Prévia do material em texto
Mecanismos de adaptação celular Profª Jéssia Fernandes PRINCIPAIS TIPOS DE ADAPTAÇÃO CELULAR As células adaptam-se por diferentes alterações celulares, que repercutem nos tecidos e órgãos: • hiperplasia, hipoplasia, hipertrofia, hipotrofia, atrofia, metaplasia e acúmulos intracelulares. PRINCIPAIS TIPOS DE ADAPTAÇÃO CELULAR • Hiperplasia; • Hipoplasia; • Hipertrofia; • Hipotrofia; • Atrofia; • Metaplasia; • Acúmulos intracelulares. PROCESSO S ADAPTATIV OS • Os processos adaptativos consistem no aumento do tamanho e função celular (hipertrofia); • Aumento do número de células (hiperplasia); • Diminuição do tamanho celular e da atividade metabólica (atrofia); • Alteração do fenótipo das células (metaplasia). Hiperplasia • Com relação à hiperplasia, temos agora o aumento da quantidade das células, o que pode estar associada à hipertrofia, se o estímulo for comum entre elas. • Dentre muitas situações que podem decorrer da hiperplasia, tem-se o próprio câncer, sendo uma hiperplasia patológica. Hipoplasia • A hipoplasia é a diminuição da atividade formadora dos tecidos orgânicos (pele, músculos, etc.). • A diminuição de um tecido em um determinado órgão ou parte do corpo, afeta o local tornando-se menor e mais leve que o normal, mas os padrões básicos de sua arquitetura continuam os mesmos. Hipertrofia • A hipertrofia é caracterizada pelo aumento do tamanho das células, sem que sua quantidade seja alterada. O estímulo que pode levar a essa condição pode ser o aumento da demanda funcional do tecido, bem como a estimulação hormonal. Um exemplo clássico de hipertrofia é o aumento do útero durante a gestação. Hipotrofia • 1. [ Medicina ] Desenvolvimento ou crescimento deficiente ou inferior ao normal. 2. [ Medicina ] Nutrição deficiente. • Significado de Hipotrofia substantivo feminino Diminuição progressiva da atividade normal de certos tecidos ou órgãos; perda da resistência ou da vitalidade de certos órgãos ou tecidos; abiotrofia. Alimentação insuficiente; representação do estado de carência alimentar. Atrofia • A atrofia é a diminuição do tamanho celular, podendo ser causada por redução da carga de trabalho, desnutrição, levando a uma diminuição da síntese proteica. Ainda com relação à saúde feminina, a atrofia uterina é fisiológica após a menopausa, devido à diminuição de hormônios femininos. Adaptaçõe s celulares ao estresse Adaptações celulares ao estresse: • As lesões celulares quanto os tipos de adaptações resultam de estímulos do meio, mesmo que patológicos. • Assim sendo, ao sofrer estresse, a célula se adapta às modificações do ambiente em que se encontra. Para isso, os ajustes internos devem ser feitos para lidar com o meio, sendo eles totalmente relacionados ao estímulo específico. • Diferente de algumas lesões celulares, a adaptação costuma ser reversível. Adaptaçõe s celulares ao estresse • As estratégias desenvolvidas costumam ser comandadas por hormônios e mediadores químicos, quando fisiológica. • Por outro lado, quando patológica, a alteração celular objetiva simplesmente evitar a lesão. As estratégias desenvolvidas costumam ser comandadas por hormônios e mediadores químicos, quando fisiológica. Por outro lado, quando patológica, a alteração celular objetiva simplesmente evitar a lesão. Figura 1: Esquema lesão celular. Fonte: Robbins & Contran. MECANISMO S DE LESÃO CELULAR Os principais mecanismos de lesão celular: • A lesão celular ocorre quando as células são submetidas a um estresse tão severo que não são capazes de se adaptar, ou quando são expostas a agentes perniciosos. • A hipóxia, a isquemia, os agentes físicos/químicos, os agentes infecciosos e as reações imunológicas são algumas das causas de injúria celular. LESÕES CELULARE S • As lesões celulares e os estímulos de adaptação, bem como de morte celular, são desencadeados por estímulos fisiológicos, ou mesmo patológicos. • O objetivo primário desses eventos são o resgate e/ou a manutenção da homeostasia orgânica, em situações de estresse metabólico. Às custas desses processos, as consequências possíveis podem ser a perda de função celular e tecidual. • Um exemplo disso é o infarto cardíaco. Devido a uma possível hipertrofia, alguns miócitos sofrem a lesão irreversível e morrem, secundário à sobrecarga de trabalho. Outro exemplo importante e fisiológico é a embriogênese, em que naturalmente a morte celular ocorre com o desenvolvimento. Adaptaçõe s celulares ao estresse • Como vemos inferiormente no esquema abaixo, uma adaptação por estresse pode evoluir para uma lesão grave, como morte celular. Causa do mecanism o de lesão celular • Lesões e doenças são provocadas por agressões muito diversas e resultam quase sempre da interação do agente agressor com os mecanismos de defesa do organismo. • A lesão celular ocorre quando as células são estressadas tão excessivamente que não são mais capazes de se adaptar. Até certo ponto, esse processo pode ser reversível, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível. • As causas de lesões e doenças são divididas inicialmente em dois grandes grupos: exógenas e endógenas. • Apesar disso, nem todas as causas são conhecidas e, nesses casos, recebem a denominação de causa criptogenética, idiopática ou essencial . Causa do mecanism o de lesão celular Causas exógenas de lesão celular: • As causas exógenas são representadas por agentes físicos, químicos e biológicos. • A exemplo de agentes físicos, temos a força mecânica, radiação, variação de temperatura e alteração da pressão atmosférica. • Os agentes químicos podem ser os agrotóxicos, poluentes ambientais, medicamentos e drogas ilícitas. Quanto aos agentes biológicos, podemos citar vírus, bactérias, protozoários, também capazes de causar lesão celular quando em interação com células do corpo humano. AGENTES FÍSICOS AGENTES FÍSICOS AGENTES QUÍMICO S AGENTES QUÍMICOS AGENTES QUÍMICOS Causa do mecanism o de lesão celular Causas endógenas de lesão celular • As causas endógenas estão relacionadas com a herança genética, o sistema imunológico e os fatores emocionais, estes influenciados também pelo ambiente social. • As agressões atuam por mecanismos muito diversos, sendo os mais conhecidos e importantes: • Redução na disponibilidade de O2 às células; • Radicais livres; • Anormalidades em ácidos nucleicos e proteínas; • Resposta imunitária; • Distúrbios metabólicos. SISTEMA IMUNOLÓGICO • O sistema imunológico, sistema imune ou imunitário é um conjunto de elementos existentes no corpo humano. • Esses elementos interagem entre si e têm como objetivo defender o corpo contra doenças, vírus, bactérias, micróbios e outros. • O sistema imunológico humano serve como uma proteção, um escudo ou uma barreira que nos protege de seres indesejáveis, os antígenos, que tentam invadir o nosso corpo. Assim, representa a defesa do corpo humano. • O processo de defesa do corpo através do sistema imunológico é chamado de resposta imune. FATORES EMOCIONAIS Resposta celular ao estresse a aos estímulos nocivos • A célula normal está limitada, em suas funções, a uma faixa de variação bastante estreita devido a sua estrutura, por restrições pelas células vizinhas e pela disponibilidade de substratos metabólicos. • No entanto, ela é capaz de suprir as demandas fisiológicas, mantendo um estado de equilíbrio chamado homeostase. Resposta celular ao estresse a aos estímulos nocivos • Quando ocorrem alterações fisiológicas no organismo, ou até mesmo alguns estímulos patológicos, as células são capazes de passar por adaptações estruturais e funcionais reversíveis, durante as quais um novo estado de equilíbrio é alcançado, permitindo sua sobrevivência e manutenção da atividade funcional. • Quandoo estímulo é eliminado, a célula pode retornar ao seu estado original sem ter sofrido qualquer consequência danosa. Resposta celular ao estresse a aos estímulos nocivos • No entanto, se os limites das respostas adaptativas forem excedidos ou se as células forem expostas a agentes ou estímulos nocivos, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetem constituintes celulares essenciais, ocorre uma sequência de eventos denominada lesão celular. Resposta celular ao estresse a aos estímulos nocivos • A lesão celular pode ser reversível até certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível, levando-a a morte celular, que é o resultado final da lesão celular progressiva, sendo um dos principais eventos na evolução de uma doença em qualquer tecido ou órgão. • Porém, ela constitui também um processo normal e essencial na embriogênese, no desenvolvimento dos órgãos e na manutenção da homeostase. • Nos estágios iniciais ou nas formas leves de lesão, as alterações morfológicas e funcionais são reversíveis, se o estímulo nocivo for removido. LESÃO É REVERSÍ VEL • Os principais marcos da lesão reversível são a redução da fosforilação oxidativa, com consequente depleção do armazenamento de ATP e tumefação celular. • Além disso, várias organelas intracelulares, tais como as mitocôndrias e o citoesqueleto, podem apresentar alterações. LESÃO É REVERSÍ VEL • Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e, com o tempo, a célula não pode se recuperar e morre. • Existem dois tipos de morte celular: a necrose e a apoptose. • Esses dois caminhos em direção à morte celular diferem em sua morfologia, mecanismos e funções na homeostase e na doença. LESÃO É REVERSÍVEL • Quando a lesão das membranas é grave, as enzimas lisossômicas entram no citoplasma e digerem a célula, dando origem a um conjunto de alterações morfológicas descritas como necrose. Diferença de necrose e apoptose • A necrose é considerada uma forma desregulada de morte celular resultante de danos às membranas celulares e perda da homeostase dos íons. • Conteúdos celulares também são perdidos, através da membrana plasmática lesada, para o espaço extracelular, onde causam inflamação. • A apoptose é uma forma de morte celular caracterizada pela dissolução nuclear, fragmentação da célula sem perda completa da integridade da membrana e rápida remoção dos restos celulares. Diferença de necrose e apoptose • Como o conteúdo celular não é perdido, ao contrário da necrose, não existe reação inflamatória. Em termos de mecanismo, a apoptose é conhecida por ser um processo altamente regulado, dirigido por uma série de vias genéticas. É, por isso, às vezes, também chamada de “morte celular programada”. • Enquanto a necrose é sempre um processo patológico, a apoptose auxilia muitos processos fisiológicos e não é, necessariamente, associada a lesão celular. Mecanismos de Lesão Celular • Os mecanismos de lesão celular são complexos, porém, alguns princípios estão presentes na maioria das formas de lesão celular. São eles: • A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de agressão, sua duração e sua intensidade. • As consequências da lesão celular dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula agredida. • A lesão celular é resultante de diferentes mecanismos bioquímicos que agem em vários componentes celulares essenciais. A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de agressão, sua duração e sua intensidade. • Pequenas doses de uma substância química tóxica ou breves períodos de isquemia induzem lesão celular reversível, enquanto altas doses do mesmo tóxico ou uma isquemia mais prolongada resultam em morte celular instantânea ou em lesão celular irreversível arrastada, evoluindo, com o tempo, para a morte celular. As consequências da lesão celular dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula agredida. • O estado nutricional e hormonal celular e suas necessidades metabólicas são importantes na sua resposta a agressão. • A exposição de dois indivíduos a concentrações idênticas de uma substância tóxica pode ser inofensiva em um e produzir morte celular no outro. • Isto pode ser devido aos polimorfismos em genes que codificam enzimas hepáticas que metabolizam as substâncias. A lesão celular é resultante de diferentes mecanismos bioquímicos que agem em vários componentes celulares essenciais. Os componentes celulares que mais frequentemente são lesados por estímulos nocivos incluem as mitocôndrias, as membranas celulares, a maquinaria de síntese e empacotamento de proteínas e o DNA. Qualquer estímulo agressivo pode, simultaneamente, acionar múltiplos mecanismos interconectados que lesam as células. MECANISMOS DE LESÃO CELULAR • Quais os 6 mecanismos de lesão celular? • 1 - Depleção do ATP. • 2 - Lesão mitocondrial. • 3 - Influxo de cálcio para o citosol e perda da homeostase do cálcio. • 4 - Acúmulo de radicais livres do oxigênio. • 5 - Defeitos na permeabilidade das membranas. Acúmulos intracelulares • É a deposição anormal de sais de cálcio no tecido, em conjunto com quantidades menores de ferro, magnésio e outros minerais. Acúmulos intracelulares • O primeiro mecanismo se baseia no acúmulo de uma substância endógena normal que acaba sendo produzida em taxa aumentada ou removida inadequadamente (Um exemplo disso é o acúmulo de lipídios (TAGs) no fígado devido a excesso, por exemplo, de álcool). • O segundo mecanismo se baseia no acúmulo de uma substância endógena anormal por conta de problemas em seu acondicionamento, transporte ou secreção. Ou seja, aquela substância está, por algum motivo, defeituosa! E isto causa problemas em seu manejo. Acúmulos intracelular es • O terceiro mecanismo se baseia no acúmulo de uma substância endógena normal, mas que possui uma em sua degradação por conta de deficiência enzimática hereditária(, os acúmulos que acontecem por esse mecanismo geralmente são doenças que podemos agrupar dentro de um conjunto chamado de “doenças de depósito ou de armazenamento). • o quarto e último mecanismo se baseia no acúmulo de uma substância exógena anormal, pura e simplesmente por que a célula não possui maquinário que reconheça as moléculas e as processe TIPOS DE ACÚMULOS CELULARES • Degeneração Gordurosa/Esteatose/Lipidose: ac úmulo de lipídeos dentro das células. • Degeneração Glicogênica: acúmulo de carboidratos dentro das células. • Degeneração Mucoide: acúmulo de muco, ocorrendo de forma mais específica em locais onde existam células caliciformes. Metaplasia • Sobre a metaplasia, a adaptação consiste na diferenciação celular diante de um estresse. • Dessa forma, o mecanismo visa tornar o tecido mais tolerante ao estresse, geralmente crônico, sendo reversível. • Um exemplo é o Esôfago de Barret, consequência da doença do refluxo gastroesofágico DGRE, em que ocorre a mudança do epitélio escamoso para o colunar Referências Bibliográficas 1. ROBBINS & COTRAN. Patologia: Bases Patológicas das Doenças. 9ªed., 2016 2. Geraldo Brasileiro Filho. Bogliolo Patologia. 10ªed.,2021. Perguntas mais frequentes: 1. Quais são os principais tipos de lesões celulares? Os principais tipos são a adaptação celular e a morte celular, com suas distinções. 2. Qual é a diferença entre apoptose e necrose? A apoptose é uma morte celular programada, que deve acontecer fisiologicamente. Quanto à necrose, é sempre patológica, devido a uma lesão celular devido a alterações intracelulares. 3. Como se dá a diferenciação entre hipertrofia e hiperplasia? A hipertrofia é o aumento apenas do tamanho das células, consequentemente aumentando o tamanho do tecido. Por outro lado, a hiperplasia consiste no aumento de número de células.