Patologia Geral Curso de Nutrição Introdução à Patologia Geral Erica Louro da Fonseca 07/2010 Patologia Geral: respostas fundamentais das células e dos tecidos aos estímulos patológicos Patologia Sistêmica: respostas específicas de órgãos especializados Visão geral das respostas celulares ao estresse e estímulos nocivos Célula normal (homeostase) Estresse, demanda > Adaptação Lesão celular reversível Incapacidade de adaptação Estímulos nocivos Lesão celular Alterações subcelulares Apoptose Necrose Adaptação celular Adaptações fisiológicas: representam respostas celulares à estimulação normal pelos hormônios ou mediadores endógenos. Adaptações patológicas: respostas ao estresse que permitem às células modular sua estrutura e função, escapando da lesão. Principais respostas adaptativas: - Hipertrofia – é um aumento do tamanho das células que resulta em aumento do tamanho do órgão. Ocorre quando as células são incapazes de se dividir. Pode ser: Fisiológica - aumento do útero durante a gravidez (aumento da estimulação hormonal); halterofilistas aumento da demanda funcional) Patológica - aumento cardíaco na doença de Chagas; hipertensão (desencadeantes mecânicos e desencadeantes tróficos) Adaptação evoluindo à lesão... Quaisquer que sejam os mecanismos de hipertrofia, um limite é alcançado, e o aumento da massa muscular não pode mais compensar a sobrecarga. Como resultado, ocorre dilatação ventricular e falência cardíaca, por exemplo. Hipertrofia fisiológica Hipertrofia patológica - Hiperplasia: é uma resposta adaptativa em células capazes de replicação, onde há um aumento no nº de células. Fisiológica – hiperplasia hormonal (proliferação celular a partir de um estímulo hormonal , ex. útero gravídico), hiperplasia compensatória (quando uma porção de um tecido é removido ou lesado). Também é uma resposta importante das células do tecido conjuntivo na cicatrização de feridas. Patológica – estimulação hormonal excessiva ou por fatores de crescimento (hiperplasia do endométrio, verrugas e lesões mucosas por papilomavírus). Pode ser o início de uma proliferação cancerosa. Câncer X hiperplasias patológicas “benignas” – sensibilidade aos mecanismos de regulação normal. Hiperplasia fisiológica hormonal Hiperplasia patológica - Atrofia: diminuição do tamanho celular pela perda de substância celular. Síntese de ptns reduzida e degradação aumentada. Causas: Diminuição da carga de trabalho (imobilização) Perda de inervação Perda de estímulo endócrino (menopausa) Redução de fluxo sanguíneo Envelhecimento Nutrição inadequada Respostas adaptativas relacionadas à desnutrição Atrofia óptica – vit.B12 Metaplasia queratinizante – vit.A (mancha de Bitot e queratomalacia) - Metaplasia: é uma alteração reversível do fenótipo de uma célula adulta diferenciada, numa tentativa de aumentar a tolerância ao estresse. • Causas: Reprogramação genética das células-tronco nos tecidos (ep. respiratório de fumantes) Embora a metaplasia confira vantagens de sobrevivência, os mecanismos de proteção são perdidos. Se os estímulos que promovem a alteração celular são mantidos, pode ocorrer uma transformação maligna do tecido. Refluxo gástrico crônico Visão geral das respostas celulares ao estresse e estímulos nocivos Célula normal (homeostase) Estresse, demanda > Adaptação Estímulos nocivos Lesão celular Incapacidade de adaptação Lesão celular reversível Alterações subcelulares Apoptose Necrose Lesão e morte celular A lesão celular ocorre quando células são estressadas a tal ponto que se tornam incapazes de se adaptar, ou quando são expostas a agentes inerentemente danosos ou sofrem de anomalias intrínsecas. Lesão celular reversível – as alterações morfológicas e funcionais são restabelecidas se o estímulo for removido. Morte celular – a continuidade do dano determina uma lesão irreversível, com morte da célula. Se um estresse específico induzirá ADAPTAÇÃO ou LESÃO CELULAR, vai depender : de sua natureza e gravidade, do metabolismo celular , do suprimento sanguíneo e do estado nutricional. Eventos celulares envolvidos na lesão Causas da lesão celular A maioria dos estímulos causadores de lesões/agentes nocivos pode ser agrupada em: 1. Privação de oxigênio – hipoxia, interfere na respiração oxidativa aeróbica e é uma causa comum e muito importante de lesão e morte celular. Causas: isquemia, redução da capacidade sg em carrear oxigênio. ATENÇÃO: NÃO CONFUNDIR: a isquemia é a causa mais comum de hipóxia, e pode ser entendida como a perda de suprimento sanguíneo em um tecido por causa do impedimento do fluxo arterial ou da redução da drenagem venosa. 2. Agentes químicos: substâncias químicas podem lesar a célula por alterarem a permeabilidade da membrana, a homeostase osmótica e a integridade de uma enzima ou cofator. Ex.: CO, inseticidas, drogas terapêuticas, etanol,etc. 3. Agentes infecciosos: vírus, bactérias, fungos, protozoários, helmintos. 4. Reações imunológicas: as reações imunes podem promover lesão, como as doenças autoimunes e as reações de hipersensibilidade (alergias). 5. Defeitos genéticos: podem causar lesão celular por causa da deficiência de ptns funcionais, acúmulo de DNA danificado ou ptns mal dobradas. Estes últimos desencadeiam a apoptose. Ex.: Síndrome de Down, anemia falciforme. 6. Desequilíbrios nutricionais: maior causa de lesão celular. Tanto a deficiência (hipovitaminoses) qto o excesso (obesidade) aumentam os riscos para o desenvolvimento de doenças. Ex.: obesidade – risco aumentado de diabetes melittus tipo 2, dietas ricas em gordura animal – desenvolvimento de aterosclerose. 7. Agentes físicos: traumas, extremos de temperatura, radiação, choque elétrico, e alterações bruscas de pressão atmosférica. 8. Envelhecimento: leva a alterações de ordem replicativa e de reparo das células e tecidos, com menor capacidade de responder ao dano, e morte celular. Visão geral das respostas celulares ao estresse e estímulos nocivos Célula normal (homeostase) Estresse, demanda > Adaptação Estímulos nocivos Lesão celular Incapacidade de adaptação Lesão celular reversível Alterações subcelulares Ponto de irreversibilidade Apoptose Necrose O que caracteriza as lesões celulares e tissulares reversíveis e irreversíveis? • Lesão irreversível Dois fenômenos caracterizam essa lesão: 1. incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial (perda da fosforilação oxidativa e geração de ATP); 2. distúrbios profundos na função da membrana. NECROSE • Lesão reversível Dois aspectos morfológicos caracterizam a lesão: 1. tumefação celular: resultado da falência das bombas de íons na membrana plasmática, dependentes de energia, levando à incapacidade de manter a homeostase iônica e de fluido. 2. degeneração gordurosa: surgimento de vacúolos lipídicos grandes ou pequenos no citoplasma. Nas lesões tóxicas e hipoxia. • Há 2 tipos de morte celular (lesão irreversível): - necrose: quando o dano da membrana é grave, as enzimas extravasam dos lisossomos, entram no citoplasma e digerem a célula. É a maior via de morte celular. Sempre associada a lesão celular patológica. - apoptose (morte celular programada): quando a célula é privada de fatores de crescimento, o DNA ou as ptns são danificados sem reparo, a célula se suicida. Ocorre dissolução nuclear com integridade da membrana mantida. Não necessariamente associado a um processo patológico. Características celulares na Necrose e na Apoptose Característica Necrose Apoptose Tamanho Núcleo Tumefação Picnose-cariorrexecariólise Rompida Retração Fragmentação do núcleo Membrana plasmática Conteúdos celulares Inflamação adjacente Papel fisiológico ou patológico Digestão enzimática;extravasam da célula Frequente Sempre patológica (finalização da lesão irreversível) Intacta; orientação de lpds alterada Intactos; liberados dos corpos apoptóticos não Sempre fisiológica; eliminação de células indesejadas; pode ser patológica sobretudo após lesão de DNA A – células normais B - núcleo em picnose, com diminuição de volume e intensa basofilia (hipercromatismo) C – cariorrexe, distribuição irregular da cromatina, a qual se acumula na membrana nuclear; nessa fase, o núcleo pode se fragmentar (D) E - dissolução da cromatina e desaparecimento da estrutura nuclear. Picnose: o núcleo apresenta um volume reduzido e torna-se hipercorado, tendo sua cromatina condensada; Cariorrexe: a cromatina adquire uma distribuição irregular, podendo se acumular em grumos na membrana nuclear; há perda dos limites nucleares; Cariólise ou cromatólise: há dissolução da cromatina e perda da coloração do núcleo, o qual desaparece completamente. Célula normal (homeostase) Estresse, demanda > Adaptação Estímulos nocivos Lesão celular Incapacidade de adaptação Lesão celular reversível Alterações subcelulares Apoptose Necrose Há vários padrões distintos de necrose: coagulativa, liquefativa, caseosa, gangrenosa , gordurosa e fibrinóide. Necrose coagulativa: componentes celulares estão mortos, mas a estrutura básica do tecido está preservada por alguns dias. Ex. infartos (áreas de necrose isquêmica). Necrose liquefativa: digestão das células mortas, resultando em um tecido de aspecto viscoso. Ex. pus, em infecções bacterianas focais e fúngicas. Necrose gangrenosa: aplicado a um membro que tenha perdido seu suprimento sanguíneo e que sofreu necrose coagulativa. Necrose caseosa: caracterizada pelo granuloma, onde há uma borda inflamatória, e a estrutura do tecido está rompida e de contornos indistinguíveis. Necrose gordurosa: áreas focais de destruição gordurosa, resultantes da liberação de lipases pancreáticas. Ex. pancreatite aguda. Necrose fibrinóide: observada nas reações imunes que envolvem os vasos sanguíneos. Complexos Ag-Ac depositados na parede de artérias. Ex. poliartrite nodosa. Mecanismos da lesão celular • Princípios gerais: - A resposta ao estímulo nocivo depende do tipo de lesão, duração e gravidade; - As consequências dependem do tipo, status, adaptabilidade e fenótipo genético da célula lesada; - A lesão resulta de alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais componentes celulares essenciais. Os alvos mais importantes dos estímulos nocivos são: 1. mitocôndrias; 2. Membranas celulares; necrose 3. Síntese de ptns; 4. Citoesqueleto; 5. Genoma celular. apoptose • Depleção de ATP: falha das funções dependentes de energia, em particular o rompimento estrutural do aparelho de síntese proteica, promovendo uma lesão reversível e necrose; • Lesão mitocondrial: depleção de ATP, gerando falha nas funções celulares dependentes de energia e, por fim, a necrose. Sob algumas condições, extravasamento de ptns que causam apoptose; • Influxo de cálcio: falência da bomba de Ca+2 determina o influxo do cátion e a ativação de enzimas que danificam os componentes celulares e podem disparar a apoptose; • Acúmulo de espécies reativas do oxigênio: modificação covalente de ptns celulares, lpds e ácidos nucleicos; • Aumento da permeabilidade das membranas: pode afetar a membrana plasmática, lisossômica, mitocondriais; tipicamente culmina em necrose; • Acúmulo de DNA danificado e ptns mal dobradas: apoptose. Célula normal (homeostase) Estresse, demanda > Adaptação Estímulos nocivos Lesão celular Incapacidade de adaptação Lesão celular reversível Alterações subcelulares Apoptose Necrose A apoptose é induzida por um programa de suicídio celular rigidamente regulado, no qual as células destinadas a morrer ativam enzimas capazes de degradar seu próprio DNA e as ptns nucleares e citoplasmáticas. Causas da apoptose: A. Em situações fisiológicas: - Destruição programada de células durante a embriogênese: implaninvotação, organogênese, involução do desenvolvimento e metamorfose. - Involução de tecidos hormônio-dependentes sob privação do hormônio: ex.: regressão da mama após amamentação; menstruação. - Perda celular em pop. celulares proliferativas: manutenção constante da pop. celular. Causas da apoptose (cont.): A. Em situações fisiológicas: - Morte de células que já tenham cumprido seu papel: neutrófilos na inflamação aguda, linfócitos ao término da RI (privadas de fatores de crescimento). - Eliminação de linfócitos autorreativos: antes ou depois da maturação. - Morte celular induzida por linfócitos TCD8+ (Tc) mecanismo de defesa contra vírus e tumores (eliminando células neoplásicas). Causas da apoptose: A. Em situações patológicas: - Lesão de DNA: radiação, drogas citotóxicas (quimioterapia), temperaturas extremas, hipóxia. - Acúmulo de ptns mal dobradas: mutações genéticas, fatores extrínsecos (lesão por radicais livres). Estresse do RE. - Lesão celular em certas infecções: perda de células infectadas por RI do hospedeiro, apoptose induzida pelo vírus (AIDS, adenovírus). - Atrofia patológica no parênquima de órgãos por obstrução de ducto: no pâncreas, parótida e rins. Caracterizada por: • Degradação enzimática de ptns e DNA, iniciada pelas caspases; • Reconhecimento e remoção das células mortas pelos fagócitos. Mecanismos • Via mitocondrial (intrínseca) – iniciada pela perda de sinais de sobrevivência, lesão de DNA e acúmulo de ptns mal dobradas; associada com extravasamento de ptns pró-apoptose da mitocôndria para o citoplasma, onde disparam a ativação das caspases. Inibição – família Bcl, induzida por fatores de crescimento. • Via do receptor de morte (extrínseca) – elimina linfócitos autorreativos e lesão por linfócitos Tc; iniciada através dos receptores de morte (família de receptores de TNF).