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Alterações celulares e sua
relação com patologias
Termo desconhecido: Distrofia muscular: são um grupo de distúrbios caracterizados por fraqueza e atrofia muscular de origem genética que ocorre pela ausência ou formação inadequada de proteínas essenciais para o funcionamento da fisiologia da célula muscular, cuja característica principal é o enfraquecimento progressivo da musculatura esquelética, prejudicando os movimentos. As distrofias musculares mais comuns são ligadas ao cromossomo X e são causadas por mutações que interrompem a função de uma grande proteína estrutural chamada distrofina. Agentes genotóxicos: São substâncias que interagem com o DNA, alterando sua forma ou função.
Definir os mecanismos de adaptação celular
(Hipertrofia, Distrofia, Hiperplasia, Displasia e
Atrofia)
Hipertrofia
Origem Do grego hyper (sobre, acima) + trophe (nutrição, alimento). A hipertrofia é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão , ou seja, não existem células novas, apenas células maiores, contendo quantidade aumentada de proteínas estruturais e de organelas. Isso ocorre quando as células possuem capacidade limitada de se dividir. Ela pode ser fisiológica ou patológica e é causada pelo aumento da demanda funcional ou por fatores de crescimento ou estimulação hormonal específica.
Exemplos de hipertrofias fisiológicas:
Aumento na demanda funcional, vista na hipertrofia muscular estriada esquelética, no exercício físico. Aumento da mama e do útero, induzido por hormônio, durante a gravidez.
Exemplos de hipertrofias patológicas:
Aumento cardíaco que ocorre com hipertensão ou doença de valva aórtica. Hipertrofia do rim na hidronefrose.
Hiperplasia
Origem Do grego hyper (sobre, acima) + plasis (formação, moldagem). A hiperplasia, c aracterizada por aumento do número de células devido à proliferação de células diferenciadas e substituição por células-tronco do tecido, ou seja, é uma resposta adaptativa em células capazes de replicação. Ocorre simultaneamente com a hipertrofia e sempre em resposta ao mesmo estímulo. Ela 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.
Tipos de hiperplasia
A hiperplasia fisiológica pode ser de 2 tipos: 1 Hormonal : exemplificada pela proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez. 2 Compensatória : na qual cresce tecido residual após a remoção ou perda da porção de um órgão. Por exemplo, quando o fígado é parcialmente removido, a atividade mitótica das células restantes inicia-se 12 horas depois, restaurando o fígado ao seu peso normal. Já a Hiperplasia patológica causada, na maioria das vezes, por estimulação excessiva hormonal ou por fatores do crescimento. Como, por exemplo, na hiperplasia endometrial pela ação do estrogênio.
Atrofia
adaptação celular, uma célula sensível a determinadoestresse é substituída por outro tipo celular mais capaz desuportar o ambiente hostil. Acredita-se que a metaplasia surjapor uma reprogramação de células-tronco que se diferenciam aolongo de outra via, em vez de uma alteração fenotípica de células já diferenciadas. A metaplasia pode resultar em redução das funções ou tendência aumentada para transformação maligna.
Exemplo de metaplasia:
Mudança escamosa que ocorre no epitélio respiratório em fumantes habituais de cigarros (epitélio ciliado para epitélio escamoso). Entender os mecanismos de morte celular (Apoptose e Necrose) Necrose : é uma forma de morte celular, na qual as membrana celulares se desintegram e as enzimas celulares extravasam e, por fim, digerem a célula. Ela provoca uma inflamação induzida pelas substâncias liberadas das células mortas e que elimina os debris celulares para iniciar o processo de reparo. Causas da Necrose: Falha na geração de energia na forma de ATP por redução do fornecimento de O2 ou lesão mitocondrial. Dano nas membranas celulares incluindo as lissosomicas. Danos Irreversíveis aos lipídeos celulares, proteínas e ácidos nucleicos. Características da Necrose: Eosinofilia. Aparência homogênea mais vítrea. Figuras de mielina (conjunto de fosfolipídios) mais evidentes. Citoplasma vacuolado.
Picnose: retração nuclear e aumento da basofilia. Cariorrexe: fragmentação do núcleo picnótico. Cariólise: desaparecimento da basofilia causada pela digestão do DNA. As células necróticas podem ser digeridas por enzimas ou persistir por algum tempo. Elas são substituídas por figuras de mielina, que são fagocitadas por outras células ou degradadas por ácidos graxos, que se ligam a sais de cálcio resultando em células mortas calcificadas. Tipos de Necrose: Coagulação: é uma necrose tecidual na qual o formato dos tecidos permanece preservada alguns dias após a morte celular. Característica de infartos em todos os órgãos sólidos exceto cérebro. Desnatura as enzimas impedindo a proteólise das células mortas resultando em células anucleadas e eosinófilicas. Liquefativa: observada em infecções bacterianas focais ou infecções fúngicas pois estimulam o rápido acúmulo de células inflamatórias. Se for iniciada por uma inflamação aguda, haverá o pus. Gangrenosa: não é um tipo de necrose. É basicamente quando um membro sofre isquemia e consequentemente ocorre uma necrose de coagulação. Seca: ocorre desidratação do tecido necrosado, gerando aspecto de mumificação do tecido, comuns nas extremidades de dedos, nariz e orelhas. Úmida: isquemia com infecção por bactérias anaeróbicas que liberam enzimas que levam a necrose liquefativa. Gasosa: secundária a infecção do tecido necrosado por Clostridium , bactéria produtora de gás. Caseosa: encontrada em focos de infecção tuberculosa. Em volta, há o acúmulo de macrófagos e outras células inflamatórias, além disso o formato do tecido está destruído.
ultima instancia, a ativação das enzimas capsases. Ela é iniciada por duas vias distintas: a Mitocondrial (intrísica): Em células saudavéis, a Bcl-2 e proteína Bc-x são responsavéis por manter a integridade das membranas mitocondriais segurando o Bax e o Bak, que são proteínas pró-apoptóticas. Quando as células são privadas de fatores de crescimento e sinais de sobrevivência, ou são expostas a agentes que danificam o DNA, ou acumulam quantidades de proteínas mal dobradas, os sensores BH3-only são ativados permitindo que Bax e Bak se dimerizem e se insiram na membrana mitocondrial formando canais para que o citocromo c ative a caspase-9 no citosol, resultando numa cascata de caspase. b. Receptor de morte (extrínsica): ocorre quando as células T reconhecem alvos que expressam Fas que se ligam em reação cruzada com FasL e se ligam a proteínas adaptadoras através do domínio de morte da célula ativando a caspase-8, que ativa caspases e jusante. Ela está envolvida na eliminação de linfócitos autorreativos e na morte de células-alvo por alguns linfócitos T que expressam FasL. Necroptose: as proteínas de interação de receptores RIP são ativandas iniciando uma série de eventos que resulta na dissolução da células. Piroptose: há a ativação de um complexo de proteína citosólica de detecção de perigo chamada inflamassoma, que ativa caspases e induz a produção de citocinas que provovam a inflamação manifestada por febre. Autofagia: é a digestão lissosômica da célula e acontece quando há uma ausência de nutrientes, então a própria célula realiza a autofagia para suprir essa deficiência. Nesse processo, um vacúolo autofágico derivado do RE se funde aos lisossomos para que haja uma digestão dos componentes celulares por meio das enzimas lisossômicas.
Compreender as causas das lesões celulares (Reversíveis e Irreversíveis) As células se mantém em constante homeostase, mesmo havendo algum estímulo externo elas buscam o equilíbrio para manter o organismo funcionando. Porém, quando elas recebem um estímulo externo, elas sofrem uma adaptação para poderem continuar exercendo suas funções em uma situação diferente, mas se a capacidade de adaptação delas forem ultrapassada ou se o estímulo for prejudicial ou excessivo, há o desenvolvimento de uma lesão celular. Existem dois tipos: a Reversível: é o estágio na qual a função foi prejudicada e a morfologia (forma) das células lesionadas podem voltar ao normal se o estímulo prejudicial for retirado. As duas alterações morfológicas que ocorrem são: Tumefação celular: ocorre pela maior absorção de água resultante da falha das bombas iônicas. Alteração gordurosa: ocorre pelo aparecimento de vacúolos lipídios que possuem triglicérideos no citoplasma. Além disso, pode haver outras alterações intracelulares como citoplasma eosinófilo, alterações na membrana plasmática, na mitocôndria e dilatação do RE com destacamento de ribossomos e dissociação de polissomas. b. Irreversível: ocorre quando o estímulo é excessivo, persistente ou de início rápido levando a morte celular. Causas da lesão celular:
Uma nova lesão pode ser iniciada durante a reoxigenação pelo aumento da geração de espécies reativas de oxigênio ROS. Elas podem ser geradas por células lesionadas com mitocôndrias danificadas que não conseguem realizar a completa redução do oxigênio. A inflamação induzida pela lesão isquêmica pode aumentar devido o influxo de leucócitos e proteínas plasmáticas. Estresse oxidativo: são anormalidades induzidas por ROS, que pertencem ao grupo dos radicais livres. Quando essas substâncias são geradas nas células, atacam os ácidos nucléicos e as proteínas celulares e lipídios. As ROS são produzidas em pequenas quantidades durante as reações de redução-oxidação. Nesse processo, o oxigênio é reduzido nas mitocôndrias para gerar água , porém pequenas quantidades de intermediários tóxicos altamente reativos são produzidos como o superóxido. Lesão causada por espécies reativas de oxigênio ROS Peroxidação lipídica da membrana. Ligação cruzada e outras alterações das proteínas. Danos no DNA. Lesão celular causada por toxinas: são substâncias produzidas por patogénos infecciosos. Toxinas de ação direta: combinam-se diretamente com um componente molecular crítico ou organela celular. Toxinas latentes: devem ser primeiro convertidas em metabólicos reativos, que então atuam nas células-alvo, ou seja, as toxinas afetam as células na qual são ativadas. Estresse do Retículo Endoplasmático: causado por acúmulo de proteínas mal dobradas estressando vias compensatórias do RE levando a morte celular.
Caso haja o acúmulo de proteínas não dobradas, as chaperonas induzem uma resposta de proteína não dobrada e ela ativa vias de sinalização aumentando a produção de chaperonas e diminuem a tradução de proteínas, reduzindo os níveis de proteínas não dobradas. Causas: Infecções, mutações genéticas, aumento da demanda por proteínas secretoras e alterações no pH intracelular e no estado redox Dano no DNA A proteína p53 suspende o ciclo celular na fase G1 para permitir que o DNA seja reparado antes de ser replicado. Porém, se o dano for grande, a p53 estimula o sensor da proteína BH3 que ativa Bak e Bax, as proteínas pró- apóptoticas. Inflamação: as células inflamatórias secretam produtos que evoluíram para destruir microorganismos, mas também danificar tecidos hospedeiros. Disfunção mitocondrial: falha da fosfoliração oxidativa leva à queda de oxigênio e a formação de ROS ocasionando a necrose da célula. Formação do poro de transição de permeabilidade mitocondrial levando a perda de membrana da mitocôndria e alterações no pH, além de liberarem citocromo c ativando a apoptose. Defeitos na permeabilidade da membrana: pode ocorrer na membrana plasmática, mitocondrial ou lisossômica. Com o aumento da permeabilidade, a lesão culmina para uma necrose. Apresentar o estágio da resposta celular ao estresse e aos estímulos nocivos relacionando as adaptações celulares.
