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Lesões Celulares Alguns tipos de injúria, duração e gravidade, juntamente com o tipo de célula e estado metabólico geram uma resposta, que é adaptativa para manter a funcionalidade da mesma. Quando a capacidade celular chega a certo limite, entra em sofrimento = lesão celular. Essa lesão pode ser: Reversível Irreversível morte celular. LESÕES Lesão ou processo patológico é o conjunto de alterações morfológicas, moleculares e/ou funcionas que surgem nos tecidos após agressões. LESÃO CELULAR REVERSÍVEL A célula agredida pelo estímulo nocivo sofre alterações funcionais e morfológicas, porém se mantém viva. A célula é capaz de se recuperar quando o estímulo nocivo é retirado. CAUSAS DE LESÃO CELULAR Privação de O2 Agentes físicos Agentes químicos e drogas Agentes infecciosos Reações imunológicas Alterações genéticas Desequilíbrios nutricionais PRIVAÇÃO DE OXIGÊNIO: A hipóxia causa lesão por reduzir a respiração oxidativa aeróbica. É uma causa extremamente importante e comum de lesão e morte celulares. As principais causas são: Redução do fluxo sanguíneo (isquemia); Redução da oxigenação do sangue (insuficiência cardiorrespiratória enfisema – pulmão escuro e endurecido); Redução da capacidade de transporte de O2 no sangue (anemia ou envenenamento); Perdas sanguíneas (hemorragia grave). AGENTES FÍSICOS: Traumatismo mecânicos Extremos de temperatura (queimaduras e frio profundo) Alterações bruscas de pressão atmosférica Radiações Choque elétrico AGENTES QUÍMICOS E DROGAS: A lista é muito grande de substâncias que podem danificar as células ou até mesmo causar a morte celular; Soluções de Glicose e Salinas Hipertônicas – lesões diretas ou por desequilíbrio hidroeletrolítico; Oxigênio em altas concentrações; Quantidades residuais de venenos (arsênico, cianeto, sais de mercúrio – lesões celulares em minutos e morte); Poluentes ambientais/ inseticidas/ monóxido de carbono; Drogas sociais como o álcool e uma variedade de drogas terapêuticas. AGENTES INFECCIOSOS: Variam desde agentes microscópicos até as tênias grandes/bactérias/fungos. Mecanismos diversos REAÇÕES IMUNOLÓGICAS: Reações lesivas a antígenos endógenos – doenças autoimunes. Reações imunes a microrganismos e substâncias ambientais (alergias alimentares). ALTERAÇÕES GENÉTICAS: Anomalias genéticas: ex: anemia falciforme Erros inatos do metabolismo – defeitos enzimáticos. Acúmulo de DNA danificado ou proteínas anormalmente sobradas levam à morte celular quando são irreparáveis. As variações genéticas (mutações) também podem influenciar a susceptibilidade das células à lesão por substâncias químicas e outros insultos ambientais. DESEQUILÍBRIOS NUTRICIONAIS: Os desequilíbrios nutricionais continuam a ser as principais causas de lesão celular. Deficiência proteico-calórica – número elevado de mortes. Deficiências de vitaminas específicas. Desnutrição autoinduzida – anorexia nervosa / bulimia. Excessos nutricionais: hipercolesterolemia – predispõe à aterosclerose; obesidade é associada a diabetes e câncer. SISTEMAS VULNERÁVEIS A AGRESSÃO Membranas celulares Respiração celular Síntese proteica Material genético. MECANISMOS DE LESÃO CELULAR Diminuição da produção de ATP múltiplos efeitos em cascata; Lesão mitocondrial também leva a esses múltiplos efeitos em cascata e extravasamento de proteínas pró-apoptóticas; Entrada de Ca2+ aumenta a permeabilidade mitocondrial e ativa múltiplas enzimas celulares; Aumento de ERO (espécies reativas do oxigênio) lesão aos lipídios, proteínas e DNA; Lesão de membrana pode ser na plasmática – perda de componentes celulares – e lisossômica – digestão enzimática dos componentes celulares. Proteínas anormalmente dobradas... DEPLEÇÃO DE ATP: No processo de isquemia, impede que o sangue flua para as estruturas seguintes, então as organelas sentem essa falta, principalmente a mitocôndria, cuja diminui sua fosforilação oxidativa, e com isso ocorre também diminuição de síntese de ATP, levando a demais reações e consequências: BOMBA SÓDIO-POTÁSSIO x LESÃO CELULAR: Tem a função de controlar a quantidade de soluto (íons) dentro da célula. Pega o excesso de sódio e leva para fora, já com o potássio, que está no meio externo, é levado para o meio interno da célula – porém depende de ATP para funcionar. Quando não tem ATP suficiente e a bomba para, o que traz de prejuízo para a célula? Leva a um excesso de sódio no interior da célula, deixando a célula mais hiperosmolar e a tendência natural do organismo quanto a isso é de tentar controlar a quantidade de soluto do meio externo e interno, através da diluição com a água. Quando a bomba para, há um maior influxo (entrada) de Ca2+, H2O e Na + e efluxo de K+ – que, na verdade, deveria entrar – e isso traz consequências. PAPEL DO CÁLCIO NA LESÃO CELULAR O excesso de influxo de Ca2+ deixa a célula mais positiva, levando a uma ativação das enzimas, por causa da mudança de polaridade celular, que têm funções importantes – enzimas que degradam o material da própria celula (fosfolipase, protease, endonuclease, ATPase), gerando lesão nuclear e da membrana, além da diminuição na quantidade de ATP. ESTRESSE OXIDATIVO Estresse oxidativo é a consequência de um desbalanço entre produção e eliminaçã das espécies reativas de oxigênio (EROs). Ocorre tanto pelo aumento na formação destas espécies quanto pela queda na capacidade antioxidante celular. RADICAIS LIVRES As espécies reativas de oxigênio (ERO) são um tipo de radical livre, cujo papel na lesão celular está bem estabelecido. O2- (radical superóxido). H2O 2 (radical peróxido de hidrogênio). OH- (radical hidroxila). Produtos derivados do metabolismo celular. Instáveis. Meida-vida curta. Reagem rapidamente com compostos e alvos moleculares. Lesão oxidativa em diversos órgãos – pulmões, corações e rins. RADICAIS LIVRES NA LESÃO CELULAR E ANTIOXIDANTES ANTIOXIDANTES Substâncias capazes de inibir a oxidação, protegendo os sistemas biológicos contra efeitos deletérios dos processos ou das reações que levam à oxidação de macromoléculas ou estruturas celulares. ANTIOXIDANTES ORGÂNICOS: Complexos enzimáticos que decompõem os radicais livres: 1. Sistema metamioglobina redutase; 2. Sistema superóxido dismutase; 3. Sistema catalase; 4. Sistema glutationa redutase. ANTIOXIDANTES DIETÉTICOS: Substâncias alimentares que ajudam na defesa do organismo: 1. Vitaminas – C, E e betacaroteno; 2. Minerais – zinco, cobre, selênio; 3. Substâncias alimentares – licopeno, flavonoides e glutationa. LESÃO REVERSÍVEL Principais eventos: 1. Redução da fosforilação oxidativa. 2. Depleção do armazenamento de ATP. 3. Tumefação do armazenamento de ATP. 4. Alterações de organelas intracelulares como mitocôndrias e o citoesqueleto. LESÕES REVERSÍVEIS OBSERVÁVEIS À MICROSCOPIA ÓPTICA: Tumefação (inchaço) celular a célula torna-se incapaz de manter a homeostase iônica e líquida – falha na bomba de Na. Acúmulo de gordura (esteatose) acúmulo de lipídeos no citoplasma. LESÃO CELULAR IRREVERSÍVEL A célula torna-se incapaz de recuperar-se depois de cessada a agressão. Ocorrem alterações patológicas permanentes que levam à morte celular. SEQUÊNCIA DE ALTERAÇÕES DA LESÃO À MORTE CELULAR: Decréscimo de geração de ATP; Tumefação generalizada da célula e suas organelas; Formação de bolhas na membrana plasmática; Defeitos na síntese de proteínas; Aglomeração da cromatina nuclear; Destacamento dosRibossomos do RE – daqui para cima ainda são lesões reversíveis. Perda da integridade da membrana celular; Danos ao citoesqueleto; Danos ao DNA. Algumas sequências ainda são reversíveis, mas quando chega na perda da integridade, já se encontra na fase irreversível. ASPECTOS DA LESÃO CELULAR Quando a célula começa a sofrer um processo de agressão (injúria/ agente agressor), a depender da gravidade e duração, leva a uma resposta adaptativa por um tempo, mas quando excede a capacidade da célula se adaptar, ela entra em na fase de lesão reversível – a célula pode se recuperar e voltar ao estágio de normalidade que estava antes. Contudo, quando o material da célula começa a se danificar a nível em que não há como se recuperar, ela entra na fase de lesão irreversível, levando a morte celular.
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