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Laísa Dinelli Schiaveto TECIDO CONJUNTIVO VISÃO GERAL O tecido conjuntivo é responsável pelo abastecimento e manutenção da forma do corpo. Este papel mecânico é dado pela matriz extracelular (MEC) que conecta e liga as células e órgãos, dando, desta maneira suporte ao corpo. O tecido conjuntivo compreende um grupo de células com características diversificadas imersas em matriz extracelular (MEC). A matriz extracelular é formada por fibras proteicas e substância fundamental. Então, de maneira estrutural, este tecido é composto por células, fibras proteicas e substância fundamental. O tecido conjuntivo forma um compartimento vasto e contínuo em todo corpo. É limitado pelas lâminas basais dos epitélios e do tecido muscular e nervoso. ORIGEM O tecido conjuntivo origina-se do mesênquima, que é um tecido embrionário formado por células alongadas (células mesenquimais). Estas células têm um núcleo oval, com cromatina fina e nucléolo proeminente. Possuem muitos prolongamentos citoplasmáticos e são imersas em uma matriz extracelular abundante e viscosa com poucas fibras. O mesênquima se origina principalmente a partir do folheto embrionário intermediário, o mesoderma. As células mesenquimais migram de seu sítio de origem e envolvem e penetram nos órgãos em desenvolvimento. As células mesenquimais dão origem também às células do sangue, dos vasos sanguíneos e dos tecido musculares. CLASSIFICAÇÃO FUNÇÕES • Sustentação: serve de suporte para o tecido epitelial, muscular e nervoso. • Preenchimento: preenche espaços entre outros tipos de tecidos. • Armazenamento: armazenam lipídios (tecido conjuntivo propriamente dito e tecido adiposo) e glicosaminoglicanas e eletrólitos (tecido conjuntivo frouxo). • Defesa: em sua constituição estão incluídas células fagocitárias (macrófagos) e células produtoras de anticorpos (plasmócitos), além da substância fundamental (substância viscosa que funciona como barreira evitando a penetração de bactérias e outras partículas inertes que atingem o conjuntivo). • Reparação: áreas destruídas por inflamações ou lesões traumáticas são preenchidas novamente por tecido conjuntivo. • Transporte: ocorre transporte de nutrientes e produtos metabólicos pelos capilares sanguíneos do tecido conjuntivo para diversos tecidos do corpo. MATRIZ EXTRACELULAR (MEC) A matriz extracelular (MEC) é uma rede estrutural complexa e intrincada, que circunda e sustenta as células no tecido conjuntivo. A matriz extracelular proporciona suporte mecânico e estrutural para o tecido conjuntivo. Influencia a comunicação extracelular e fornece vias para a migração celular. Ela não serve apenas como uma rede para estabilização da estrutura física dos tecidos. Possui, também, função importante nas interações célula- célula e célula-matriz, participando assim da integridade dos tecidos. COMPOSIÇÃO FIBRAS PROTEICAS: a matriz extracelular contém uma variedade de fibras, como fibras colágenas, elásticas e reticulares, que são formadas por diferentes tipos de proteínas estruturais. SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL: é uma substância viscosa e altamente hidrofílico (grande afinidade com a água). Laísa Dinelli Schiaveto Consiste, principalmente, por: proteoglicanos, glicosaminoglicanos (GAGs) e glicoproteínas multiadesivas. Estas macromoléculas, ligam-se a proteínas receptoras (integrinas) presente na superfície de células bem como a outros componentes da matriz, fornecendo força tênsil e rigidez à matriz. FIBRAS DO TECIDO CONJUNTIVO Cada um dos tipos de fibra é produzido por fibroblastos e composto de proteínas, que consistem em cadeias peptídicas longas. Os tipos de fibras do tecido conjuntivo são: fibras colágenas, fibras elásticas e fibras reticulares. FIBRAS COLÁGENAS As fibras colágenas apresentam os componentes estruturais mais abundantes do tecido conjuntivo. As fibras colágenas são flexíveis e têm força tênsil notavelmente alta. São estruturas onduladas de largura variável. E, são vistas como feixes de subunidades filamentosas finas à fibrilas colágenas. As fibrilas colágenas exibem uma sequência de bandas transversais, que se repetem a cada 68nm ao longo do comprimento da fibrila. Isto, reflete o arranjo das moléculas que formam a fibrila. Uma molécula de colágeno (tropocolágeno) apresenta cabeça e cauda. Em cada fibrila, as moléculas de colágeno estão alinhadas cabeça com cauda em fileiras que se sobrepõem de um quarto do comprimento da molécula em relação as das fileiras adjacentes. A força tênsil da fibrila é dada por ligações covalentes entre as moléculas de colágeno de fileiras adjacentes. Uma molécula de colágeno consiste em três cadeias polipeptídicas, conhecidas como cadeia a. Estas cadeias se entrelaçam formando uma tríplice hélice dextrogira. • Glicina se repete com frequência • Hidroxilisina ou Hidroxiprolina antecedem a glicina, que é precedida pela prolina. Participam da estabilização da tríplice hélice por meio das pontes de hidrogênio • Grupos de açucares estão ligados à hélice; dessa maneira, o colágeno é descrito como glicoproteína Nem todas as cadeias a que constituem a hélice são iguais. Elas variam quanto ao tamanho (600 a 3000 aminoácidos) constituindo, portanto, diferentes tipos de colágenos. Existem 42 tipos de cadeias a e 29 tipos diferentes de colágenos. As cadeias a podem ser: Laísa Dinelli Schiaveto • Homotrimétrica: cadeias alfa idênticas • Heterotrimétrica: pelo menos uma cadeia alfa distinta CLASSES DE COLÁGENO A maioria das moléculas de colágeno sofre polimerização em agregados supra moleculares, como fibrilas ou redes, e são classificados em vários subgrupos, de acordo com suas semelhanças estruturais e sequência de seus aminoácidos: Colágenos Fibrilares: tipos I, II, III, V e XI; formam as fibrilas; (pele, tendão, osso, dentina, cartilagem, músculo, placenta) Colágenos associados à fibrilas: tipos XII, XIV, XVI, XX, XXI e XXII; estabilidade do tecido; (cartilagem, pele fetal) Colágenos formadores de rede hexagonal: tipos VIII e X; ancoragem; (interface epitélio-conjuntivo) Colágenos transmembrana: tipos XIII, XVII, XXV e XXIII; alguns associados às junções especializadas da membrana Multiplexinas: XV e XVIII; da membrana basal Colágenos formadores da membrana basal: IV, VI e VII; estrutura do colágeno e com as fibrilas de interação da membrana basal com a matriz extracelular BIOSSÍNTESE DAS FIBRAS COLÁGENAS A formação das fibras colágenas envolve eventos que ocorrem tanto dentro quanto fora do fibroblasto. A produção de colágeno fibrilar (I, II, III, V e XI) envolve uma série de eventos que ocorrem no interior do fibroblasto, que leva à produção do pró-colágeno, o precursor da molécula de colágeno. A produção do pró- colágeno ocorre em organelas citoplasmáticas envolvidas por membrana, enquanto que a montagem das moléculas de colágeno para formar as fibrilas ocorrem em espaços extracelulares. Eventos Intracelulares 1. Formação do mRNA no núcleo; 2. Início da síntese, pelos ribossomos, de pró-cadeias a com sequências sinal; 3. Síntese de pró-cadeias a no RER; 4. Hidroxilação dos resíduos de prolina e lisina (tendo a vitamina C como cofator) e clivagem da sequência sinal da pró-cadeia a; 5. Glicolisação de resíduos específicos de hidroxilisila no RER; 6. Formação da tríplice hélice de pró-colágeno a partir da extremidade C-terminal para a extremidade N-terminal, de modo semelhante a um zíper; 7. Estabilização da tríplice hélice pela formação de pontes de hidrogênio e de dissulfeto intra intercadeias auxiliados por proteínas chaperonas; 8. Transporte de moléculas de pró-colágeno para o complexo de Golgi; 9. Empacotamento, em vesículas secretoras das moléculas de pró-colágeno; 10. Movimento das vesículas para a membrana plasmática, auxiliado pelas proteínas motoras moleculares associadas a microtúbulos. EventosExtracelulares 11. Exocitose de vesículas contendo moléculas de pró- colágeno; 12. Clivagem dos domínios N (pró-colágeno helicoidal) e pró-colágeno C (globular) das moléculas de pró- colágeno pelas enzimas pró-colágeno N e C proteinases; 13. Polimerização (automontagem) das moléculas de colágeno em fibrilas colágenas (ocorre nas reentrâncias da membrana dos fibroblastos) com formação de ligações cruzadas covalentes; 14. Associação de outros tipos de colágenos nas fibrilas colágenas. Laísa Dinelli Schiaveto DEGRADAÇÃO DAS FIBRAS COLÁGENAS As fibras colágenas são degradadas e ressintetizadas constantemente, porém ocorre lentamente. Estes processos possibilitam o crescimento e a remodelação do tecidos. A meia vida das moléculas de colágeno varia entre alguns dias a vários anos. A fragmentação inicial das moléculas de colágeno insolúveis ocorre por meio de desgaste mecânico, da ação de radicais livres ou da clivagem por proteinases. A degradação posterior é completada por enzimas específicas, denominadas proteinases. Os fragmentos de colágenos resultantes são então fagocitados por macrófagos e, em seguida, degradados por suas enzimas lisossômicas. OBS: Degradação excessiva do colágeno em várias doenças como: artrite reumatoide e osteoporose. As fibras colágenas são degradadas principalmente por duas vias diferentes: A degradação proteolítica ocorre fora das células por meio da atividade de enzimas denominadas metaloproteinases da matriz (MMPs). Tais enzimas são sintetizadas e secretadas na MEC por uma variedade de células do tecido conjuntivo, algumas células epiteliais e células cancerosas. As MMPs incluem colagenases, gelatinases, estromelisinas, matrisilinas, MMPs tipo membrana e metaloelastases dos macrófagos. A atividade das MMPs pode ser especificamente inibida por inibidores teciduais das metaloproteinases (TIMP). A degradação fagocítica ocorre no meio intracelular e é realizada por macrófagos que removem componentes alterados do MEC. Os fibroblastos também são capazes de fagocitar e, em seguida, degradar fibrilas colágenas dentro de seus lisossomos. FIBRAS ELÁSTICAS As fibras elásticas são compostas por três tipos de fibras: oxitalânica, elaunínica e elástica. A estrutura do sistema de fibras elásticas se desenvolve através de três estágios sucessivos. ESTÁGIOS No primeiro estágio, as fibras oxitalânicas consistem em feixes de microfibrilas de 10nm de diâmetro compostas de diversas glicoproteínas, entre as quais uma molécula muito grande, denominada fibrilina. As fibrilinas formam o arcabouço necessário para deposição da elastina. As fibrilinas defeituosas resultam na formação de fibras elásticas fragmentadas. As fibras oxitalânicas podem ser encontradas nas fibras da zônula do olho e em certos locais da derme, onde conecta o sistema elástico com a lâmina basal. No segundo estágio, ocorre uma deposição irregular de proteína elastina entre as microfibrilas oxitalânicas, formando as fibras elaunínicas. Estas estruturas são encontradas ao redor das glândulas sudoríparas e na derme. No terceiro estágio, a elastina continua a acumular-se gradualmente até ocupar todo o centro do feixe de microfibrilas, as quais permanecem livres apenas na região periférica. Estas são as fibras elásticas, o componente mais numeroso do sistema elástico. CARACTERÍSTICAS à As fibras oxitalânicas não possuem elasticidade, mas são altamente resistentes as forcas de tração, enquanto as fibras elásticas, ricas em proteína elastina, distendem-se facilmente quando tracionadas. à As fibras elásticas (em geral), por usar diferentes porções de elastina e microfibrilas, constitui uma família de fibras com características funcionais variáveis capazes de se adaptar às necessidades locais dos tecidos. à As principais células produtoras de elastina são os fibroblastos e o músculo liso dos vasos sanguíneos. Antes da elastina madura forma-se a proelastina, uma mólecula globular de 70kDa de massa, que, no espaço extracelular, polimeriza-se para formar a elastina, uma glicoproteína com consistência de borracha que predomina nas fibras elásticas maduras. à A elastina, como a proteína de colágeno, é rica em glicina e em prolina. Além destes, a elastina contém dois aminoácidos incomuns, a desmosina e a isodesmosina, formados por ligações covalentes entre quatro resíduos de lisina. Estas ligações parecem ser responsáveis pela consistência elástica da elastina. Laísa Dinelli Schiaveto FIBRAS RETICULARES As fibras reticulares são formadas predominantemente por colágeno tipo III. Elas são extremamente finas, com um diâmetro entre 0,5 a 2µm, e formam uma rede extensa em certos órgãos. As fibras reticulares contêm 6-12% de hexoses (açúcares), enquanto as fibras de colágeno contêm até 1%. As fibras reticulares são particularmente abundantes em músculo liso, endoneuro e nas trabéculas dos órgãos hematopoéticos como o baço, nódulos linfáticos, medula óssea vermelha. O pequeno diâmetro e a disposição frouxa das fibras reticulares criam uma rede flexível em órgãos que são sujeitos a mudanças fisiológicas de forma ou volume, como as artérias, baço, fígado, útero e camadas musculares do intestino. CÉLULAS DO TECIDO CONJUNTIVO As células do tecido conjuntivo podem ser residentes ou errantes. As células que compõe a população de células residentes são relativamente estáveis; em geral, exibem pouco movimento e podem ser consideradas como residentes permanentes do tecido. FIBROBLASTO: É a célula mais comum do tecido conjuntivo e produz uma série de substâncias, como a proteína colágeno, a elastina, os glicosaminoglicanos, os proteoglicanos, as glicoproteínas multiadesivas e, principalmente, os fatores de crescimento, que são encarregados de controlar a proliferação e a diferenciação celular. O seu núcleo é ovoide, grande, fracamente corado, com cromatina fina e nucléolo proeminente. Em geral, o fibroblasto raramente se dividem em pessoas adultas. Quando o fibroblasto amadurece, torna-se um fibrócito, o qual apresenta uma baixa ou nula atividade metabólica. O seu núcleo é menor, mais delgado e corado, e tende a um aspecto fusiforme. MACRÓFAGO: Deriva de célula precursora da medula óssea que se divide, produzindo o monócito, o qual circula no sangue. Quando esse monócito cruza as paredes de pequenos vasos e penetra o tecido conjuntivo, sofre um processo de amadurecimento e adquire características morfológicas e funcionais de macrófago. Logo, monócito e macrófago são a mesma célula em diferentes estágios de maturação (assim como os fibroblastos e os fibrócitos). O macrófago atua como elemento de defesa, fagocitando restos celulares, fragmentos de fibra da matriz extracelular, células cancerosas, bactérias e elementos inertes que penetram no organismo. O seu núcleo é ovoide, semelhante ao formato de um rim. Laísa Dinelli Schiaveto ADIPÓCITO: É um a célula do tecido conjuntivo que se tornou especializada no armazenamento de energia na forma de triglicerídeos. MASTÓCITO: É uma célula globosa, grande, que cora intensamente e com um núcleo pequeno, esférico e central. A sua principal função é estocar mediadores químicos de resposta inflamatória, como a histamina e a heparina. Portanto, tem um papel muito ativo nas inflamações, nas reações alérgicas e nas infestações parasitárias. CÉLULA-TRONCO ADULTA: Residem em locais específicos (denominados nichos) em vários tecidos e órgãos. São difíceis de distinguir de outras células do tecido conjuntivo. A população de células transitórias consiste principalmente em células provenientes do sangue que migraram para o tecido em resposta a estímulos específicos. LINFÓCITO: É a única célula do organismo capaz de reconhecer especificamente diferentes antígenos. Possui citoplasma escasso, núcleo esférico e que ocupa boa parte da célula. PLASMÓCITO: É umacélula grande e ovoide, com um núcleo esférico e excêntrico. Além disso, é notável no núcleo partes de cromatina dispersas, formando espaços claros e escuros, semelhantes a uma roda de carroça. Os plasmócitos estão presentes em inflamações crônicas. NEUTRÓFILO: É o leucócito mais numeroso, com uma baixa vida média e sendo possível observar um núcleo Laísa Dinelli Schiaveto multilobulado (3 a 4 lóbulos unidos por filamentos finos). É a primeira célula de defesa contra microrganismos. EOSINÓFILO: Apresenta um núcleo bilobulado unido por um fino filamento de cromatina. Ele é requisitado quando há infecção parasitária ou processos alérgicos. É responsável por modular a atividade dos mastócitos, diminuindo os efeitos das suas substâncias vasoativas. BASÓFILO: Tem um núcleo volumoso em forma de “S”, com grânulos grandes, porém é de difícil visualização dada a sua baixa quantidade no tecido conjuntivo. MONÓCITO: É a maior célula no sangue periférico e é mononuclear. Seu núcleo é irregular riniforme e seu citoplasma é azul acinzentado, com finas granulações azurófilas; grânulos riscos em esterase (hidrolases). Tem a presença de vacúolos ou inclusões citoplasmáticas. Os monócitos permanecem cerca de 8h no sangue periférico. Passam para o tecido onde atuam como macrófagos, fazendo parte do Sistema Mononuclear Fagocitário (SMN). E, sua principal função é a fagocitose e integração da imunidade celular X humoral.