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FACULDADE DO MÉDIO PARNAÍBA – FAMEP INSTITUTO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO COMENIUS - ISEC COORDENAÇÃO DE CURSO ENFERMAGEM MATERIAL DE PATOLOGIA BACHARELADO EM ENFERMAGEM Profª. Esp. MARIA JUCILEIDE ALVES SÃO PEDRO DO PIAUÍ, 2021 PATOLOGIA ALTERAÇÕES MORFOFUNCIONAIS DAS CÉLULAS, INTRODUÇÃO À PATOLOGIA: PRINCIPAIS CONCEITOS E PROCESSOS PATOLÓGICOS SAÚDE / DOENÇA UNIDADE I SÃO PEDRO DO PIAUÍ, 2021 ALTERAÇÕES MORFOFUNCIONAIS DAS CÉLULAS, INTRODUÇÃO À PATOLOGIA: PRINCIPAIS CONCEITOS E PROCESSOS PATOLÓGICOS SAÚDE / DOENÇA ➢ INTRODUÇÃO À PATOLOGIA A Patologia dedica-se ao estudo de alterações estruturais, bioquímicas e funcionais das células. É uma ponte entre as ciências básicas e a medicina clínica, sendo a base científica de toda medicina. O estudo da patologia está dividido entre Patologia Geral e Patologia Sistêmica. A Patologia Geral trata das reações das células e tecidos aos eventos nocivos, que, na maioria das vezes, não são específicas para um determinado tecido. Já a Patologia Sistêmica estuda as doenças específicas de cada órgão. DEFINIÇÃO: Etimologicamente Pathos: doença Logos: estudo. Estudo das alterações estruturais, bioquímicas e funcionais nas células, tecidos e órgãos visando explicar os mecanismos através dos quais surgem os sinais e sintomas das doenças.O conceito de patologia converge para os fenômenos mais comuns que são as doenças. A definição de doença relaciona-se com o conceito biológico de adaptação. Adaptação é uma propriedade geral dos seres vivos que se traduz pela capacidade de ser sensível às variações do meio ambiente e produz respostas capazes de adaptá-los. Pode-se definir saúde como um estado de adaptação do organismo ao ambiente físico, psíquico, ou social em que vive, sentindo-se bem e sem apresentar sinais ou sintomas. De forma completamente contraditória, a doença é um processo que implica na ausência de adaptação ao ambiente físico, psíquico ou social, no qual o indivíduo sente-se mal e apresenta alterações orgânicas visíveis. Portanto, podemos considerar que o conceito de saúde está relacionado com o ambiente em que o indivíduo vive, tanto no seu aspecto físico como também no psíquico e social. Alguns autores consideram que a saúde é a ausência de doença, porém, de acordo com Organização Mundial de Saúde: Saúde é "um estado de completo bem- estar físico, mental e social e não apenas a ausência de doença ou enfermidade OMS, 1947). De um modo prático, a Patologia pode ser entendida como a ciência que estuda as causas das doenças, os mecanismos que as produzem, os locais em que ocorrem e as alterações morfológicas e funcionais que apresentam. Tratando desses aspectos, a Patologia fornece as bases para o entendimento de outros elementos essenciais das doenças, como manifestações clínicas, diagnóstico, tratamento, evolução e prognóstico. Etiologia ou Causa Embora existam inúmeros fatores que causem a doença, todos podem ser agrupados em duas classes: genéticos (p. ex., mutações hereditárias e variantes genéticas associadas a doenças ou polimorfismos) e adquiridos (p. ex., doenças infecciosas, nutricionais, por agentes químicos ou físicos). O conceito de que um agente etiológico seja a causa de uma doença — desenvolvido a partir do estudo de infecções e de distúrbios hereditários monogênicos — não é aplicável à maioria das doenças. De fato, a maioria das nossas afecções comuns, como a aterosclerose e o câncer, é multifatorial e surge dos efeitos de vários estímulos externos em um indivíduo geneticamente suscetível. Acontribuição relativa da suscetibilidade hereditária e das influências externas varia nas diferentes doenças. (Robbins & Cotran) Patogenia Apatogenia se refere à sequência de eventos celulares, bioquímicos e moleculares que decorrem da exposição das células ou tecidos a um agente lesivo. O estudo da patogenia continua a ser um dos principais domínios da patologia. Mesmo quando a causa inicial é conhecida (p. ex., infecção ou mutação), ela se distancia por várias etapas da expressão da doença. Por exemplo, para entender a fibrose cística é essencial conhecer não apenas o gene defeituoso e o produto gênico, mas também os eventos bioquímicos e morfológicos que levam à formação dos cistos e fibrose nos pulmões, pâncreas e outros órgãos. Na verdade, como veremos ao longo do livro, genes mutantes subjacentes a um grande número de doenças já foram identificados, mas as funções das proteínas codificadas e como essas mutações provocam a doença — a patogenia — ainda não são totalmente compreendidas. Com mais pesquisas em genômica clínica, seremos capazes de relacionar as anormalidades moleculares específicas às manifestações das doenças e usar esse conhecimento para traçar novas abordagens terapêuticas. Por essas razões, o estudo da patogenia nunca foi, cientificamente, tão excitante ou tão relevante para a medicina. Alterações Morfológicas As alterações morfológicas referem-se às alterações estruturais nas células ou tecidos que são ora características de uma doença, ora diagnósticas de um processo etiológico. Tradicionalmente, a patologia diagnóstica, na sua prática, usa a morfologia para determinar o tipo da doença e acompanhar sua evolução. Embora a morfologia permaneça sendo uma peça fundamental para os diagnósticos, suas limitações se tornaram evidentes ao longo dos anos. Por exemplo, lesões morfologicamente idênticas podem surgir através de mecanismos moleculares distintos. Esse aspecto é mais impressionante no estudo dos tumores; cânceres de mama que são morfologicamente idênticos podem apresentar evolução, respostas terapêuticas e prognóstico completamente diferentes. Análises moleculares por técnicas, tais como sequenciamento de última geração começam a revelar diferenças genéticas que predizem o comportamento dos tumores, bem como sua resposta a diferentes terapias. Cada vez mais, as terapias-alvo específicas com base nas alterações moleculares estão sendo utilizadas para o tratamento dos cânceres. Por isso, o campo da patologia diagnóstica se expandiu a ponto de incluir biologia molecular e análise proteômica na análise das doenças. (Robbins & Cotran) Perturbações Funcionais e Manifestações Clínicas Os resultados finais das alterações genéticas, bioquímicas e estruturais nas células e tecidos são anormalidades funcionais, as quais provocam as manifestações clínicas (sinais e sintomas) das doenças, bem como a sua progressão (curso clínico e consequências). Assim, as correlações clinicopatológicas são muito importantes no estudo de doenças. Praticamente todas as formas de doenças começam com alterações moleculares ou estruturais nas células. O conceito da base celular de doenças foi originalmente apresentado no século XIX por Rudolf Virchow, considerado como o pai da patologia moderna. Iniciaremos, portanto, nossas considerações sobre patologia com o estudo das causas, mecanismos e alterações morfológicas e bioquímicas da lesão celular. Aagressão às células e à matriz extracelular tem como resultado final a lesão tecidual e orgânica, as quais determinam os padrões morfológicos e clínicos das doenças. (Robbins & Cotran) SAÚDE E DOENÇA A definição de doença pode ser entendida a partir do conceito biológico de adaptação, que é uma propriedade geral dos seres vivos representada pela capacidade de ser sensível às variações do meio ambiente (irritabilidade) e de produzir respostas (variações bioquímicas e fisiológicas) capazes de adaptá-los. Essa capacidade varia em diferentes espécies animais e em diferentes indivíduos de uma mesma espécie, pois depende de mecanismos moleculares vinculados, direta ou indiretamente, ao patrimônio genético. Pode-se definir saúde como um estado de adaptação doorganismo ao ambiente físico, psíquico ou social em que vive, de modo que o indivíduo se sinta bem (saúde subjetiva) e não apresente sinais ou alterações orgânicas (saúde objetiva). Ao contrário, doença é um estado de falta de adaptação ao ambiente físico, psíquico ou social, no qual o indivíduo se sente mal (sintomas) e/ou apresenta alterações orgânicas evidenciáveis (sinais). Para as ciências da saúde humana, é importante ainda considerar que o conceito de saúde envolve o ambiente em que o indivíduo vive, tanto no seu aspecto físico como também no psíquico e no social. Por essa razão, os diversos parâmetros orgânicos precisam ser avaliados no contexto do indivíduo. Número elevado de hemácias, por exemplo, pode ser sinal de uma policitemia se a pessoa vive ao nível do mar, mas representa apenas um estado de adaptação para o indivíduo que mora a grandes altitudes. Saúde e normalidade não têm o mesmo significado. A palavra saúde é utilizada em relação ao indivíduo, enquanto o termo normalidade (normal) é utilizado em relação a parâmetros de parte estrutural ou funcional do organismo. O normal (ou a normalidade) é estabelecido a partir da média de várias observações de determinado parâmetro, utilizando-se, para o seu cálculo, métodos estatísticos. Os valores normais para descrição de parâmetros do organismo (peso de órgãos, número de batimentos cardíacos, pressão arterial sistólica ou diastólica etc.) são estabelecidos a partir de observações de populações homogêneas, de mesma etnia, vivendo em ambientes semelhantes e cujos indivíduos são saudáveis segundo o conceito enunciado anteriormente. ➢ ELEMENTOS DE UMA DOENÇA Todas as doenças têm causa (ou causas) que age por determinados mecanismos, os quais produzem alterações morfológicas e/ou moleculares nos tecidos, que resultam em alterações funcionais no organismo ou em parte dele, produzindo manifestações subjetivas (sintomas) ou objetivas (sinais). A Patologia engloba áreas diferentes, como a Etiologia (estudo das causas), a Patogênese (estudo dos mecanismos), a Anatomia Patológica (estudo das alterações morfológicas dos tecidos que, em conjunto, recebem o nome de lesões) e a Fisiopatologia (estudo das alterações funcionais dos órgãos afetados). O estudo dos sinais e sintomas das doenças é objeto da Propedêutica ou Semiologia, cuja finalidade é fazer seu diagnóstico, a partir do qual se estabelecem o prognóstico, a terapêutica e a prevenção. Considerando esse aspecto, a Patologia pode ser dividida em dois grandes ramos: Patologia Geral e Patologia Especial. A Patologia Geral estuda os aspectos comuns às diferentes doenças no que se refere às suas causas, mecanismos patogenéticos, lesões estruturais e alterações da função. Por isso mesmo, ela faz parte do currículo de todos os cursos das áreas de Ciências Biológicas e da Saúde. Já a Patologia especial se ocupa das doenças de um determinado órgão ou sistema (Patologia do Sistema Respiratório, Patologia da Cavidade Bucal, etc.) ou estuda as doenças agrupadas por suas causas (Patologia das doenças produzidas por fungos, Patologia das doenças causadas por radiações, etc.). A doença não pode ser compreendida apenas por meio das medições fisiopatológicas, pois quem estabelece o estado da doença é o sofrimento, a dor, o prazer, enfim, os valores e sentimentos expressos pelo corpo subjetivo que adoece (CANGUILHEM; CAPONI, 1995. In: BRÊTAS; GAMBA, 2006). Para Evans e Stoddart (1990), a doença não é mais que um constructo que guarda relação com o sofrimento, com o mal, mas não lhe corresponde integralmente. Quadros clínicos semelhantes, ou seja, com os mesmos parâmetros biológicos, prognóstico e implicações para o tratamento, podem afetar pessoas diferentes de forma distinta, resultando em diferentes manifestações de sintomas e desconforto, com comprometimento diferenciado de suas habilidades de atuar em sociedade. O conhecimento clínico pretende balizar a aplicação apropriada do conhecimento e da tecnologia, o que implica que seja formulado nesses termos. No entanto, do ponto de vista do bem-estar individual e do desempenho social, a percepção individual sobre a saúde é que conta (EVANS; STODDART, 1990). Segundo o conceito de 1947 da Organização Mundial da Saúde (OMS), com ampla divulgação e conhecimento em nossa área, a saúde é definida como: “Um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não apenas a ausência de doença ou enfermidade”. Entre diversas outras abordagens possíveis para se entender o conceito de saúde, apresentaremos uma que nos parece mais útil à nossa discussão, a qual tem sido defendida por alguns autores (NARVAI et al., 2008). Pode-se então descrever a condição de saúde, didaticamente, segundo a soma de três planos: subindividual, individual e coletivo, apresentados a seguir em 1986, foi desenvolvida a VII Conferência Nacional de Saúde, na qual foram discutidos os temas saúde como direito; reformulação do Sistema Único de Saúde (SUS) e financiamento setorial. Nessa conferência adotou-se o seguinte conceito sobre saúde: A concepção fisiológica, iniciada por Hipócrates, explica as origens das doenças a partir de um desequilíbrio entre as forças da natureza que estão dentro e fora da pessoa. Essa medicina, segundo Myers e Benson (In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1992), centra-se no paciente como um todo e no seu ambiente, evitando ligar a doença a perturbações de órgãos corporais particulares. A concepção ontológica, por sua vez, defende que as doenças são “entidades” exteriores ao organismo, que o invadem para se localizarem em várias das suas partes (MYERS; BENSON. In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1992). Essas entidades não têm sempre o mesmo significado. Na medicina da Mesopotâmia e do Egito Antigo eram conotadas com processos mágico-religiosos ou com castigos resultantes de pecados cometidos pelos pacientes (DUBOS. In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1980). Na medicina moderna, com vírus (DUBOS. In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1980). A concepção ontológica tem estado frequentemente ligada a uma forma de medicina que dirige os seus esforços na classificação dos processos de doença, na elaboração de um diagnóstico exato, procurando identificar os órgãos corporais que estão perturbados e que provocam os sintomas. É uma concepção redutora que explica os processos de doença na base de órgãos específicos perturbados (MYERS; BENSON. In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1992). Assume que a doença é uma coisa em si própria, sem relação com a personalidade, a constituição física ou o modo de vida do paciente (DUBOS. In: ALBUQUERQUE; OLIVEIRA, 1980). “... em seu sentido mais abrangente, a saúde é resultante das condições de alimentação, habitação, educação, renda, meio ambiente, trabalho, emprego, lazer, liberdade, acesso e posse da terra e acesso a serviços de saúde. É assim, antes de tudo, o resultado das formas de organização social da produção, as quais podem gerar grandes desigualdades nos níveis de vida (BRASIL, 1986)” ➢ DIVISÃO DA PATOLOGIA: Tradicionalmente, o estudo da patologia é dividido em: Todas as doenças têm causa (ou causas) que atua(m) por determinados mecanismos, os quais produzem alterações morfológicas e/ou moleculares nos tecidos, que resultam em alterações funcionais no organismo ou em parte dele, produzindo manifestações subjetivas (sintomas) ou objetivas (sinais). A Patologia cuida dos aspectos de Etiologia (estudo das causas), Patogênese (estudo dos mecanismos), Anatomia Patológica (estudo das alterações morfológicas dos tecidos que, em conjunto, recebem o nome de lesões) e Fisiopatologia (estudo das alterações funcionais de órgãos e sistemas afetados). O estudo dos sinais e sintomas das doenças é objeto da Propedêutica ou Semiologia, cuja finalidade é fazer seu diagnóstico, a partir do qual se estabelecem o prognóstico, o tratamento e a prevenção Diferentes doenças têm componentescomuns. Pneumonite lobar, meningite purulenta e tuberculose são doenças diferentes que têm em comum o fato de serem causadas por bactérias e de apresentarem lesões inflamatórias. Considerando-se esse aspecto, a Patologia pode ser dividida em dois grandes ramos: Patologia Geral e Patologia Especial Patologia geral: Está envolvida com as reações básicas das células e tecidos a estímulos anormais provocados pelas doenças. Por isso é denominada patologia geral, doenças relacionadas a todos os processos patológicos, referentes às células. A Patologia Geral estuda os aspectos comuns às diferentes doenças no que se refere a suas causas, mecanismos patogenéticos, lesões estruturais e alterações da função. Por isso mesmo, faz parte do currículo de todos os cursos das áreas de Ciências Biológicas e da Saúde. Patologia Geral exige conhecimentos pelo menos razoáveis sobre os aspectos morfológicos, bioquímicos e fisiológicos das células e dos tecidos normais. Por tratar dos aspectos comuns às doenças, a Patologia Geral pode ser campo de especialização para qualquer profissional das áreas biológica e da saúde. Patologia especial: Examina as respostas específicas de órgãos especializados e tecidos a estímulos mais ou menos bem definidos. Todas as doenças têm causa (ou causas) que age(m) por determinados mecanismos, os quais produzem alterações morfológicas e/ou moleculares nos tecidos, que resultam em alterações funcionais do organismo ou parte dele, produzindo alterações subjetivas (sintomas) ou objetivas (sinais). Patologia Especial ocupa-se das doenças de um determinado órgão ou sistema (sistema respiratório, cavidade oral etc.) ou estuda as doenças agrupadas por suas causas (doenças infecciosas, doenças causadas por radiações etc. Objetivo conhecer os elementos comuns às diferentes doenças A patologia engloba áreas diferentes como: Etiologia: Estuda as causas gerais de todos os tipos de doenças, podendo ser determinado por fatores intrínsecos ou adquirido. etiologia é a origem da doença, que inclui as causas fundamentais e os fatores modificadores. Reconhece-se agora que as doenças mais comuns, como hipertensão, diabetes e câncer, são causadas por uma combinação de suscetibilidade genética herdada e várias influências ambientais. O entendimento dos fatores genéticos e ambientais causadores das doenças constitui o principal tema da medicina moderna. (Robbins & Cotran) Patogenia: É o processo de eventos do estímulo inicial até a expressão morfológica da doença. A patogenia refere-se às etapas do desenvolvimento da doença. Ela descreve como os fatores etiológicos iniciam as alterações moleculares e celulares que originam anormalidades estruturais e funcionais que caracterizam a doença. Enquanto a etiologia se refere a por que a doença surge, a patogenia descreve como a doença se desenvolve (Robbins & Cotran) Alterações Morfológicas: As alterações morfológicas, que são as alterações estruturais em células e tecidos, características da doença ou diagnósticos dos processos etiológicos. É o que pode ser visualizado macro ou microscopicamente. Fisiopatologia: Estuda os distúrbios funcionais e significado clínico. A natureza das alterações morfológicas e sua distribuição nos diferentes tecidos influenciam o funcionamento normal e determinam as características clínicas, o curso e também o prognóstico da doença. O estudo dos sinais e sintomas das doenças é objeto da Propedêutica ou Semiologia, que têm por finalidade fazer seu diagnóstico, a partir do qual se estabelecem o prognóstico, a terapêutica e a profilaxia. As definições da etiologia e da patogenia de uma doença não apenas são essenciais para a compreensão da doença, mas constituem também a base para o desenvolvimento de tratamentos racionais. Portanto, através da explicação das causas e do deenvolvimento da doença, a patologia fornece a fundamentação científica para a prática da medicina. Para dar o diagnóstico e orientar a terapia na prática clínica, os patologistas identificam alterações na aparência macro ou microscópica (morfologia) das células e tecidos, e as alterações bioquímicas nos fluidos corporais (como o sangue e a urina). Os patologistas também usam várias técnicas morfológicas, moleculares, microbiológicas e imunológicas que identificam as alterações bioquímicas, estruturais e funcionais que ocorrem nas células, nos tecidos e nos órgãos em resposta a lesão. Tradicionalmente, a disciplina é dividida em patologia geral e patologia sistêmica; a primeira enfoca as alterações das células e tecidos causadas por estímulos patológicos, enquanto a segunda examina as reações e anormalidades de diferentes órgãos especializados. Neste livro, abordaremos, em primeiro lugar, os princípios fundamentais da patologia geral e depois os processos para a progressão de uma doença específica, em diferentes órgãos. (Robbins & Cotran) Representação dos fenômenos apresentados nos processos patológicos(Daniel de Azevedo Teixeira) AGRESSÃO DEFESA ADAPTAÇÃO LESÃO Processo patológico é o conjunto de alterações morfológicas, moleculares e/ou funcionais que surgem nas células e nos tecidos após agressões. As alterações morfológicas que caracterizam as lesões podem ser observadas a olho nu (alterações macroscópicas) ou à microscopia de luz ou eletrônica (alterações microscópicas e submicroscópicas). As alterações moleculares, que muitas vezes se traduzem rapidamente em modificações morfológicas, podem ser detectadas por métodos bioquímicos e de biologia molecular. Os transtornos funcionais manifestam-se por alterações da função de células, tecidos, órgãos ou sistemas e representam os fenômeno nos fisiopatológicos. As doenças surgem e evoluem de maneiras muito variadas. As lesões são dinâmicas: começam, evoluem e tendem para a cura ou para a cronicidade. Por esse motivo, são também conhecidas como processos patológicos, indicando a palavra "processo" uma sucessão de eventos (que, nos processos burocráticos, ficam registrados em folhas sucessivas, numeradas, dentro de uma pasta). Por essa razão, o aspecto morfológico de uma lesão varia de acordo com o momento em que ela é examinada. O alvo dos agentes agressores são as moléculas, especialmente as macromoléculas de cuja ação dependem as funções vitais. Portanto, toda lesão se inicia no nível molecular. As alterações morfológicas celulares surgem em consequência de modficações na i estrutura das membranas, do citoesqueleto e de outros componentes, além do acúmulo de substâncias nos espaços intercelulares. A ação dos agentes agressores, qualquer que seja a sua natureza, se faz basicamente por dois mecanismos: (a) ação direta, por meio de alterações moleculares que se traduzem em modificações morfológicas; (b) ação indireta, através de mecanismos de adaptação que, ao serem acionados para neutralizar ou eliminar a agressão, induzem alterações moleculares que resultam em modificações morfológicas. Desse modo, os mecanismos de defesa, quando acionados, podem também gerar lesão no organismo Isso é compreensível, uma vez que os mecanismos defensivos em geral são destinados a destruir invasores vivos, os quais são formados por células semelhantes às dos tecidos; o mesmo mecanismo que lesa um invasor vivo (p. ex., um microrganismo) é potencialmente capaz de lesar também as células do organismo invadido (Fausto Edmundo Lima Pereira) Etapas sistemática dos processos patológicos Os processos patológicos são estabelecidos pode etapas que determinam os estágios de evolução da doença. Qualquer patologia inicia obrigatoriamente por uma CAUSA (agente agressor), mesmo que a causa não seja diagnosticada, o que chamamos de causa idiopática, mas sempre decorrida de uma causa. Após a causa, pode ocorrer o período de INCUBAÇÃO, período onde o indivíduo já tem contato com o agente agressor masainda não manifesta a doença. O PERÍODO PRODÔMICO é caracterizado pela manifestação de sintomas, porém, sintomas inespecíficos. O PERÍODO ESTADO é reconhecido como o estabelecimento definitivo da doença, com a presença de sintomatologia clássica da doença. (Daniel de Azevedo Teixeira) A Célula como Unidade de Saúde e Doença O Genoma O sequenciamento do genoma humano representou importante marco alcançado pela ciência biomédica. Publicado ainda em fase de projeto, em 2001, e, de forma mais detalhada, em 2003, as informações obtidas já levaram a avanços notáveis na Ciência e na Medicina. Desde então, tem havido diminuição exponencial dos custos do sequenciamento e aumento significativo na acumulação de dados. Agora, essa nova informação, literalmente na ponta dos dedos, promete revolucionar nossa compreensão acerca de saúde e doença. No entanto, embora o volume de dados acumulados seja formidável, cada vez mais nos damos conta de que apenas começamos a arranhar a superfície de sua complexidade; descobrir sua relevância para as doenças e para o desenvolvimento de novas terapias ainda é um desafio que anima e inspira tanto cientistas quanto o público leigo. (Robbins & Cotran) As principais classes de sequências não codificadoras de proteínas funcionais encontradas no genoma humano são: Aorganização do DNAnuclear. À microscopia óptica, o material genético nuclear está organizado em zonas dispersas e transcricionalmente ativas, chamadas eucromatina, ou em zonas densamente condensadas e transcricionalmente inativas, a heterocromatina; a cromatina também pode estar ligada mecanicamente à membrana nuclear, e uma perturbação da membrana nuclear pode, assim, influenciar a transcrição. Os cromossomos (como mostrado) só podem ser visualizados na microscopia óptica durante a divisão celular. Durante a mitose, eles são organizados em cromátides pareadas conectadas pelos centrômeros, que atuam como local para a formação de um complexo proteico denominado cinetócoro, o qual, por sua vez, regula a separação dos cromossomos na metáfase. Os telômeros são sequências de nucleotídeos repetidos que recobrem as extremidades das cromátides e permitem a replicação cromossômica repetida sem a perda de DNAdessas extremidades. As cromátides estão organizadas em braços curtos “P” (de petite, pequeno) e longos “Q” (“próxima letra do alfabeto”). O padrão de bandas característico das cromátides é atribuído ao teor de GC relativo (menor teor de GC nas bandas em relação às interbandas), com os genes tendendo a se localizar nas regiões de interbandas. Os cordões de cromatina individuais são compostos por uma cadeia de nucleossomos – DNAenrolado em torno de núcleos de histona octamérica –, com os nucleossomos conectados através dos segmentos de DNA. Os promotores são regiões de DNAnão codificante que iniciam a transcrição dos genes; eles estão na mesma cadeia e antes de seu gene associado. Os ativadores são elementos reguladores que podem modular a expressão gênica em distâncias de 100 kB ou mais, através de voltas recorrentes sobre os promotores e o recrutamento de fatores adicionais necessários para conduzir a expressão de espécies pré-RNAm. As sequências intrônicas são, subsequentemente, retiradas do pré-RNAm, a fim de produzir a mensagem definitiva, que é traduzida em proteína, sem as regiões 3’ e o 5’ não traduzidas (UTR). Além das sequências do ativador, do promotor e das UTR, elementos não codificantes são encontrados em todo o genoma, incluindo as repetições curtas, as regiões de ligação dos fatores de regulação, os RNAs regulatórios não codificantes e os transpósons. Organização das Histonas Embora praticamente todas as células do corpo contenham o mesmo material genético, as células terminalmente diferenciadas apresentam estruturas e funções distintas. É óbvio que os tipos celulares são diferenciados por programas linhagem- específicos da expressão gênica. Essas diferenças celulares tipo-específicas na transcrição e na tradução do DNAdependem de fatores epigenéticos (literalmente, fatores que estão “acima da genética”), os quais podem ser descritos da seguinte maneira • Histonas e fatores modificadores de histonas. Os nucleossomos consistem de segmentos de DNAcom 147 pares de base de extensão, enrolados em uma estrutura com um núcleo central de proteínas de baixo peso molecular, altamente conservadas (sob o aspecto filogenético [NRC]), chamadas histonas. O complexo DNA-histona resultante se assemelha a uma série de “contas de um colar” unidas por curtos segmentos de DNA, genericamente chamada cromatina. O DNAisolado e esticado de uma célula humana tem cerca de 1,8 m de comprimento, mas, enrolado nas histonas como num carretel, o DNApode ser compactado no interior de um núcleo tão pequeno quanto 7 a 8 micrômetros de diâmetro, a largura de um linfócito em repouso. Na maioria das vezes, o DNAnão está disposto de forma uniforme e compacta. Assim, à microscopia óptica, a cromatina nuclear se apresenta de duas formas básicas: (1) heterocromatina, citoquimicamente densa e transcricionalmente inativa, e (2) eucromatina, citoquimicamente dispersa e transcricionalmente ativa (Fig. 1-1). Aliás, é a porção da cromatina nuclear que está “desenrolada” que regula a expressão gênica e, portanto, determina a identidade e a atividade da célula. As histonas não são estáticas. Ao contrário, trata-se de estruturas altamente dinâmicas reguladas por uma série de proteínas nucleares e modificações químicas. Assim, os complexos de remodelagem da cromatina podem reposicionar os nucleossomos no DNA, expondo (ou ocultando) os elementos regulatórios dos genes, como os promotores. Os complexos “escritores de cromatina”, por outro lado, realizam mais de setenta modificações diferentes das histonas, genericamente designadas como marcações (marks). Essas modificações covalentes incluem metilação, acetilação ou fosforilação de resíduos de aminoácidos específicos nas histonas. Genes transcritos ativamente na eucromatina estão associados a marcações de histonas que tornam o DNA acessível às RNA-polimerases. Em contraste, genes inativos apresentam marcações de histonas que permitem a compactação do DNAem heterocromatina. Marcações de histonas são reversíveis por meio da atividade de “apagadores de cromatina”. Além disso, outras proteínas funcionam como “leitores de cromatina”, ao se ligarem às histonas que exibem marcações específicas, regulando, portanto, a expressão gênica. • Metilação de histonas. Lisinas e argininas podem ser metiladas por enzimas escritoras específicas; em particular, a metilação de resíduos de lisina nas histonas está associada à ativação ou à repressão transcricional, dependendo do resíduo de histona que está “marcado”. • Acetilação de histonas. Resíduos de lisina são acetilados por histonas acetiltransferases (HAT), cujas modificações tendem a abrir a cromatina e aumentar a transcrição. Por sua vez, essas alterações podem ser revertidas por histonas desacetilases (HDAC), levando à condensação da cromatina. • Fosforilação de histonas. Os resíduos de serina podem ser modificados pela fosforilação; dependendo do resíduo específico, o DNAé aberto para a transcrição ou condensado para se tornar inativo. • Metilação do DNA. Tipicamente, altos níveis de metilação do DNAem elementos reguladores de genes resultam no silenciamento transcricional. Assim como as modificações das histonas, a metilação do DNAé rigidamente controlada por metiltransferase, enzimas de desmetilação e proteínas ligadoras de DNAdesmetilado. • Fatores de organização da cromatina. Muito pouco se sabe sobre essas proteínas, as quais, acredita-se, ligam-se a regiões não codificantes e controlam as alças de DNAde longa extensão, o que se revela importante na regulação das relações espaciais entre os ativadores e os promotores de genes que controlam aexpressão gênica. (Robbins & Cotran) ➢ REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS: ROBBINS & COTRAN. Patologia — Bases Patológicas das Doenças, 9ª EDIÇÃO- 2016 ROBBINS, Patologia Básica / Vinay Kumar... [et al] ; [tradução de Claudia Coana... et al.]. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2013 BOGLIOLO, LUIGI, 1908-1981 Bogliolo, Patologia I (editor! Geraldo Brasileiro Filho. - 8.ed. - Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2011. FARIAS, J. L. Patologia Geral. 5. Ed. Guanabara. Rio de Janeiro, 2008
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