Lesão celular

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Lesão celular

  1. 1. Lesão e morte celular Lesão e morte celular 1 Definição de Patologia 2 Lesão celular A – Reações ao estresse persistente e à lesão celular B – Lesão Reversível - edema - esteatose C – Lesão Irreversível - necrose - apoptose 3 Gangrena1 – Definição Patologia é o estudo dos transtornos das moléculas, células, tecidos e funçõesque ocorrem nos organismos vivos em resposta a agentes lesivos ou eventos carenciais.Essas respostas muitas vezes comprometem a saúde, levando à doença. Dentre os agentes causadores de doença, podemos citar: microorganismospatogênicos, formas variadas de energia (radiação, calor), privação de proteínas,influência de fatores genéticos. Alguns processos de defesa, como a inflamação, representam uma forma dedefesa do organismo para salvar a vida do indivíduo. Em alguns casos, essesmecanismos neutralizam o agente lesivo e não ocorre a doença de forma clinicamentedetectável. Em outros casos podem ocorrer reações. Quando as respostas não são eficientes ocorre o aparecimento de sinais(alterações visíveis) e sintomas (anormalidades sistêmicas). Portanto, as reações queocorrem em resposta a um agente lesivo podem variar de despercebidas até grausvariáveis e podem ser benéficas ou danosas.2 – Lesão celular Apesar do ambiente em que vivemos apresentar muitas variações, comotemperatura, umidade atmosférica, pressão atmosférica, o ambiente onde nossas célulasestão, o interstício, apresenta poucas alterações. Isso ocorre porque somos dotados demecanismos capazes de proteger e regular as atividades vitais. Em algumas situações, como uma demanda por maior trabalho das fibrasmusculares, pode ocorrer adaptação celular a esse meio hostil. Estas adaptações podemocorrer em situações normais como a gravidez (hiperplasia dos ácinos mamários),menopausa (atrofia do endométrio) ou situações anormais, como ocorre na hipertensãoarterial, por causa do aumento da resistência vascular periférica e que produz hipertrofiacardíaca. Caso este estímulo nocivo seja mais intenso ou mais prolongado, a capacidadeNathalia Fuga – Patologia Página 1
  2. 2. Lesão e morte celular adaptativa da célula é excedida e ocorre lesão celular, que pode ser reversível ou irreversível. - 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. - lesão celular irreversível: ocorre quando a célula torna-se incapaz de se recuperar depois de cessada a agressão, caminhando para a morte celular. As principais causas de lesão celular são: 1) Privação de oxigênio (hipóxia ou anóxia) - asfixia, altitudes extremas 2) Isquemia - obstrução arterial. 3) Agentes físicos - trauma mecânico, queimaduras, radiação solar. 4) Agentes químicos - álcool, medicamentos, poluentes ambientais, venenos. 5) Agentes infecciosos - vírus, bactérias, fungos. 6) Reações imunológicas - doenças auto-imunes, reação anafilática. 7) Defeitos genéticos - anemia falciforme. 8) Alterações nutricionais - obesidade, má-nutrição. A resposta celular depende do tipo da agressão, sua duração e sua intensidade.As consequências da agressão à célula dependem do tipo celular, estado e adaptabilidade da célula agredida. Em resposta a um estresse persistente a célula morre ou se adapta.As lesões celulares causam alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais componentes celulares, levando a alteração de uma ou mais funções celulares. Os mecanismos de lesão celular podem ser: 1) Depleção do ATP Quando ocorre diminuição do ATP (por anóxia, isquemia, envenenamento), ocorre falha nas bombas de sódio e potássio, que são localizadas na membrana celular, levando a entrada de Na e água, o que causa edema intracelular. Esse é o início da falência celular, pois todos os mecanismos dependentes de energia são afetados, podendo ocorrer morte celular. 2) Lesão mitocondrial Lesões celulares frequentemente são acompanhadas por alterações morfológicas das mitocôndrias. As mitocôndrias são lesadas por diversos mecanismos, e essas lesões podem levar a morte celular por diminuição na produção de energia. Nathalia Fuga – Patologia Página 2
  3. 3. Lesão e morte celular 3) Influxo de cálcio para o citosol e perda da homeostase do cálcio A homeostase do cálcio é indispensável para a manutenção das funções celulares. A falência da bomba de cálcio promove a sua entrada para a célula e seu acúmulo no citoplasma. O cálcio promove a ativação de diversas enzimas que promovem a inativação do ATP (ATPases), lise das membranas celulares (fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas (proteases) e fragmentação da cromatina (endonucleases). 4) Acúmulo de radicais livres do oxigênio Como conseqüência 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 (vitamina C, catalase, superóxido-dismutases, glutation peroxidase, ferritina, ceruloplasmina). Porém um desequilíbrio neste sistema (aumento da formação e/ou diminuição da inativação) pode levar a lesões celulares. 5) Defeitos na permeabilidade das membranas A perda da permeabilidade seletiva das membranas celulares 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.Nathalia Fuga – Patologia Página 3
  4. 4. Lesão e morte celular A – Reações ao estresse persistente e à lesão celular A resposta celular à uma lesão subletal pode levar a uma adaptação celular ao meio adverso em que ela está inserida. A célula pode apresentar diferentes respostas adaptativas: 1) Atrofia: é uma resposta adaptativa em que a célula diminui de volume e paralisa suas funções diferenciadas, reduzindo sua necessidade de energia ao mínimo. As causas de atrofia são: - redução da demanda funcional: imobilização de um membro, tempo prolongado em leito. - suprimento inadequado de oxigênio: a interferência no suprimento sanguíneo de uma determinada área é conhecida como isquemia. Quando ocorre uma isquemia total, temos morte celular, entretanto quando ela é parcial, ocorre a atrofia por diminuição de oxigenação e consequentemente de produção de energia. - nutrientes insuficientes: a inanição ou a desnutrição levam a atrofia, principalmente muscular. - interrupção dos sinais tróficos: alguns tecidos respondem a ação de determinados hormônios. No caso da retirada da glândula que produz esse hormônio, podemos ter atrofia. Por exemplo: o câncer prostático é altamente responsivo a testosterona, o uso de antagônicos desse hormônio faz com que ele regrida. - envelhecimento: com a idade, o tamanho de todos os órgãos parenquimatosos tende a diminuir (atrofia senil). Na clínica atrofia é conhecida como diminuição do volume e/ou da função de um órgão. É necessário estabelecer a diferença de atrofia de um órgão e atrofia celular. A atrofia de um órgão pode ocorrer por atrofia reversível das células que compõe esse órgão ou pela perda irreversível dessas células. 2) Hipertrofia: é uma resposta aos sinais tróficos ou a uma demanda funcional e gera aumento do volume da célula acompanhado por maior capacidade funcional. A hiperplasia pode ocorrer por diferentes causas: A hipertrofia de um órgão pode ser - Hipertrofia fisiológica (hormonal): porcausada por aumento do tamanho das células exemplo, durante a adolescência uma maior(hipertrofia celular), pelo aumento do número de produção de hormônios sexuais leva àcélulas (hiperplasia) ou por ambos. hipertrofia dos órgãos sexuais, o uso de esteroides leva à hipertrofia muscular. - Maior demanda funcional: essa demanda pode ser fisiológica ou não. O aumento do tamanho e da força muscular após o exercício físico repetitivo é um exemplo Nathalia Fuga – Patologia Página 4
  5. 5. Lesão e morte celularfisiológico, entretanto o aumento do tamanho do coração devido à hipertensão épatológico. 3) Hiperplasia: é um aumento no número de células de um órgão ou tecido, e suas causas podem ser: - Estimulação hormonal: pode ser fisiológico ou não. No caso de tumores produtores de hormônios podemos ter respostas hiperplásicas. - Maior demanda funcional: um exemplo é a residência em grandesaltitudes. Uma diminuição nos níveis de oxigênio da atmosfera leva à hiperplasiacompensatória dos precursores de eritrócitos aumentando o número de eritrócitoscirculantes.- lesão celular crônica: a lesão crônica como inflamação crônica, e ou exposição crônicaa agentes químicos e físicos resulta em resposta hiperplásica. Por exemplo, um calçadoapertado pode levar à hiperplasia da pele do pé (calos). Hipertrofia e hiperplasia não são mutuamente excludentes, ao contrário, quase sempre ocorrem concomitantemente. 4) Metaplasia: é a conversão de um tipo de célula diferenciada em outro tipo. É bastante comum a substituição de células do esôfago, no caso de refluxo crônico, por células de mucosa glandular do tipo gástrico. Essa é uma adaptação que visa proteger as células da lesão provocada pelo ácido gástrico. Não é por ser adaptativa, que a metaplasia não é lesiva. A metaplasia de células escamosas protegem os brônquios da fumaça tóxica do tabaco, mas também compromete a produção de muco e de cílios, prejudicando a função. Além disso, a metaplasia pode favorecer as neoplasias. A metaplasia é reversível. Quando um fumante abandona o tabagismo o epitélio metaplásico retorna ao normal. 5) Displasia: refere-se ao crescimento e maturação desordenados dos componentes celulares de um tecido. Pode ocorrer variação no tamanho e na forma das células; aumento, irregularidade e hipercromatismo dos núcleos; arranjo desordenado nas células do epitélio. A displasia é uma lesão pré-neoplásica no sentido de que é uma fase necessária na evolução até o aparecimento das várias fases do câncer. Em alguns órgãos, chega-se a estabelecer a displasia como uma dessas fases. No entanto, em oposição ao câncer, as células displásicas não são completamente autônomas e o aspecto do tecido pode se reverter para o normal.Nathalia Fuga – Patologia Página 5
  6. 6. Lesão e morte celular 6) Depósito intracelular ou inclusão celular: é o acúmulo de substâncias no interior da célula. Essas substâncias podem ser normais ou anormais, endógenas ou exógenas, lesivas ou inócuas. - nutrientes: como gordura e glicogênio podem ser armazenados para uso posterior. - substâncias não metabolizadas, como partículas exógenas (sílica e carbono inalados, pigmentos de tatuagem, acúmulo de partículas de carvão inalas no pulmão - antracose) e pigmentos endógenos insolúveis (lipofuscina e melanina). - Sobrecarga de componentes corporais normais, como ferro, cobre, colesterol. - Proteínas anormais que podem ser tóxicas quando retidas na célula (por exemplo, corpúsculo de Lewy na doença de Parkinson). B – Lesão celular reversível A lesão 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. Como consequência das lesões celulares reversíveis temos: 1) Edema celular que 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. 2) 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 reversível pode levar ao acúmulo de água no interior da célula (edema) ou a oacúmulo de gordura no interior da célula (esteatose). Nathalia Fuga – Patologia leva à morte celular por dois mecanismos: necrose e apoptose A lesão celular irreversível(morte celular programada). Página 6
  7. 7. Lesão e morte celularB – Lesão celular irreversível A lesão celular irreversível ocorre quando a célula torna-se incapaz de serecuperar depois de retirado o estímulo agressivo, caminhando para a morte celular. As lesões celulares irreversíveis levam a célula a dois possíveis mecanismos: necroseou apoptose. 1) Necrose são as alterações que ocorrem após a morte celular em umorganismo vivo. É sempre patológica e habitualmente provoca inflamação no localafetado. Estas alterações podem ser inicialmente vistas ao microscópio eletrônico,posteriormente ao microscópio ótico e finalmente a olho nu. As membranas das células necróticas perdem a sua integridade, ocorrendoextravasamento de substâncias contidas nas células. Isto tem importância clínica, poisalgumas delas são especialmente abundantes em determinados tipos celulares. Estassubstâncias entram na corrente circulatória, podendo ser detectadas e interpretadascomo evidência de morte celular. Nos casos de infarto agudo do miocárdio, porexemplo, Troponinas (Tn-I e Tn-T) e creatina quinase (CK-MB) acham-se presentes ouelevadas no sangue periférico, onde podem ser dosadas, constituindo assim importantemétodo diagnóstico. A necrose causa inflamação nos tecidos adjacentes para a eliminação dos tecidosmortos e posterior reparo. Durante este processo inflamatório acumulam-se leucócitosna periferia do tecido lesado, que liberam enzimas úteis na digestão das célulasnecróticas. O aspecto morfológico da necrose resulta da digestão das células necróticaspor suas próprias enzimas (autólise) ou de enzimas derivadas dos leucócitos (heterólise). As alterações citoplasmáticas consistem em aumento da acidofilia,citoplasmólise, retração e vacuolização. As alterações nucleares consistem emcariopicnose (retração do núcleo e aumento da basofilia nucleares), fragmentação donúcleo e cariólise (lise da cromatina). A célula perde o contorno, a coloração diferenciale ocorre descamação patológica. - Classificação das necroses quanto ao aspecto: De acordo com a causa da necrose e com o tecido lesado o seu aspecto pode variar. a) Necrose por coagulação (= isquêmica): causada por isquemia do local(venenos de ação local, queimadura). É frequentemente observada nos infartosisquêmicos, como infarto do miocárdio. Há perda da nitidez dos elementos nucleares emanutenção do contorno celular devido à permanência de proteínas coaguladas nocitoplasma, sem haver rompimento da membrana celular. Ocorre desnaturação dasproteínas e das enzimas, não ocorrendo autólise. Apresenta coloração branca ou cinza easpecto firme.Nathalia Fuga – Patologia Página 7
  8. 8. Lesão e morte celularb) Necrose por liquefação: o tecido necrótico fica limitado a uma região, geralmentecavitária, havendo a presença de grande quantidade de neutrófilos e outras célulasinflamatórias (os quais originam o pus). É comum em infecções bacterianas. Pode serobservada nos abscessos e no sistema nervoso central, bem como em algumasneoplasias malignas.c) Necrose caseosa: tecido esbranquiçado, granuloso, amolecido, com aspecto de"queijo friável". Microscopicamente, o tecido exibe uma massa amorfa compostapredominantemente por proteínas e lipídios. É comum de ser observada na tuberculose,em neoplasias malignas e em alguns tipos de infarto. Na sífilis, por ter consistênciaborrachóide, é denominada de necrose gomosa.d) Necrose fibrinóide: o tecido necrótico adquire uma aspecto hialino, acidofílico,semelhante à fibrina. Pode aparecer na ateroesclerose, na úlcera péptica etc.e) Necrose gangrenosa: provocada por isquemia ou por ação de microrganismo. Podeser úmida ou seca, dependendo da quantidade de água presente. A úmidafrequentemente envolve a participação de bactérias anaeróbias, as quais promovem umaacentuada destruição protéica e putrefação. Comum em membros inferiores e em órgãosinternos que entraram em contato com o exterior, como pulmões e intestino.f) Necrose enzimática: ocorre quando há liberação de enzimas nos tecidos; a formamais observada é a do tipo gordurosa, principalmente no pâncreas, quando pode ocorrerliberação de lipases, as quais desintegram a gordura neutra dos adipócitos desse órgão.g) Necrose hemorrágica: quando há presença de hemorragia no tecido necrosado; essahemorragia às vezes pode complicar a eliminação do tecido necrótico pelo organismo.O tecido necrótico pode evoluir para calcificação distrófica, cicatrização ou mesmoregeneração. 2) Apoptose é também chamada de morte celular programada em virtude do seumecanismo envolver a degradação do DNA e das proteínas celulares segundo umprograma celular específico. Nesta forma de morte celular não há vazamento deproteínas através da membrana celular, ocorrendo fagocitose da célula apoptótica seminflamação local. A apoptose pode ser fisiológica ou patológica.Nathalia Fuga – Patologia Página 8
  9. 9. Lesão e morte celular Exemplos de apoptose fisiológica são a destruição programada de células durante a embriogênese e a involução mamária após a lactação. A apoptose patológica ocorre em condições tais como hepatite por vírus (hepatócitos apoptóticos), atrofia acinar após a obstrução de ductos glandulares e destruição de células lesadas por radiação. Morfologicamente as células apoptóticas diminuem de tamanho, exibem cromatina condensada formando agregados próximo à membrana nuclear. A seguir há formação de corpos apoptóticos (fragmentos celulares), percebendo-se finalmente a fagocitose das células ou de seus fragmentos por macrófagos. Mudanças na membrana plasmática das células apoptóticas que passam a expressar determinadas substâncias químicas (fosfatidilserina), as tornam precocemente alvo de fagocitose pelos macrófagos, sem a liberação de substâncias que produziriam inflamação local e, portanto maior lesão tecidual.A lesão celular é resultado de qualquer alteração bioquímica ou estrutural que comprometa acapacidade funcional normal de uma célula. Ela tem graus variáveis, e pode ser reversível ou irreversível. Agressões mais intensas ou prolongadas podem levar a alterações celularesreversíveis como a esteatose. Estas alterações são chamadas reversíveis, pois caso o estímulo agressor seja retirado ou cesse, as células retornam ao seu estado normal, funcionalmente e morfologicamente. Caso o estímulo agressor seja mais prolongado ou mais intenso, ocorre lesão celular irreversível, culminando com a morte da célula. 3 – Gangrena Forma de evolução de necrose resultante da ação de agentes externos sobre o tecido necrosado. As formas de gangrena variam suas características conforme a Nathalia Fuga – Patologia Página 9
  10. 10. Lesão e morte celularvelocidade de instalação do processo, as causas e o aspecto morfológico final do quadro(grau de hidratação dos tecidos necróticos). a) Gangrena seca – resulta da desidratação da região atingida quando em contato com o ar, também chamada de mumificação (aspecto de pergaminho). Tem cor escura, azulada ou negra, pode aparecer nas pontas dos dedos, ponta do nariz e artelhos em decorrência de lesões vasculares (diabetes). b) Gangrena úmida- decorre da invasão de microorganismos anaeróbicos produtores de enzimas que liquefazem o tecido e liberam gases, favorecendo assim a formação de bolhas no tecido. Ocorre em necrose de tubo digestivo, pulmão e pele (regiões úmidas). A absorção dos produtos da gangrena pode levar a choque séptico. c) Gangrena gasosa - secundária a contaminação do Clostridium que produz enzimas proteolíticas e lipolíticas e gases em grande quantidade, favorecendo a formação de bolhas gasosas. Foi muito comum na segunda guerra.Nathalia Fuga – Patologia Página 10

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