição de armazenamento de energia na forma de ATP, e edema celular causado por alterações na concentração de íons e influxo de água. → Irreversível / morte celular: quadro causado pela progressão do dano, em que a lesão se e a célula não apresenta mais meios de se recuperar. Assim, lesão celular irreversível significa morte celular. Obs.: produzir lesões reversíveis ou irreversíveis depende da natureza do agente agressor, da intensidade e da duração da agressão e da capacidade do organismo de reagir. - As alterações celulares que reduzem a função e resultam em acúmulos intracitoplasmáticos na célula, são denominadas degenerações celulares ou lesão celular reversível. Nesses casos, a célula pode recompor a atividade metabólica, a composição intracitoplasmática e retomar o seu estado normal caso o estímulo nocivo seja cessado. - A célula tem 4 sistemas interdependentes que, quando alterados, podem levar à morte celular. São eles: (1) membranas (que mantêm a homeostasia iônica e osmótica dela e de suas organelas); (2) respiração aeróbica (fosforilação oxidativa com produção de ATP nas mitocôndrias); (3) síntese de proteínas e manutenção do citoesqueleto; e o (4) material genético. 2 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE - As lesões celulares ocorrem por mecanismos distintos que envolvem: (1) redução da disponibilidade de oxigênio às células, (2) radicais livres, (3) anormalidades em ácidos nucléicos (DNA e RNA) e proteínas, (4) resposta imunitária e (5) distúrbios metabólicos. ➞ Hipóxia e anóxia - A redução no fornecimento de O2 é chamada hipóxia, enquanto que sua interrupção é denominada anóxia. Diversas lesões produzem obstruções vasculares que reduzem o fluxo sanguíneo ou causam sua interrupção. Dependendo da intensidade e duração do fenômeno e da suscetibilidade à privação de oxigênio e nutrientes, as células degeneram ou morrem. ANÓXIA X O2 HIPÓXIA ↓ O2 - Quando surge a hipóxia, que causa lesão celular por reduzir a respiração oxidativa aeróbica, as células modificam seu metabolismo no sentido de adaptar-se a essa condição; se é ultrapassada a capacidade adaptativa, surgem lesões. - As causas da hipóxia incluem a redução do fluxo sanguíneo (isquemia), a oxigenação inadequada do sangue, devido à insuficiência cardiorrespiratória, e a redução da capacidade de transporte de oxigênio do sangue (na anemia ou no envenenamento por monóxido de carbono ou após grave perda sanguínea). - Dependendo da gravidade do estado hipóxico, as células podem se adaptar, sofrer lesão ou morrer. Ex.: se uma artéria for estreitada, o tecido suprido por ela pode, de início, atrofiar, enquanto uma hipóxia súbita e mais acentuada induz lesão e morte celular. - Bioquimicamente, a hipóxia faz com que as células (1) acelerem a glicólise, (2) aumentem a captação de glicose e (3) inibam a gliconeogênese e síntese de ácidos graxos, triglicerídeos e esteróides. Devido à redução na síntese de ATP, ocorre: • Redução da função das bombas eletrolíticas dependentes de ATP, o que leva a retenção de Na+ no citosol, aumento da osmolaridade e expansão isosmótica do citoplasma (inicia-se a degeneração hidrópica1). • Alteração na quantidade de Ca++ promove a desestruturação do citoesqueleto por ativas proteases calmodulina dependentes. • Aumento da oferta de acetilcoenzima A às mitocôndrias com cadeia respiratória parcialmente inativada provoca o acúmulo deste, favorecendo a síntese de ácidos graxos, o que pode levar ao acúmulo de triglicerídeos sob forma de pequenas gotas no citosol (esteatose). - Cessada a hipóxia, a célula recompõe a atividade metabólica, reajusta o equilíbrio hidroeletrolítico e volta ao aspecto normal. Se a hipóxia persiste, as perturbações eletrolíticas e na síntese de proteínas e lipídeos passam a agredir as membranas citoplasmáticas e de organelas, agravando progressivamente as condições da célula e levando a morte dela. 1É consequência da entrada de água na célula devido a alteração da permeabilidade da membrana celular. O edema celular ocorre quando há alteração no equilíbrio iônico, com entrada de Na+, devido a diminuição na 3 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE produção de energia (ATP). A célula fica com volume aumentado, organelas espaçadas e núcleo intacto, sem deslocamento. - Há diferenças na resistência das células à hipóxia, razão pela qual as lesões irreversíveis se instalam em tempos diferentes conforme o tipo celular. Ex.; alguns neurônios são muito sensíveis à anóxia, não suportando mais do que 3 min sem O2, já as células miocárdicas podem resistir até 30 min. A necrose é a lesão irreversível mais grave causada por hipóxia/anóxia. - Até o aparecimento de lesões irreversíveis, podem ser encontradas na célula, alterações como: (1) alteração das membranas celulares por perda de moléculas estruturais e pela incapacidade de repor os componentes perdidos; (2) as membranas formam figuras em bainha de mielina, por demolição de partes das membranas do retículo endoplasmático; (3) alterações na membrana das mitocôndrias, que levam à expansão da matriz interna e ao desaparecimento de cristas, formando estruturas floculares. A lesão mitocondrial leva à abertura de poros e permite a saída de íons, resultando em redução do potencial de membrana e diminuição da fosforilação oxidativa. Se a alteração na permeabilidade mitocondrial se torna irreversível, a atividade de ATPase e a síntese de ATP é cessada (ponto de não retorno); (4) os lisossomos se tornam tumefeitos e perdem a capacidade de conter suas hidrolases. Estas são liberadas no citoplasma e a autólise se inicia (digestão dos componentes celulares que permite evidenciar que a célula morreu). ➞ Radicais livres - Os radicais livres são moléculas que apresentam um elétron desemparelhado no orbital externo. A energia criada por essa configuração é muito reativa, sendo liberada através de reações com outras moléculas, como proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucleicos – muitas são componentes essenciais das membranas e núcleos celulares. - O oxigênio molecular é a principal fonte de radicais livres nas células. Diversas agressões produzem lesões por liberarradicais livres: (1) metabolização de substâncias químicas nas células; (2) radiações ionizantes de água; (3) a fumaça do cigarro e alguns elementos oxidativos. - Nas células, a principal fonte de radicais livres é a mitocôndria, oriundos dos processos oxidativos da respiração. Também são formados no citosol, lisossomos, RE e membranas, pela ação de enzimas, como as do citocromo P-450 e a xantina oxidase. Os principais radicais livres no organismo são derivados do oxigênio: ânion superóxido (O2•−) e íon hidroxila (OH•). O peróxido de hidrogênio (H2O2) é oxidante e fonte importante de radicais livres. Obs.: O óxido nítrico, um mediador químico importante gerado por células endoteliais, macrófagos, neurônios e outros tipos celulares, também pode atuar como radical livre. Dos radicais biológicos conhecidos, o radical hidroxila é o mais reativo. - Os radicais livres são potencialmente lesivos porque reagem com proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. A peroxidação em cadeia que ocorre quando um radical livre reage com lipídeos de membrana provoca lesão pela modificação estrutural das membranas celulares2. A lesão pode surgir também pela modificação da conformação de proteínas, inativando-as ou induzindo a sua degradação por proteassomos. Quando interagem com o DNA, os radicais livres são capazes de causar a quebra dos filamentos únicos e duplos, da ligação cruzada dos filamentos e a formação de complexos de adição. A lesão oxidativa do 4 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE DNA associa-se ao envelhecimento celular e na transformação maligna das células. - Até o momento, não há evidências que doses maciças de antioxidantes na dieta possam prevenir leões por radicais livres. Tudo indica, no entanto, que a ingestão regular de antioxidantes naturais é benéfica e está associada a um menor risco de doenças degenerativas, como a aterosclerose. 2A reação é autocatalítica, a molécula atacada torna-se ativa e forma uma cadeia de reações ➞ Alterações em ácidos nucléicos e proteínas - Por cumprirem funções tão essenciais às células, defeitos na quantidade e/ou na função de proteínas resultam em agressões variadas, como estresse oxidativo, e por modificações na expressão gênica, por mecanismos genéticos ou epigenéticos. Dessa forma, essas alterações são causa frequente de importante lesões e doenças. Ex: deficiências de uma enzima levam ao acúmulo do seu substrato, o que resulta em doenças de depósitos (como as glicogenoses); anormalidades em proteínas contráteis provocam doenças musculares; defeitos em proteínas estruturais causam vários efeitos, inclusive morte do indivíduo; alterações na expressão de proteínas do ciclo celular podem resultar em neoplasias, etc. ➞ Reação imunológica - A resposta imunitária (inata e adaptativa) é o mecanismo de defesa mais importante que o organismo tem contra agentes infecciosos e faz parte do processo de reparo de lesões causadas pelos mais diferentes agentes agressores. - Essa resposta é capaz de provocar lesão e doença quando agride células e tecidos normais. Nas inflamações crônicas, como observado na tuberculose, a resposta imunológica contribui para destruição tecidual e progressão da doença. Uma outra forma de agressão pode ocorrer quando existe falhas nos mecanismos de tolerância imunológica e as células do sistema imune reconhecem antígenos próprios como estranhos, desencadeando uma resposta lesiva contra essas células. - A morte celular fisiológica é parte integrante para a transformação do primórdio embrionário em órgãos completamente desenvolvidos. Também é crucial para a regulação do número de células em vários tecidos, incluindo a epiderme, trato gastrointestinal e sistema hematopoiético. Ela envolve a ativação de um programa interno de suicídio que resulta na morte celular por um processo denominado apoptose. - Algumas vezes, a privação de nutrientes induz uma resposta adaptativa chamada autofagia, que pode culminar em morte celular. - Por outro lado, a morte celular patológica não é regulada e é invariavelmente lesiva ao organismo. Pode ser consequência de diferentes danos à integridade da célula. Quando a agressão interfere em uma estrutura ou função vitais de uma organela e não desencadeia a cascata enzimática da apoptose, o processo é denominado necrose. - Necrose significa morte celular ocorrida em organismo vivo e seguida de autólise. Quando a agressão é suficiente para interromper as funções vitais, os lisossomos perdem a capacidade de conter as hidrolases no seu interior e estas saem para o citoplasma, são ativadas pela alta concentração de Ca++ presente nele e iniciam a autólise. É a partir da ação dessas enzimas que dependem as alterações morfológicas observadas depois da morte celular. Após a necrose, são liberadas alarminas que são reconhecidas em 5 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE receptores celulares e desencadeiam a reação inflamatória. - As células rapidamente se tornam não funcionais após o início da lesão, embora estejam ainda viáveis, com lesão potencialmente reversível; uma lesão de duração mais longa leva finalmente à lesão irreversível e morte celular. - Muitos agentes lesivos podem produzir necrose. O aspecto macroscópico da morte celular varia de acordo com a causa que a provocou. Ao microscópio, as alterações morfológicas só podem ser observadas depois de algum tempo decorrido da morte, pois eles são resultado da autólise. O tempo decorrido para que estas alterações sejam visíveis dependerá do tipo de tecido. Os principais achados microscópicos são: → Alterações nucleares: caracterizadas por intensa contração e condensação da cromatina, tornando o núcleo intensamente basófilo, de aspecto homogêneo e bem menor que o normal (picnose nuclear). Outra alteração visível é a digestão da cromatina, que faz desaparecer a afinidade tintorial dos núcleos (cariólise). Às vezes, o núcleo se fragmenta e se dispersa no citoplasma, fenômeno denominado cariorrexe. → Alterações citoplasmáticas: são menos típicas. Geralmente há aumento da acidofilia. O citoplasma se torna granuloso e tende a formar massas amorfas de limites imprecisos (ruptura da membrana). ➞ Necrose por coagulação - É vista quando há uma isquemia ou hipóxia em qualquer tecido (exceto o tecido cerebral, que neste caso desenvolverá uma necrose de liquefação - por ser rico em lipídios, que não sofrem coagulação). - Macroscopicamente, a área atingida é esbranquiçada e salienta-se na superfície do órgão; quase sempre, a região necrótica é circundada por um halo avermelhado (hiperemia que tenta compensar a isquemia ocorrida). Uma área localizada de necrose de coagulação é chamada de infarto. Ex.: rim. - Esse tipo de necrose é determinado pela desnaturação da maioria das proteínas celulares (inclusive as autolíticas) devido à queda acentuada no pH celular. Com isso, o citoplasma celular se torna altamente eosinófilo e, como a maioria das enzimas autolíticas foram desnaturadas, a célula não é destruída e a arquitetura básica dos tecidos mortos é mantida por alguns dias até digestão e remoção do tecido necrótico por leucócitos. Os tecidos afetados exibem 6 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE uma textura firme. Porém, mais tarde, toda a arquitetura tecidual fica perdida. HIPÓFISE NORMAL NECROSE COAGULATIVA - Outra grande característica da necrose de coagulação é a perda do contorno nuclear das células (cariólise, ou perda de basofilia nuclear) devido à quebra inespecífica do DNA (provavelmente pela ação de uma DNAse lisossômica). Pode haver também, no mesmo tecido necrótico, células com núcleo muito condensado e basófilo (núcleopicnótico) ou células com núcleo picnótico e fragmentado (cariorréxis). • Manutenção da arquitetura geral do tecido. • Perda da nitidez dos elementos nucleares das células. • Algumas células com núcleo picnótico, ou seja, núcleos extremamente condensados e fortemente basófilos (hematoxilina). • Alguns núcleos picnóticos fragmentados, tomando um aspecto granular. ➞ Necrose gomosa - Trata-se de uma variedade de necrose por coagulação na qual o tecido necrosado assume aspecto compacto e elástico como borracha (goma), ou fluido e viscoso como a goma-arábica; é encontrada na sífilis tardia. ➞ Necrose de liquefação - Ao contrário da necrose de coagulação, é caracterizada pela digestão das células mortas, resultando na transformação do tecido em uma massa viscosa líquida. Obs.: na imagem acima, o citoplasma contém restos dos axônios mielínicos necróticos. O grande e rápido afluxo das c. grânulo-adiposas à área necrótica caracteriza a liquefação. 7 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE - Esse tipo de necrose se associa à infecção por agentes biológicos (principalmente bactérias) a um tecido ou, por razões desconhecidas, à morte por hipóxia de células dentro do SNC, que se manifesta com frequência como necrose liquefativa. - Em tecidos infectados, forma-se um processo inflamatório devido ao recrutamento de leucócitos para neutralizar os micro- organismos. Neste caso, pode haver lesão e morte celular mediada por toxinas bacterianas ou fúngicas ou então devido ao processo inflamatório, e como o tecido inflamado é rico em leucócitos, as células mortas são rapidamente fagocitadas e digeridas. Em todo caso, a digestão do tecido necrótico resultará na formação de uma massa residual amorfa, composta por pus limitado a uma região geralmente cavitária (abscesso). • Completa destruição da arquitetura tecidual. • Transformação do tecido em uma massa amorfa (daí o termo liquefação). ➞ Necrose caseosa - Do latim caseum (queijo), o tecido necrótico adquire um aspecto macroscópico semelhante ao queijo, como indica a própria etimologia da palavra. As áreas de caseificação se apresentam como massas circunscritas, amarelas, secas e friáveis. Ex.: pulmão de um indivíduo com tuberculose. - Microscopicamente, a principal característica é a transformação das células necróticas em uma massa homogênea, acidófila, contendo núcleos picnóticos e, principalmente na periferia, núcleos fragmentados (cariorrexe); as células perdem totalmente os seus contornos e os detalhes estruturais. Esse tipo de necrose é comum na tuberculose, mas pode ocorrer em outras doenças. ➞ Necrose fibrinóide - É uma forma especial de necrose, geralmente observada nas reações imunes que envolvem os vasos sanguíneos. Esse padrão de necrose ocorre tipicamente quando complexos de antígenos e anticorpos são depositados nas paredes das artérias. Os depósitos desses “imunocomplexos”, em combinação com a fibrina que tenha extravasado dos vasos, resulta em uma aparência amorfa e róseo- brilhante, pela coloração de H&E, conhecida pelos patologistas como “fibrinoide” (semelhante à fibrina). Ex.: artéria. Observa-se, em sua parede, uma área circunferencial de necrose, rósea-brilhante, com inflamação (núcleos escuros dos neutrófilos). ➞ Esteatonecrose 8 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE - Também denominada necrose enzimática do tecido adiposo, é uma forma de necrose que compromete adipócitos. Trata-se da necrose encontrada tipicamente na pancreatite aguda necro-hemorrágica, que resulta do extravasamento de enzimas de ácinos pancreáticos destruídos. Por ação de lipases sobre os triglicerídeos, os ácidos graxos liberados sofrem processo de saponificação na presença de sais alcalinos, originando depósitos esbranquiçados ou manchas com aspecto macroscópico de pingo de vela. Ex.: pancreatite aguda. - A apoptose é a via de morte celular programada e controlada intracelularmente através da ativação de enzimas que degradam o DNA nuclear e as proteínas citoplasmáticas. - A membrana celular permanece intacta (o que difere bastante das situações de necrose), com alteração estrutural para que a célula seja reconhecida como um alvo fagocitário. A célula é eliminada rapidamente, de maneira a não dar tempo de o seu conteúdo extravasar, causando uma reação inflamatória que poderia assemelhar-se à necrose tecidual. NECROSE APOPTOSE TAMANHO CELULAR Aumentado (tumefação) Reduzido (retração) NÚCLEO Picnose cariorrexe Fragmentação em fragmentos do tamanho de nucleossomas cariolise MEMBRANA PLASMÁTICA Rompida Intacta; estrutura alterada, especialmente a orientação dos lipídios CONTEÚDOS CELULARES Digestão enzimática; podem extravasar da célula Intactos; podem ser liberados em corpos apoptóticos INFLAMAÇÃO ADJACENTE Frequente Nenhuma PAPEL FISIOLÓGICO OU PATOLÓGICO Invariavelmente patológico (finalização da lesão celular irreversível) Frequentemente fisiológico, significa a eliminação de células indesejadas; pode ser patológica após algumas formas de lesão celular, especialmente lesão de DNA ➞ Por que ocorre apoptose? - A apoptose acontece tanto em eventos patológicos como em eventos fisiológicos. (1) Morte de células nos processos embrionários; (2) involução dependente de hormônios nos adultos; (3) eliminação celular em populações celulares em proliferação; (4) neutrófilos e outros leucócitos após término de reações inflamatórias ou imunológicas; (5) eliminação de linfócitos auto-reativos potencialmente danosos; (6) morte celular induzida por células T citotóxicas são exemplos de apoptose fisiológica. Já a patológica ocorre, principalmente, na presença de vírus, estímulos nocivos (como radiação e drogas citotóxicas anticancerosas), atrofia patológica dos órgãos e tumores. ➞ Morfologia das células apoptóticas - Apresentam encolhimento celular (citoplasma denso e organelas mais agrupadas); condensação da cromatina (a cromatina se agrega na periferia do núcleo, em massas densas de várias formas e tamanhos. O próprio núcleo pode se romper em dois ou mais fragmentos); formação de bolhas citoplasmáticas e corpos apoptóticos. Fagocitose das células ou corpos apoptóticos pelos macrófagos principalmente. As células 9 Brenda Araújo (@brendaraujo____) – Odontologia, UFPE saudáveis do tecido migram e proliferam para ocupar o espaço da célula morta. - A degradação intracelular de proteínas ocorre por meio de enzimas denominadas caspases, outrora inativas. Elas clivam muitas proteínas nucleares vitais e do citoesqueleto, além de ativarem DNAases. ➞ Vias da apoptose - A apoptose pode ocorrer por duas vias, Intrínseca e Extrínseca: → Via Intrínseca / Mitocondrial: ocorre quando da retirada de fatores de crescimento ou de hormônios, ou quando acontece lesão ao DNA por radiação, toxinas ou radicais livres. Ela é regulada por membros da família Bcl-2, ativando moléculas pró-apoptóticas, como o citocromo c. Além disso, há a participação do gene supressor p53. Tudo isso culmina na ativação de caspases iniciadoras e efetoras, levando às alterações celulares e à morte. → Via Extrínseca: acontece por meio da interação receptor-ligante, como por exemplo o Faz e o receptor de TNF. Isso ativará uma cascata de proteínas adaptadoras, que também culminará na ativação das caspases. A apoptose pode acontecer após a privação de fatores de crescimento; mediada por danos ao DNA; induzida pela família de receptores do Fator de Necrose Tumoral (TNF) ou mediada pelo linfócito T citotóxico. A apoptose e a necrose por vezes coexistem e compartilham mecanismos e características.
Compartilhar