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AAddaappttaaççããoo,, ddaannoo ee mmoorrttee cceelluullaarr AAddaappttaaççõõeess cceelluullaarreess HIPERPLASIA - a hiperplasia ocorre se o tecido contém populações celulares capazes de se dividir (célula capaz de sintetizar DNA e fazer mitose); ocorre simultaneamente com a hipertrofia e sempre em resposta ao mesmo estímulo. A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica. Em ambas as situações, a proliferação celular é estimulada por fatores de crescimento que são produzidos por vários tipos celulares. HIPERPLASIA FISIOLÓGICA Hormonal: os hormônios atuam como fatores de crescimento. Exemplificada pela proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez (aumento das mamas); útero gravídico. Compensatória: a qual cresce tecido residual após a remoção ou perda da porção de um órgão. Por exemplo, quando o fígado é parcialmente removido (hepatectomia), a atividade mitótica das células restantes inicia-se 12 horas depois, restaurando o fígado ao seu peso normal; ou seja, uma regeneração do fígado. Acontece no caso de nefrectomia unilateral também. Mecanismos envolvidos: - produção de fatores de crescimento - aumento dos receptores - ativação de vias de sinalização intracelular Obs: isso resulta na proliferação celular. HIPERPLASIA PATOLÓGICA - ocorre uma estimulação excessiva por hormônios ou fatores de crescimento. Exemplos: hiperplasia da próstata (hormônios androgênios); cicatrização do tecido conjuntivo. É importante notar que, em todas essas situações, o processo hiperplásico permanece controlado; se os sinais que a iniciam cessam, a hiperplasia desaparece. É essa sensibilidade aos mecanismos de controle de regulação normal que diferencia as hiperplasias patológicas benignas das do câncer, no qual os mecanismos de controle do crescimento tornam-se desregulados ou ineficazes. Contudo, em muitos casos, a hiperplasia patológica constitui um solo fértil no qual o câncer pode surgir posteriormente. HIPERTROFIA - é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. A hipertrofia pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por fatores de crescimento ou estimulação hormonal específica. HIPERTROFIA FISIOLÓGICA - acontece em certos órgãos e em determinadas fases da vida como fenômenos programados. Exemplos: Durante a gravidez, o aumento fisiológico maciço do útero ocorre como consequência da hipertrofia e hiperplasia do músculo liso estimulado pelo estrogênio. Ao contrário, as células musculares estriadas da musculatura esquelética e do coração podem sofrer apenas hipertrofia em resposta ao aumento da demanda porque, no adulto, elas possuem capacidade limitada de divisão. Portanto, os levantadores de peso podem desenvolver um físico aumentado apenas por hipertrofia de células musculares esqueléticas individuais. – Estrogênio – Receptores nas células musculares lisas – síntese proteica – tamanho da célula HIPERTROFIA PATOLÓGICA – Sobrecarga hemodinâmica crônica – Síntese de proteínas e miofilamentos Exemplo: aumento cardíaco que ocorre com hipertensão ou doença de valva aórtica. Os mecanismos que influenciam a hipertrofia cardíaca envolvem, pelo menos, dois tipos de sinais: os desencadeantes mecânicos, como o estiramento, e os desencadeantes tróficos, que tipicamente são mediadores solúveis que estimulam o crescimento celular, como fatores de crescimento e hormônios adrenérgicos. HIPERPLASIA X HIPERTROFIA A hiperplasia é uma resposta adaptativa em células capazes de replicação, enquanto a hipertrofia ocorre quando as células possuem capacidade limitada de se dividir. A hipertrofia e a hiperplasia podem também ocorrer juntas e, obviamente, ambas resultam em órgão aumentado (hipertrófico). ATROFIA - A diminuição do tamanho da célula, pela perda de substância celular, é conhecida como atrofia (diminuição do tamanho das células e tecido). Quando um número suficiente de células está envolvido, todo o tecido ou órgão diminui em tamanho, tornando-se atrófico. Deve ser enfatizado que, embora as células atróficas tenham sua função diminuída, elas não estão mortas. Mecanismos envolvidos - Redução do nº de mitocôndrias e RE - Lisossomos – degradação de proteínas extracelulares e de superfície; - Aumento na degradação de proteínas (Via ubiquitina-proteassoma) - Degradação de proteínas nucleares e citoplasmáticas. - Vacúolos autofágicos ATROFIA PATOLÓGICA (causas) – Diminuição da carga (p. ex., a imobilização de um membro para permitir o reparo de uma fratura) – Perda da inervação – Diminuição do suprimento sanguíneo – Nutrição inadequada – Perda da estimulação endócrina – Envelhecimento (atrofia senil) METAPLASIA - Metaplasia é uma alteração reversível na qual um tipo celular adulto (epitelial ou conjuntivo) é substituído por outro tipo celular adulto. Nesse tipo de adaptação celular, uma célula sensível a determinado estresse é substituída por outro tipo celular mais capaz de suportar o ambiente hostil. MMeettaappllaassiiaa eeppiitteelliiaall ▪ Epitélio colunar para escamoso – A metaplasia epitelial é exemplificada pela mudança escamosa que ocorre no epitélio respiratório da traqueia em fumantes habituais de cigarros – Ductos excretores de glândulas salivares – Deficiência de vitamina A (é essencial para a diferenciação normal do epitélio, sua deficiência pode induzir também a metaplasia escamosa no epitélio respiratório). ▪ Epitélio escamoso para colunar – Esôfago de Barrett: A metaplasia não ocorre sempre no sentido do epitélio colunar para o epitélio escamoso; no refluxo gástrico crônico, o epitélio pavimentoso estratificado normal da porção inferior do esôfago pode sofrer transformação metaplásica para epitélio colunar do tipo gástrico ou intestinal. MMeettaappllaassiiaa tteecciiddoo ccoonnjjuunnttiivvoo ▪ Formação de cartilagem, osso ou tecido adiposo – Miosite ossificante Mecanismos envolvidos - variação na diferenciação celular RESUMO Adaptações Celulares ao Estresse • Hipertrofia: aumento do tamanho da célula e do órgão, sempre em resposta ao aumento da carga de trabalho; induzida por fatores de crescimento produzidos em resposta ao estresse mecânico ou outros estímulos; ocorre em tecidos incapazes de divisão celular. • Hiperplasia: aumento do número de células em resposta a hormônios e outros fatores de crescimento; ocorre em tecidos cujas células são capazes de se dividir ou que contenham abundantes células-tronco. • Atrofia: diminuição da célula e do órgão, como resultado da diminuição do suprimento de nutrientes ou por desuso; associada à diminuição de síntese celular e aumento da quebra proteolítica das organelas celulares. • Metaplasia: alteração do fenótipo em células diferenciadas, sempre em resposta a irritação crônica que torna as células mais capazes de suportar o estresse; geralmente induzida por via de diferenciação alterada das células-tronco nos tecidos; pode resultar em redução das funções ou tendência aumentada para transformação maligna. LLeessããoo ee mmoorrttee cceelluullaarr Etiologia das lesões celulares 1) Ausência de oxigênio – Hipóxia (lesão progressiva) – ausência de oxigênio suficiente nos tecidos para manter as funções corporais. As causas podem ser: anemia, monóxido de carbono, insuficiência cardiorrespiratória. A isquemia é a causa mais comum de hipóxia. Ex: por asfixia, altitudes extremas. – Anoxia – é um estado de privação total do oxigênio dentro dos tecidos ou dos órgãos. É um formulário extremo da hipóxia. É uma diminuição do fluxo sanguíneo. Ex: por afogamento. – Isquemia - é a perda do suprimento sanguíneo em um tecido devido ao impedimento do fluxo arterial ouà redução da drenagem venosa. Obstrução arterial. 2) Agentes físicos – trauma mecânico – temperaturas extremas (queimaduras) – radiação – choque elétrico – variações repentinas de pressão atmosférica 3) Agentes químicos e drogas – sal, venenos, arsênico, cianeto, álcool, medicamentos, poluentes ambientes, etc. 4) Agentes infecciosos – vírus, bactérias, parasitas, fungos. 5) Reações imunológicas – doenças autoimunes – reação anafilática (reação alérgica grave) 6) Distúrbios genéticos – anemia falciforme – anormalidades enzimáticas 7) Desequilíbrios nutricionais – avitaminoses (deficiência de vitaminas) – anorexia nervosa, desnutrição – excessos nutricionais (aterosclerose) 8) Envelhecimento A senescência celular leva a alterações nas habilidades replicativas e de reparo das células e tecidos. Essas alterações levam à diminuição da capacidade de responder ao dano e, finalmente, à morte das células e do organismo. MMeeccaanniissmmooss ddee lleessããoo cceelluullaarr • A resposta celular depende do tipo de lesão, duração e intensidade; • As consequências das lesões celulares dependem do tipo, estado e adaptabilidade celular; • A lesão celular resulta principalmente por danificar sistemas celulares essenciais como: respiração aeróbica, membranas, síntese proteica, citoesqueleto, material genético. – Diminuição do ATP Quando há depleção do ATP (por anóxia, isquemia, envenenamento), a falta de energia produz falha das bombas de sódio e potássio, que são localizadas na membrana celular. Com isto há entrada de Na e água e saída de K, produzindo edema intracelular. A célula então inicia glicólise anaeróbia, que é menos eficiente, gerando menos energia, produzindo substâncias ácidas (ácido lático, fosfatos inorgânicos) e exaurindo os depósitos celulares de glicogênio. Com isto há queda do pH intracelular. A falha na bomba de Cálcio faz com que o cálcio comece a se acumular no citosol, ativando enzimas tais como as proteases, ATPases, endonucleases e outras, que causam destruição de componentes importantes da célula (proteínas, ATP, ácidos nucléicos, membranas), podendo levar à morte celular. O retículo endoplasmático rugoso começa a perder os seus ribossomos, ocorrendo prejuízo ou parada da produção de proteínas (estruturais e funcionais), o que pode culminar na morte da célula. – Dano mitocondrial: lesões celulares frequentemente são acompanhadas por alterações morfológicas das mitocôndrias. As mitocôndrias são lesadas por diversos mecanismos, tais como perda da homeostase do cálcio, cuja concentração aumenta no citosol, stress oxidativo e fragmentação dos fosfolipídios. O aparecimento de poros na membrana mitocondrial pode levar à morte da célula. - Ca - estresse oxidativo - degradação de fosfolipídios – Aumento de Ca intracelular: A falência da bomba de cálcio promove a sua entrada para a célula e seu acúmulo no citoplasma, além do seu escape das mitocôndrias e do retículo endoplasmático para o citosol. O cálcio promove a ativação de diversas enzimas. Estas enzimas ativadas promovem a inativação do ATP (ATPases), lise das membranas celulares (fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas (proteases) e fragmentação da cromatina (endonucleases). – Acúmulo de radicais livres: Como consequência do metabolismo celular normalmente há formação de pequena quantidade de radicais livres, que tem potencial lesivo para as células. Estas possuem mecanismos de defesa que evitam danos por estes radicais livres. Porém um desequilíbrio neste sistema (aumento da formação e/ou diminuição da inativação) pode levar a lesões celulares. Há diversos mecanismos para formação destes radicais livres: - Espécies reativas de oxigênio - Drogas - Metais - NO (geração de óxido nítrico) As consequências desta agressão por radicais livres são diversas, mas as principais são: peroxidação dos lipídios das membranas, oxidação de proteínas e lesões do DNA. – Defeitos na permeabilidade das membranas: A perda da permeabilidade seletiva das membranas celular, mitocondrial, lisossomal, causa uma série de transtornos à célula, permitindo a entrada ou escape de substâncias. Esta lesão pode ser causada por falta de energia (isquemia) ou por lesão direta por toxinas, vírus, substâncias químicas, fragmentos do complemento, etc. Os mecanismos bioquímicos envolvidos são: disfunção mitocondrial, perda de fosfolipídios das membranas, anormalidades no citoesqueleto, radicais livres, subprodutos da fragmentação dos lipídios. RESUMO Mecanismos da Lesão Celular • Depleção de ATP: falha das funções dependentes de energia → lesão reversível → necrose. • Lesão mitocondrial: depleção de ATP → falha nas funções celulares dependentes de energia → finalmente, necrose; sob algumas condições, extravasamento de proteínas que causam apoptose. • Influxo de cálcio: ativação de enzimas que danificam os componentes celulares e podem também disparar a apoptose. • Acúmulo de espécies reativas do oxigênio: modificação covalente de proteínas celulares, lipídios, ácidos nucleicos. • Aumento da permeabilidade das membranas celulares: pode afetar a membrana plasmática, membranas lisossômicas, membranas mitocondriais; tipicamente culmina em necrose. • Acúmulo de DNA danificado e proteínas mal dobradas: dispara a apoptose. LLeessããoo HHiippóóxxiiccaa//IIssqquuêêmmiiccaa LLeessããoo ddaa mmeemmbbrraannaa Eventos celulares: - acidificação celular - redução de ATP - entrada de H2O LLeessããoo ppoorr rraaddiiccaaiiss lliivvrreess LLeessããoo qquuíímmiiccaa ✓ Direta: não precisa ser metabolizado, age diretamente. Ex: Cianeto (bloqueia a respiração celular) ✓ Indireta: precisa ser metabolizado para agir. Mecanismos envolvidos - Oxidação dos fosfolipídeos de membrana - Oxidação das proteínas - Lesão direta nos ácidos nucleicos MMoorrffoollooggiiaa ddee lleessõõeess cceelluullaarreess A lesão celular pode ser reversível ou irreversível. ▪ A lesão celular reversível ocorre quando a célula agredida pelo estímulo nocivo sofre alterações funcionais e morfológicas, porém mantém-se viva, recuperando-se quando o estímulo nocivo é retirado ou cessa. – Macroscopia: aumento do turgor e do peso do órgão; – Microscopia: vacúolos claros no citoplasma; – Microscopia eletrônica: alterações da membrana plasmática, das mitocôndrias, dilatação do retículo endoplasmático (RE) e alterações nucleares. As lesões celulares reversíveis podem levar à inchação da célula (edema celular) ou ao acúmulo de gordura (esteatose). Edema intracelular ▪ Ocorre quando a célula é incapaz de manter o seu equilíbrio iônico, ocorrendo entrada e acúmulo de sódio e água na célula. Ao microscópio ótico nota-se aumento do tamanho da célula, que geralmente torna-se arredondada e com citoplasma pálido, às vezes percebendo-se pequenos vacúolos. O núcleo mantém-se na sua posição normal. Ocorre principalmente nas células tubulares renais e nas células miocárdicas. Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, pálido e túrgido. Esteatose ▪ Ocorre por hipóxia, agressão por toxinas ou alterações metabólicas. Neste caso formam-se vacúolos pequenos ou grandes de gordura no citoplasma, que podem deslocar o núcleo para a periferia da célula. Ocorre principalmente nos hepatócitos e células miocárdicas. Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, mole, amarelado. A lesão celular é irreversível quando a célula se torna incapaz de recuperar-se depois de cessada a agressão, caminhando para a morte celular por um de dois possíveis mecanismos:necrose ou apoptose. Morfologia - desnaturação proteica (coagulado, porém morto) - ação de enzimas intracelulares (autólise) e extracelulares (heterólise); geralmente em processo infeccioso associado (infecção bacteriana – piogênicos). Necrose ✓ Necrose é o tipo de morte celular que está associado à perda da integridade da membrana e extravasamento dos conteúdos celulares, culminando na dissolução das células, resultante da ação degradativa de enzimas nas células lesadas letalmente. Os conteúdos celulares que escapam sempre iniciam uma reação local do hospedeiro, conhecida como inflamação, no intuito de eliminar as células mortas e iniciar o processo de reparo subsequente. Microscopia eletrônica: - alterações nas membranas plasmáticas - dilatação acentuada das mitocôndrias - figuras de mielina IMPORTANTE Alterações nucleares: PICNOSE – condensação da cromatina CARIÓLISE – degradação do material genético CARIORREXE – núcleo fragmentado Alteração citoplasmática: EOSINOFILIA – é o aumento do número de eosinófilos no sangue TTiippooss ddee NNeeccrroossee Necrose de coagulação – Desnaturação das proteínas estruturais e enzimáticas – Típico de lesão hipóxica – Ocorre no infarto do miocárdio – Preservação da arquitetura – Cicatrização pelas células do sistema inflamatório; cicatriz fibrosa. Necrose caseosa – Ocorre na tuberculose – Semelhante a queijo – Decorrente do processo de Inflamação crônica granulomatosa – Destruição da arquitetura tecidual – Forma granulomas e em suas regiões centrais ocorrem necrose – Pontos calcificados (nódulo de Koch) Necrose liquefativa – Infecções bacterianas ou fúngicas – Hipóxia tecido nervoso – Digestão das células mortas – Substituição do tecido por massa viscosa líquida (secreção purulenta) Necrose gangrenosa – Perda do suprimento sanguíneo Gangrena seca – Infecção bacteriana Gangrena úmida – Ocorre nas extremidades por falta de oxigenação Ex: pé diabético Necrose gordurosa – Pancreatite aguda (obstrução das vias pancreáticas) – Lipases pancreáticas – Destruição dos adipócitos Necrose gomosa – Tipo de necrose de coagulação – Goma sifilítica (típica da fase terciária da sífilis) – Necrose do tecido de granulação – Associada ao processo inflamatório MMoorrttee cceelluullaarr Apoptose – Morte celular programada – Manutenção da homeostase orgânica EEssttaaddooss FFiissiioollóóggiiccooss ✓✓ RReemmooddeellaaççããoo ddee óórrggããooss ((EExx:: eemmbbrriiooggêênneessee)) ✓✓ CCoonnttrroollee ddee pprroolliiffeerraaççããoo ee ddiiffeerreenncciiaaççããoo cceelluullaarr ((EExx:: eeppiittéélliioo)) ✓✓ EEnnvveellhheecciimmeennttoo CCeelluullaarr EEssttaaddooss PPaattoollóóggiiccooss ✓✓ NNeeooppllaassiiaass ✓✓ IInnffeeccççõõeess vviirraaiiss:: hheeppaattiittee ✓✓ EEssttíímmuullooss NNoocciivvooss:: rraaddiiaaççããoo,, ddrrooggaass aannttiinneeoopplláássiiccaass MMoorrffoollooggiiaa ✓ Ausência de inflamação MMeeccaanniissmmooss ➢ Fase de ativação via extrínseca: ativação de receptores de morte celular (receptor de TNF, Fas) via intrínseca: mitocôndria fatores de crescimento, proteínas pro-apoptóticas ➢ Fase efetora cascata de caspases (proteases) Acúmulos intracelulares • Constituinte normal – Água, proteínas, lipídios • Substância anormal – Endógena, exógena • Pigmento 1) Substância endógena produzida em níveis normais, porém com metabolismo lento para remoção. 2) Substância normal ou anormal que se acumula devido a defeitos genéticos ou adquiridos no metabolismo, transporte ou secreção. 3) Substância exógena anormal é depositada e se acumula. LLiippííddiiooss ▪ Esteatose / degeneração gordurosa – Acúmulo de triglicérides em células que normalmente não os armazenam – Fígado, coração, músculos, rins Etiologia (causas) • Anóxia: inibe oxidação de gorduras • Desnutrição: mobilização de ácidos graxos • CCL4: redução da síntese de apoproteínas • Alcoolismo Crônico: altera funções mitocondriais e microssomais ▪ Esteatose hepática – macroscopia: do peso, cor amarelada, amolecido; – microscopia: vacúolos de gordura no citoplasma com núcleo na periferia; ▪ Lipidoses / Colesterol e esteres de colesterol – Ateroscleroses (placas de ateroma nas paredes arteriais) – Xantomas (depósito de material gorduroso, amarelado, rico em colesterol nos tendões ou na pele) – Inflamação e necrose PPrrootteeíínnaass ▪ Degeneração hialina extracelular – DH propriamente dita Cicatrizes antigas Hipertensão arterial – espessamento hialinos das arteríolas > glomérulos ficam isquêmicos – Amiloidose Deposição de substância hialina proteinácea entre as células ▪ Degeneração hialina intracelular – Corpúsculo de Russell plasmócitos – Cospúsculo de COUCILMAN – Rocha Lima hepatócitos (infecção viral) – Corpúsculo de Mallory hepatócitos / citoqueratina (cirrose alcoólica) – Emaranhados neurofibrilares – Alzheimer GGlliiccooggêênniioo - diminuição intracelular = caquexia e desnutrição; - alterações na utilização = obesidade e diabetes mellitus; - alterações no armazenamento = síndromes genéticas: glicogenoses (deficiência enzimática); - Carmim de Best / PAS PPiiggmmeennttooss eennddóóggeennooss ((oorriiuunnddooss ddee ssuubbssttâânncciiaass qquuee ffaazzeemm ppaarrttee ddaa oorrggaanniizzaaççããoo ccoorrppoorraall)) – Lipofucsina (quanto mais, mais velha a célula) • Peroxidação lipídica – marrom amarelado – Melanina – Hemossiderina (pigmento ferroso amarelo-escuro resultante da degradação de hemácias) • Hemoglobina • Hematoma • Hemossiderose (acúmulo de hemossiderina nos tecidos) PPiiggmmeennttooss eexxóóggeennooss ((iinnttrroodduuzziiddooss nnoo oorrggaanniissmmoo ppoorr iinnggeessttããoo,, iinnaallaaççããoo oouu iinnooccuullaaççããoo)) – Carbono: antracose (lesão pulmonar caracterizada por pigmentação por partículas de carvão) – Siderose: acúmulo por inalação de partículas de ferro – Tatuagem: fagocitose dos pigmentos CCaallcciiffiiccaaççõõeess ppaattoollóóggiiccaass – Distrófica: afeta tecidos lesados e não depende dos níveis plasmáticos de cálcio e fósforo. • Áreas de necrose • Ateromas • Formação do fosfato de cálcio na forma de apatita • Disfunção do órgão – Metastática: ocorre devido à hipercalcemia. • aumento da secreção de paratormônio (hiperparatireoidismo = reabsorção óssea) • destruição de tecido ósseo (tumores de medula óssea) • distúrbios da vitamina D • insuficiência renal (retenção de fosfato/hiperparatireoidismo secundário)
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