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Introdução à Patologia Os quatro aspectos que formam a cerne da patologia são: ETIOLOGIA: são as causas, genéticas e adquiridas (químicas, físicas, biológicas, ambientais, nutricionais e genéticas). PATOGÊNESE/PATOGENIA: sequência de eventos de resposta das células ou dos tecidos ao agente etiológico, desde o estimulo inicial até a expressão final da doença em si. ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS: são as alterações estruturais, lesões. ALTERAÇÕES FUNCIONAIS: quando a função das células/tecidos começa a ser alterada/prejudicada (fisiopatologia, desordens funcionais, manifestações clínicas). Lesões Celulares Reversíveis Depende da intensidade e da duração do estímulo nocivo, cada célula tem o seu limite. Estresse Oxidativo Acúmulo de radicais livres derivados do oxigênio As células geram energia reduzindo o oxigênio molecular em água. Durante esse processo, pequenas quantidades de formas reativas de oxigênio, parcialmente reduzidas, são produzidas como um produto indesejável da respiração mitocondrial. Algumas dessas formas são radicais livres que danificam os lipídeos, as proteínas e os ácidos nucleicos. Eles são chamados de espécies reativas de oxigênio (ERO). As células têm sistemas de defesa para prevenir lesões causadas por esses produtos. Um desequilíbrio entre os sistemas de geração e de eliminação de radicais livres causa um estresse oxidativo. Os efeitos dessas espécies reativas são amplos, mas três reações são particularmente relevantes para a lesão celular: ➢ Peroxidação lipídica das membranas: reação autocatalítica em cadeia (chamada de propagação), que pode resultar em extenso dano das membranas, organelas e células. ➢ Modificação oxidativa das proteínas: aumenta a degradação de proteínas críticas pela multiplicação de complexos multicatalíticos de proteossomos, causando uma grande devastação na célula (quebra, desnaturação das proteínas). ➢ Lesões do DNA: mutações/quebra. Acúmulos intracelulares (degenerações) Degeneração Hidrópica: acúmulo de água. CAUSA: redução de ATP. PATOGENIA: desregulação do controle do volume celular. Alteração de proteínas de membrana leva a alteração da permeabilidade celular. A bomba de Na/K (3 Na para fora e 2 K para dentro) por exemplo, depende de ATP, se ocorre a falta desse ATP, essa bomba é prejudicada, fazendo com que o Na se acumule dentro da célula, tornando a célula o meio mais concentrado, e assim, por osmose, entra água. MACROSCOPIA: palidez do órgão, aumento do volume e peso, tumefação (perde o brilho por deficiência de O2, acumula tanta água que comprime os vasos sanguíneos), espessamento da cortical (no rim). MICROSCOPIA: diminuição de núcleos, fica mais clara, diluída. Órgãos: fígado, rim, coração. Degeneração Gordurosa: acúmulo de lipídeos (todas as classes dele podem se acumular na célula). ESTEATOSE É a deposição anormal de triglicerídeos nas células parenquimatosas. O acúmulo anormal de gordura é mais evidente no fígado, resumidamente as células hepáticas sempre contém alguma gordura (os ácidos graxos livres do tecido adiposo ou provenientes da alimentação são normalmente transportados para os hepatócitos), no qual são esterificados em triglicerídeos, convertidos em colesterol ou fosfolipídios, ou oxidados em corpos cetônicos. A maioria dos triglicerídeos recém-sintetizados é secretada pelo fígado na forma de lipoproteínas. O acúmulo excessivo de triglicerídeos no fígado pode resultar de defeitos em qualquer um dos eventos da sequência entre a entrada dos ácidos graxos e a saídas das lipoproteínas. Os triglicerídeos acumulam-se nas células hepáticas quando ocorre maior liberação de ácidos graxos livres para o fígado, como no diabetes, ou quando ocorre alteração no metabolismo intra-hepático dos lipídeos, como acontece no alcoolismo. Outros órgãos, inclusive o coração rim e músculo esquelético, também armazenam gordura. O etanol aumenta a lipólise e, portanto, a liberação de ácidos graxos livres para o fígado. No interior do hepatócito, o etanol aumenta a síntese de ácidos graxos, diminui a oxidação mitocondrial dos ácidos graxos, aumenta a produção de triglicerídeos e compromete a liberação de lipoproteína. CAUSAS: incluem toxinas, desnutrição proteica, diabetes melito, obesidade e anóxia (ausência de oxigênio), hepatotoxinas, hipercolesterolemia familiar. Nas nações industrializadas, a causa mais comum de degeneração gordurosa do fígado é o alcoolismo. Lembrar que: DEGENERAÇÃO GORDUROSA ≠ LIPOMATOSE (infiltração tecidual adiposa no interstício de órgãos) Etiologia: desregulação do metabolismo lipídico no fígado. • Entrada excessiva; • Obstáculo na liberação de lipoproteínas: o Subnutrição proteica (lesão RE); o Hepatotoxinas; o Alteração de receptores de membrana; • Drogas/medicamentos; • Álcool → acetoaldeídos → lesão mitocondrial. Morfologia: inicialmente é vista como pequenos vacúolos no citoplasma em torno do núcleo. Com sua progressão os vacúolos aumentam, criando espaços claros que deslocam o núcleo para a periferia celular. Degeneração Glicogênica: depósitos excessivos de glicogênio intracelular. A degradação do glicogênio é realizada em várias etapas, por uma série de enzimas, que podem estar deficientes devido a um erro congênito do metabolismo. Independente da deficiência enzimática específica, o resultado final é a doença de depósito de glicogênio. Esses distúrbios herdados afetam o fígado, coração e músculo esquelético e variam desde condições leves e assintomáticas até doenças severamente progressivas e fatais. A quantidade de glicogênio armazenado nas células é regulada normalmente pela glicemia e os estados hiperglicêmicos correlacionam-se com maior acumulo de glicogênio. Por conseguinte, os hepatócitos e células epiteliais dos túbulos renais proximais encontram-se ampliados pelo glicogênio em excesso nos casos de diabetes descompensado. Forma hepática: SÍNDROME DE VON GIERK – glicogenose tipo I • Glicose-6-fosfatase (deficiência, incapacidade do fígado de converter glicogênio para glicose, isso resulta em hepatomegalia); • Hepatomegalia; • Hipoglicemia. Músculo esquelético: SÍNDROME DE McARDLE – glicogenose tipo V • Fosforilase muscular (deficiência, acúmulo de glicogênio no músculo); • Câimbras dolorosas. Morfologia: citoplasma claro e vacuolizado. Degeneração hialina: acúmulo de proteínas no interior das células. Exemplos: gotículas de reabsorção, corpúsculos de Russel , alteração hialina de Mallory do alcoolismo. Morfologia: gotículas, vacúolos ou agregados arredondados eosinofílicos no citoplasma. Vírus da raiva. Degeneração mucóide: acúmulo intracelular de mucopolissacarídeos. Proteoglicanos = cadeias complexas de carboidratos + proteína). Aumenta a secreção de muco (células gástricas/intestinais). • Deficiência enzimática: o Síndrome de Hurler: crianças (entre 6 meses e 2 anos, deformidade esquelética, fígado e baço aumentados, uma face característica e rigidez das articulações, sofrem um retardo no desenvolvimento, perda auditiva, opacidade da córnea e deterioração mental progressiva); o Síndrome de Hunter: sinais clínicos moderados. • Hepatoesplenomegalia, deformidades esqueléticas, lesões cerebrais. Exemplo: rotura do menisco e hérnia de disco. MUCOPOLISSACARIDOSES (MPS) Citoplasma róseo, núcleo na periferia e em forma de anel de sinete. Acúmulo de Pigmentos: eles podem ser exógenos, originando-se fora do corpo, ou endógenos, sintetizados no próprio corpo. Exógenos: • Carbono: poluente do ar A antracose pulmonar deve-se à inalação de micropartículas de carbono presentes no ar poluído, as quais são fagocitadas pelos macrófagos,sendo observadas como pigmento negro no citoplasma. Os pulmões normais têm tonalidade rosada, uniforme. Com a inspiração de ar poluído, com o tempo, os pulmões vão ficando acinzentados e com múltiplas manchas negras, as quais Falta de glicose que é normalmente derivada da degradação de glicogênio representam os agregados de macrófagos com o pigmento. • Tatuagem. Endógenos: • Melanina; • Lipofuscina: radicais livres e peroxidação lipídica (marrom- amarelado, granular, perinuclear); • Hemossiderina: agregados de ferritina (roxo na pele). Celulas vermelhas → fagocitose pelos macrofagos → quebra hemoglobina (libera ferro) →biliverdina – bilirrubina. Lesões celulares irreversíveis Morte celular Com a progressão do dano, a lesão se torna irreversível e a célula, então, não tem mais como se recuperar. Células que sofrem lesão irreversível invariavelmente sofrem alterações morfológicas que são reconhecidas como morte celular. Existem dois tipos de morte celular, necrose e apoptose, que diferem quanto a sua morfologia, mecanismos, e papeis que desempenham nas doenças e fisiologia. Necrose A morte celular patológica não é regulada e é invariavelmente lesiva ao organismo. Pode ser consequência de diferentes danos, como isquemia, queimaduras e toxinas. Quando a agressão interfere em uma estrutura ou função vitais de uma organela (membrana plasmática, mitocôndrias, etc.) e não desencadeia a cascata enzimática da apoptose preexistente, o processo é denominado necrose. Contudo, a morte celular patológica também pode resultar de apoptose (ex: infecções virais e radiação ionizante). Tumefação celular e de organelas, depleção de ATP, aumento da permeabilidade da membrana plasmática, liberação de macromoléculas e, por fim, inflamação. Os principais achados microscópicos são: alterações nucleares com intensa contração e condensação da cromatina – núcleo com aspecto homogênio e bem menor do que o normal (picnose nuclear); digestão da cromatina com desaparecimento do núcleo (cariólise); núcleo fragmentado (cariorrexe). Etiologia: • Impermeabilidade da membrana celular; • Lesões no DNA; • Liberação das enzimas lisossomais; • Acúmulos de radicais livres; • Hipóxia/isquemia; • Agentes físicos; • Agentes químicos e drogas; • Agentes infecciosos; • Distúrbios genéticos; • Desequilíbrios nutricionais. Padrões de necrose tecidual: • Coagulação (hemorrágica/gangrenosa); • Liquefação; • Gordurosa; • Caseosa. Quando a desnaturação é o padrão primário, se desenvolve a necrose de coagulação. Quando predomina a digestão enzimática, o resultado é a necrose de liquefação; em circunstâncias especiais, pode ocorrer a necrose caseosa ou a necrose gordurosa. Necrose de Coagulação Logo após a morte da célula seu contorno básico é mantido por pelo menos alguns dias. Os tecidos afetados apresentam uma estrutura firme. A lesão ou o aumento subsequente da acidose intracelular desnatura não somente as proteínas estruturais, mas também as enzimas, bloqueando, assim, a proteólise celular. O infarto do miocárdio é um ótimo exemplo em que as células acidófilas, coaguladas, sem núcleo podem persistir por semanas. Finalmente as células necrosadas são removidas por fragmentação e fagocitose dos restos celulares por leucócitos removedores e pela ação de enzimas lisossômicas proteolíticas trazidas pelos leucócitos que migram para a região. O processo de necrose de coagulação, com preservação da arquitetura geral do tecido, é característico da morte por hipóxia das células de todos os tecidos, exceto do cérebro. Num infarto (necroses por falta de irrigação de um tecido, ou seja, isquemia) com necrose coagulativa ocorre geralmente parada completa da circulação sangüínea nos capilares da área necrótica. Com isto não chegam neutrófilos nem macrófagos, que são células fagocitárias essenciais para a rápida ‘limpeza’ dos restos necróticos. As células mortas permanecem por longo tempo onde estavam. Ocorrem as alterações nucleares (picnose, seguida de cariólise; cariorrexe é mais rara) e eventualmente o núcleo desaparece totalmente. O citoplasma passa a eosinófilo. Este conjunto de alterações constitui a necrofanerose (ou manifestação morfológica da necrose). O tempo decorrido até este ponto é geralmente de poucos dias (tipicamente 4 dias a 1 semana). O material necrótico é removido lentamente a partir da periferia porque lá existe circulação capilar íntegra, de onde provêm células fagocitárias. A remoção do material necrótico por fagócitos é chamada heterólise. Macroscopicamente, a área de necrose coagulativa é firme e pálida/esbranquiçada (por ausência de circulação e pela desnaturação), bem delimitada do tecido normal. Quando a causa é isquêmica (infarto), é característica a forma em cunha, com o ângulo voltado para o centro do órgão, isto é, para o vaso ocluído. → Necrose coagulativa hemorrágica: ocorre no pulmão e no intestino, devido a dupla circulação desses órgãos. → Necrose coagulativa gangrenosa: é um termo geralmente usado em relação a um membro, especialmente a região inferior da perna, que perdeu seu suprimento sanguíneo e desenvolveu necrose de coagulação. É uma forma especial de necrose isquêmica em que o tecido necrótico sofre modificações por agentes externos como ar ou bactérias. Além disso, atinge várias camadas do tecido. Como por exemplo no cordão umbilical (fica negro e seco), nas extremidades inferiores, após obstrução vascular por aterosclerose, especialmente em diabéticos, traumatismos com lesão de vasos, moldes de gesso excessivamente justos, congelamento, etc. • Gangrena seca: a área necrótica perde água para o ambiente, ficando seca, retraída e com aspecto mumificado. Fica também negra, por alteração da hemoglobina. • Gangrena úmida: quando há uma infecção bacteriana concomitante, a necrose de coagulação é modificada pela ação da liquefação das bactérias e dos leucócitos que são atraídos para a região. • Gangrena gasosa: quando as bactérias contaminantes pertencem ao gênero clostridium, pode haver também produção de gases. Necrose liquefativa É característica de infecções bacterianas focais ou, ocasionalmente, fúngicas, pois os microorganismos estimulam o acúmulo de células inflamatórias. A morte celular do tecido nervoso central por hipóxia geralmente leva à necrose de liquefação. Independente da patologia, a liquefação digere completamente as células mortas. O resultado final é a transformação do tecido em uma massa viscosa. Se o processo foi iniciado por uma inflamação aguda, o material geralmente é amarelo cremoso, devido à presença de leucócitos mortos, sendo chamado de pus. Com frequência, o que se obtém é um abscesso, definido como uma cavidade formada por necrose de liquefação em um tecido sólido. Com a evolução do processo, o abscesso é envolvido por uma cápsula fibrosa que guarda seu conteúdo. Necrose gordurosa Áreas de destruição de gordura que ocorre tipicamente como resultado de lípases pancreáticas ativadas no parênquima pancreático e na cavidade peritoneal. Isso ocorre na grave emergência abdominal, conhecida como pancreatite aguda. Necrose gordurosa = esteatonecrose Presença de triglicerídeos no tecido adiposo (depósitos esbranquiçados). SAPONIFICAÇÃO: ácidos graxos + Ca²⁺ e produzem áreas brancas visíveis. Necrose caseosa Necrose coagulativa + necrose liquefativa É a lesão característica da tuberculose. O termo caseoso é derivado da aparência macroscópica semelhante a queijo branco na área de necrose. Ao contrário da necrose de coagulação, a arquitetura tecidual está completamente destruída. ApoptoseÉ a parte do equilíbrio entre a vida e a morte das células e determina que uma célula deve morrer quando não tiver mais utilidade ou quando puder ser lesiva ao organismo maior. Também é um mecanismo de defesa, destruindo as células infectadas com patógenos ou aquelas em que ocorrem alterações químicas. Morte celular individual → corpos apoptóticos → fagocitose por macrófagos. Não está associada ao desencadeamento do processo inflamatório! Via intrínseca: mitocondrial Célula normal: a célula recebe sinais de sobrevivência (fatores de crescimento). Sinais e proteínas antiapoptóticas: a BCL-2 bloqueia que o citocromo C saia da mitocôndria. Lesão celular: se o sinal tem algum defeito, a BCL-2 entende que não precisa ficar na célula, fazendo o citocromo C sair da mitocôndria e ativas a via das caspases, que desencadeia a apoptose. Outra situação: uma lesão no DNA ativa o gene pré-apoptótico (TP53) que faz a proteína P53 (antagonista da BCL-2), está abre o canal da mitocôndria e libera o citocrommo C, induzindo a apoptose. Via extrínseca: receptor da morte Na membrana há um receptor de morte (FAS), que identifica a célula infectada e ocorre a interação ligante/receptor (FAS e FAZ Ligante). Conjunto de proteínas no citoplasma (FAAD), que se lida ao FAZ quando ativa o início da apoptose. É iniciada pela ativação de receptores de morte celular presentes em várias células. Esses receptores são membros da família TNF (contém um domínio citoplasmático envolvido nas interações proteína-proteína chamado de domínio de morte, pois é essencial para sinais de apoptose). Os receptores são TNF-1 e FAZ, possuem domínios de morte, que operam como pontos de atracamento para os domínios de morte de outras proteínas que participam do processo sinalizador, acarretando a apoptose. Após essa ligação ocorre uma cascata (FAAD) de sinalização para a apoptose. Adaptações celulares • Hipertrofia; • Hiperplasia; • Atrofia; • Metaplasia; • Displasia. Hipertrofia A hipertrofia se refere a um aumento no tamanho das células, resultando em um aumento no tamanho do órgão. Assim, o órgão hipertrofiado não tem nenhuma célula nova, só células maiores. O aumento das células não é devido a edema, mas à síntese de mais componentes estruturais. A hipertrofia por ser fisiológica (útero na gestação, musculação) ou patológica (doença de chagas, hipertensão arterial), sendo causada pelo aumento da demanda funcional ou por estímulos hormonais específicos. As células musculares estriadas do coração e dos músculos esqueléticos são capazes de desenvolver um grau acentuado de hipertrofia, talvez devido ao fado de que não podem se adaptar adequadamente ao aumento da demanda metabólica através de divisões mitóticas e produção de mais celular para dividir o trabalho. Microscopicamente: célula maior, núcleo em formato de chifre de viado. Atrofia Redução no tamanho da célula devido à perda de substância celular. Diminui o volume celular, diminui a síntese proteica e diminui o número de células. • Por desuso (fratura óssea ou paralisia); • Diminuição do suprimento sanguíneo (atrofia cerebral em idosos); • Compressão (por tumor de adrenal, por exemplo); • Insuficiência de nutrientes (caquexia). Hiperplasia Significa um aumento no número de células de um órgão ou tecido, geralmente resultando em um aumento do seu volume. Apesar de a hiperplasia e de a hipertrofia serem processos distintos, frequentemente ocorrem juntas e podem ser desencadeadas pelos mesmos estímulos externos. Hormonal: espessamento do endométrio na menstruação, glândula mamaria na gestação, hematopoiese. Compensatória: fígado após hepatectomia parcial. Patológicas: hormonais (excesso), gastropatia hipertrófica (doença de menetrier, perda de peso, diarreia e edema), pólipos gástricos (gastrite crônica, hiperplasia reacional). Solo fértil para o câncer! Metaplasia É uma alteração reversível na qual um tipo de célula adulta (epitelial ou mesenquimal) é substituída por outro tipo de célula adulta. Isso pode representar uma substituição de adaptação de células que são sensíveis ao estresse por tipos celulares mais capazes de sobreviver ao ambiente adverso. É histologicamente saudável, mas não é o certo daquele local, apenas se adapta á alguma situação. Etiologia: • Agressão mecânica de longa duração; • Ação repetida de calor associada a substâncias químicas, como a ação de alimentos quentes, como o chimarrão; • Ação irritativa inflamatória como a ação do fumo sobre a mucosa brônquica; • Infecção viral (HPV). É completamente reversível! Displasia Refere-se ao crescimento e maturação desordenados dos componentes celulares de um tecido, o tecido perde a diferenciação celular. Ao considerar a displasia, o aspecto normal por ser perturbado por: • Variações no tamanho e na célula; • Aumento, irregularidade e hipercromatismo dos núcleos; • Arranjo desordenado das células do epitélio. Resposta proliferativa atípica da célula frente ao agente agressor, alteração da arquitetura celular. Célula displásica: perda de diferenciação, atipia nuclear e atipia estrutural. Exemplos: • Cérvice uterina; • Esôfago de Barret. A displasia é uma lesão pré- neoplásica, no sentido de que representa uma fase necessária na evolução celular de múltiplos estágios até aparecer o câncer.
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