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1 TUTORIAL 01 – CURIOSIDADE Módulo V KAMILA MARAGNO PERUCH - 192 • Transporte de hemoglobina → O2 aos tecidos ➢ Quando livre no plasma, 3% da Hb extravasam para o LI → por isso fica dentro das hemácias • Contém anidrase carbônica que catalisa reversivelmente a reação entre CO2 e H2O, aumentando muito a velocidade → possibilita que a água do sangue transporte CO2 como HCO3 para os pulmões → tamponamento acido base • Discos bicôncavos com 7,8 microm. de diâmetro e 2,5 de espessura nas bordas e 1 no centro • Volume médio de 90microm cúbicos • Tem excesso de membrana celular em relação ao material interno para facilitar a deformação sem causar ruptura da célula • Número médio por mm cúbico → 5200000 nos homens e 4700000 nas mulheres → +-300000 • O eritrócito gera energia do ATP pela via glicolítica anaeróbia Hemoglobina • 34g a cada 100ml de células → não ultrapassa esse valor pelo limite metabólico de formação da Hb • Em pessoas normais a % de Hb é próxima do máximo → quando a produção é deficiente, a % pode diminuir consideravelmente → diminui o volume da hemácia • Quando o hematócrito (porcentagem de sangue nas células → 40 a 45%) e a quantidade de Hb estão normais, o sangue contém 15g de Hb por 100ml (mulheres 14) • Cada grama de Hb é capaz de se combinar com 1,34 ml de O2 com saturação de 100% → máximo de 20ml de O2 a cada 100ml de sangue (mulheres 19ml) Produção de Hemácias • Primeiras semanas → hemácias nucleadas produzidas no saco vitelino • 2º trimestre → fígado principal, com baço e linfonodos • Último mês e após o nascimento → medula óssea • Ate os 5 anos → a medula de quase todos os ossos produz hemácias → a medula dos ossos longos fica gordurosa a partir dos 20 anos e deixa de produzir • Após → vertebras, esterno, costelas e íleo → menos produtivo conforme idade FORMAÇÃO DAS CÉLULAS SANGUÍNEAS - HEMATOPOESE • Maioria dos elementos figurados do sangue precisa ser reposto continuamente → feedback negativo regula a contagem → hemácias e plaquetas geralmente constantes → leucócitos variam em resposta a patógenos • Antes do nascimento → saco vitelino → fígado, baço, timo e linfonodos → medula vermelha se torna o principal no último tri • Medula óssea vermelha → tecido conjuntivo muito vascularizado nos espaços entre as trabéculas do tecido esponjoso → encontrada principalmente no esqueleto axial, nos cíngulos dos membros, e nas epífises dos ossos longos ➢ 0,05 a 0,1% das células da MV são CT pluripotentes → capazes de se desenvolver em vários tipos ➢ Com o envelhecimento → a velocidade de formação diminui → MV se torna inativa e é substituída pela amarela, formada de células adiposas → pode voltar a MV em casos extremos • CT pluripotente → pequena parcela se autorrenova e a outra parte continua se reproduzindo ➢ As primeiras a serem geradas são as progenitoras → unidades formadoras de colônia (UFC) (comprometidas) → UFC- Eritrócitos ou X Fatores de crescimento → regulam a diferenciação e proliferação de células • Eritropoetina aumenta os precursores da hemácia • Trombopoetina estimula a formação de plaquetas • Citocinas são glicoproteínas que regulam atividade de células de defesa ➢ Indutores de crescimento → exemplo intereucina-3 → promove o crescimento e reprodução de praticamente todos os tipos de CTC ➢ Indutores de diferenciação • A formação dos indutores é controlada por fatores externos → no caso das hemácias a baixa concentração de O2 no sangue → no caso de leucócitos, a exposição a patógenos 2 TUTORIAL 01 – CURIOSIDADE Módulo V KAMILA MARAGNO PERUCH - 192 DIFERENCIAÇÃO DAS HEMÁCIAS • CFU-E são estimuladas e formam o proeritoblasto → se divide formando eritoblastos basófilos, que se coram com substâncias básicas e possuem pouca Hb • Nas próximas gerações as células ficam com 34% de Hb, o núcleo se condensa até ficar bem pequeno, e o resíduo junto com o reticulo endoplasmático é absorvido e excretado → reticulócito, ainda um pouco basófilo → nesse estagio eles saem da medula e entram no capilar por diapedese (modificando a forma p passar nos poros) • O material basófilo desaparece de 1 a 2 dias e a célula se torna a hemácia madura ERITROPOETINA • Regulação precisa ser feita para que sempre tenha hemácias disponíveis para o transporte de O2 e as células não sejam numerosas a ponto de impedir o fluxo • Condições que diminuem a quantidade de O2 transportado aumentam a produção de hemácias → quando há anemia extrema por hemorragia por exemplo, a medula inicia produção alta ➢ Em grandes altitudes há maior demanda de transporte pelo ar rarefeito ➢ Insuficiência cardíaca, doenças pulmonares ➢ Estimulada também pela nore e epinefrina, e prostaglandinas • A eritropoetina → glicoproteína que age como hormônio, produzido em resposta à hipóxia • 90% formada nos rins e o resto pelo fígado → hipóxia do tecido renal aumenta o Fator Induzível por Hipóxia 1 → transcreve o gene da eritropoetina • O HIF-1 se liga ao elemento de resposta a hipóxia, no gene da eritropoetina → induz a transcrição de RNAm e aumenta a síntese • Efeito principal em baixo O2 → estimulação dos proeritroblasto a partir de CT e aceleração da produção • Ausência → forma poucas hemácias • Excesso em casos de muito ferro e outros nutrientes → intensidade aumenta ate 10x A Maturação dos Eritrócitos e a Vitamina B12 e Ácido Fólico • São necessárias para a formação de trifosfato de timidina, unidade essencial na produção de DNA • Caso ausentes prejudicam a maturação nuclear e divisão celular • As células eritroblasticas da medula não se proliferam com rapidez e produzem os macrócitos, hemácias maiores que o normal, com membranas frágeis, irregulares e com sobrevida curta • Anemia perniciosa causada pela deficiente absorção de B12 no intestino → se há atrofia da mucosa gástrica as células parietais não produzem fator intrínseco, necessário para absorção e transporte na corrente (fígado armazena B12 e libera se necessário) o Quantidade mínima 1 a 3 microg por dia → reserva 1000x maior no fígado • Ácido fólico facilmente destruído no cozimento, e na doença espru (doença do ID) tem pouca absorção FORMAÇÃO DA HEMOGLOBINA • Começa nos proeritroblasto e segue ate os reticulócitos → quando estes vão para a corrente sanguínea continuam formando Hb até se tornarem hemácias maduras B6 é uma coenzima dessa reação • A succil-CoA formada no CK se liga a glicina e forma pirrol → 4 pirróis se combinam e formam protoporfirina IX → ela se combina com ferro e forma o heme → cada heme se combina com a cadeia polipeptídica globina formando a cadeia de Hb • Cada cadeia (alfa, beta, gama e delta → variam com os aminoácidos) tem peso molecular de 16000 → 4 cadeias se ligam frouxamente e formam a hemoglobina → forma mais comum é a Hb A, com 2 alfa e 2 beta • Cada um dos 4 átomos de Fe na Hb pode se ligar a uma molécula de O2 → a natureza das cadeias determina a afinidade → tbm é influenciada temperatura, pH • Anemia falciforme → aminoácido valina é substituído pelo ácido glutâmico da cadeia B → quando essa Hb encontra hipóxia, forma-se cristais no interior da hemácia → impossibilita a passagem em capilares pequenos • O O2 se liga frouxamente a uma das ligações de coordenação do Fe e n com a valência → transportado como oxigênio molecular • Fatores que diminuem a afinidade e liberam O2 → aumento da 2,3 DPG enzima que enfraquece a ligação ➢ Aumento da temperatura e diminuição do PH → desvio à direita 3 TUTORIAL 01 – CURIOSIDADE Módulo V KAMILA MARAGNO PERUCH - 192 METABOLISMO DO FERRO Absorção → fígado secreta apotransferrina na bile → no intestino ela se liga ao ferro livre e a compostos férricos → transferrina → se liga a membrana e é absorvida lentamente por pinocitose → liberada nos capilares como transferrina plasmática • Essa absorção é baixa e muda develocidade conforme a necessidade → depende da saturação da transferrina e da hepcidina → controla a expressão de ferroportina o Forma ferrosa: Fe+2 (anaerobiose) o Forma férrica: Fe+3 ▪ Captado, interiorizado, e entregue à célula sobre a forma solúvel → +3 → ácido gástrico→ +2 ▪ Agentes redutores e quelantes: ácido ascórbico, glutationa e cisteína. o Ferro heme: principalmente carnes → biodisponibilidade 8x maior → Melhor absorvido o Ferro não-heme: principalmente vegetais → normalmente pelo transporte de transferrina → absorção menor • HFE: glicoproteína transmembrana. o É expressa em quase todas as células organismo (exceto cérebro). o Criptas duodenais em grande quantidade: maior absorção do ferro. • DMT1: Transportadora de metal divalente-1 o Superfície apical dos enterócitos: transporte do ferro do lúmen intestinal para dentro do enterócito. • O ferro livre é insolúvel e tóxico, então sempre ligado a proteínas de transporte ou funcionais • 4 a 5g corporais – 65% na hemoglobina, 4% mioglobina, 15-30 ferritina • Ferro absorvido no ID → sai do enterócito pela ferroportina • Se combina frouxamente no plasma com a b-globulina apotransferrina → forma transferrina e é transportado → excesso depositado nos hepatócitos e medula • No citoplasma o ferro se combina com a apoferritina e forma ferritina → ferro de deposito → quando há muito, pequena quantidade fica sob uma forma insolúvel, a hemossiderina • Quando o ferro plasmático diminui, o Fe da ferritina é mobilizado e transportado como transferrina → ela se liga fortemente aos receptores da membrana do eritroblasto → é ingerida pelo eritroblasto e libera o ferro nas mitocôndrias onde o heme é sintetizado • Quando há pouca transferrina no sangue → anemia homocrômica → transporte deficiente para os eritroblastos • Quando a hemácia é destruída o ferro é armazenado no reservatório de ferritina TEMPO DE MEIA VIDA AS HEMÁCIAS • Circulam por 120 dias antes de serem destruídas • As células maduram contêm enzimas capazes de metabolizar glicose e formar ATP → essas enzimas mantem a flexibilidade da membrana, o Fe na forma ferrosa (solúvel), e impedem a oxidação das proteínas da célula • Conforme as hemácias envelhecem esse sistema fica cada vez mais inativo e elas ficam frágeis → se rompem ao passar por lugares estreitos, como nas trabéculas estruturais da polpa vermelha, que medem 3microm • A Hb liberada é fagocitada por macrófagos principalmente nas células de kupffer no fígado, baço e medula → ao decorrer, liberam de volta para o sangue para a produção de novas hemácias ou para armazenamento como ferritina • Porção porfirina da Hb vai para o metabolismo da bilirrubina LEUCÓCITOS – GLÓBULOS BRANCOS • Unidades moveis do sistema imune • Formados na medula óssea (granulócitos, monócitos e linfócitos) e no tecido linfático (linfócitos e plasmócitos) • São especificamente transportados para áreas de infecção e inflamação para agir como defesa • Neutrófilos, eosinófilos e basófilos polimorfonucleares → aparência granular e múltiplos núcleos • Monócitos (e granulócitos) → protegem o corpo contra micro-organismos invasores, principalmente por fagocitose ou liberação de substâncias antimicrobianas ou inflamatórias que destroem o organismo agressor • Linfócitos e, ocasionalmente, plasmócitos → conexão com o sistema imune ➢ Plaquetas → fragmentos de megacariócitos da medula, são numerosos e ativam o mecanismo da coagulação sanguínea ➢ 7000 leucócitos e 300K de plaquetas por microL → Neutrófilos 62,0% → Eosinófilos 2,3% → Basófilos 0,4% → Monócitos 5,3% → Linfócitos 30,0% 4 TUTORIAL 01 – CURIOSIDADE Módulo V KAMILA MARAGNO PERUCH - 192 GÊNESE DOS LEUCÓCITOS • Células tronco pluripotentes formam as linhagens mielocítica e linfocítica, começando com o mieloblasto e linfoblasto • Granulócitos e monócitos formados na medula óssea → ficam armazenados até que sejam necessários → 3x o número de leucócitos circulantes está armazenado na medula → suprimento para 6 dias • Linfócitos e plasmócitos nos tecidos linfogênicos → linfonodos, baço, timo tonsilas, medula e nas placas de Peyer, abaixo do epitélio intestinal → maioria armazenados e um pouco circulante o Linfócitos T são pré-processadas no timo o Linfócitos B são pré-processados no fígado durante a parte média da gestação e medula óssea após • Os megacariócitos também são formados na medula, onde se fragmentam → os fragmentos (plaquetas ou trombocitos) passam para o sangue Tempo de Vida Leucocitária • Granulócitos → 4 a 8h na circulação e 4 a 5 dias nos tecidos • Em infecções graves essa vida se encurta algumas horas • Monócitos vivem de 10 a 20h no sangue → uma vez no tecido, aumentam seu volume e se transformam em macrófagos teciduais, podendo viver por meses • Linfócitos entram continuamente na circulação, junto com a drenagem da linfa → depois de algumas horas passam para os tecidos por diapedese, retornam à linfa e de volta ao sangue continuamente → sobrevida de semanas a meses • Plaquetas substituídas a cada 10 dias ANEMIAS → Deficiência de Hb, causada tanto por número deficiente de eritrócitos ou por quantidade insuficiente de Hb nas células. Anemia por perda de sangue • Reposição da parte liquida do plasma em 1 a 3 dias – baixa concentração de eritrócitos. • Concentração de eritrócitos se normaliza em 3 a 6 semanas. • Perda crônica – individua não reabsorve ferro suficiente para formar hemoglobina na mesma proporção que é perdida – gera eritrócitos muito menores – anemia microcítica hipocrômica. Anemia Aplásica • Falta de medula óssea funcionante – radiação, quimioterapia, inseticidas, benzeno de gasolina, lúpus eritematoso. • 50% dos casos não se sabem a causa – anemia aplásica idiopática. Anemia Megaloblástica • Perda de vitamina B 12, ácido fólico ou fator intrínseco – células crescem excessivamente. • Atrofia da mucosa gástrica – anemia perniciosa ou ainda gastrectomia total. • Portadores de espru intestinal desenvolvem essa anemia. • As células produzidas são de grande tamanho com formas bizarras e membranas frágeis – facilmente se rompem. Anemia Hemolítica • Células frágeis com ruptura fácil à medida que passam pelos capilares – particularmente baço. • Formação em quantidade normal, porém com tempo de sobrevida diminuído. • Esferocitose hereditária – eritrócitos muito pequenos e esféricos, incapazes de suportar forças de compressão. • Anemia falciforme – hemoglobina S com duas cadeias beta anormais. Quando exposto a baixas concentrações de oxigênio • precipita em longos cristais no interior do eritrócito, os quais alongam a célula. • Eritroblastose fetal – eritrócitos Rh+ são atacados por anticorpos da mãe Rh-, gerando uma rápida ruptura e gerando uma criança com anemia grave. Efeitos da Anemia • Sintomas começam a aparecer quando a Hb fica abaixo de 10g por dL - Viscosidade sanguínea cai até 1,5x a da água. • Diminuição da resistência de fluxo, quantidade maior de sangue flui pelos tecidos e retorna ao coração. • Dilatação dos vasos periféricos, aumentando ainda mais o retorno sanguíneo para o coração, aumentando o débito cardíaco. 5 TUTORIAL 01 – CURIOSIDADE Módulo V KAMILA MARAGNO PERUCH - 192 POLICETEMIA → aumento na quantidade de hemácias Policetemia Secundária • Hipóxia tecidual devido a quantidade pequena de oxigênio na atmosfera, os órgãos hematopoiéticos passam a produzir grande quantidade de eritrócitos adicionais. • Contagem de eritrócitos aumenta 30% do normal. Policetemia Vera (Eritremia) • Condição patológica, contagem pode atingir 7 a 8 milhões/mm 3 e o hematócrito em 60 a 70%. • Causada por aberração genética na linhagem de células hemocitoblásticas que produz as células sanguíneas. Células não param de produzir eritrócitos mesmo com uma saturação natural. • Aumento do volume sanguíneo total – sistema vascular ingurgitado.• Viscosidade aumenta do valor normal de 3x a água para 10x. Efeitos da Policetemia • Fluxo sanguíneo lento, diminuição do retorno venoso. Porém, com aumento do volume sanguíneo, aumenta o retorno venoso. Logo, ocorre uma compensação, não alterando muito comparado ao normal. • PA normal, com alguns casos de aumento. • Indivíduo com policetemia vera apresenta aparência sadia, com pele cianótica. EXAMES LABORATORIAIS ANEMIA → Caracterizada por hemoglobina < 13,5 g/dL e/ou hematócrito < 41 % em homens, e hemoglobina < 12,0 g/dL e/ou hematócrito < 36% em mulheres. Índices Hematimétricos → divide anemia em microcítica, normocítica e macrocítica • Sugere a natureza do defeito e pode indicar uma anomalia antes da anemia • VCM → volume corpuscular médio → 80-100fL o VCM alto durante poucas semanas no recém nascido e baixo no lactente, aumentando lentamente Contagem de Leucócitos e Plaquetas → faz a distinção entre anemia “pura” e pancitopenia (diminuição de granulócitos e plaquetas junto) • Sugere defeito da medula ou destruição de células • Em anemias hemolíticas e hemorragias, as contagens de neutrófilos e plaquetas estão aumentadas • Em infecções e leucemias a contagem de leucócitos quase sempre está alta Contagem de Reticulócitos → 0,5 a 2,5% normal • Aumenta na anemia e reflete uma resposta hematopoiética aumentada • Aumentos mais evidentes quando há hiperplasia na medula, hemorragias... RDW → Amplitude de Distribuição dos Glóbulos Vermelhos → 11 a 14% • Avalia a variação de tamanho das hemácias → anisocitose • Quando o valor está elevado no hemograma significa que os glóbulos vermelhos têm um tamanho superior ao normal o Anemia por deficiência de ferro; o Anemia megaloblástica; o Talassemia; o Doenças do fígado. o Tratamento quimioterápico ou com algum antiviral
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