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ACESSE AQUI O SEU LIVRO NA VERSÃO DIGITAL! PROFESSOR Dr. Jean Carlos Fernando Besson Patologia Geral FICHA CATALOGRÁFICA Pró Reitoria de Ensino EAD Unicesumar Diretoria de Design Educacional NEAD - Núcleo de Educação a Distância Av. Guedner, 1610, Bloco 4 - Jd. Aclimação - Cep 87050-900 | Maringá - Paraná www.unicesumar.edu.br | 0800 600 6360 PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIREÇÃO UNICESUMAR NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Reitor Wilson de Matos Silva Vice-Reitor Wilson de Matos Silva Filho Pró-Reitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho Pró-Reitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva Pró-Reitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff, James Prestes, Tiago Stachon Diretoria de Graduação e Pós-graduação Kátia Coelho Diretoria de Cursos Híbridos Fabricio Ricardo Lazilha Diretoria de Permanência Leonardo Spaine Diretoria de Design Educacional Paula Renata dos Santos Ferreira Head de Graduação Marcia de Souza Head de Metodologias Ativas Thuinie Medeiros Vilela Daros Head de Recursos Digitais e Multimídia Fernanda Sutkus de Oliveira Mello Gerência de Planejamento Jislaine Cristina da Silva Gerência de Design Educacional Guilherme Gomes Leal Clauman Gerência de Tecnologia Educacional Marcio Alexandre Wecker Gerência de Produção Digital e Recursos Educacionais Digitais Diogo Ribeiro Garcia Supervisora de Produção Digital Daniele Correia Supervisora de Design Educacional e Curadoria Indiara Beltrame Coordenador de Conteúdo Sidney Edson Mella Junior Designer Educacional Vanessa Graciele Tiburcio Curadoria Katia Salvato Revisão Textual Sarah Mariana L. Cocato, Cintia Prezoto Ferreira, Érica Fernanda Ortega Editoração Lavígnia da Silva Santos Ilustração Welington Oliveira Realidade Aumentada Maicon Douglas Curriel Fotos Shutterstock. Universidade Cesumar - UniCesumar. U58 Impresso por: Bibliotecária: Leila Regina do Nascimento - CRB- 9/1722. Núcleo de Educação a Distância. Ficha catalográfica elaborada de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a). Patologia Geral / Jean Carlos Fernando Besson. - Indaial, SC : Arqué, 2023. Reimpresso em 2024. 248 p. : il. ISBN papel 978-65-5615-952-2 ISBN digital 978-65-5615-909-6 “Graduação - EaD”. 1. Patologia 2. Geral 3. Jean Carlos Fernando Besson. I. Título. CDD - 616.07 02511220 https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/17299 Aqui você pode conhecer um pouco mais sobre mim, além das informações do meu currículo. Dr. Jean Carlos Fernando Besson Olá, pessoal! Sou o professor Jean Besson, moro em Maringá-PR. Sou biólogo, com doutorado na área de doenças autoimunes. Gosto muito de viajar com amigos e vivenciar bons momentos na companhia de pessoas especiais, conhecer novas culturas e curtir a natureza. Gosto muito de fazer trilhas e conhecer novos lugares. Eu tive a opor- tunidade de realizar um intercâmbio durante o meu doutorado e morei um ano e meio nos EUA, onde conheci várias pessoas e fiz muitos ami- gos de diversas nacionalidades, foi uma experiência incrível. Entre as várias experiências, acabei descobrindo um novo hobby: as escaladas em parques e reservas biológicas preservadas. A primeira experiência nesse contexto foi a escalada no Parque Nacional de Zion, em Utah. Além disso, durante a minha estadia nos EUA, também visitei várias cavernas e reservas biológicas nos estados de Nevada, Minnesota, Colorado e Flórida. Desde então, sempre me programo para conhecer novos locais. O próximo passo é visitar, com os meus amigos, a Serra do Corvo Branco, em Santa Catarina, e a mística Chapada dos Veadeiros, em Goiás Lattes: http://lattes.cnpq.br/8205173604289849 Quando identificar o ícone de QR-CODE, utilize o aplicativo Unicesumar Experience para ter acesso aos conteúdos on-line. O download do aplicativo está disponível nas plataformas: Google Play App Store Ao longo do livro, você será convidado(a) a refletir, questionar e transformar. Aproveite este momento. PENSANDO JUNTOS EU INDICO Enquanto estuda, você pode acessar conteúdos online que ampliaram a discussão sobre os assuntos de maneira interativa usando a tecnologia a seu favor. Sempre que encontrar esse ícone, esteja conectado à internet e inicie o aplicativo Unicesumar Experience. Aproxime seu dispositivo móvel da página indicada e veja os recursos em Realidade Aumentada. Explore as ferramentas do App para saber das possibilidades de interação de cada objeto. REALIDADE AUMENTADA Uma dose extra de conhecimento é sempre bem-vinda. Posicionando seu leitor de QRCode sobre o código, você terá acesso aos vídeos que complementam o assunto discutido PÍLULA DE APRENDIZAGEM Professores especialistas e convidados, ampliando as discussões sobre os temas. RODA DE CONVERSA EXPLORANDO IDEIAS Com este elemento, você terá a oportunidade de explorar termos e palavras-chave do assunto discutido, de forma mais objetiva. https://apigame.unicesumar.edu.br/qrcode/3881 PATOLOGIA GERAL Caro(a) aluno(a), você já deve ter ouvido falar sobre a disciplina de Patologia, a qual é destinada ao estudo das doenças. O nosso corpo desenvolve diversos tipos de mecanismos que estabelecem a homeostasia após o estabelecimento de algum tipo de inflamação ou doença causada por diferentes tipos de agentes agressores, restabelecendo o equilíbrio homeostático. Imagine um contexto atual, em que o indivíduo seja infectado pelo novo SARS-CoV-2, agente etiológico da COVID-19. Você sabe como o nosso organismo desenvolve estratégias para o controle da doença? Quais são os principais mecanismos relacionados ao retorno da homeostasia após a infecção? Quais os mecanismos relacio- nados à adaptação celular frente à infecção viral? Para isso, pensaremos em um caso fictício: uma mulher de 40 anos procurou a unidade de atendimento bá- sica, realizou exame laboratorial para detecção do vírus, e o teste rápido revelou que ela estava contaminada. Ela apresentava sinais e sintomas moderados da COVID-19, como febre, dor de garganta, artralgia e mialgia. Cinco dias depois, ela começou a melhorar, e os sinais e sintomas começaram a desaparecer. Após 14 dias de isolamento, ela voltou a ter contato com familiares e colegas de trabalho. Nesse cenário, você sabe como o organismo dela restabeleceu o equilíbrio homeostático? Como você justificaria os sinais e sintomas dela? O nosso organismo apresenta diferentes estratégias para garantir o restabelecimento do equilíbrio homeos- tático. No caso da infecção viral da COVID-19, diferentes tipos de células estabelecem diferentes mecanismos de adaptação celular com o intuito de restabelecer novamente a função normal dos órgãos e tecidos afetados pela contaminação mediada pelo SARS-CoV-2. Ocorrem mecanismos mediados por hiperplasia e hipertrofia, garan- tindo que novas células sejam produzidas e passem a se multiplicar e que as células mortas ou atrofiadas sejam geradas novamente. Posteriormente, os sinais e sintomas começam a desaparecer, a febre e a dor cessam. As dores musculares e articulares são reduzidas com a redução da carga viral, contudo o olfato e o paladar se estabelecem à medida que novas sinapses são reconfiguradas com o advento da produção de novas células diferenciadas. Pense: em que outros momentos o nosso organismo é capaz de restabelecer o equilíbrio homeostático? Que tal você pesquisar como o nosso organismo é capaz de restabelecer o equilíbrio após o desenvolvimento e tratamento de um tumor? Durante sua busca, analise os principais pontos de adaptação celular e eliminação de células metastáticas e anote as informações a respeito, pois esse será um dos temas abordados neste material. O nosso organismo desenvolve uma série de mecanismos que bloqueiam e eliminam as células metastáticas liberadas pelos tumores. As células metastáticas são destruídas pelas células do sistema imunológico e, após a eliminação e destruição delas,o tecido inicia o restabelecimento do equilíbrio homeostático. Surgem novas célu- las-tronco indiferenciadas que iniciam o processo de proliferação celular a partir de várias mitoses que, através dos mecanismos de hiperplasia e hipertrofia, reparam o tecido após a remoção do tumor. Os sinais da inflamação também desaparecem à medida que os mediadores inflamatórios deixam de ser libe- rados na corrente sanguínea. Dessa forma, a pressão de líquidos em todo o organismo se normaliza, evitando o estabelecimento de um choque circulatório. Neste livro, você terá a oportunidade de conhecer os seguintes assuntos da patologia: história; conceitos e terminologia; lesões reversíveis e irreversíveis; doenças iatrogênicas, idiopáticas e psicogênicas; estresse oxidativo e sistema antioxidantes; adaptações; acúmulos e degenerações celulares; apoptose; autólise e necrose; envelheci- mento; sarcopenia; inflamação; reparo e regeneração; distúrbios hemodinâmicos; equilíbrio ácido-base; doenças metabólicas; síndrome metabólica; dislipidemias; câncer e distúrbios endócrinos; patologias de base — sistemas gastrointestinal, respiratório, nervoso e locomotor. Acredito que você não ouviu falar de alguns desses temas, mas pode ter certeza de que são relacionados ao restabelecimento do equilíbrio homeostático e importantes para a sua atuação profissional, especialmente, no entendimento do desenvolvimento das doenças metabólicas, dislipidemias, câncer e envelhecimento. Dessa forma, você precisa prestar atenção nos conteúdos abordados neste material, fazer anotações e apro- fundar seu conhecimento com pesquisas, além de ser um(a) estudante sempre ativo(a). Eu acredito que, agora, você está um pouco preocupado(a) por conta dos assuntos novos, mas tenho certeza de que, ao final da disciplina, você estará mais tranquilo(a) e os entenderá com muita profundidade e de forma integradora e clara. Então, respire fundo, pegue o seu caderno, coloque uma música agradável e vamos aos estudos! 1 2 43 5 6 91 11 63 37 INTRODUÇÃO A PATOLOGIA 133 INFLAMAÇÃO, REPARO E REMODELAGEM TECIDUAL ACÚMULOS, DEGENERAÇÕES E PIGMENTOS INTRACELULARES LESÃO CELULAR REVERSÍVEL MECANISMOS DE MORTE CELULAR E CALCIFICAÇÕES ADAPTAÇÕES CELULARES E ENVELHECIMENTO 111 7 8 9 161 217 193 DISTÚRBIOS HEMODINÂMICOS CARACTERIZAÇÃO DAS NEOPLASIAS E PATOLOGIAS ASSOCIADAS AO SISTEMA ENDÓCRINO PATOLOGIAS ASSOCIADAS ÀS DEFICIÊNCIAS NUTRICIONAIS 1 Seja bem-vindo(a) à disciplina de patologia. Você será apresentado a um interessante e novo universo relacionado ao estudo das doenças, possibilitando o entendimento de alterações celulares e mecanismos de compensação. Inicialmente, iremos discutir eventos históricos que possibilitaram o desenvolvimento da patologia como ciência, relacionando com os principais fenômenos relatados por cientistas e que trouxeram grandes inovações para o diagnóstico, manejo clínico e tratamento até os dias atuais. Além disso, vamos iniciar os estudos aprendendo a terminologia técnica utilizada na descrição das doenças e entender as subdivisões de estudos em patologia. Introdução a Patologia Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 12 Eloá e Pedro são dois estudantes da área da saú- de e estão empolgados com os novos conteúdos que estão sendo ministrados. Após estudar ana- tomia, biologia celular, bioquímica, histologia e fisiologia, sentem-se seguros e estão animados para estudar patologia. Excelentes alunos, eles estão curiosos para entender os mecanismos de desenvolvimento de várias doenças. No primeiro dia de aula, ambos começam a dialogar sobre a disciplina e vários questionamentos tomam conta dessa conversa. Inicialmente, eles se questionam: qual é a origem da palavra patologia? Como esta ciência se classifica? Será que existem subdivi- sões? E se existem, como se classificam? Pedro pergunta para Eloá se ela acredita que a patologia estuda células, tecidos e órgãos separados ou de forma integrada. Eloá questiona Pedro sobre as relações entre patologia e as outras disciplinas que eles estudaram nos últimos semestres, por exemplo anatomia, histologia e fisiologia. Ela também pergunta sobre o provável impacto das observações e possíveis experimentos realizados séculos atrás, e os efeitos nos estudos das doenças na atualidade. Será que existe essa relação? Eloá fica intrigada. Aproveitando essa indagação, Pe- dro também questiona Eloá sobre a terminologia no estudo das doenças. Será que ela existe? Ele se lembrou das aulas de anatomia e sobre os termos empregados e fez uma analogia. Será que assim como vimos na disciplina de anatomia, em pa- tologia, existem termos técnicos, Eloá? Será que existem achados arqueológicos que auxiliaram na evolução desses estudos? Ela prontamente responde que provavelmente sim e isso desper- ta muita curiosidade entre os companheiros de classe. Ambos ficam intrigados e decidem estudar um pouco mais a respeito antes da aula. A patologia é considerada uma ciência des- tinada aos estudos sobre o desenvolvimento de uma determinada doença. Usualmente, elas são provocadas por um agente agressor ou estressor, chamado, tecnicamente, de “agente patogênico”. Neste cenário, as bactérias, fungos, protozoários, vírus ou até mesmo os alimentos ou íons podem causar uma quebra da homeostasia do organis- mo, causando uma doença ou enfermidade. Esse processo resultará de uma série de reações orgâ- nicas no corpo do doente e, dessa forma, poderá ser observado sinais e sintomas. Estes últimos podem variar entre indivíduos de uma mesma espécie e de acordo com o tipo de doença em curso, resultando no desenvolvimento de lesões que promovem a quebra da homeostasia. Des- sa forma, ocasiona um mal funcionamento das células e tecidos resultando em alterações bio- químicas, estruturais e morfológicas. Existem vários fatores que desencadeiam este processo patogênico. Alguns deles causam doenças mais simples e fáceis de serem tratadas, enquanto ou- tros, desencadeiam infecções mais severas que, mesmo tratadas, podem ser fatais. A significância clínica que cada patologia apresenta pode auxi- liar no diagnóstico, prognóstico, prevenção e no tratamento destas perturbações e anormalidades teciduais. Assim, o estudo das particularidades de cada doença aprimora o campo da patologia e contribui demasiadamente para melhorias na qualidade de vida e cura de cada paciente. Quando você imagina a patologia como ciên- cia, quais são as principais características no de- senvolvimento de uma doença? Será que todas as doenças apresentam um mesmo padrão de desenvolvimento? Apresentam o mesmo tempo em seu curso? Será que existem estudos realizados utilizando patologia comparativa empregando os estudos experimentais com animais comparan- do as doenças dos animais e dos seres humanos? Será que existem grandes diferenças? Será que é possível estudar a patologia entre diferentes continentes? E a patologia forense? O estudo de UNIDADE 1 13 cadáveres fornece grandes informações? Existe patologia geral e sistêmica? Quais são as contribuições das técnicas micro e macroscópicas neste cenário de estudo? Sugiro a você que pesquise os tipos de estudos realizados em patologia. Durante essa pesquisa, analise os principais pontos desta especialidade e anote as informações a respeito, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. Você já deve ter percebido, em sua pesquisa, inúmeros novos termos e inúmeros contextos no qual a patologia como uma ciência está inserida. Existe uma íntima relação entre a patologia e anatomia, fisiologia, bioquímica, histologia e biologia celular. Vários autores contribuíram para o desenvolvimento e evolução da patologia como área e possibilitaram a classificação dessa ciência como patologia geral e especial ou sistêmica. A primeira se refere às alterações celulares que acometem todas as células e tecidos. Já a segunda possibilita estudar as alterações de órgãosespecíficos e afetados por um agente patogênico. Existem, ainda, subáreas dentro da patologia que possibilitam estudos mais direciona- dos, por exemplo a citopatologia, a patologia em medicina forense e a paleopatologia. Muito embora sejam técnicas que diferem quanto aos seus aspectos celulares, estruturais e moleculares, estão todas relacionadas e, em algum momento, complementam-se. Considerando a sua pesquisa, anote os prin- cipais termos técnicos referentes aos estudos da patologia geral e liste todas as palavras ou termos que possivelmente não fique totalmente claro para o seu entendimento. Para isso, utilize o Diário de Bordo disponível para você. No entanto, não se preocupe caso você não encontrar algum dos elementos des- critos e apresentados anteriormente, nós iremos trabalhar com este conteúdo ao longo desta unidade. Dessa forma, preste bastante atenção quando estiver estudando e você conseguirá imaginar todas as relações entre a patologia geral e sistêmica, relacioná-las com os fenômenos de desenvolvimento e com os termos técnicos descritos. UNICESUMAR 14 A palavra “patologia” é de origem grega e significa “pathos” (sofrimento) e “logos” (estudo), sendo consi- derada uma área relacionada a evolução de uma doença, ou seja, é uma ciência que determina as bases estruturais e a funcionais de uma doença que acomete o corpo humano. Usualmente, estas alterações apresentam anormalidades que promovem alterações anatômicas, histológicas e fisiológicas no corpo hu- mano e os “patologistas” são os profissionais que realizam o diagnóstico das doenças em curso. Existem vários termos relacionados ao estudo das diferentes patologias, e para estudá-las precisamos também das principais bases da história da patologia. Inicialmente, começaremos nossos estudos definindo termos desconhecidos sobre a doença como o oposto da saúde, logo a saúde pode ser definida como uma condição de normalidade e equilíbrio do nosso organismo. Por outro lado, a doença se refere à perda do equilíbrio (normalidade) no organismo. Vale a pena ressaltar que mesmo um indivíduo saudável apresenta variações quanto a sua “nor- malidade” quando comparado com outro indivíduo. Isso ocorre por conta das nossas características intrínsecas, nossa individualidade, por exemplo, altura, peso, composição química do nosso sangue, tecidos e das células. Assim, saúde e doença não são considerados estados absolutos, mas sim relativos. Um termo comumente confundido com doença é “enfermidade”. De forma geral, a doença resulta de um agente causador, por outro lado, a enfermidade representa a reação do indivíduo com a doença em curso, especificamente representando os sintomas, pautada em sinais físicos ou clínicos e baseado nas queixas do paciente. Neste cenário, você deve se lembrar que doença e enfermidade não estão separadas. Além disso, existem as síndromes que resultam da combinação de sintomas causados por alterações fisiológicas. Nas próximas unidades, utilizaremos várias definições e termos técnicos para entender o curso das doenças. Dessa forma, iremos, neste momento, conhecer a linguagem adotada nos estudos em patologia: • Paciente é o indivíduo afetado pela doença (patologia). • Lesões correspondem às mudanças ocasionadas nas células e tecidos como resul- tantes do curso de uma doença em um indivíduo. • Alterações patológicas ou morfológicas compreendem alterações estruturais em tecidos ou células característicos da doença que podem ser identificados por exames laboratoriais. • Mudanças patológicas podem ser observadas a olho nu (ou seja, tais alterações teci- duais podem ser macroscópicas ou microscópicas). • Fatores causais são aqueles responsáveis pelo desenvolvimento das lesões e incluem a etiologia da doença (“porque” do surgimento da doença). UNIDADE 1 15 Os estudos referentes à compreensão das bases de diversas patologias datam desde o início da humanidade. Eles são fundamentais para a evolu- ção desta ciência extremamente importante para fornecer bases sólidas acerca das causas, origens e mecanismos das doenças. Todos estes estudos desenvolvidos ao longo dos séculos puderam elucidar várias perguntas e nortear inúmeras discussões sobre o conhecimento da patologia moderna. Nós iremos estudar estes eventos nesta unidade considerando que a patologia evoluiu ao longo dos anos, baseada em vários achados clínicos, observações comportamentais e uma fascinante história construída por vários cientis- tas (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). A patologia é tradicionalmente apresen- tada como a ciência resultante de inúmeras especulações acerca da natureza das doenças • Patogênese compreende o mecanismo pelo qual as lesões se desenvolvem (“como elas surgiram”). • Sintomas se referem às alterações funcionais causadas por uma lesão que são sentidas e relatadas pelos pacientes doentes. • Sinais físicos (ou clínicos) são observados após a realização de exame clínico. • Significância clínica referentes às alterações morfológicas e funcionais somadas a outros resultados auxiliam no: a. Diagnóstico: apresentar uma resposta para o que está errado. b. Prognóstico: designar o que irá acontecer. c. Tratamento: apresentar o que pode ser feito a respeito. d. Prevenção: alternativas para evitar possível propagação e complicações das doenças (MOHAN, 2010). físicas que acometiam as populações. Todas estas observações consideravam características grosseiras das doenças, ou seja, baseadas nas alterações visíveis nos indivíduos vivos ou mortos, especificamente durante o preparo para o funeral (KUMAR, 2016). A medicina egípcia foi pioneira nos estudos em patologia, especialmente ao documentar in- formações acerca de tipos de lesões ósseas, tumo- res (câncer) e infecções causadas por parasitas. Tais informações podem ser contempladas como resultado de várias investigações em múmias (Figura 1). Ao serem examinadas após muitos sé- culos, foi possível identificar tumores ósseos pre- servados na coluna vertebral, além de aterosclero- se (deposição de placas de gordura no interior de vasos sanguíneos) e devido a presença de cálculos biliares (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). UNICESUMAR 16 Nos últimos três séculos antes de Cristo, os gregos alexandrinos influenciados por Hipócrates (Figura 2) impactaram positivamente a medicina grega e romana. O cientista postulou a “teoria humoral da natureza das doenças’’, baseada nas muitas características patológicas acerca de pro- cessos patológicos que incluem a inflamação de feridas, desenvolvimento de hemorroidas, tumores e tuberculose. A principal contribuição dessa teoria foi a apropriação de “quatro sinais da inflamação: calor, dor, edema e rubor” (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: Na ilustração, é possível identificar o processo de mumificação. Especificamente na região central da imagem, observa-se um sacerdote de Anúbis (usando máscara de chacal) fazendo o preparo do sárcofago. Na lateral direita da imagem, pos- sivelmente três escravos “mumificando” um cadáver, e ao lado esquerdo da imagem quatro homens em pé aos pés do sarcófago. Ao fundo, a parede possui vários desenhos e símbolos, como a cruz de Ansata, o olho de Hórus, uma balança da justiça, entre outros. Figura 1 - Processo de mumificação realizado no antigo Egito Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração do cientista Hipócrates. Há o desenho em preto e branco do busto de um homem com barba cheia, testa franzida entre os olhos, cabelo comprido até a nuca, barba e bigode também compridos. Figura 2 - Hipócrates UNIDADE 1 17 Ao trabalhar na dissecção de animais, o zoólogo Aristóteles (Figura 3) auxiliou na caracterização de várias das doenças características de animais. Com base nestes estudos, os cientistas alexan- drinos Herophilos e Erasistratos realizaram as primeiras dissecações em humanos e pra- ticavam também a vivissecção em criminosos vivos como forma de puni-los. Os primeiros estudos relacionando anatomia a patologiaforam realizados por Herófilos, ao Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração do zoólogo Aristóteles. Há o desenho em preto e branco do busto de um homem com barba cheia, testa enrugada, calvície na parte superior da cabeça. Figura 3 - Aristóteles Os primeiros praticantes de medicina eram estritamente gregos ou treinados por método grego, e uma importante figura para a história da patologia foi Cornelius Celsus. Ele não era um médico, contudo era considerado por muitos como um homem culto e com vasto conhecimento de literatura. Ele escreveu livros descrevendo conceitos clássicos do processo inflamatório (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). passo que Erasistratos relacionou fisiologia às doenças. Os dois cientistas buscavam evidências palpáveis para elucidar as frequentes queixas e sintomas intimamente relacionados às mudan- ças morfológicas características dos doentes. Esses dois cientistas também refutaram a hipótese anteriormente proposta por Hipócrates, contudo, não introduziram nenhum mecanismo novo ex- plicando o real motivo da não validação dos es- tudos dele (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). UNICESUMAR 18 No primeiro século depois de Cristo houve pouco desenvolvimento nos estudos relacionados à pa- tologia; as dissecações humanas deixaram de ser realizadas e foram descritas como atividades ilegais em Roma, e a prática médica declinou por cerca de cem anos. No entanto, o segundo século depois de Cristo evidenciou muitas novidades nos estudos em patologia, especialmente apresentadas por Galeno (Figura 5) (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: na imagem é possível visualizar alguns papéis antigos com escrituras e desenhos, dispostos um sobre o outro. No centro da imagem há um papel em destaque com dois desenhos de crânios e um parágrafo escrito. Figura 4 - Esboços de estudos sobre anatomia por Leonardo da Vinci UNIDADE 1 19 Baseado em conceitos gregos, como a teoria humoral de Hipócrates, ele utilizou macacos e porcos para realizar dissecação e vivissecção. Com estes estudos, ele entendeu a importância de estruturas como o nervo recorrente e do sistema urinário, além de introduzir a técnica de sangria (Figura 6). Com estes achados, ele adicionou um quinto sinal de inflamação, chamado “perda de função” ou latejamento / pulsação (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração do cientista Galeno. Há o desenho do busto de um homem com barba e bigode longos, testa enrugada, uma espécie de touca na cabeça e com uma túnica. O fundo da imagem é de cor preta. Figura 5 - Galeno Descrição da Imagem: a imagem mostra a técnica de sangria. É possível visualizar a pele e os pelos de uma pessoa e sobre ela uma sanguessuga com sua ventosa acoplada na pele, também é possível visualizar sangue. Figura 6 - Técnica de sangria utilizando anelídeos do tipo sanguessuga UNICESUMAR 20 A patologia entre o período de Galeno e a idade média foi caracterizada por estudos realizados por médicos árabes e bizantinos, os quais não revelaram grandes avanços em suas observações. Nesta época, Aécio de Amida descreveu o car- cinoma de útero, hemorroidas e úlceras retais. Nesta mesma época, Avenzoar descreveu dois tipos de câncer: esôfago e estômago. A medicina árabe declinou após as cruzadas e os mosteiros em toda Europa mantiveram viva a medicina gre- ga (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Os monges se tornaram médicos ou utiliza- vam antigos manuscritos para colocar em prática a medicina. O renascimento dos estudos em me- dicina, inicialmente, coincidiu com a fundação das universidades de medicina na Itália, com ênfase, em especial, na anatomia patológica. Ao longo dos séculos XIV e XV, as dissecações se tornaram práticas muito comuns, trazendo de volta e validando as teorias de Galeno (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). No século XV, a patologia teve ampla expan- são após o médico Antonio Benivieni realizar autópsias em alguns de seus pacientes. Após a sua morte, foram publicados 111 casos, dentre os quais 20 autópsias estavam inclusas, detalhan- do as causas ocultas das doenças. O astrólogo e matemático Jean Fernel classificou as doenças em gerais e especiais, e ainda fez as primeiras distinções entre os termos “sintomas e sinais”, tal qual como fazemos hoje. Inicialmente, ele diagnosticou em autópsia um caso de apendicite aguda e foi um dos primeiros a sugerir a origem sifilítica de alguns tipos de aneurismas (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). UNIDADE 1 21 William Harvey fez importantes observações acerca do coração em estado patológico, caracte- rizando a ruptura ventricular e hipertrofia do lado esquerdo em um paciente que apresentava insufi- ciência da válvula aórtica. A medicina do século XVIII é descrita como “sofisticada” e, por conta disso, os estudos em patologia com base em inúmeras autópsias trouxeram muitas inovações relacionadas com este desenvolvimento. Herman Boerhaave fez uma importante contribuição ao publicar casos de autópsia (Figura 7) que explicam didaticamente a história médica recente e evolução de seus pacientes. Descrição da Imagem: é possível identificar dois profissionais realizando autópsia em uma mulher jovem. Ao centro da imagem está a mulher deitada em uma maca, totalmente coberta com um tecido branco, apenas sua cabeça e sua mão direita não se encontram envol- vidas pelo tecido. Ao lado direito estão dois profissionais, ambos de jaleco branco, luva, calça jeans, porém não é possível ver seus rostos. Um dos profissionais está segurando a mão direita do cadáver, enquanto o outro está segurando uma lupa analisando dedos/unhas. Figura 7 - Realização de autópsia em cadáver UNICESUMAR 22 O estudante da faculdade de medicina de Bolonha Giovanni Battista Morgagni (Figura 8), foi aluno do grande anatomista Antonio Valsalva. Este jovem foi capaz de romper os 1.500 anos de influência dos estu- dos de Galeno. Em 1706, com apenas 24 anos, ele descreveu 640 autópsias publicadas no livro “De Sedibus et Causis Morborum”. Dentre seus principais achados clínicos, ele correlacionou estruturalmente os sintomas dos seus pacientes com os achados patológicos descritos na autópsia. Dessa forma, indicou que as doenças apresentavam correlação anatômica (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010) Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar, em primeiro plano, uma estátua de um homem de cabelos longos e cacheados, vestindo uma capa, na mão esquerda, que está estendida, ele segura uma caneta, e na mão direita, que está próxima ao corpo, segura um crânio. Do lado esquerdo da imagem, próximo da estátua, há árvores, ao fundo há parte de um prédio de cor bege clara e janelas vermelhas. Também é possível visualizar uma parte do céu com algumas nuvens, do lado esquerdo na parte superior da imagem. Figura 8 - Morgagni Os estudos de Morgagni marcaram uma nova era para a medicina e patologia moderna. Com base em seus estudos, foi aceito que doenças eram baseadas em órgãos. Este processo ocorreu, aproximada- mente, em 1750. Nesta mesma época, os irmãos John e William Hunter publicaram inúmeros artigos sobre tópicos especiais relacionados à patologia experimental, incluindo o uso de microscópios primitivos (Figura 9) (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). UNIDADE 1 23 Com o advento dos microscópios nesta época, John Hunter estudou e publicou um livro sobre as doenças venéreas (sexualmente transmissíveis) em 1786. Além disso, em 1794, ele publicou um tratado contendo informações sobre o sangue, inflamação e feridas causadas por bala. Os irmãos Hunter descreveram detalhadamente a inflamação e relataram tal processo como sendo parte de um mecanismo de defesa e, posteriormente, resultando em um processo de reparo (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). O pesquisador francês Marie François Xavier Bichat era médico do exército francês e, du- rante a Revolução Francesa, ele teve anuência para estudar os cadáveres recém guilhotinados. Utilizando metodologia simples, ele “cozinhou” partes dos corpos e,sem o uso do microscó- pio, identificou vinte e um tipos de tecidos. Como resultado das autópsias, ele correlacionou os achados clínicos com a “histologia”, termo que ganhou destaque somente cinquenta anos depois. Após a sua morte, em 1802, o francês, Gabriel Andral deu continuidade aos seus estudos e, posteriormente, publicou dois livros: o primeiro sobre patologia geral e o segundo sobre patologia especial (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar, no centro, um instrumento em madeira e metal. Esse instru- mento possui uma base de madeira onde está acoplada uma estrutura de metal e sobre essa estrutura há uma estrutura de madeira em forma de cilindro. O fundo da imagem é branco. Figura 9 - Microscópio primitivo UNICESUMAR 24 Neste mesmo período, o médico clínico geral Thomas Hodgkin realizou diversas autópsias na Grã-Bre- tanha e revelou importantes características histológicas a respeito da tuberculose. A patologia britânica trouxe muitas informações importantes a partir das observações de Richard Bright e Thomas Addison. Bright caracterizou a doença renal e o edema, enquanto Addison, descobriu e caracterizou a anemia perniciosa. Já no século XIX, o advento de novas tecnologias aprimorou o uso do microscópio. Como a patologia é classificada? Existem duas: a “patologia geral” refere-se às reações ocorridas em células e tecido decorrentes de uma doença, são “alterações não específicas”; e a “patologia es- pecial” resulta em respostas que acometem os sistemas biológicos frente a uma doença específica. Fonte: Mohan (2010). Na primeira metade do século XIX, ocorreu ampla expansão e interesse em ciências básicas, especifi- camente fisiologia e química, promovendo uma abordagem mais científica e técnica nos estudos em patologia. Neste cenário, a utilização da microscopia evidenciou uma espécie de “competição” entre Carl von Rokitansky e seu ex-aluno Rudolf Virchow. Após suas observações, Rokitansky descreveu estados de doença como prováveis resultados de certas anomalias no sangue. Por outro lado, Virchow, considerado até hoje por muitos patologistas o pai da patologia moderna, estudou a continuidade da vida celular (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar, do lado esquerdo, um homem, branco, de pé, usando óculos de grau, barba e bigode compridos, ele está vestindo um terno preto, na mão direita segura um objeto pontiagudo e sua mão esquerda está sobre um crânio humano, que está sobre uma mesa do lado direito da imagem. A imagem é em preto e branco. Figura 10 - O “Pai da patologia moderna” - Virchow UNIDADE 1 25 Ele se destacou muito como estudante de medicina e tinha como objetivo principal o entendimento sobre padrões e conceitos básicos. Já atuando como médico, realizou inúmeros trabalhos como pa- tologista experimental. Todos os seus estudos foram publicados no livro “Die Cellularpathologie”, publicado em Berlim, no ano de 1858. Em seus achados experimentais, ele trouxe importantes infor- mações que auxiliaram no entendimento e diferenciação entre doenças baseadas em órgãos e das doenças baseadas em células, evidenciando um novo ciclo na era de uma “nova patologia” (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Com o advento da microscopia somada aos estudos clássicos de Morgagni, Bichat e Virchow, a patologia é configurada como uma nova especialidade médica na segunda metade do século XIX. Neste momento, surgem novos professores de patologia. A partir de 1850, a histopatologia diagnóstica se tornou um fenômeno no diagnóstico de doenças, em especial, na área de neoplasias e consagrando a patologia como uma “especialidade” separada (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010) O microscópio também foi modificado nesta época e auxiliou na compreensão de conceitos e mecanismos de doenças que afetavam órgãos inteiros. Ele possibilitou a realização de estudos concen- trados nas alterações celulares, permitindo as práticas histopatológicas (Figura 11) e possibilitando numerosos avanços técnicos necessários para a prática da medicina moderna utilizadas até hoje (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: é possível identificar, na imagem, importantes elementos utilizados para a realização de técnicas histológicas. Em primeiro plano, é apresentado uma pinça, ao fundo temos quatro lâminas de vidro contendo cortes histológicos de biópsias celu- lares corados com os corantes hematoxilina e eosina (técnica HE). Todas as lâminas apresentam identificação com números marcados e caneta de cor preta. Figura 11 - Componentes necessários para realização de técnicas histopatológicas UNICESUMAR 26 Friedrich von Recklinghausen foi um patologista discípulo de Virchow que realizou estudos especial- mente nas últimas décadas do século XIX. Ele descreveu a “neurofibromatose múltipla” e também outras patologias ósseas. Além disso, ele também publicou artigos com importantes informações acerca de adenomioma de útero, trombose, embolia, infarto, degenerações e outras condições patológicas. Já o pesquisador Julius Cohnheim apresentou o tipo de célula responsável pela formação do “pus” (Figura 12) (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). Descrição da Imagem: é possível identificar a formação de um abscesso na pele com pus. A pele está com zoom, sendo possível identificar poros e pelos. O abscesso tem colora- ção amarelada, ao redor dele nota-se uma coloração mais avermelhada. Figura 12 - Formação de abscesso com pus Posteriormente, outro aluno de Cohnheim, chamado Carl Weigert, realizou estudos que possibilitaram a compreensão dos mecanismos de degeneração e necrose (Figura 13). Descrição da Imagem: na imagem é possível visualizar uma parte do membro inferior humano, o pé e o tornozelo apresentam uma coloração preta evidenciando uma necrose, a parte dorsal do pé, tornozelo e uma parte da canela encontram-se sem a pele evidenciando os músculos. A perna está sobre uma grade, ao lado dela há uma tesoura. Figura 13 - Pé e tornozelo esquerdo necrosados. UNIDADE 1 27 Durante o século XX, novas pesquisas em patologia foram realizadas e, consequentemente, novas descobertas surgiram. O pesquisador Ludwig Aschoff estabeleceu o conceito de sistema retículo- -endotelial, enquanto Nikolai Anitschkov caracterizou a histopatologia do coração resultante da febre reumática. Os cientistas Franz Volkard e Theodor Fahr caracterizaram as doenças renais e Paul Klemperer apresentou à comunidade científica a “doença do colágeno”. Durante o século XX, também foram apresentadas as pesquisas paleopatológicas, as quais possibi- litaram várias descobertas arqueológicas que possibilitaram a descoberta de inúmeras características dos povos pré-históricos. Por todo o mundo, estas observações podem ser visualizadas em museus contendo esculturas de mármore evidenciando tipos de hérnias, tumores de mama, veias varicosas, úlceras e vários outros exemplos morfológicos de doenças (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). A paleopatologia é capaz de fornecer uma visão integradora acerca do desenvolvimento de doen- ças que acometiam populações antigas. É baseada na análise e interpretação de remanescentes esqueléticos, e com base neles, os arqueólogos classificam o processo em três fases. Na primeira fase, os ossos encontrados são limpos e classificados com base em suas características. Na segunda fase, a idade e o sexo são determinados especialmente a partir das observações ba- seadas no crânio e na pelve. No terceiro estágio de análise, a idade de morte poderá ser estimada a partir de observações baseadas nos estados dos ossos, bem como pautadas nos tipos das lesões que foram encontradas nas análises morfológicas. Os estudos em paleopatologia possibilitam a categorização de doenças em três classes: as doenças infecciosas, incluindo tuberculose e sífilis; os distúrbios metabólicos que inclui anemia e as doenças musculoesqueléticas, correspondente a artropatias, osteoartrite, osteoporose e lesões traumáticas. Fonte: adaptado de Theodorakopouloe Karamanou (2020). Nesta mesma época, o patologista Karl Landsteiner desenvolveu o protocolo para tipagem sanguínea revolucionando o cenário dos procedimentos envolvendo transfusão de sangue e transplante de enxertos (consequentemente, de diversos tecidos). Os anticorpos foram descobertos por Albert Coons, e especificamente, os anticorpos monoclonais apresentados por Georges e César Milstein. A técnica da reação da polimerase em cadeia desenvolvida por Kary Mullis revolucionou a ciência e possibilitou a classificação das doenças baseadas em sua morfologia. Estes achados moldaram positivamente as práticas patológicas e são utilizadas até os dias atuais (Figura 14) (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). UNICESUMAR 28 Após descrever os principais eventos históricos que contribuíram diretamente para o desenvolvimento da patologia como uma importante área de estudo e pesquisas, vamos nos atentar nas subáreas exis- tentes nesta ciência. Inicialmente, vamos conhecer a patologia comparativa que possibilita o estudo de doenças em modelos animais, comparando com as doenças observadas em humanos. Essa subárea ainda pode ser dividida nas seguintes especialidades: • Histopatologia ou patologia anatômica ou anatomia patológica: estuda as mudanças es- truturais vistas a olho nu ou utilizando exames que possibilitam a identificação de alterações macroscópicas ou microscópicas. Tais mudanças podem ser detectadas utilizando microscopia óptica ou eletrônica. Estes estudos em histopatologia permitem estudar os sistemas de maneira isolada, por exemplo a patologia dos sistemas cardiovasculares, respiratórios ou gastrointestinal, e ainda dar ênfase em exames de ordem ginecológica ou estudos em dermatologia, neuropato- Descrição da Imagem: na imagem é possível visualizar uma ilustração representando o procedimento para coleta e análise genética da covid-19. Do lado esquerdo da imagem, tem uma enfermeira de perfil com touca branca, cabelo ruivo, máscara e roupa verde, na mão direita ela segura um tubo e na mão esquerda ela segura um cotonete que está inserido no nariz do paciente que está na sua frente. O paciente também está de perfil, com a cabeça levemente levantada, tem cabelos pretos, pele branca e veste camisa azul. Do lado direito da imagem há três eppendorf (microtubos descartáveis) com líquido azul dentro e uma mão com uma pipeta inserindo a amostra coletada anteriormente do paciente. Figura 14 - Representação de coleta e análise genética no diagnóstico da covid-19 Você conhece as principais características sobre o novo coronavírus? Vamos conversar um pouco sobre sua origem, características, histórico e mecanismos patogênicos e peculiaridades relacionadas à virulência e quebra de homeostasia no curso da doença. Dessa forma, você irá entender melhor a gravidade de alguns casos clínicos e, também, a razão de algumas pessoas apresentarem casos assintomáticos frente essa doença que modificou nossas vidas drasticamente. UNIDADE 1 29 logia e patologia oral. Para melhor compreensão dos estudos em histopatologia, é necessário se basear no detalhamento da patologia anatômica que inclui três principais subdivisões: a) Patologia cirúrgica: referente ao estudo de tecidos removidos do corpo humano vivo. Tais técnicas possibilitam que o diagnóstico seja baseado na inclusão do tecido em parafina (Figura 15) ou congelamento (VAN DEN TWEEL; TAYLOR, 2010). b) Patologia forense: são estudos baseados na autópsia de cadáver com objetivos de estudar os órgãos e tecidos após a morte e, dessa forma, identificar a causa da morte. Neste cenário, o patologista que atua na área médico-legal reconstrói e apresenta a sequência de eventos que antecederam a morte do paciente enquanto estava vivo e os eventos relacionados a sua morte (KUMAR, 2016). A presença de insetos nos cadáveres é importante porque auxilia os estudos forenses, especificamente na entomologia forense (Figura 16). A análise dos tipos de insetos no corpo ou da cena do crime também fornece informações relacionadas à transferência do corpo ou ocultação do cadáver (KLOTZBACH, 2004). Os insetos coletados na cena do crime também podem comprovar a “presença de cadáver” nos casos nos quais o cadáver é removido antes da chegada de investigadores ou utilizados também para detecção de drogas, toxinas ou venenos, esta ciência é chamada de entomotoxicologia (VANIM; HUCHET, 2017). Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar um micrótomo. Ao lado direito temos a mão de um profissional da área de patologia, ele segura um pincel apoiando o corte do material biológico incluído na parafina que sai do micrótomo. O tecido a ser estu- dado é obtido a partir cortes ultrafinos que pode ser visualizado na ponta do pincel que o profissional manuseia. Figura 15 - Obtenção de cortes histológicos UNICESUMAR 30 c) Citopatologia: estudos de células “perdidas” (Figura 17) ou seja, fora das lesões. É também conhecida como citologia esfoliativa, e para realização desta técnica, são utilizadas finas agulhas para aspiração do material biológico (citologia de aspiração) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem é possível visualizar um chão, parte de uma parede e de uma porta. Sobre o chão há várias larvas brancas, um risco de giz também na cor branca, uma placa amarela com número 5 em preto e uma mancha vermelha do lado direito. Do lado esquerdo tem as mãos de um profissional que está coletando as larvas, na mão esquerda segura um recipiente de vidro já com algumas larvas dentro e na mão direita segura uma pinça de metal. Figura 16 - Entomologia forense Descrição da Imagem: na imagem é possível observar, ao lado esquerdo, as mãos e um pedaço do corpo de um profissional, ele está manipulando uma máquina de coloração automática de lâminas que contêm remanescentes das células removidas em tecido lesado. Figura 17 - Identificação de células coletadas UNIDADE 1 31 • Hematologia: possibilita o estudo das doenças do sangue (KUMAR, 2016). • Imunologia: refere-se aos estudos das anormalidades que ocorrem no sistema imunológico, denominadas imunopatologias. • Patologia experimental: compreende a indução de uma doença em um animal, ou seja, estudos de experimentação (Figura 18) que se restringem apenas ao animal, e não podem ser aplicadas nos seres humanos devido a diferença entre as espécies (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem temos coelhos (cobaias) separados em gaiolas para realização de experimentos. As gaiolas são equipadas com comedouros individuais, estão dispostas em uma rack onde quatro estão na parte inferior e cinco sobre essas. Figura 18 - Estudos in vivo utilizando cobaias mantidas em condições adequadas em biotério • Patologia geográfica: refere-se aos estudos que possibilitam a diferenciação de frequência e o tipo de doenças comuns em populações da mesma espécie em diferentes regiões do mundo (MOHAN, 2010). • Patologia molecular: refere-se ao diagnóstico das anormalidades celulares ao nível de DNA (KUMAR, 2016). • Patologia química: compreende os estudos bioquímicos realizados a partir de consti- tuintes encontrados no sangue, sêmen e urina (Figura 19), ou de outros fluidos do corpo humano (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 32 Você deve ter observado que a evolução da patologia como ciência ocorreu paulatinamente ao longo de vários séculos. Este processo só foi possível graças a cientistas, médicos e observadores que tra- balharam incansavelmente em autópsias, experimentos e relatos a partir de observações utilizando animais e humanos. Todos estes eventos contribuíram para a consolidação da patologia como ciência e possibilitaram a descrição de mecanismos e terminologia correta para compreender o curso de uma doença. Ao longo dos séculos e pautadas nestas observações, os pesquisadores conseguiram estudar generalidades e especificidades de cada doença. Dessa forma, a patologia passou a ser classificada em “geral”, abordando os eventos celulares e teciduais referentes às doenças, ou ainda, classificadacomo “patologia especial”, estudando fenômenos a nível de órgão específico. Em ambas as classificações designadas, observa-se elementos em comum pautados nas alterações bioquímicas, estruturais e morfológicas, variáveis entre indivíduos da mesma espécie ou entre dife- rentes espécies. A significância clínica de cada patologia é pautada nas principais alterações clínicas observadas no doente e auxiliam diretamente no diagnóstico, prognóstico, prevenção e tratamento das enfermidades. Dessa forma, a transposição destes elementos contribui significativamente para melhoria na qualidade de vida e cura de cada determinada doença, considerando um período de tempo. Espero ter auxiliado você nesta etapa inicial referente à caracterização na apresentação de novos con- ceitos e definições, e evolução histórica da patologia baseadas em antigas civilizações. Além disso, todas as informações adquiridas nesta unidade irão auxiliar você na compreensão de técnicas e procedimentos referentes aos estudos anatômicos, bioquímicos, funcionais e histológicos das doenças. Na próxima unidade, trabalharemos com os conceitos de homeostasia e introdução aos mecanismos de lesão celular. Descrição da Imagem: na imagem é possível observar duas mãos de um profissional com luvas realizando testes laboratoriais a partir da coleta de amostras de urina. Em sua mão esquerda tem um frasco com urina e na mão direita ele segura uma tira de análise de urina com várias cores sobre o frasco. Ao fundo, nota-se outros frascos com urina e também várias tiras de análise de urina. Figura 19 - Análise bioquímica de urina. 33 Vamos fechar esta unidade desenvolvendo um mapa mental caracterizando os principais eventos históricos que marcaram toda a história de desenvolvimento e evolução da patologia como ciên- cia. Além destes elementos, abordaremos os principais conceitos e definições relacionados ao desenvolvimento de uma doença que afeta células, órgãos e tecidos. Para te dar uma mãozinha na revisão, convido você a produzir o seu próprio mapa mental e, assim, você poderá esquematizá-lo da forma que julgar mais adequado para seus estudos, possibilitando uma visão integradora do conteúdo, auxiliando no desenvolvimento de sua análise crítica, com clareza e objetividade. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo conteúdo estudado nesta primeira uni- dade, de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa, então, mãos à obra? PATOLOGIA Relacionadas a outras ciências Anatomia Aprimorada ao longo dos séculos Estudo das doenças Egito Análises Autópsia Dissecção VivissecçãoEspecial ou Sistêmica Geral Macroscópicas Microscópicas Biologia Celular Bioquímica Fisiologia Histologia 34 1. Atualmente, várias denominações definem o termo ‘’doença’’ sob o ponto de vista de vários especialistas da área de patologia. Eles descrevem as doenças como manifestações patoló- gicas que se apresentam no organismo animal ou humano e usualmente associadas a sinais e sintomas específicos, podendo limitar a vida do indivíduo acometido por elas. Com relação às características relacionadas ao termo “doença”, faça a análise das sentenças a seguir e assinale a alternativa correta: I) A saúde é definida como uma condição de normalidade, ou seja, a pessoa está em equilíbrio com o seu organismo. II) Os estados de saúde e de doença não são relativos, mas são considerados como estados absolutos do indivíduo. III) Uma enfermidade é desencadeada a partir da reação do indivíduo à doença na forma de sintomas e sinais físicos. IV) As síndromes normalmente resultam de combinações de sintomas desencadeados por al- terações fisiológicas. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 2. A palavra “patologia” significa o “estudo das doenças”, porém, o conceito de patologia não contempla aspectos detalhados acerca das doenças, pois eles são numerosos e podem con- fundir a patologia humana com a medicina, neste contexto, para facilitar os estudos em pa- tologia, com bases em estudos foram desenvolvidas diferentes terminologias. Com relação à terminologia empregadas em patologia, faça uma análise das sentenças a seguir e assinale a alternativa correta. I) As lesões são descritas como as mudanças em determinadas células e tecidos resultantes de uma doença em uma pessoa. II) As mudanças patológicas são observadas a olho nu, considerando especialmente os aspectos macro ou microscópicos teciduais. III) A significância clínica evidencia o mecanismo de origem das lesões relacionadas no desen- volvimento de uma doença. IV) As mudanças patológicas são baseadas em alterações morfológicas e funcionais que auxiliam no diagnóstico e prevenção de doenças. Estão corretas: 35 a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 3. Hipócrates contribuiu significativamente para o desenvolvimento da teoria humoral a partir de experimentos de dissecção e vivissecção utilizando animais. Em seus achados, ele observou a importância de estruturas como o nervo recorrente e do sistema urinário. Com relação à teoria humoral, indique qual foi a principal contribuição do cientista: a) Apresentou um quinto sinal de inflamação descrito como “perda de função”. b) Apresentou os estados de doença como resultado de anomalias no sangue. c) Caracterizou o desenvolvimento de doenças baseadas em órgãos e células. d) Identificou diferentes tecidos facilitando o estudo das diferentes doenças. e) Nenhuma das alternativas apresentadas anteriormente está correta. 4. A histopatologia é subespecialização da patologia anatômica ou anatomia patológica, possi- bilitando a realização de estudos baseados em alterações macroscópicas ou microscópicas observadas utilizando microscopia óptica e eletrônica. Os estudos histopatológicos podem ser classificados em subdivisões. Com relação a estas subdivisões, faça análise das sentenças a seguir e assinale a alternativa correta: I) A patologia cirúrgica compreende os estudos de tecidos coletados em humanos vivos. II) A patologia forense compreende estudos de tecidos coletados em humanos após a morte. III) A patologia molecular compreende os estudos das anormalidades celulares e teciduais. IV) A citopatologia compreende uma subespecialidade que estuda as células perdidas. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 36 5. Os estudos em patologia auxiliaram significativamente na elucidação de causas, mecanismos e origens das doenças. Estes estudos, ao longo dos séculos, possibilitaram várias discussões sobre crenças sobrenaturais a respeito do conhecimento acerca da patologia moderna e evidenciou subespecialidades que são utilizadas até a atualidade. Com base nestas subespecialidades, analise as sentenças e assinale a alternativa correta. I) A patologia geográfica estuda eventos patológicos acerca da fauna e flora global. II) A Patologia experimental evidencia os estudos experimentais sobre doenças em bactérias e humanos. III) A imunologia compreende os estudos acerca das anormalidades no sistema imunológico. IV) A hematologia compreende os estudos intimamente relacionados às doenças que acometem o sangue. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 2 Bem-vindo(a) a Unidade 2. Trabalharemos com o estabelecimento e a caracterização de lesões celulares de natureza reversíveis e irrever- síveis. Neste momento, vamos falar nas irreversíveis, evidenciando suas alterações metabólicas desencadeadas por diversos tipos de agentes agressores e, ainda, relacionando o curso destas lesões com determinadas situações, como hipóxia ou isquemia. Neste contexto, você também vai aprender como as lesões estimulam o estresse oxidativo celular, resultando no comprometimento e funcionamentocelular. Lesão Celular Reversível Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 38 Eloá e Pedro continuam seus estudos na disci- plina de Patologia. Dentre um capítulo e outro, Eloá questiona Pedro acerca de algumas curio- sidades do metabolismo celular envolvendo o oxigênio: “Pedro, quando eu penso em uma si- tuação específica na qual a pessoa passa por falta de oxigênio por um longo período de tempo, a primeira coisa que vem em minha mente é um que existe um risco de “morte” ou “sequelas” que podem ser irreversíveis. O que você acha que está por trás disso? Quais fenômenos celulares ocorrem nestas situações de privação? E quan- do uma pessoa é socorrida e encaminhada para um centro médico, qual é a razão de coletar o sangue dela para realizar exames clínicos?” Pe- dro responde: “eu não tenho ideia Eloá”… Ele complementa os questionamentos da colega e pergunta: “Existem relações diretas entre o tipo de exame e o perfil da lesão, Eloá?! E a saturação de oxigênio no sangue indica falhas homeostá- ticas?” Pedro relembra dos conceitos estudados na Unidade 1 e complementa: “Um importante processo fisiológico para o funcionamento de nossas células, tecidos e órgãos está relacionado à circulação sanguínea. Este fenômeno previne o desenvolvimento de lesões, em especial daquelas irreversíveis que usualmente influenciam direta- mente no estabelecimento de patologias específi- cas e desenvolvimento de doenças”. Eloá também aproveita o momento e diz: “Se um indivíduo permanecer por um longo período sem oxigênio, são secretados muitos produtos tóxicos para o nosso organismo. Estas moléculas estimulam alterações circunstanciais nas células, especial- mente na membrana plasmática, citoesqueleto, proteínas e no DNA da célula, resultando na produção de EROs ou ROS (espécies reativas de oxigênio) consideradas precursoras na destrui- ção nas células, tecidos e órgãos do nosso corpo”. Pedro relembra de uma conversa com a profes- sora Maíra e conta para Eloá sobre a formação de radicais livres: “Eloá, a professora Maíra me explicou rapidamente que, a partir de uma dieta equilibrada e suplementação com fármacos ou outros produtos antioxidantes, as ROS são elimi- nadas e o organismo retorna a sua homeostasia”. Eloá prontamente responde: “Pedro, a respeito do desenvolvimento de uma lesão, você saberia me explicar quais são os tipos de lesões que resultam da circulação sanguínea prejudicada no organis- mo humano? Como identificar e diferenciar as lesões reversíveis ou irreversíveis? Existe um pa- drão morfológico observado nas células? Quais são os “gatilhos” que estimulam a formação de radicais livres? E os antioxidantes, como podem contribuir na eliminação das espécies reativas de oxigênio resultantes do desenvolvimento de uma lesão?” Pedro responde, “nossa! Eu não tenho ideia, vamos ter que estudar isso!” (risos). Existem vários fenômenos celulares relacio- nados ao desenvolvimento de uma lesão, e o ponto-chave que determinará se a lesão será de natureza reversível ou irreversível se refere ao fato da circulação sanguínea prejudicada e, des- sa forma, a drástica redução na concentração de oxigênio prejudicará o funcionamento celular. Outro fenômeno impactante sobre o tipo de le- são celular compreende o processo de reperfusão sanguínea, que se refere ao momento em que a circulação sanguínea prejudicada é restabelecida e que o sangue volta a circular com oxigênio dis- ponível. Neste cenário, devemos imaginar que a célula fica enfraquecida e ocorrem importantes alterações, resultando em severos danos em seu DNA, proteínas, citoesqueleto, membranas, em especial na sua membrana plasmática. As lesões vão estimular também as mitocôndrias a produ- zirem os radicais livres, dentre eles as ROS. UNIDADE 2 39 A função destas moléculas é oferecer elétrons livres de oxigênio que atacam e se ligam a uma célula, destruindo-a. Eles atacam a superfície celular e destroem a arquitetura da célula, promovendo inflamação local, resultando em uma doença específica. O desenvolvimento de uma doença no corpo de um(a) paciente altera o funcionamento normal de células e tecidos. Ocorrem modificações de ordem bioquímica, estrutural e morfológicas causadas por inúmeros fatores que, inclusive, podem levar à morte em alguns casos. Uma importante estratégia para evitar estas modificações mobilizadas pelos radicais livres envolve protocolos que utilizam a suplementação com antioxidante, encontrados nos alimentos, fármacos e produtos naturais. Considerando especialmente o desenvolvimento de lesões relacionadas ao estresse oxidativo celular, existem várias fontes endógenas e exógenas de moléculas precursoras dos radicais livres. E quais são as principais fontes dos radicais livres? Qual seria a origem das espécies reativas de oxigênio? Existe uma relação direta entre a formação de ROS e o tipo de doença que o indivíduo apresenta? Realize uma pesquisa a respeito deste importante tema. Por exemplo, realize uma busca bibliográfica sobre as principais modificações celulares que originam os radicais livres e qual a relação destes fenômenos com as doenças iatrogênicas, psíquicas, imunológicas e com os desequilíbrios nutricionais. Durante a sua pesquisa, analise os principais pontos desta especialidade, faça um breve resumo e anote as infor- mações mais importantes que você encontrar, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. Você deve ter observado, em sua pesquisa, novos termos e diferentes terminologias e algumas situa- ções que não tenham ficado claras para você neste momento. Não se preocupe, caso algum processo não fique tão claro neste momento, nós iremos discuti-los ao longo desta unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando para que entenda o conteúdo e os novos temas e anote, em seu Diário de Bordo, suas reflexões, percepções e dúvidas. Dessa forma, você conseguirá imaginar os principais eventos que iniciam uma lesão, a sua origem e a relação direta dos radicais livres com o desen- volvimento da lesão, bem como principais diferenças entre lesões de natureza reversíveis e irreversíveis. UNICESUMAR 40 As células são as unidades básicas que formam todos os tecidos. Em conjunto, elas formam os órgãos e sistemas no corpo humano. As nossas células apresentam um ciclo de vida variável, de acordo com sua localização e função e ao longo do seu curso de vida, podem surgir lesões quando elas acabam, elas perdem a sua função celular. Uma lesão celular pode ser descrita como um processo decorrente de insultos ou algum tipo de estresse celular, seja ele no ambiente externo ou interno. Contudo, as células também dispõem de mecanismos específicos para evitar as lesões e apresentam mecanismos reparadores que toleram determinados fenômenos ou eventos inadequados até um certo ponto. Dessa forma, as respostas celulares a tais fenômenos adversos dependem de duas principais variáveis: o tipo de células envolvida em tal processo e o tipo e a extensão da lesão. Considerando a resposta celular frente uma determinada lesão, a célula pode atuar da seguinte forma: d) Adaptação celular: esse fenômeno ocorre a partir do momento no qual a demanda funcional celular aumenta e, dessa forma, as células se adaptam às novas mudanças e, posteriormente, retornam ao normal após a eliminação do agente ou fator estressor. e) Tipos de lesão: quando a célula enfrenta um tipo de estresse considerado “leve à moderado”, ela é capaz de se recuperar e, dessa forma, podemos classificar tal processo como uma lesão reversível. Caso isso não ocorra e a lesão persistir, ocorrerá morte celular e a lesão será irre- versível. f) Acúmulos e alterações: as lesões também são capazes de promover efeitos residuais. Eles podem persistir e indicam que houveram determinadas alterações subcelulares ou acúmulos de certos metabólitos no ambiente intracelular (MOHAN, 2010). Antes de iniciarmos os estudos em patologia, precisamos também nos atentar e retomar as característicase estruturas de uma célula normal. Existem inúmeras características celulares que possibilitam distinguir uma célula da outra, inclusive no curso de uma doença. Por outro lado, devemos lembrar também que todas as células possuem estruturas básicas comuns, com as mesmas funções. A única exceção, neste caso, são as hemácias (ou glóbulo vermelho), elas são células anucleadas (Figura 1) (KUMAR, 2010). Descrição da Imagem: na figura, é possível observar quatro diferentes ângulos da estrutura de uma hemácia, classificada como uma célula saudável, anucleada, com formato de disco bicôncavo na cor vermelha. Figura 1 - Hemácia UNIDADE 2 41 Zônula de oclusão Cílios Glicocálix Microvilosidades Fagossomo Lisosomo Ribossomo Glicogênio Polissomo Reticulo endoplasmático rugoso Reticulo endoplasmático liso Zonulas de adesão Microfilamentos Complexo de Golgi Centriolo Núcleo Nucléolo Mitocôndria Membrana basal Colágeno De forma geral e do ponto de vista não patológico, uma célula saudável (Figura 2) evidencia estruturas dinâmicas configuradas em um ambiente fluído, envoltas por uma membrana celular que se projeta para seu interior, delimitando núcleos e outras organelas celulares com funções específicas. Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar um desenho representando a estrutura de uma célula. O desenho possui formato retangular com superfícies irregulares. Na parte superior do lado esquerdo, há quatro projeções representando as microvilosidades, em volta delas pequenos pontos na cor rosa representando o glicocálice. Do lado direito há três projeções representando os cílios. Na borda do lado direito estão as zônulas de oclusão e as zônulas de adesão, representadas por riscos que lembram fios. No interior da célula há o desenho de várias estruturas distribuídas ao longo dela. Na parte superior há o desenho de um círculo roxo com um halo vermelho, representando os fagossomos, ao lado há o desenho de dois pequenos círculos laranjas representando os lisossomos. Ao lado há o desenho de três estruturas, uma sobre a outra, de cor vermelha representando o complexo de Golgi. Do lado direito há o desenho de vários riscos na cor rosa representando os microfilamentos. Mais abaixo, do lado esquerdo, há um agrupado de pequenos pontos azuis representando os polissomos. Abaixo dele há o desenho de uma estrutura verde com vários pontinhos azuis em sua superfície representando o retículo endoplasmático rugoso. Ao lado há o desenho de um círculo azul escuro com um emaranhado dentro representando o núcleo e um pequeno círculo rosa dentro dele representando o nucléolo. Acima há um pequeno círculo azul claro com vários pontos azuis escuro formando um halo sobre ele, representando o centríolo. Abaixo do núcleo, do lado direito, há o desenho de uma estrutura verde representando o retículo endoplasmático liso. Na parte inferior do desenho, há uma estrutura rosa com interior cinza, semelhante a um feijão representando a mitocôndria. Há o desenho de pequenos pontinhos aglomerados roxos representando os ribossomos e outro aglomerado de pontinhos rosa representando o glicogênio. Ainda na parte inferior, há vários pontinhos rosa, sobre toda a superfície representando a membrana basal, e abaixo dela há o desenho de vários riscos interligados representando o colágeno. Figura 2 - Estrutura celular / Fonte: adaptada de Mohan (2010). UNICESUMAR 42 Todas as células possuem as membranas celu- lares, incluindo a membrana plasmáticas, que possuem estruturas trilaminares, constituídas por duas camadas tipo elétron-densas e compostas por uma complexa mistura constituído por mo- léculas específicas que incluem carboidratos, proteínas, fosfolipídios, glicolipídios e colesterol dispostos na forma de um tipo de “gel”. A porção mais externa destas membranas recebe o nome de glicocálice, sendo constituído por uma camada de mucopolissacarídeos (MOHAN, 2010). A membrana exibe também os microfilamen- tos que, em contato com o citoplasma, constituem determinadas projeções chamadas microvilosida- des. Estas estruturas estão alocadas nas superfícies celulares com funções secretoras e absortivas, por exemplo no intestino delgado, aumentando a área de superfície de contato com os alimentos. Em termos funcionais, as membranas celulares controlam a per- meabilidade seletiva, ou seja, elas determinam o trá- fego de entrada e saída de substâncias. Elas também atuam em processos referentes ao englobamento de líquidos, também conhecido como pinocitose e, além disso, expressam os receptores que reconhecem a sinalização célula-célula. O núcleo celular pode ser caracterizado como uma estrutura que apresenta a membra- na nuclear que envolve o núcleo e se divide em duas camadas separadas por um espaço. A porção mais externa apresenta ribossomos aderidos e é contínua com o retículo endoplas- mático. As duas membranas são fundidas e formam poros nucleares que permitem a troca de moléculas e fatores envolvidos na regulação da expressão gênica e reparo do DNA. O núcleo da célula é composto por cromatina nuclear, estas estruturas lembram “fios” que se or- ganizam em cromossomos e proteínas nucleares como as histonas. Essa configuração estrutural é extremamente importante para o funcionamento da célula e, ainda, auxilia na recuperação frente às lesões. O DNA nuclear é responsável por arma- zenar as informações genéticas transferidas pelo RNA diretamente à região citoplasmática da célu- la. Dessa forma, ocorre produção de importantes proteínas que garantem o funcionamento e toda a manutenção da célula saudável. No núcleo, pode ser encontrado também o nucléolo, pequenos corpos arredondados onde ocorre a síntese de RNAr (ribossômico) (MOHAN, 2010). Nas células também podem ser observados o citosol e outras organelas. O citosol também é chamado de citoplasma e é composto por um tipo de substância fundamental para cé- lula. Além disso, também oferece sustentação para as organelas, que, por sua vez, são o local das principais atividades metabólicas necessá- rias ao funcionamento celular, e são elas que normalmente catalisam reações enzimáticas – nós iremos caracterizá-las na sequência. O citoesqueleto, por sua vez, é composto por um emaranhado estrutural envolvendo os micro- túbulos, filamentos e microfilamentos inter- mediários que garantem o movimento celular e também conferem forma para as células. As mitocôndrias são consideradas organe- las metabolicamente ativas mais numerosas das nossas células, elas possuem formato oval e são compostas por duas camadas de membrana, que auxiliam no processo de respiração celular. A ca- mada externa é mais lisa e apresenta estruturas se- melhantes a “feixes” que recebem o nome de cris- tas. A membrana interna possui estruturas que se projetam para a porção mais interna conhecida como matriz mitocondrial, esta região possui en- zimas que auxiliam na obtenção de energia (ATP) resultantes do ciclo de Krebs a partir da oxidação de carboidratos, gorduras e proteínas. UNIDADE 2 43 As mitocôndrias possuem importante papel na fosforilação oxidativa, elas também podem produzir os radicais livres que atacam as mem- branas celulares. Além disso, elas atuam também no processo de apoptose e apresentam as suas próprias moléculas de DNA e RNAr. Existem também os ribossomos, estruturas esféricas que armazenam cerca de 80-85% do RNA celular. Es- tas organelas podem ser encontradas dispersas de forma no citoplasma, bem como podem estar ligados à membrana do retículo endoplasmático. A principal função destas estruturas é realizar a síntese de proteínas após a tradução do RNA mensageiro (RNAm) (MOHAN, 2010). O retículo endoplasmático é composto por diversas vesículas e canais com funções interco- municantes. Sua membrana apresenta continui- dade com a membrana nuclear e com aparelho de Golgi. A sua principal função é produzir pro- teínas. Com base em sua morfologia, ele pode ser dividido em dois tipos de retículos: o rugosoe o liso. O rugoso (RER) possui uma superfície exter- na granular ou áspera composta por ribossomos. Nesta região ocorre a síntese de proteínas. O liso (REL) não possui ribossomos, porém é composto por diversas enzimas envolvidas na metaboliza- ção de medicamentos, colesterol, carboidratos e outras drogas. O complexo de Golgi ou aparelho de Golgi está alocado próximo ao núcleo. Morfologica- mente, são dispostos como sacos ou vesículas em continuidade com o retículo endoplasmático. Apresentam algumas importantes funções que envolvem a síntese de carboidratos e de proteínas complexas. Eles também auxiliam no empacota- mento de proteínas sintetizadas no RER. Os lisos- somos, por sua vez, são estruturas arredondadas ou ovais que armazenam importantes enzimas hidrolíticas com funções digestivas e podem ser classificados em três tipos: a) Primários (ou de armazenamento): possuem enzimas hidrolíticas sintetizadas no RER e em- pacotadas do complexo de Golgi. b) Secundários (e autofágicos): formados pela fusão de lisossomos primários com partes de células destruídas ou danificadas. c) Corpos residuais: compostos por materiais não digeridos nos lisossomos, por exemplo a lipofuscina (pigmentos). Os centríolos ou centrossomos são estruturas cilíndricas e localizadas em uma região denominada centrossomos. Os centríolos apresentam como principal função a formação dos cílios ou flagelos que auxiliam nos movimentos celulares. Além disso, eles constituem o fuso mitótico que auxiliam direta- mente no processo de mitose (MOHAN, 2010). Para estudar os mecanismos de lesões celulares é preciso relembrar também as junções interce- lulares (Figura 3). Lembre-se que as membranas celulares se separam umas das outras e formam um espaço com, aproximadamente, 20 nm de largura. Dessa forma, para manter a homeostasia, as células precisam se comunicar. A comunicação se dá pelas junções intercelulares observadas, utilizando mi- croscópio eletrônico. Elas podem ser classificadas em quatro tipos: UNICESUMAR 44 a) Junções ou zônulas de oclusão: posicionadas nas bordas livres da células, formam um tipo de “cinturão adesivo”, mantêm as células vizinhas “apertadas”. Dessa forma, impedem a passagem de moléculas entres as duas células. b) Junções ou zônulas de adesão: posicionadas abaixo das zonas de oclusão entre células adja- centes e sendo permeáveis a algumas moléculas específicas. c) Junções do tipo GAP: posicionados nas superfícies laterais das células epiteliais onde espaço total entre as membranas plasmáticas adjacentes apresenta redução de 20 nm para 2 nm de largura. d) Desmossomos: configuram placas de adesão entre as células epiteliais. Existe ainda uma forma variante dos desmossomos, chamados hemidesmossomos, localizados entre a membrana basal e a lâmina basal do epitélio (MOHAN, 2010). Membrana basal Junções do tipo GAP Filamentos intermediários Microfilamentos Junções de oclusão Junção de adesão DesmossomosLÚMEN Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar o desenho de duas estruturas retangulares de coloração rosa clara, repre- sentando duas células. Do lado esquerdo da imagem, há o desenho de uma estrutura retangular com os cantos arredondados, acima dela está escrito LÚMEN e dentro dela há o desenho de uma estrutura circular azul escura com um círculo roxo em seu interior. Na parede direita dessa célula, na parte superior e no meio, há o desenho de quatro riscos na vertical na cor rosa, representando os microfilamentos. Na parte inferior, há o desenho de quatro traços tracejados na vertical representando os filamentos intermediários. Do lado direito da imagem há outra célula idêntica desenhada, com as mesmas estruturas. Entre as duas células há o desenho de três pequenas estruturas. A primeira mais superior é de cor vermelha com uma abertura em amarelo representando as junções de adesão, abaixo dela há outra estrutura semelhante de cor vermelha com pontos amarelos representando as junções de aderência, abaixo dela há o desenho de outra estrutura semelhante às anteriores representando os desmossomos e as junções do tipo GAP. Abaixo das duas células há uma base na cor rosa representando a membrana basal. Figura 3 - Especializações de membrana / Fonte: adaptada de Mohan (2010). Após essa breve revisão acerca da dinâmica celular, iniciaremos os estudos referentes ao desenvolvi- mento das lesões, especialmente apresentando os mecanismos intimamente relacionados ao estabe- lecimento de uma doença. As células podem ser danificadas por duas principais causas: adquiridas e genéticas. Neste momento, vamos focar apenas nas causas adquiridas de uma lesão, que podem ser classificadas de acordo com o tipo de agente promotor de danos: UNIDADE 2 45 a) Agentes físicos e químicos: os físicos contribuem para o desenvolvimento de doenças por conta dos traumas mecânicos (acidentes automobilísticos) e térmicos, (eletricidade, calor e frio); radia- ção (luz ultravioleta nas lâmpadas ou sol) e mudanças abruptas na pressão atmosférica (acidentes aéreos). Os químicos incluem os venenos, ácidos fortes, cianeto e mercúrio, ou os poluentes ambientais que incluem herbicidas, inseticidas e pesticidas. Além destes, podem ser incluídos na lista álcool, drogas de abuso e administração terapêutica de fármacos (KUMAR, 2016). Em 1987, o Brasil presenciou o seu maior desastre radiológico registrado até a atualidade. Dois homens retiraram uma fonte radioativa armazenada em uma clínica de radioterapia desativada na cidade de Goiânia. O cilindro radioativo foi desmontado e vendido para um ferro-velho local. O conteúdo continha Césio-137, obtido a partir da fissão do urânio 235 em laboratório. Esta substân- cia é utilizada no tratamento radioterápico contra o câncer, e sua média de vida é de 30,17 anos. A fonte de Césio-137 continha 28 gramas do elemento e, ainda, 63 gramas de material aglutinante. Após a desmontagem do cilindro, cerca de 19,26 gramas de césio foram introduzidas no ambiente durante o acidente, em uma área de 3.000 m2 de Goiânia. Algumas pessoas que foram expostas morreram e outras desenvolveram vários tipos de lesões, inclusive o câncer em decorrência dos efeitos estocásticos da radiação associados às mutações no DNA das células. Fonte: adaptado de Curado et al., (2019). UNICESUMAR 46 b) Agentes imunológicos e microbianos: em certas situações, o sistema imunológico pode perder a capacidade de tolerar as nossas células e provocar diversas lesões que podem ser letais. Estes fenômenos inflamatórios decorrem de reações alérgicas que podem ocorrer após o consumo de determinados tipos de alimentos ou mesmo como reflexo de doenças autoimunes. Um clássico exemplo inclui o desenvolvimento da diabetes mellitus tipo I em decorrência do ataque das células imunológicas ao tecido pancreático, especialmente contra as ilhotas beta, causando significativas reduções na produção de insulina. Além disso, infecções provocadas por bactérias, fungos, proto- zoários, vírus e outros tipos de agentes infectantes podem causar inúmeras lesões. Pense na infecção pelo novo coronavírus, agente etiológico da covid-19. Ele destrói os pulmões e, depois, estimula o desenvolvimento de lesões em outros tecidos do corpo, podendo matar. c) Desequilíbrios nutricionais e envelhecimento: Grande parte das doenças nutricionais resultam do excesso ou da falta de nutrientes e minerais. Imagine o metabolismo da falta vitamina B12, quan- do em falta ela provoca anemia. O excesso de gordura, por exemplo, pode causar a hipertensão. As doenças nutricionais serão discutidas mais adiante. O envelhecimento celular também conhecido como senescência torna a célula incapaz de ser replicada ou se reparar e, inclusive, levar uma pessoa à morte. Estes mecanismos serão apresentados no decorrer das próximas unidades. d) Doenças iatrogênicas, idiopáticas e psicogênicas: As iatrogênicas refletem possíveis “erros médicos” ou administração de alguma substância tóxica ao organismo, especialmente drogasou radiação. As idiopáticas possuem causa desconhecida e sua etiologia é indeterminada, es- pecialmente a hipertensão que, muitas vezes, não apresenta causa específica. As psicogênicas surgem como reflexo de ansiedade, estresse mental, tensão, frustrações e excesso de trabalho. Imagine uma situação em que a pessoa apresente gastrite nervosa (dispepsia funcional), o paciente não apresenta nenhuma alteração no estômago, porém, apresenta sinais e sintomas. e) Hipóxia e isquemia: A hipóxia é causada pela redução de oxigênio para a célula, compro- metendo suas funções metabólicas, especialmente na produção de energia que depende do oxigênio como um importante substrato. Trata-se de uma das causas mais comuns de lesão celular e o seu principal mecanismo de lesão envolve a drástica redução no fornecimento de sangue. Este processo é denominado isquemia. Situações de hipóxia são distúrbios comuns em outras situações clínicas como o estabelecimento de anemia. Neste caso, ocorrem alterações no transporte de oxigênio pelas hemácias. Além disso, em doenças cardíacas e pulmonares também pode ser observada quadros hipóxicos (MOHAN, 2010). UNIDADE 2 47 A patogênese da lesão celular pode apresentar peculiaridades e também variações que estão intima- mente relacionadas ao tempo de duração, gravidade e natureza do agente prejudicial. Dessa forma, precisamos imaginar que toda a extensão de uma lesão em uma célula dependerá em grande parte do tipo de estímulo que desencadeou tal situação. A linhagem celular também interfere na patogênese da lesão. Devemos imaginar que cada tipo de tecido apresenta uma determinada susceptibilidade a desenvolver uma doença específica. Diante disso, cada célula exibe suas necessidades metabólicas e nutricionais e possui a sua capacidade de adaptação celular. Pense em uma determinada situação onde seja comparado dois tipos de neurônios: cerebral e intestinal (entérico). Durante seu curso de vida, eles não apresentam a mesma capacidade de enfrentamento para determinadas doenças, e este fato pode ser explicado tendo como base as di- ferentes necessidades metabólicas de cada célula. A patogênese de célula lesada também depende, ainda, de fenômenos intracelulares subjacentes desencadeados. Usualmente, consideráveis danos mitocondriais estimulam a depleção (perda) de ATP. Surgem, ainda, danos na membrana celular culminando no estabelecimento de perturbações metabó- licas e resultando em falhas nas trocas transmembranares e estimulando a formação dos radicais livres que intoxicam a célula. Em conjunto, todas estas alterações bioquímicas resultam em consequências morfológicas que evidenciam mudanças ultraestruturais. As mudanças ou alterações macroscópicas são percebidas rapidamente e, dessa forma, configuram as primeiras manifestações indicando que houveram alterações naquele tecido ou órgão. Situações de hipóxia e isquemia são processos que mais estão associados à lesão celular em seres humanos e a patogênese relacionada à lesão de natureza hipóxica e isquêmica são bem des- critas. Praticamente todos os traumas que resultam em alterações celulares resultam em hipóxia e isquemia, a qual pode ser de natureza reversível ou irreversível. Em casos de lesão, celular reversível (Figuras 4 e 5), elas decorrem de hipóxia e isquemia com curta duração. Nestes casos, o organismo consegue restabelecer a circulação sanguínea. Imagine uma determinada situação na qual ocorre uma compressão arterial durante um infarto, prejudicando a contração dos músculos cardíacos, alterações metabólicas e circulatórias. Caso o processo aconteça em um curto período de tempo, as células cardíacas se estabelecem e o coração retorna a sua condição normal. Neste cenário, o nível de ATP que foi reduzido pela queda do oxigênio é restaurado mantendo as funções básicas celulares (KUMAR, 2016). UNICESUMAR 48 ISQUEMIA / HIPÓXIA MITOCÔNDRIA DANOS NA MEMBRANA MUDANÇAS NUCLEARES Geração de ATP Síntese de fofofolipídeos de membrana Cálcio citosólico Ca++ Ca++ Reperfusão Reperfusão Espécies reativas de oxigênio Cálcio citosólico Ca++ Destruição do citoesqueleto Produtos de lipoperoxidação lipidica Liberação intracelular de enzimas Ativação de fosfolipases Ativação de proteases Perda de fosfolipídios de membrana Danos ao material genético O2, H2O2, OH- Picnose, cariólise, cariorrexe MORTE CELULAR Figuras de mielina ESTIMATIVA DE ENZIMAS SÉRICAS SGOT, LDH, CPK-MB, cTn Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar um fluxograma com os principais eventos na patogênese de lesões reversíveis e irreversíveis provocados por hipóxia e isquemia. Este se inicia na parte superior com o bloco “isquemia/hipóxia”, logo, a geração de ATP é reduzida e, então, dividida em três reações relacionadas à desestruturação da mitocôndria evidenciada no segundo bloco. No terceiro bloco, é possível visualizar os danos da membrana que se ramificam em mudanças apresentadas no quarto bloco, sendo elas: mudanças nucleares, morte celular e alterações na dosagem de enzimas. Figura 4 - Mecanismos Patogênicos das Lesões / Fonte: adaptada de Mohan (2010). O ATP nas nossas células pode ser obtido a partir de duas fontes: respiração aeróbica ou fosfori- lação oxidativa, sendo necessário a presença de oxigênio para a mitocôndria produzir ATP. No caso das vias glicolíticas anaeróbicas, a produção do ATP ocorre na ausência de oxigênio utilizando glicose e glicogênio. A isquemia reduz a disponibilidade de oxigênio tecidual, provocando a hipóxia e resultando na baixa quantidade de oxigênio. Dessa forma, o ADP não pode ser convertido em ATP. Se todo este processo ocorrer rapidamente, a lesão será reversível e o ATP restaurado. Por outro lado, caso o nível de oxigênio ocorra por longos períodos, as concentrações de ATP serão demasiadamente reduzidas e a lesão se torna irreversível. UNIDADE 2 49 Grandes corpos amorfos Inchado com vacúolos Inchado Corpos amorfos Particulas intramembra- nosas Lise celular Inchada ou rompida Atofagia Agregada Cromatina agregada Separada Picnose Cariólise Cariorrexe Destruição Ribossomos dispersos Ribossomos dispersos Inchado Inchaço celular Figura de mielina Bolhas Figura de mielina 1. MITOCONDRIA ORGANELAS NA CÉLULA NORMAL A. LESÃO CELULAR REVERSÍVEL B. LESÃO CELULAR IRREVERSÍVEL 2. MEMBRANAS 3. RER E RIBOSSOMOS 4. LISOSSOMOS 5. CITOESQUELETO 6. NÚCLEO Descrição da Imagem: no quadro esquemático, pode ser observado, na primeira coluna à esquerda, as organelas em uma célula normal, sendo elas, respectivamente, de cima para baixo: mitocôndria, membrana, RER e ribossomos, lisossomos, citoesqueleto e núcleo. Na segunda coluna, ao centro, as organelas de uma célula durante uma lesão reversível de baixo para cima: mitocôndria, membrana, RER e ribossomos, lisossomos, citoesqueleto e núcleo, todas estas organelas apresenta alterações no padrão morfológico e evidenciando aumento de tamanho e na terceira coluna à direita, as organelas de uma célula durante uma lesão irreversível: mitocôndria, membrana, RER e ribossomos, lisossomos, citoesqueleto e núcleo. Todas as organelas estão sofrendo degeneração e lise. Figura 5 - Comparação das organelas em lesões reversíveis e irreversíveis / Fonte: adaptada de Mohan (2010). Durante as drásticas reduções nas concentrações de oxigênio celular, o processo de respiração aeróbica mitocondrial é o primeiro a falhar, e para a obtenção de ATP não cessar totalmente, ocorrerá um des- vio para via anaeróbia glicolítica. Esse processo resulta na queda (depleção) do glicogênio e promove, ainda, o acúmulo de ácido lático na célula, reduzindo o pH intracelular, causando acidose intracelular UNICESUMAR 50 e degradando a cromatina nuclear. Além disso, também podem ser observados danos às bombas de membranas plasmáticas, inchaço (tumefação celular) e redução na síntese de ácidos graxos e fosfolipídios necessários para o reparo de mem- branas (MOHAN, 2010). Todos estes eventos descritos estãoassociados com falhas no funcionamento de bombas pre- sentes nas membranas, alterando a composição de cálcio e sódio nas células. No caso de falhas na bomba de sódio e potássio, ocorre o transporte ativo de sódio para fora da célula e acúmulo do potássio no interior delas, dessa forma, reduzindo o nível de ATP. O constante acúmulo de sódio fora da célula também estimula o acúmulo de água extracelular com o intuito de manter o equilíbrio osmótico, provocando inchaço hidrópico. No caso de falhas específicas nas bombas de cálcio, o acúmulo demasiado do íon causa in- chaço na mitocôndria e leva aos acúmulos em outras regiões da célula formando projeções fo- cais (bolhas) no citoplasma. Também são obser- vadas importantes dissociações de lipoproteínas nas membranas lesadas, estimulando a formação de figuras de mielina. Podem ser observadas, ainda, redução da síntese de proteínas devido a importantes alterações e inativações ribossômicas e inchaço do retículo endoplasmático. Uma lesão celular irreversível é estabelecida a partir da manutenção da hipóxia e isquemia, culmi- nando em morte celular. O exato ponto de transição entre uma lesão reversível para irreversível ainda não está bem caracterizada, e dois fenômenos auxiliam na distinção entre estes dois processos. No primei- ro, a célula se torna incapaz de reverter o processo de disfunção mitocondrial em casos específicos de reperfusão do sangue após a sua obstrução e na reoxigenação. O segundo se refere às perturbações nas membranas celulares, especialmente as que acometem a membrana plasmática. Neste contexto, também pode ser relacionado a drástica redução do nível de ATP e depleção de proteínas. Estes fenômenos contribuem di- retamente para a redução do pH intracelular e extravasamento de enzimas lisossomais para o citoplasma. Dessa forma, ocasionando mudanças ultra estruturais celulares. No desenvolvimento das lesões reversíveis, é comum ocorrer o influxo de cálcio desencadeando danos mitocondriais em decorrência de períodos prolongados de hipóxia, especificamente depois de situações em que haja o fenômeno de reperfusão do sangue que traz consigo muitas células irreversivelmente lesadas. A exacerbada deposição de cálcio mitocon- drial prejudica a função desta organela em de- corrência da formação de vacúolos e também de depósitos dos sais de cálcio que ocorrem na matriz mitocondrial. O acúmulo de cálcio pro- voca ativação de enzimas fosfolipases endóge- nas, que, por sua vez, provocam danos estruturais e funcionais nas membranas plasmáticas. Este processo ocorre por conta da degradação dos fosfolipídios nas bicamadas lipídicas. Além dis- so, outros tipos de enzimas como as ATPAses são ativadas, promovendo o esgotamento do ATP. Existem as proteases intracelulares que provocam a degradação do citoesqueleto das células, dessa forma, promovendo o inchaço intracelular. As endonucleases também podem ser ativa- das e provocam alterações no núcleo celular, es- pecialmente em decorrência dos danos causados nas nucleoproteínas pelas enzimas lisossomais, resultando em danos nucleares irreversíveis. Tais danos podem ser agrupados em três classes: pic- nose, que resulta da condensação de núcleos que, por sua vez, evidenciam coloração mais escura; cariorrexe, que resulta na fragmentação do nú- cleo em pedaços menores, os quais se espalham pelo citoplasma e cariólise quando o núcleo se dissocia totalmente (KUMAR, 2016). UNIDADE 2 51 Concomitantemente com o processo de estabelecimento de lesões nas membranas lisossomais, acontece o extravasamento de determinadas enzimas hidrolíticas, que são ativadas na ausência de oxigênio em ambiente com pH ácido. Tais enzimas podem ser classificadas de acordo com suas funções: DNAse degrada DNA, RNAse degrada RNA, lipase degrada lipídios, amilase degrada amido e glicosi- dase degrada glicose. Em conjunto, estas e outras enzimas possuem habilidade de promover a digestão enzimática de importantes componentes celulares, induzindo a morte celular. Neste cenário, após a morte da célula, ocorre a secreção de fosfolipídios, resultando na formação das figuras de mielina, as quais serão fagocitadas por macrófagos por meio de complexos estruturais chamados fagossomos. Exames laboratoriais são muito importantes para o diagnóstico clínico de determinadas doenças que resultem em morte celular, pois eles apresentam o perfil de determinadas enzimas que possibilitam estimar a morte celular. Um clássico exemplo ocorre após o infarto agudo do miocárdio resultando no aumento de transaminase glutâmica oxalacética sérica (SGOT), lactato desidrogenase (LDH), isoenzima da creatina quinase (CK-MB). Além disso, pode ser destacada como importante marcador as troponinas cardíacas (cTn), que indicam a morte do músculo cardíaco (MOHAN, 2010). A hemorragia é comumente observada em pacientes acometidos pelas síndromes coronárias agudas (SCA) (resultante do bloqueio do fluxo sanguíneo para o coração). Recentemente, cientistas holandeses hipotetizaram que o nível elevado de CK circulatório aumenta o risco de sangramento após a depleção de ADP. Fonte: adaptado de Ndrepepa et al. (2021). UNICESUMAR 52 Para diferentes tipos de tecidos, também são apresentadas distintas enzimas consideradas importantes marcadores de lesão celular. No fígado, aspartato aminotransferase (AST) indica infecção causada por hepatite viral, infarto agudo do miocárdio, doença hepática alcoólica e necrose. A alanina ami- notransferase (ALT) também indica infecção causada pelo vírus da hepatite em curso. A lipase indica inflamação no pâncreas, também chamada de “pancreatite”. Considerando o tempo de duração dos fenômenos de hipóxia e isquemia, a restauração do fluxo sanguíneo poderá resultar em três processos principais: 1. Lesão reversível por isquemia-reperfusão: caso o período de duração for curto, quando o sangue retornar a circular, ou seja, passar por reperfusão e sofrer reoxigenação, o oxigênio irá restaurar a funcionalidade da célula lesada que irá retornar ao seu estado de homeostasia. 2. Lesão por isquemia-reperfusão: caso o período de duração for médio, a célula sofre dete- rioração e ficará danificada em decorrência da baixa oxigenação, estimulando a formação de uma lesão resultante dos processos de isquemia-reperfusão. 3. Lesão irreversível por isquemia-reperfusão: caso o período de duração for longo, imedia- tamente, a célula sofre uma lesão irreversível. Mesmo que o sangue rico em oxigênio volte a circular, uma grave lesão se desenvolve. Tal processo se dá por conta dos danos desencadeados na membrana plasmática, resultando no acúmulo de íons de cálcio e sódio e, dessa forma, acu- mulando radicais livres. As lesões causadas pelos radicais livres envolvem dois processos básicos (MOHAN, 2010): a) Sobrecarga de cálcio: mesmo o sangue circulando próximo da célula isquêmica, ele traz con- sigo muitos íons de cálcio. Estes, por sua vez, aproximam-se da célula com baixa quantidade de ATP, resultando em sobrecarga de cálcio na célula isquêmica, desencadeando danos do tipo peroxidação lipídica na membrana plasmática. Dessa forma, a membrana irá perder lipídios causando desequilíbrio celulares. b) Geração de espécies reativas de oxigênio (peróxido de hidrogênio, radicais hidroxila, superóxidos): o metabolismo celular gera ATP por meio de processos oxidativos onde o oxi- gênio birradical (O2) passa a se combinar com o hidrogênio (H) formando água (H20). Neste caso, as reações de transformação que ocorrem desencadeiam a doação de quatro elétrons em quatro distintas etapas. Cada elétron será doado em quatro subsequentes etapas, promovendo a formação de radicais livres ou simplesmente “ROS”, que possuem uma molécula de oxigênio desemparelhado em sua camada de valência externa. As espécies reativas de oxigênio, também chamadas de EROs, são produzidas, especificamente, na membrana interna mitocondrial (Figura 6). No interior dessa organela, uma estrutura denominada citocromocatalisa a reação de transformação de 02 e H2. Nesta ocasião, são formadas três principais moléculas intermediárias de EROs durante a redução do oxigênio. A principal diferença entre elas é o número de elétrons transferidos em cada reação. Elas são classificadas em: ânion superóxido (O’2) que UNIDADE 2 53 1e- 2e- 3e- 4e- H2O2 Peróxido de hidrogênio O2 OH- Radical hidroxila O’2 Superóxido O2 Oxigênio H2O Água Auto- oxidação Enzimático (Xantina oxidase citocromo P450) SOD Catalase GSH Radiólise Fe++ Fe+++ O’2 Reação de Fenton Descrição da Imagem: a figura apresenta um esquema com fluxo linear dos mecanismos de geração de radicais livres por redução de elétrons a partir da molécula de oxigênio em quatro etapas distintas. Da esquerda para a direita, temos a molécula de Oxigênio sofrendo oxidação pela enzima xantina oxidase no citocromo P450 e perdendo um elétron, formando o superóxido. Este último sofre reação da enzima SOD, perde dois elétrons e forma o peróxido de hidrogênio que, por sua vez, reage com ferro na reação de Fenton e, por ação das enzimas GSH e Catalase, perde três elétrons e forma o radical hidroxila, o qual pode reagir de forma reversível com a água pelo processo de radiólise, nesta etapa, são eliminados quatro elétrons. Figura 6 - Produção de radicais livres / Fonte: adaptada de Mohan (2010). Neste contexto, é preciso compreender um pouco mais a fundo a formação dos radicais e, dessa forma, poder relacionar com a neutralização destas moléculas por ação dos antioxidantes dispo- nibilizados em muitos alimentos, fármacos e produtos naturais incrementados em nossa dieta: 1. O ânion superóxido (O’2) resulta da auto-oxidação direta do oxigênio durante o seu transporte mitocondrial. A molécula de O’2 é secretada a partir da enzima xantina oxidase utilizando o citocromo p450 mitocondrial ou, ainda, no citosol da célula. Após a sua formação, O’2 é degradado enzimaticamente por SOD (supe- róxido dismutase) e convertido em H2O2 (peróxido de hidrogênio). 2. O peróxido de hidrogênio (H2O2) convertido anteriormente é reduzido enzimati- camente pela CAT (catalase) em água nos peroxissomos. A enzima GSH (glutationa peroxidase) também converte H2O2 nas mitocôndrias. Em ambos os processos, será produzido o radical OH- (hidroxila). 3. O radical hidroxila (OH-) é reduzido em dois processos biológicos: A radiólise que resultará na dissociação em água ou pela reação de Fenton na qual o H2O2 reage com íons de ferro (Fe++) (MOHAN, 2010). apresenta um elétron de oxigênio desemparelhado; peróxido de hidrogênio (H2O2) que apresenta dois elétrons de oxigênio desemparelhados e o radical hidroxila (OH-) que apresenta três elétrons desemparelhados (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 54 Existem outros tipos de radicais livres que podem ser secretados em nosso organismo, dentre eles, o óxido nítrico (NO), produzido a partir de células endoteliais presentes na túnica íntima dos vasos sanguíneos, bem como secretados por macrófagos e neurônios. O NO possui grande habilidade de se combinar com O’2 e formar uma outra molécula prejudicial chamada de peroxinitrato (ONOO). O reagente haleto (cloro ou cloreto) pode ser liberado a partir de leucócitos durante ativação de res- postas imunológicas. Esta molécula pode reagir com superperóxidos e resultar na formação de ácido hipocloroso (HOCl), demasiadamente citotóxico. Os poluentes industriais e o tabaco são considerados fontes exógenas de moléculas que estimulam a produção dos radicais livres. Todos os radicais livres apresentados anteriormente possuem uma função em comum, a citotoxici- dade. Eles estimulam o desenvolvimento de pronunciadas alterações celulares que confluem para o estabelecimento de uma lesão celular. Tais moléculas não surgem somente em processos patológicos. As reações fisiológicas consideradas normais, como a prática de exercícios físicos, também estimulam a produção destes elementos. Contudo, as EROS e outras moléculas consideradas radicais livres só promovem danos quando não ocorrem reações corretas de degradação. Usualmente, eles são elimi- nados por ação das enzimas descritas anteriormente (CAT, GSH e SOD) e denominadas “ sistemas antioxidantes” (MOHAN, 2010) (Figura 7). ANTIOXIDANTE Radical livre Elétron Célula Antioxidante Descrição da Imagem: na figura pode ser observado uma ilustração onde, na parte central, temos um hexágono repre- sentando uma célula, dentro dele está, ao lado esquerdo, um antioxidante (vitamina C, por exemplo) que faz a doação de um elétron para um radical livre (ERRO, por exemplo), localiza- do ao lado direito. Este sistema evita o dano no citoesqueleto, DNA, membranas e proteínas das células. Figura 7- Sistema Antioxidante As EROs, quando não são degradadas de maneira efetiva, rapidamente podem se associar a inúmeros outros componentes de uma célula saudável, resultando no estado de estresse oxidativo. O radical hidroxila é o principal que contribui para este fenômeno, pois dispõe de mecanismos específicos que atacam e promovem danos nas membranas. Patologicamente, eles atuam da seguinte forma: a) Causam lipoperoxidação lipídica: Radicais livres altamente reativos removem os ácidos graxos poliinsaturados (PUFA) encontrados na membrana plasmática, especialmente quando o ferro está disponível para tal processo (Figura 8). UNIDADE 2 55 b) Aceleram a oxidação de proteínas: as EROs se ligam de forma cruzada com aminoácidos, resultando em danos às proteínas com fragmentação de cadeias polipeptídicas, (Figura 8). Célula com estresse oxidativo Célula normal Célula atacada por radicais livres Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma ilustração representando uma célula sendo atacada por radi- cais livres. Na parte superior da imagem, na esquerda, há o desenho de uma estrutura circular de cor laranja representan- do a célula com um círculo menor em seu interior, abaixo dela está escrito célula normal. Uma seta na cor laranja sai dessa célula e indica outra estrutura do lado direito, tem a forma cir- cular, porém suas bordas são disformes e seu núcleo também, está envolto por um halo verde claro e vários fragmentos de cor azul, acima dela está escrito “célula atacada por radicais livres”. Uma seta de cor laranja sai dessa célula e indica outra estrutura na parte inferior da imagem, essa estrutura possui bordas irregulares de cor verde, núcleo disforme de cor rosa, possui um halo de cor azul e vários fragmentos também de cor azul, do lado dela está escrito “célula com stress oxidativo”. Figura 8 - Célula sendo atacada por radicais livres c) Promover danos ao citoesqueleto: os radicais livres possuem grandes habilidades de inte- ragir com os componentes do citoesqueleto e rapidamente alteram o processo de fosforilação oxidativa, resultando na depleção de ATP (Figura 8). d) Causar danos ao DNA: os radicais livres promovem rupturas nas fitas de DNA nuclear ou mi- tocondrial, podendo ocasionar transformações celulares malignas (Figura 09) (KUMAR, 2016). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma ilustração em 3D representando a deterioração do DNA. A imagem pos- sui o fundo azul escuro, em destaque há uma estrutura semelhante a uma escada retorcida formando um espiral de cor azul clara, representando o DNA. No meio dessa estrutura, localizada no centro da imagem, é possível ver que está se desfazendo, essa parte está com uma coloração vermelho claro. Figura 9 - Deterioração do DNA UNICESUMAR 56 Inúmeras condições clínicas originam-se a partir dos efeitos deletérios dos radicais livres e resultam no estabelecimento de lesões. Um clássico exemplo compreende o desenvolvimento de uma lesão de reperfusão isquêmica observadas em processos no qual haja o contato com radiações ionizantes, resultando em radiólise de água. São listadas, a seguir, algumas situações onde os radicais livres apre- sentam considerável potencial citotóxico: a) Toxicidade química causada por drogas, fármacos e metais pesados.b) Carcinogênese química provocada por herbicidas, pesticidas e organofosforados. c) Hiperoxia desencadeada quando ocorre a toxicidade causada por oxigenoterapia. d) Envelhecimento celular. e) Exposição a agentes infecciosos ou microbianos. f) Inflamação e tumores. g) Aterosclerose resultante da deposição de gordura no interior dos vasos sanguíneos (KUMAR, 2016) (Figura 10). Você sabe quais são as principais características relacionadas à rápida formação dos radicais livres? Vamos conversar um pouco mais sobre as bases biológicas celulares e estruturais envolvidas na a formação das EROs e como estas moléculas podem afetar a homeostasia celular, especialmente destruindo membranas celulares. Além disso, vamos re- lacionar a neutralização dos radicais livres pelos sistemas antioxidantes. AVC Descrição da Imagem: na imagem, podemos observar, em primeiro plano, a obstrução de um vaso que está ligado ao sistema nervoso central, ao fundo temos um cérebro em corte sagital. Neste vaso, está ocorrendo a formação de placa aterosclerótica (acúmulo de gordura), que, por sua vez, está obstruindo a irrigação sanguínea do SNC resultando em AVC. Figura 10 - AVC - Acidente Vascular Cerebral UNIDADE 2 57 Os sistemas antioxidantes endógenos ou exógenos (Figura 10) neutralizam os radicais livres. Usual- mente, estas moléculas podem ser secretadas a partir de produtos naturais ou são facilmente encon- tradas em alimentos. Especialmente as vitaminas A, C e E, proteínas do soro, as ceruloplasminas e as transferrinas. Todas essas moléculas possuem habilidade de inativar radicais, dessa forma, reduzem a capacidade de desenvolvimento de lesões nas membranas celulares (MOHAN, 2010). As algas marinhas apresentam vários tipos de moléculas antioxidantes que inibem a secreção de novas moléculas de radicais livres ou eliminam as moléculas livres existentes, sendo especialmente utilizadas no tratamento do câncer, pois o nível de ROS no tumor é alto. Alguns agentes quimio- terápicos também podem estimular a produção em grande escala ROS, e por conta disso, são atribuídos os principais efeitos colaterais referentes ao tratamento contra os diferentes tipos de tumores. Estudos revelam que a suplementação com extratos de algas marinhas, especialmente, aquelas que apresentam uma maior variabilidade de terpenoides e quando administrada em dose terapêutica na quimioterapia adjuvante, dificultam a geração de novas moléculas de ROS. Sendo assim, a utilização de algas no tratamento contra o câncer pode minimizar os efeitos adversos da quimioterapia. Fonte: Ferdous e Yosuf (2021). e) Estimulam reações inflamatórias subsequentes: este processo decorre de isquemia seguido por reperfusão e envolvem, ainda, eventos inflamatórios mediados diretamente pela ação dos neutrófilos (Figura 11). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma ilustração em 3D de um neutrófilo circulante. No centro da imagem, representando o neutrófilo, há uma estrutura circu- lar com bordas disformes de cor bege, dentro dessa estrutura há três lóbulos arredondados ligados um ao outro. No restan- te da imagem, envolta do neutrófilo, há a ilustração de várias estruturas circulares em formato de discos e bicôncavas na cor vermelha, representando as hemácias. Figura 11 – Neutrófilo central circulante UNICESUMAR 58 Esta célula pode rapidamente utilizar o oxigênio altamente reativo que estimula a liberação de outras moléculas de radicais livres. Tal processo é conhecido como explosão respiratória ou “burst oxidativo”. A isquemia poderá resultar em demasiado acúmulo de precursores da molécula de ATP, especificamente a adenosina difosfato (ADP) e piruvato. Estas moléculas incrementam ainda mais a produção de radicais livres (MOHAN, 2010). Ao longo da nossa Unidade 2, você estudou vários processos, fenômenos e mecanismos relacionados ao desenvolvimento de lesões. Várias situações específicas vivenciadas pelas nossas células refletem diretamente no desenvolvimento das doenças. Inúmeros fatores, que incluem especificamente a geração de radicais livres, envelhecimento e desnutrição, podem culminar no desenvolvimento de diferentes tipos de lesões celulares. Aquelas de natureza reversíveis ocorrem em processos que envolvem adapta- ções celulares. Por outro lado, quando as lesões são irreversíveis, elas causam alguma doença específica. A diferenciação entre as lesões reversíveis e irreversíveis basicamente são diferenças morfológicas e funcionais das membranas, núcleos, organelas e citoplasma. A partir destas observações, especialistas de diferentes áreas conseguem identificar a gravidade das doenças e estabelecer protocolos para o tra- tamento delas. Os radicais livres acompanham o desenvolvimento das lesões e prejudicam, inclusive, outras células saudáveis, alterando a homeostasia celular e potencializando o desenvolvimento de várias doenças de base. Neste contexto, devemos pensar na ação dos sistemas antioxidantes endógenos e exógenos. Eles são considerados moléculas-chave neutralizantes dos radicais livres, especialmente combatendo os ROS. Caro(a) aluno(a), espero que você tenha entendido a importância dos mecanismos relacionados ao estabelecimento das lesões de natureza reversíveis e irreversíveis, bem como as suas relações diretas com mecanismos específicos que envolvam hipóxia, isquemia e reperfusão. Essa primeira aproxima- ção com o conteúdo é muito importante para o entendimento dos fenômenos que nós iremos estudar nas unidades seguintes. Toda a terminologia, conceitos e aplicações aqui apresentados e descritos vão auxiliá-lo no entendimento da construção da patologia aplicada. O conteúdo referente à patologia geral é especial, é denso e complexo. No entanto, os detalhes na abordagem destes mecanismos vão auxiliar você nas relações clínicas e terapêuticas. Apesar da com- plexidade dos temas, você encontrará, em nosso material, uma base sólida e prática que contribuirá com o desenvolvimento de sua análise crítica e integradora do funcionamento celular relacionado ao ser biopsicossocial. Na próxima unidade, nós vamos continuar estudando os principais conceitos de homeostasia e suas relações com as lesões celulares e, desta forma, facilitando o entendimento das respostas biológicas intimamente relacionadas a cada doença, analisando suas diferentes estratégias de retorno à condi- ção de homeostasia após a cura da doença. Além disso, vamos compreender, de forma detalhada, os principais mecanismos de várias patologias. 59 Vamos fechar esta unidade desenvolvendo um mapa mental sobre as principais características rela- cionadas ao desenvolvimento de lesões reversíveis e irreversíveis, com ênfase especial nas alter- ações que ocorrem em organelas, núcleo, membranas e a relação direta com o estresse oxidativo. Para dar uma mãozinha na revisão, convido você a dar continuidade no mapa mental. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo conteúdo estudado nesta primeira unidade, de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa, então, mãos à obra? Envelhecimento ADAPTAÇÃO CELULAR Lesão Irreversível Alterações Metabólicas Estresse Oxidativo Célula Morre Antioxidantes Célula volta ao normal Acúmulos Intracelulares Lesão Reversível 60 1. As células dispõem de mecanismos que auxiliam no reparo de lesões específicas, bem como são capazes de tolerar até certo ponto determinados tipos de eventos inadequados, evitando, dessa forma, o estabelecimento de certos tipos de lesões. Com base nos principais aspectos associados à resposta das células frente uma lesão, analise as sentenças a seguir e assinale a alternativa correta. I) O desenvolvimento de uma lesão está associado ao estabelecimento de efeitos residuais que indicam a presença de alterações subcelulares e resultam nos acúmulos de metabólitos no ambiente intracelular. II) A partir do aumento da demanda funcional, as células usualmente se adaptam a mudanças específicas e possuem habilidade de retornarao normal após o término do estresse a qual ela estava exposta. III) A partir de um tipo de estresse leve a moderado, a célula poderá se recuperar, resultando em uma lesão irreversível, entretanto, se a lesão persistir, ocorrerá a morte celular relacionada a uma lesão reversível. IV) Nunca uma célula sofrendo uma lesão causada por um agente estressor irá se recuperar, visto que ela não dispõe de mecanismos de reparo que possibilitem o retorno ao seu estado normal. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 61 2. Várias moléculas ou agentes são capazes de danificar as nossas células afetando diretamente a organização estrutural, funcional e molecular. Os agentes agressores que lesionam as células são caracterizados como “causas adquiridas” de uma lesão, ou seja, eles se desenvolveram após a exposição a eles, e não por causas genéticas. Baseado na classificação das causas ad- quiridas de uma lesão, analise as sentenças e assinale a alternativa correta. I) Quando uma doença não apresenta nenhuma causa especificamente conhecida e a sua etiologia é de natureza indeterminada, elas são chamadas de “doenças idiopáticas”. II) Quando uma doença não resulta de nenhum tipo de alteração bioquímica ou morfológica e elas são adquiridas após o estresse, elas são chamadas de “doenças psicogênicas”. III) Quando uma doença surge como reflexo de “erros médicos” ou após administração de alguma substância benéfica ao organismo, elas são chamadas de “doenças iatrogênicas”. IV) Quando uma doença pode surgir em decorrência do excesso ou da falta de nutrientes e minerais necessários às nossas células, elas são chamadas de “doenças nutricionais”. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. UNICESUMAR 62 3. A membrana interna mitocondrial dispõe de uma estrutura chamada citocromo que catalisa a reação de transformação de oxigênio e hidrogênio, gerando as espécies reativas de oxigênio (EROs). São co- nhecidas, especialmente, três principais moléculas intermediárias de EROs geradas a partir da redução do oxigênio, e a principal diferença entre elas é o número de elétrons transferidos. Acerca das princi- pais características destas moléculas, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. I) A reação de auto-oxidação direta do oxigênio durante a reação de transporte mitocondrial desta molécula pela enzima xantina oxidase originará o ânion superóxido. II) A redução do peróxido de hidrogênio, a água por ação das enzimas catalase ocorrerá nos peroxisso- mos, e pela ação da glutationa peroxidase ocorrerá no citosol e nas mitocôndrias. III) A secreção do óxido nítrico ocorre por duas vias: a primeira é denominada “radiólise da água” e a segunda é conhecida como a “reação de Fenton”. IV) O haleto é um tipo de radical livre liberado dos leucócitos durante as respostas imunológicas. Eles passam a reagir com os superperóxidos e geram o ácido hipocloroso extremamente citotóxico. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas I, II e IV. e) Apenas I, III e IV. 3 Nesta unidade, serão apresentadas as principais características das lesões reversíveis, evidenciando as manobras que a célula faz até chegar a um ponto de retorno e se adaptar. Entretanto, você verá que tais adaptações podem resultar no estabelecimento de altera- ções relacionadas ao desenvolvimento de acúmulos intracelulares de água, colesterol, glicogênio, proteínas ou muco, resultando em degenerações. Também irá aprender sobre a formação e deposição de pigmentos exógenos por meio de substâncias inaladas, ingeridas ou injetadas. Acúmulos, Degenerações e Pigmentos Intracelulares Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 64 Eloá e Pedro seguem seus estudos sobre patologia. Ambos estão muito interessados no desenvolvi- mento dos mecanismos que resultam no estabele- cimento de várias doenças. Hoje, eles vão assistir a aula da professora Maíra. Ela inicia a aula fazen- do alguns questionamentos para a turma: - Olá pessoal, vamos dar sequência à nossa disciplina de patologia, e eu tenho alguns questionamen- tos: vocês sabem qual é a principal razão de um indivíduo apresentar alguns padrões específicos de lesões? Após ele sofrer uma queda simples, por exemplo, ou um simples “tropeção” em uma calçada? Será que este tipo de lesão é idêntica a uma outra causada pela falta de um nutriente durante uma restrição alimentar exagerada? Eloá responde: eu acredito que não são, vai depender muito do tipo do tecido afetado em cada caso, e também vai depender da quantidade de oxigê- nio e água que foram reduzidas. Maíra responde: muito bem Eloá! E você sabe me dizer a razão de ocorrer mudanças na coloração das mucosas, olho e pele após uma lesão, por exemplo? Eloá diz: não sei! Entretanto, Pedro prontamente res- ponde: Eu acho que eu sei o que causa a mudança da cor. Os fenômenos relacionados à variação de coloração no tecido são resultantes da presença de lesões nas células, órgão ou tecido. Nestes casos, ocorrem acúmulos “intracelulares”. Maíra ques- tiona: E eles promovem a deposição de certos tipos de pigmentos? O que eles indicam para o nosso organismo? Pedro responde: indicam que nosso organismo está se adaptando a um contexto novo, provavelmente se recuperando de um trau- ma, infecção ou outro tipo de doença específica. Maíra responde: exato! Quando um indivíduo se prepara para um procedimento cirúrgico, ele deve realizar uma série de exames, e inclusive avaliar os seus parâmetros clínicos sanguíneos. Eloá fica in- trigada e pergunta à Maíra, qual é a relação destes eventos? A professora prontamente responde que o sangue circulante funciona como um “elo’’ entre pigmentos e certos tipos de moléculas específicas, elas se depositam no nosso corpo e sinalizam que um ou mais tipos de doenças foram desenvolvidas e estão alterando a homeostasia celular, podendo, inclusive, gerar outras moléculas tóxicas. Pedro pergunta para a professora: Professora, quan- do um indivíduo consome alimentos ricos em gorduras é isso que causa cirrose hepática? Ou quando algum poluente é inalado, ele causa pro- blemas respiratórios mudando a cor do pulmão, como a nicotina por exemplo, isso significa que estes pigmentos indicam falhas de homeostasia? Máira responde: exato Pedrinho. Vamos estudar um pouco mais sobre as lesões reversíveis. As lesões celulares reversíveis são desencadeadas a partir de numerosos eventos celulares. Quando elas apresentam natureza “reversível’’, indicam que o nosso organismo atingiu um limite, se adaptou ao processo e está “retornando” ao estado “sau- dável”, semelhante ao que era observado antes do desenvolvimento da lesão, ou seja, a célula não so- freu nenhum tipo de morte celular programada. Entretanto, durante a sua adaptação, ela precisará encontrar o caminho de volta para “reconhecer in- dícios” dos danos ocasionados pelas lesões. Dentre estes “indícios” encontrados pelo caminho, incluem o acúmulo de proteínas, lipídios, colesterol e gli- cogênio que se depositam em locais específicos do organismo, especialmente no fígado, pele, mucosas e rins. Além destas moléculas, também podem ser depositados os pigmentos, o acúmulo destas estru- turas evidencia sobrecarga de tecidos ou mesmo a ausência de enzimas fundamentais para manutenção da homeostasia. É importante ficar claro, neste mo- mento, que todas as alterações bioquímicas, estrutu- rais e morfológicas são desencadeadas por diversos fatores considerados “gatilhos”, os quais evidenciam diretamente o desenvolvimento de outras doenças associadas, seguidas de morte em casos isolados. UNIDADE 3 65 Provavelmente, em seu convívio, há uma pessoa idosa, e talvez já tenha até reparado em como a pele possui pigmentos diferentes. Você sabe qual é o principal pigmento depositado na pelede uma pessoa durante o envelhecimento? Como eles são produzidos e qual é o motivo deles estarem presentes no tecido de uma pessoa idosa? Pesquise quais são as principais substâncias que podem originar manchas marrons-escuras, frequentemente observadas na pele de uma pessoa idosa. Durante essa pesquisa, analise os principais pontos desta especialidade e anote as informações a respeito em seu Diário de Bordo, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. Você deve ter observado, em sua pesquisa, que os pigmentos depositados em nosso organismo podem ser classificados didaticamente em dois tipos, os endógenos e os exógenos. As características de ambos estão demasiadamente relacionadas à gravidade de uma lesão, especificamente indicando o grau do dano e os efeitos residuais remanescentes nas células e nos tecidos afetados. Todas mudanças morfológicas desencadeadas em nossas células após o estabelecimento de uma lesão reversível ou não letal são denominadas “degeneração” e serão apresentadas nesta unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas, você conseguirá imaginar como se inicia uma lesão reversível, a relação dela com sua origem e com o desenvolvimento dos acúmulos intracelulares e deposição de pigmentos endógenos e exógenos. Aproveite este momento e anote em seu Diário de Bordo suas reflexões, percepções e dúvidas. UNICESUMAR 66 Existem alguns padrões morfológicos referentes às mudanças que acometem as células em decorrência de uma lesão reversível ou não letal. Estas alterações são conhecidas como “degenerações” e, dida- ticamente, são classificadas de acordo com as suas particularidades: degeneração hidrópica, hialina e mucoide que serão apresentadas sequencialmente. 1. Degeneração hidrópica: este tipo indica que ocorreu o acúmulo de água intracelularmente. Dessa forma, o citoplasma é responsável por armazenar o excesso da substância. Sendo assim, podemos dizer que a célula “incha” e sofre um processo denominado “tumefação”, e o tecido ou órgão acometidos pelo processo ficam visivelmente aumentados. As causas deste tipo de lesão incluem a contaminação por toxinas bacterianas, contato com diferentes tipos de vene- nos e substâncias químicas, além disso, a febre alta e queimaduras também levam ao acúmulo intracelular de água. O excesso de água afeta o balanço eletrolítico, desregulando as concentrações intracelulares de sódio e potássio. O sódio, por sua vez, passa a se acumular no interior da célula, em contrapartida, o potás- sio se acumula no ambiente extracelular. Buscando compensação, posteriormente, ocorre um rápido aumento no fluxo de água na tentativa de a célula manter as condições isosmóticas, no entanto, tal processo resultará em “inchaço celular”. Paralelamente ao processo, o íon cálcio também é compar- timentalizado no ambiente extracelular (MOHAN, 2010). Usualmente, alguns tecidos são mais comprometidos durante as degenerações do tipo hidrópica, incluindo o fígado, músculo cardíaco, pâncreas e rim (Figura 1). Para facilitar a visualização do processo, pense em um indivíduo que consumiu um tipo de conserva de pepinos contaminada por bactérias patogênicas. Neste caso, em especial, o rim deste indivíduo sofrerá uma degeneração hidró- pica. Analise a imagem a seguir: ela evidencia a presença de células epiteliais encontradas nos túbulos renais indicando a presença de vacúolos contendo água. As células estão inchadas e a microvascula- tura está comprometida, evidenciando vacúolos. Esse processo é característico de uma “degeneração hidrópica”, também chamada de “degeneração vacuolar”. Os vacúolos evidenciam porções distendidas do retículo endoplasmático, bem como podem ser observadas pequenas bolhas citoplasmáticas e o núcleo “pálido” de cor fosca . UNIDADE 3 67 2. Degeneração hialina: a palavra “hialina” significa “deposição de substância de natureza vítrea”. Ela indica que houve acúmulo demasiado de proteínas, tanto no ambiente intracelular ou extracelular, sendo, então, apresentadas na sequência (MOHAN, 2010). a) Hialina intracelular: ocorre, especialmente, em células epiteliais. Neste contexto, todas as gotículas de substância hialina são alocadas no interior de células epiteliais tubulares. Acon- tecem em alguns casos específicos, dentre eles, quando ocorre uma reabsorção de proteínas plasmáticas em excesso em caso da Diabetes mellitus tipo I ou II (DM tipo I ou II). Também podem ser observadas em caso de desenvolvimento de febre tifoide, nestes casos, o músculo reto abdominal perde sua coloração fibrilar e adota um aspecto vítreo e hialino (Degeneração de Zenker). Caso ocorra infecções de natureza viral, também são observadas inclusões hialinas nucleares ou citoplasmáticas. Por outro lado, em situações referentes ao curso de infecções crônicas e de longa duração, são corpos de Russell (Figura 2) indicando a superprodução de imunoglobulinas no retículo endoplasmático rugoso dos plasmócitos, tal processo pode ocorrer durante as manifestações clínicas do DM tipo I (autoimune) (MOHAN, 2010). Capilares comprimidos Célula tubular inchada Vacúolos claros Descrição da Imagem: na figura, um há duas imagens que representam células coradas, na imagem da esquerda é possível visualizar várias estruturas de forma circular de tamanhos diferentes, pequenas, médias, algumas estão um pouco comprimidas, elas possuem coloração rosa e pequenos pontos azuis em seu interior. Na parte superior da imagem está escrito capilares comprimidos, duas setas saem dessas palavras e indicam duas estruturas circulares menores na imagem, elas estão entre as células. Ao lado dessas palavras está escrito célula tubular inchada, duas flechas saem dessas palavras indicando uma célula. Ao lado dessas palavras está escrito va- cúolos claros, duas flechas saem dessas palavras indicando duas estruturas dentro de uma célula. Na figura do lado direito, é possível visualizar várias estruturas de forma circular de tamanhos diferentes, pequenas, médias, algumas estão um pouco comprimidas, e elas possuem coloração roxa. Figura 1- Degeneração hidrópica no rim / Fonte: adaptada de Mohan (2010). UNICESUMAR 68 b) Hialina extracelular: ocorre, principalmente, nos tecidos conjuntivos, especialmente na formação das populares cicatrizes “velhas” em tecidos fibrocolagênicos, como a pele. Também são característicos do desenvolvimento de arteriosclerose hialina ocorrente nos vasos sanguí- neos renais resultantes de quadros clínicos relacionados à hipertensão e DM e, nestes casos, os vasos sanguíneos vão ficando “enrijecidos”. Também decorrem de processos inflamatórios nos glomérulos renais, conhecido como glomerulonefrite, causada pela hialinização dos gloméru- los. No curso natural do processo de envelhecimento, conhecido como senescência, podem ser formadas massas com formato arredondados com aspectos hialino, chamados de corpos ami- láceos. Estas estruturas podem ser observadas no cérebro, medula espinal e próstata de homens idosos. As degenerações hialinas também podem ser observadas no útero e estão relacionadas com o desenvolvimento de neoplasias benignas denominadas de leiomiomas (Figura 3). Plasmócitos Corpos de Russell Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar vá- rias estruturas de forma oval na cor rosa, algumas possuem núcleo roxo e outras não possuem. Na parte superior da ima- gem, do lado esquerdo, está escrito plasmócitos; duas setas saem dessa palavra e indicam duas estruturas com núcleo na imagem. Do lado direito está escrito corpos de Russel, duas setas saem dessas palavras indicando duas estruturas sem núcleo na imagem. Figura 2 - Degeneração hialina intracelular / Fonte: adaptada de Mohan (2010) A febre tifoide resulta de uma infecção pela bactéria entérica Salmonella Typhi, transmitida, es- pecialmente, pela contaminação de água ou alimentos por fezes humanas. A doença manifesta diversos sintomas e sinais, incluindo febre, dor abdominal, náuseas e vômitos.Dentre as principais complicações observadas, destacam-se a anemia, a perfuração e hemorragia intestinal, miocardite (inflamação do coração) e pneumonia. A melhor estratégia de prevenção é a oferta de condições de saneamento e acesso à água limpa e segura (MARCHELLO, BIRKHOLD, 2020). A febre tifoide ocorre em todo o mundo, inclusive é endêmica de algumas regiões do Brasil, ocorrendo especialmente nas regiões Norte e Nordeste, comumente associadas à baixa cobertura sanitária, especialmente em casos de escassez hídrica. Infelizmente, nestes casos, as populações endêmicas são obrigadas a consumir água de açudes e poços contaminados com a bactéria patogênica (BRITO et al., 2020). UNIDADE 3 69 3. Degeneração mucoide: compreende um fenômeno que resultará na secreção excessiva de muco pelas glândulas mucosas. O muco é composto por proteínas associadas aos mucopolissacarídeos. A mucina é o principal tipo de proteína secretada pelas células epiteliais das membranas mucosas e das glândulas mucosas. Além disso, outros tecidos especializados, como aqueles que formam o cordão umbilical, também secretam estas proteínas. As principais situações nas quais são secretadas as mucinas, destacam-se a inflamação catarral que afeta a membrana mucosa do útero e dos tratos gastrointestinal e respiratório. Além disso, esse muco pode ser secretado em quadros de fibrose cística no pâncreas e a partir de tumores secretores de mucina, especialmente os que acometem o estômago, intestino grosso e o ovário (Figura 4) (MOHAN, 2010). Padrão espiralado Colágeno Material hialino Células musculares lisas Descrição da Imagem: pode ser observado uma lâmina cora- da com hematoxilina e eosina evidenciando o depósito hialino extracelular em um caso de leiomioma uterino. Em padrão espiralada e central, podemos observar o músculo liso e o tecido conjuntivo configurando material hialino homogêneo (tecido conjuntivo hialino). Figura 3 - Degeneração hialina extracelular / Fonte: adapta- da de Mohan (2010) Material mucinoso Descrição da Imagem: na figura é possível observar uma lâmina de tumor de ovário corada com hematoxilina e eosina evidenciando, quase ao centro, o material mucinoso intracito- plasmático no revestimento das células epiteliais, formando um “cisto” ovariano. Figura 4 - Degeneração mucoide / Fonte: adaptada de Mohan (2010). UNICESUMAR 70 Outros tipos de doenças também resultam em demasiado acúmulo de mucina no tecido conjuntivo. Nestes casos, ocorrem as degenerações mixoides, características de alguns tipos de tumores deno- minados: sarcomas, fibroadenomas, mixomas e neurofibromas (Figura 5). Material mixoide Descrição da Imagem: na figura, é notável a deposição de mucinas no tecido conjuntivo (material mixoide) em neurofibroma, apresentado em lâmina e corado com he- matoxilina e eosina. Figura 5 - Degeneração mixoide / Fonte: adaptada de Mohan (2010) Além das degenerações, quando uma lesão reversível se desenvolve em um grau leve, elas po- dem resultar no acúmulo intracelular anormal de substâncias, especialmente no citoplasma, lisossomos e núcleo da célula. Tal processo, inicialmente, quando foi descoberto, foi chamado de “infiltração”, indicando que ocorreu algum processo incomum do ambiente externo que resultou na infiltração celular. Tais acúmulos podem ser listados em grupos distintos: constituin- tes do metabolismo normal da célula, produzido em excesso (lipídios, colesterol, proteínas e glicogênio) e acúmulos de pigmentos (MOHAN, 2010). 1. Acúmulos gordurosos ou esteatose compreende acúmulos intracelulares de gordura no parênquima celular. Usualmente, o depósito desta substância ocorre no citosol da célula, indicando um demasiado aumento dos lipídios intracelulares, afetando, especial- mente, o fígado. Outros tecidos não gordurosos que incluem coração, músculo estriado esquelético e rins também estão sujeitos a realizar este tipo de acúmulo intracelular. Os tecidos do fígado (Figura 6) apresentam grande potencial para acumular gordura, pois ele é fundamental na metabolização. De acordo com a origem e quantidade de acúmulo, o tipo de alteração gordurosa pode ser leve e reversível, bem como grave, resultando em uma lesão celular irreversível e morte celular. UNIDADE 3 71 A etiologia do acúmulo gorduroso no fígado pode ser originária de duas causas principais: a) Hiperlipidemia (excesso de gordura) excedendo a capacidade do fígado de metabolizá-la. b) Danos celulares no fígado, resultante da não metabolização da gordura. As principais causas relacionadas a este processo incluem excesso de gordura estabelecidos em quadros clínicos nos quais a pessoa desenvolve o DM, hiperlipidemia congênita (doença de origem genética) e a obesidade. Quando as principais células do fígado (hepatócitos) sofrem algum tipo de dano, também pode ocorrer tal processo. Além disso, casos de cirrose hepática alcoólica (muito comum), desenvolvimento de doenças crônicas e em casos de desnutrição proteico-calórica também podem estar associados a este processo. Destacam-se, ainda, algumas situações que podem estar relacionadas a este processo: a) Esteatose hepática aguda no final da gravidez. b) Situações de Hipóxia (causadas por anemia e insuficiência cardíaca). c) Presença de hepatotoxinas (podem ser encontradas no clorofórmio, éter, aflatoxinas e outros venenos). d) Lesão de células hepáticas induzida por drogas (administração de hormônios esteroides e do anestésico halotano). Fígado saudável Fígado com esteatose hepática Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar o desenho de dois fígados. Do lado esquerdo da imagem está o desenho de um fígado saudável, de cor vermelha, dividido em dois lobos esquerdo e direito, entre os dois lobos está o ligamento, do lado esquerdo; na parte inferior está a vesícula biliar na cor verde. Do lado direito da imagem, há o desenho de outro fígado, anatomicamente idêntico ao do lado esquerdo, entretanto, em sua superfície há manchas de cor marrom e manchas arredondadas de cor amarela, representando as placas de gordura, este desenho está representando o fígado com esteatose hepática. Figura 6 - Acúmulo de gordura no fígado UNICESUMAR 72 Macroscopicamente, em casos de esteatose hepática (Figura 7), ao observar o fígado, verifica-se os hepatócitos distendidos com grandes vacúolos de gordura, deslocando os núcleos para a região periférica e resultando na formação de macrovesículas. Paralelamente, inúmeros micro vacúolos se acumulam no citoplasma, resultando na formação de microvesículas (MOHAN, 2010). Veia central Cisto de gordura Microvesículas Tríade portal Microvesículas Descrição da Imagem: na figura, é possível observar as características microscópicas do fígado com esteatose hepática. A esquerda, temos algumas legendas que indicam a localização: veia central, cisto de gordura, microvesículas, microvesículas e tríade portal. A direita temos uma lâmina corada com hematoxilina e eosina mostrando a presença de adipócitos no interior do fígado. Figura 7 - Fígado com esteatose hepática / Fonte: adaptada de Mohan (2010). 2. Acúmulos de proteínas: durante processos que resultam no acúmulo excessivo e patológico de proteínas no citoplasma celular, ocorre o fenômeno chamado proteinúria. Neste caso, ocorre uma reabsorção excessiva de proteínas nas células epiteliais tubulares localizadas nos túbulos renais, os quais apresentam gotículas hialinas (apresentadas anteriormente) no citoplasma. Nesses casos, tal processo pode ser de natureza reversível e, quando a proteinúria é controlada, as alterações desaparecem. Existem diversos tipos de exames laboratoriais que permitem detectar estas alterações a partir da urina (Figura 8). O consumo de óleo de peixe auxilia na redução da esteatose hepática. Pesquisas recentes utilizando camundongos demonstram que a introdução e o consumo de óleo de peixe na dieta foram capazes de reduzir significativamente a esteatose hepática em animais obesos (OKUE et al., 2021). UNIDADE3 73 3. Acúmulos de glicogênio: resulta, especialmente, de casos como a DM em resposta a captação prejudicada do glicogênio no fígado. Essa substância passa a se acumular em diferentes tipos de tecidos, especialmente no epitélio da porção distal do túbulo contorcido proximal e na alça descendente de Henle, nas ilhotas beta pancreáticas, no músculo estriado cardíaco e nos hepatócitos (Figura 9). Os depósitos de glicogênio produzem vacúolos claros localizados no citoplasma celular (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar um desenho que está representando o exame para detectar pro- teinúria. A imagem possui o fundo roxo, na parte superior, há o desenho de uma mão com luva azul que está segurando uma fita com vários quadradinhos cada um de uma cor. Do lado direito da imagem, há o desenho de uma tabela com vários quadradinhos de cores diferentes, do lado esquerdo da imagem, há o desenho de um pote transparente e com tampa amarela e, dentro, há um líquido de cor amarelo ouro. Abaixo da tabela está escrito Proteinúria. Figura 8 - Exame de urina utilizado para detectar proteinúria Descrição da Imagem: é possível observar, a partir da lente de um microscópio óptico, o corte histológico de fígado. Ao centro da imagem, temos a ponta da seta (preta) que está um grânulo de glicogênio em hepatócito. Figura 9 - Glicogênio hepático ´ UNICESUMAR 74 Os pigmentos são substâncias coloridas encontradas em grande parte dos seres vivos, dentre eles os humanos. Essas substâncias podem ser classificadas em dois grandes grupos: endógenos e exógenos. Os endógenos são constituintes normais das nossas células, e em determinados tipos de situações eles passam a se acumular nos tecidos. Os principais tipos de pigmentos serão apresentados: 1. Melanina: com variação de cor entre marrom ao preto, não resulta do metabolismo da da hemoglobina e pode ser facilmente encontrada nos cabelos, coroide do olho, meninges, pele e na medula adrenal. É sintetizada nos melanócitos e pelas células dendríticas presentes na epiderme e nos grânulos citoplasmáticos das células fagocíticas chamadas de melanóforos. Existem alguns fenômenos associados à pigmentação da melanina, resultando, especialmente, em hipo ou hiperpigmentação generalizada. a) Hiperpigmentação generalizada: ocorre na face, mamilos e genitália da mulher durante a gravidez e em decorrência da sinalização do hormônio estrogênio. Esse processo resulta na formação de “melasma” (Figura 10). Em casos de envenenamento crônico por arsênio, tam- bém pode-se observar a pigmentação com melanina, característica de “gota de chuva” na pele. Você já ouviu falar sobre as doenças não alcoólicas relacionadas ao acúmulo de glicogênio hepático. Vamos trabalhar com alguns aspectos relacionados a mutações e alterações de enzimas envolvidas no desen- volvimento destas doenças. Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar parte de um rosto de uma pessoa, uma parte do nariz, uma parte boca, uma parte da orelha, uma parte do pescoço e a boche- cha onde há manchas de cor marrom. A pessoa está vestindo uma roupa na cor preta. Figura 10 - Melasma na pele UNIDADE 3 75 b) Hiperpigmentação focal (localizada): decorrentes da presença de tumores benignos na pele (melanócitos), especialmente em casos de nevos pigmentados (Figura 11). Entretanto, também podem estar associados a tumores malignos, especialmente em casos de melanomas (Figura 12), resultantes do aumento da melanogênese. Em situações associadas ao desenvolvimento de lentigo, (considerada uma condição clínica pré-maligna) também poderá ocorrer hiperpig- mentação focal na pele do braço, mãos, pescoço e rosto (MOHAN, 2010). “Berço” de células tumorais Pigmento de melanina grossa Células “nevus” Descrição da Imagem: é possível observar a presença de células “nevos” evidenciando aglomerados de células de benignos na derme, bem como na epiderme inferior. Essas células contêm pigmentos ‘’grossos” de melanina marrom-preto. Na figura à esquerda, temos uma ilustração e algumas legendas indicando a localização de células nevos, “berço” de células tumorais e pigmento de melanina grossa. À direita, temos uma lâmina corada com hematoxilina e eosina indicando em marrom as área pigmentadas dos nevos. Figura 11 - Nevos pigmentados / Fonte: adaptada de Mohan (2010). Descrição da Imagem: é possível observar uma pele em zoom, sendo possível notar os poros e pelos, e ao centro temos a presença de melanoma na pele com aspecto rugoso, bordas irregulares e coloração com tons de preto e marrom. Figura 12 - Melanoma UNICESUMAR 76 c) Hipopigmentação generalizada: relacionadas a condições específicas e em especial ao albi- nismo (mais alto grau de hipopigmentação generalizada), resultantes de falhas enzimáticas nos melanócitos. Neste caso, a melanina não é formada. Os indivíduos albinos são extrema- mente sensíveis à luz solar e possuem cabelos loiros, visão deficiente e fotofobia severa. Além disso, a exposição crônica ao sol pode abrir precedentes para o desenvolvimento de lesões pré-cancerosas e cânceres das células escamosas e basais da pele (Figura 13). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar um desenho que está mostrando a incidência dos raios ultravioletas na pele. Do lado direito está o desenho do busto de uma mulher com cabelos presos em um coque, com uma faixa na cor rosa na cabeça, ela está vestindo uma blusa rosa, sua mão esquerda está tocando o rosto, na região das bochechas há várias manchinhas de cor preta. Do lado direito da imagem há o desenho ampliado da pele e suas camadas, na parte superior há o desenho de um sol e dele uma seta na cor vermelha, representando os raios ultravioletas, indicando uma mancha marrom na pele que segue para o interior das camadas e vai até a penúltima camada. Figura 13 - Incidência de raios ultravioleta d) Hipopigmentação focal (localizada): decorrentes de alguns tipos de alterações clínicas e manifestações típicas de leucoderma, promovendo uma forma de albinismo parcial e o vitiligo (Figura 14). Nestes casos, é desencadeada a hipopigmentação local da pele. Além disso, no caso do processo de cicatrização e hanseníase (Figura 15) também resultam em hipopigmentação focal (MOHAN, 2010). Raios ultravioletas Melanina Melanócitos UNIDADE 3 77 Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar a imagem de uma pessoa com cabelos pretos e com as mãos em paralelo em frente ao seu rosto. Nas mãos há manchas brancas características do vitiligo. Figura 14 - Vitiligo Descrição da Imagem: na figura, é possível observar a imagem de uma pessoa deitada de lado, ela está vestindo uma camisa xadrez e calça na cor cinza. A camisa está levantada até as axilas evidenciando manchas em suas costas, características da hanseníase. Figura 15 - Hanseníase UNICESUMAR 78 2. 2 – Pigmentos derivados de hemoproteína: as hemoproteínas são pigmentos endógenos provenientes da hemoglobina ou de seus produtos de decomposição, especialmente relacionados ao transporte de ferro. Por conta disso, são conhecidos como hemossiderina, hematina ácida, bilirrubina e perforinas. Estas moléculas podem se acumular em diversos compartimentos do nosso corpo (MOHAN, 2010). a) Hemossiderinas: na luz do microscópio, são observados na coloração amarelo-ouro ou mar- rom. Correspondem à forma agrupada da ferritina e tem a habilidade para transportar o ferro. Estes pigmentos podem se depositar, principalmente, nas células fagocíticas localizados na medula óssea, no baço e no fígado (Figura 16). Estes tecidos têm como função promover a eliminação dos glóbulos vermelhos “velhos” (senescentes). Descrição da Imagem: é possível observar uma lâmina onde temos a presença do pigmento hemossiderina marcados com “grânulos azuis” no citoplasma de hepatócitos. Figura 16 - Pigmento hemossiderina no fígado / Fonte: adap- tada de Mohan (2010). Em diversos tipos de alterações clínicas em nosso organismo pode ser observado a maciça degra-dação dos glóbulos vermelhos, especialmente nos casos de cirrose alcoólica, múltiplas transfusões sanguíneas, anemia sideroblástica (resultando em acúmulo do ferro nas mitocôndrias perinucleares dos eritroblastos) e hemocromatose (resultante das alterações no metabolismo do ferro, levando ao aumento da absorção intestinal e acumulação progressiva deste íon em diferentes órgãos). O excesso de hemossiderina resulta em hemossiderose, sempre que houver hemorragia nos tecidos. Após a lise dos glóbulos vermelhos, a hemoglobina é liberada e absorvida pelos macrófagos. Posteriormente, é degradada e armazenada como hemossiderina. Um clássico exemplo se refere à mudança de cor de um hematoma (Figura 17) promovida pelos pigmentos biliverdina e bilirrubina formados durante a transformação da hemoglobina em hemossiderina (MOHAN, 2010). UNIDADE 3 79 Outra situação associada ao acúmulo de hemossiderina é a hemossiderose generalizada (sistêmica ou difusa). Decorre da sobrecarga sistêmica com ferro, manifestando-se em dois tipos de padrões: a deposição de hemossiderina nas células parenquimatosas ocorre no fígado (Figura 18), pâncreas, rins e coração, bem como pode ocorrer a deposição no baço e medula óssea. Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma parte do corpo de uma pessoa que está deitada de lado, ela está vestindo uma camiseta e uma calça de cor verde clara, a camiseta está levantada até as axilas, evidenciando a parte lateral do abdome e pelve, há uma grande mancha de cor arroxeada na região do flanco. Figura 17 - Hematoma Descrição da Imagem: é possível observar uma lâmina do tecido hepático com hemossiderose parenquimatosa (pig- mentos marrons). Figura 18 - Hemossiderose parenquimatosa. UNICESUMAR 80 A sobrecarga generalizada ou sistêmica de ferro está associada às seguintes causas: a) Aumento da atividade eritropoietina: relacionada à anemia hemolítica crônica, resultando na liberação de hemoglobina e sobrecarga de ferro. Os depósitos de ferro resultam em hemos- siderose adquirida, o ferro, inicialmente, é armazenado nos tecidos reticuloendoteliais, mas pode afetar secundariamente outros órgãos. b) Hemossiderose: relacionada à demasiada absorção intestinal de ferro, resultando em hemo- cromatose idiopática ou hereditária. A doença está relacionada à cirrose hepática pigmentar e dano pancreático resultando em DM com a pigmentação da pele. Baseada nas duas últimas características, a doença passou a ser conhecida como “diabetes de bronze”. c) Ingestão excessiva de ferro na dieta: o excesso de ferro fica depositado em diversos órgãos e, dentre eles o fígado, causando cirrose pigmentar (MOHAN, 2010). 3. Hematina ácida: trata-se de um pigmento com coloração variando do marrom, derivado de hemoproteína, depositado em macrófagos dos hepatócitos, também conhecidos como as células de Kupffer (Figura 19). Tal pigmento é frequentemente observado em casos crônicos de malária e em transfusões de sangue incompatíveis. Hematina em Monócito Monócitos HEMATINA Grânulos Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar o desenho de uma célula de forma arredondada e bordas irregulares de cor azul e núcleo roxo, representando o monócito. No interior dessa célula, há várias estruturas de forma oval de cor amarela que representam os grânulos. Na parte inferior da imagem, abaixo da célula está escrito Hematina no Monócito. Figura 19 - Deposição de hematina em células de Kupffer no fígado 4. Bilirrubina: trata-se de um tipo de pigmento contendo ferro, localizado na bile e derivado do anel de porfirina da porção heme da hemoglobina. O acúmulo desse pigmento ocorre em diferentes tecidos e fluidos do nosso organismo, especialmente nos hepatócitos, células de Ku- pffer e sinusoides biliares. A principal característica da deposição desta molécula é coloração da pele e esclera do olho, em tons “amarelados” (Figura 20) (MOHAN, 2010). UNIDADE 3 81 Especialmente no caso dos bebês, o excesso de bilirrubina pode resultar no desenvolvimento de lesão cerebral tóxica chamada “kernicterus”. O excesso de bilirrubina ou hiperbilirrubinemia causa uma importante condição clínica chamada icterícia que se manifesta em uma das seguintes três formas: a) Pré-hepático ou hemolítico, decorrente da destruição excessiva de hemácias. b) Pós-hepática ou obstrutiva, decorrente da obstrução da saída de bilirrubina conjugada. c) Hepatocelular decorrente da incapacidade da bilirrubina de passar do fígado para o intestino (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: Na imagem, é possível visualizar o rosto de um bebê de pele clara e olhos azuis. Os olhos se encontram com uma pigmentação amarelada, no olho direito próximo a íris há uma mancha vermelha. Figura 20 - Deposição de bilirrubina Estudos recentes acerca da bilirrubina indicam uma função inteiramente nova, atuando como um hormônio metabólico que promove a transcrição de genes por receptores nucleares. Tais pesquisas sugerem que níveis reduzidos de bilirrubina plasmática ou “hipobilirrubinemia” suge- rem uma possível nova patologia análoga à hiperbilirrubinemia extrema observada em pacientes com icterícia e disfunção hepática. A hipobilirrubinemia frequentemente observada em pacientes com disfunção metabólica pode desencadear complicações cardiovasculares e, inclusive, acidente vascular cerebral. Entretanto, é necessária uma melhor compreensão da função hormonal da bilirrubina para determinar a razão da hipobilirrubinemia ser potencialmente prejudicial. Estas recentes pesquisas também evidenciam prováveis mecanismos pelos quais a bilirrubina pode ser protetora em níveis elevados, gerando possibilidades de estudo no tratamento para pacientes com hipobilirrubinemia (VITEK, 2020). UNICESUMAR 82 5. Porfirinas: são pigmentos normais encontrados na hemoglobina, mioglobina e citocro- mo. Quando acumulados, estes pigmentos indicam a presença de certas anormalidades incomuns desencadeadas pela deficiência de uma das enzimas fundamentais para a síntese do grupo heme (Figura 21). Grupo Heme Descrição da Imagem: é possível observar o grupo “heme” composto por um anel porfirínico, no qual se acomoda em seu centro um átomo de ferro ligado a quatro átomos de nitrogênio. Figura 21 - Grupo “heme” Usualmente, tais alterações podem frequentemente ser observadas após a ingestão de determinados medicamentos, sendo classificadas em 2 tipos: eritropoiéticas e hepática. a) Eritropoiéticas: resultam a partir de defeitos em grupos heme das células precursoras de glóbulos vermelhos localizadas na medula óssea. Tais alterações podem ser classificadas em dois tipos, porfirina eritropoiética congênita, neste caso, a urina excretada tem cor vermelha devido à presença de pigmentos coproporfirina e uroporfirina. A pele (Figura 22) e os ossos das crianças acometidas evidenciam coloração marrom avermelhadas. Além disso, pode ocorrer o acúmulo da protoporfirina eritropoiética não excretada pela urina. b) Hepáticas: ocorrem com mais frequência do que as do tipo eritropoiéticas, resultando em um defeito do grupo heme no fígado. Dessa forma, as porfirinas se acumulam no fígado e uma pequena quantidade é eliminada na urina (MOHAN, 2010). UNIDADE 3 83 6. Lipofuscinas (lipocromo) é considerado um tipo de pigmento lipídico intracelular de co- loração marrom-amarelado localizados, especialmente, nas células atrofiadas em resposta à idade avançada. Por conta disso, também é chamado de “pigmento do desgate”. Usualmente observados nas fibras do miocárdio (músculo cardíaco), nos hepatócitos e nas células de Leydig dos testículos e também localizadas nos neurônios envelhecidos “senis”, associados à demência. O pigmento também pode rapidamente se acumular em casos de doenças debilitantes não rela- cionadas ao envelhecimento. O pigmento é grosso, marrom-dourado e possui forma granular, acumulando-se, especialmente, ao redor do núcleo celular. As alterações no músculo cardíaco associadas a perda de massa muscular é chamada de atrofiamarrom (Figura 23). Descrição da Imagem: a figura é composta por duas imagens, a e b. Na imagem (a), do lado esquerdo, há uma mão de cor branca com várias erosões e manchas em toda a sua extensão. Na imagem (b), do lado direito, temos parte da mão da imagem (a) em zoom, evidenciando as manchas e erosões, algumas com crostas. Figura 22 - Porfiria cutânea tardia / Fonte: adaptada de Horner et al. (2013). UNICESUMAR 84 Ao contrário das células normais, no envelhecimento, ocorre a deposição de lipofuscina em situações relacionadas às doenças debilitantes, os produtos finais resultantes dos danos aos fos- folipídios ocasionados por radicais livres, resultando na formação de manchas senis, conhecidas como “ocronose” (Figura 24) (MOHAN, 2010). Grânulos perinucleares de lipofuscina Descrição da Imagem: é possível observar a atrofia marrom do coração. Ao lado esquerdo, temos uma ilustração, onde uma legenda indica a localização dos grânulos perinucleares de lipofuscina. E ao lado direito temos uma lâmina corada com os grânulos de pigmento de lipofuscina, localizados no citoplasma das fibras miocárdicas, especialmente ao redor dos núcleos. Figura 23 - Atrofia marrom / Fonte: adaptada de Mohan (2018). Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar a mão direita e parte do punho sobre uma superfície branca. O dorso da mão está virado para cima, a pele é branca e sobre ela é possível observar manchas de coloração marrom clara. Figura 24 - Ocronose na mão direita UNIDADE 3 85 Os pigmentos exógenos são introduzidos em nosso corpo a partir do meio externo, por meio da inalação, ingestão ou inoculação. Os pigmentos inalados se alocam especialmente no pulmão das pessoas que residem em áreas urbanas com muita poluição ou que convivem com fumantes. As prin- cipais substâncias inaladas que levam a deposição dos pigmentos são o amianto, carvão (pó), sílica (pó de pedra), óxido de ferro e outras substâncias orgânicas e que possam causar doenças pulmonares ocupacionais como a pneumoconiose. Após serem inaladas, as partículas de pigmento são capturadas por macrófagos alveolares. Uma parte das partículas pode ser expelida pelos brônquios, enquanto outras se acomodam no tecido intersticial do pulmão e nos bronquíolos pulmonares, passando para os vasos linfáticos e sendo de- positados nos linfonodos hilares. A antracose (deposição de partículas de carbono) é vista em quase todos os pulmões dos adultos e geralmente não provoca lesão tecidual (Figura 25). Contudo, no caso da pneumoconiose, a deposição excessiva de sílica e minérios de carvão ao longo dos anos pode provocar inflamações de baixo grau e deficiência das funções respiratórias (MOHAN, 2010). Mácula de carvão Macrófago carregado com poeira Albéolo dilatado Bronquilos respiratórios distendidos A ingestão crônica de certos metais pode resultar na pigmentação de tecidos, ocorre em algumas situações como a argiria pela ingestão crônica de compostos de prata, resultando em pigmentação acastanhada da pele, intestino e rim. O envenenamento crônico causado pelo chumbo pode produzir linhas azuis na linha da gengiva e dos dentes (Figura 26) e a carotenemia se refere a coloração verme- lho-amarelada da pele após o consumo excessivo de cenoura (rica no pigmento caroteno). Descrição da Imagem: é possível observar a presença de pigmentos grossos de carbono preto nas paredes septais e ao redor dos brônquios em pulmão com antracnose. Figura 25 - Pulmão com antracnose / Fonte: adaptada de Mohan (2018). UNICESUMAR 86 Os pigmentos injetados normalmente estão as- sociados à tatuagem utilizando a tinta nanquim, cinábrio e carbono, onde o pigmento é absorvido pelos macrófagos e permanecem no tecido con- juntivo. Outros exemplos de pigmentos injeta- dos são aqueles obtidos pelo uso prolongado de pomadas contendo mercúrio (MOHAN, 2010). O estudo das lesões celulares possibilita classifi- car com base em diversos parâmetros a sua nature- za. Em especial, nós estudamos, nesta unidade, as lesões celulares reversíveis, as quais têm origem a partir de inúmeros eventos que ocorrem em nosso organismo. Neste contexto, como elas são de natu- reza “reversível”, ela atinge um limite no qual ainda consegue sofrer adaptações compensatórias capazes de retornar ao seu estado inicial “saudável”. Sendo assim, a célula não sofrerá a morte celular progra- mada, ou seja, não entra em apoptose e nem necrose. Neste cenário, ela acaba deixando para trás algumas evidências da sua adaptação, indicando que houve danos. Estes sinais ou danos podem ser considerados importantes marcadores celulares ou moleculares que podem ser detectados em diversos tipos de exa- Descrição da Imagem: Na imagem, é possível visualizar uma boca, parte do lábio superior e com os lábios inferiores abertos deixando a mostra os dentes e gengivas inferiores, a ponta de dois dedos aparecem segurando o lábio inferior. Entre os dentes e a gengiva no meio da imagem, há uma seta de cor branca indicando uma mancha de cor azulada. Figura 26 - Depósito de sulfeto de chumbo na gengiva / Fonte: adaptada de Jain et al. (2019). mes e indicam a saúde do paciente acometido por alguma lesão ou doença. Normalmente, estes marcadores podem ser resultantes do acúmulo de proteínas, lipídios, co- lesterol e glicogênio que se depositam em locais estratégicos, como pele, mucosas, fígado e rins, especialmente. Os pigmentos também resultam desta sinalização de adaptações celulares, a presen- ça deles indica sobrecarga de tecidos ou ausência de enzimas fundamentais. Eles apresentam sua própria classificação, sendo os endógenos produ- zidos e depositados na célula, especialmente no citoplasma, na periferia do núcleo celular e in- dicam hemorragias internas, envelhecimento e “sofrimento do órgão”, sendo importantes marca- dores no diagnóstico de algumas doenças. Aqueles classificados como exógenos ocupam os mesmos locais celulares dos endógenos, contudo, a origem deles é diferente. São obtidos por ingestão, inalação ou injetados em nosso organismo. Todo este cená- rio envolvendo acúmulos e degenerações resultam de alterações bioquímicas, estruturais e morfo- lógicas causadas por vários agentes patogênicos. UNIDADE 3 87 Caro(a) aluno(a), espero que você tenha entendido a importância dos estudos relacionados ao desenvolvimento de lesões reversíveis e as suas relações com os processos de degeneração e acúmulos intracelulares. Para que você consiga entender as próximas unidades, todos os conceitos e aplicações apresentados neste momento serão fundamentais para a construção do conhecimento em patologia. Espero ter auxiliado você em relação à caracterização e na apresentação de novos conceitos e defi- nições, bem como na compreensão estrutural e morfológica associada às alterações celulares e no desenvolvimento e acúmulo de diversos tipos de pigmentos. Na próxima unidade, trabalharemos com as lesões irreversíveis e mais graves, discutindo os meca- nismos de adaptação e acúmulos intracelulares. Os mecanismos de lesão reversível e irreversível serão importantes para entender o papel das respostas biológicas das nossas células, bem como analisar suas diferentes estratégias para o retorno à normalidade após a cura da doença ou enfermidade e possibilitar a caracterização detalhada dos mecanismos das principais patologias relacionadas à nutrição. 88 Vamos fechar esta unidade desenvolvendo um mapa mental sobre as principais características relacionadas ao desenvolvimento de lesões reversíveis, com ênfase nos acúmulos intracelulares na deposição de pigmentos. Para dar uma mãozinha na revisão, convido você a dar continuidade no mapa mental que apresentei. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo conteúdo estudado nesta primeira unidade, de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa, então, mãos à obra? Ponto de retorno Lesão Irreversível Lesão Reversível Degenerações Acúmulos Pigmentos Endógenos Exógenos CÉLULA 89 1. Após o desenvolvimentode uma lesão reversível em uma célula, podem ocorrer mudanças morfológicas denominadas “degeneração” e, inclusive, existem diferentes padrões para clas- sificá-las. Acerca das principais características relacionadas dos diferentes padrões de dege- nerações, analise as sentenças a seguir e assinale a alternativa correta. I) Quando a célula fica inchada em decorrência do acúmulo de água, ocorre uma degeneração hidrópica. II) Quando a célula acumula proteínas no ambiente intra ou extracelular, ocorre uma degene- ração hialina. III) Quando a célula apresenta extensa deposição de muco, ocorre uma degeneração mucoide. IV) Quando a célula acumula muco e água intra e extracelularmente, ocorre uma degeneração mixodrópica. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV. e) Apenas I, II e III. 2. Quando as células sofrem um tipo de lesão reversível e de grau leve pode acumular intracelu- larmente várias substâncias em quantidades anormais. Com base na localização e no tipo de molécula no ambiente celular, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. I) As moléculas de gordura poderão se acumular nas mitocôndrias da célula afetada. II) As moléculas proteicas poderão se acumular no citoplasma da célula afetada. III) As moléculas de glicogênio poderão se acumular no epitélio do túbulo contorcido proximal. IV) As moléculas de cloroplastos poderão se acumular no interior das paredes celulares. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV. e) Apenas I, II e III. 90 3. Relata-se o caso de Cibele Urtado, 72 anos, procurou a unidade básica de saúde e durante a consulta com o Dr. Fábio, ela afirmou estar “esquecida” e disse estar preocupada e com medo de estar com alguma doença mais grave. O médico solicitou exames e depois de realizar ela retornou ao consultório. Após a análise dos exames, Dr. Fábio constatou que o tecido nervoso da paciente apresentou pigmentos lipídicos intracelulares de coloração marrom-amarelado. Ele explicou para ela que tais pigmentos são também conhecidos como “pigmento do desgaste» e disse que considerando a idade dela, este fenômeno era normal. Considerando o caso, é possível indicar que o pigmento do desgaste é: a) Lipofuscina. b) Hematinina. c) Melanina. d) Hemossiderina. e) Porfirina. 4 Serão abordados nesta unidade importantes características rela- cionadas aos mecanismos envolvidos na morte celular, caracteri- zando especialmente os processos de autólise, necrose e apoptose fisiológica e patológica. Também serão apresentados importantes aspectos associados ao desenvolvimento de calcificação distrófica e metastática, os quais estão ligados aos mecanismos de morte. Mecanismos de Morte Celular e Calcificações Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 92 Eloá e Pedro continuam seus estudos sobre a disciplina de Patologia. Durante mais uma aula da professora Maíra, eles ouvem atentamente o questionamento do colega de classe Alexander: professora Maíra, quais são as principais diferen- ças entre os dois principais tipos de morte celu- lar? Além da necrose e apoptose, existem outros tipos? É normal algumas células morrerem depois de algum tempo? Pedro aproveita o momento e também questiona se estes fenômenos de morte celular são necessários para o nosso organismo manter o equilíbrio e retornar a homeostasia. A professora Maíra prontamente responde que a apoptose e a necrose são os principais tipos de morte celular e que elas são necessárias para a ma- nutenção da nossa homeostasia. Ela justifica que, diariamente, o equilíbrio do nosso organismo é alcançado quando, de forma fisiológica, algumas células sofrem apoptose de maneira equilibrada. Eloá pergunta então se estes processos podem ocorrer quando, por exemplo, as células intesti- nais que absorvem alimentos são renovadas ou quando células do sistema imune são destruídas após eliminarem uma bactéria? A professora afirma que sim, visto que a função de absorção intestinal depende da renovação de células do intestino, ou mesmo quando o nosso organismo sofre uma infecção bacteriana, o sistema imune elimina-as e, posteriormente, morrem por apop- tose ou necrose. Intrigados, Alexander, Eloá e Pe- dro ficam atentos às novas perguntas de Maíra. Ela questiona: como as células sabem o momento exato de se autodestruir? Qual é o destino dos íons e dos componentes citoplasmáticos? Qual o destino das moléculas extravasadas presentes em células ou tecidos mortos, necrosadas e in- flamadas? Qual seria a origem das calcificações em tecidos e vasos sanguíneos? O processo de “apoptose” compreende um tipo de morte celular programada. Ela pode ser subdivi- dida em tipo “fisiológica”, desencadeada em situa- ções normais do cotidiano, por exemplo, durante a renovação das células absortivas do intestino. Por outro lado, também pode ser do tipo “patológica”, resultante do estabelecimento de alguma doença de base, como no caso do câncer ou doenças au- toimunes. Em ambos os casos, a célula depende da sinalização de cascata de proteínas e da ativação de receptores. Diante disso, imagine que a célula sofre uma espécie de “suicídio coletivo”, nestes casos não ocorre nenhum tipo de inflamação, porque os macrófagos degradam os corpos apoptóticos, mantendo o ambiente “limpo e organizado”. Além da apoptose, existem outros dois tipos de morte celular programada, chamados de “au- tólise” e “necrose”. Em comum, estes processos ativam mecanismos de morte celular resultantes de fenômenos ativados por cascatas de digestão enzimática. A necrose é apresentada como uma forma de autólise, subdividindo-se em seis prin- cipais tipos: coagulação, liquefação, gordurosa, caseosa, fibrinoide e gangrena (gangrenosa). Em comum, todos estes tipos de necrose apresentam restos celulares envolvidos em meio a uma densa resposta inflamatória no local acometido. Além da necrose, destaca-se a presença das calci- ficações resultantes da intensa liberação e deposição do cálcio liberado proveniente das células necrosa- das e inflamadas. É importante salientar, também, que o íon cálcio poderá se depositar em tecidos vivos ou mortos. Tais calcificações podem se subdividir no tipo distróficas e metastáticas, evidenciando im- portantes aspectos micro e macroscópicos, os quais podem apresentar particularidades, variando com base nas características histofuncionais dos tecidos acometidos pelo excesso de cálcio. UNIDADE 4 93 Imagine o processo de morte celular afetando algum tecido ou órgão específico, qual é o principal fenômeno associado a estes processos? Agora, imagine outras situações da nossa vida cotidiana, será que durante uma infecção viral no pulmão, quando as células começam a morrer pela infecção cau- sada pelo vírus, elas morrem por apoptose ou necrose? Como será que o novo SARS-CoV-2 (agente etiológico) da COVID-19 induz o mecanismo de necrose das células pulmonares? Qual é a relação entre um quadro obesogênico e a infecção pelo SARS-CoV-2 frente aos processos de morte celular programada? Você já imaginou se a ingestão de alimentos enlatados em conserva pode desencadear necrose ou apoptose? Será que algum tipo de bactéria encontrada nestes tipos de alimentos pode acelerar estes mecanismos? Neste contexto, eu te convido a fazer uma pesquisa sobre estas perguntas apresentadas anteriormente. Durante essa pesquisa, analise os principais pontos e anote as informações a respeito, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. Em sua pesquisa, você deve ter se deparado com novas informações acerca dos tipos de apoptose e necrose. A apoptose do tipo fisiológica é um processo necessário ao nosso organismo, auxiliando na manutenção da homeostasia e, por conta disso, apresenta diferenças com relação à apoptose pato- lógica que está relacionada às disfunções e promoção de doenças. A necrose, por sua vez, evidencia principalmente padrões morfológicos ehistofuncionais que possibilitam a diferenciação dos subtipos de necroses. Existem especialmente diferenças com base no aspecto, coloração, morfologia e textura. Estas características possibilitam classificar a necrose em diferentes linhagens e que incluem: caseosa, coagulação, fibrinoide, gangrenosa, gordurosa e de liquefação. No caso da gangrenosa, ela se divide ainda em outros três tipos denominadas úmida, seca ou gasosa. Você deve ter estudado também a associação da COVID-19 com a pancreatite e o estabelecimento da necrose gordurosa. No entanto, não se preocupe com isso agora, nós iremos trabalhar com este conteúdo no decorrer da nossa unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas. UNICESUMAR 94 Nesta unidade, vamos discutir os principais aspectos relacionados ao desenvolvimento de lesões irreversíveis. Elas acometem o organismo vivo e são decorrentes de mudanças homeostáticas, cul- minando em autólise, necrose ou apoptose associadas a processos envolvidos no estabelecimento de calcificações patológicas. Dependendo da extensão da lesão irreversível, poderá ocorrer a morte do indivíduo. A autólise compreende um tipo de morte celular decorrente da autodigestão enzimática. Em resumo, as células se degeneram em decorrência da ação dos lisossomos que liberam enzimas hidrolíticas digestivas e ácidas. Tal processo afeta o organismo em vida, gera inflamação e é conhecido como “necrose” (MOHAN, 2010) (Figura 1). Além disso, também pode ocorrer liberação dessas enzimas após a morte de uma pessoa, entretan- to, não existem reações inflamatórias teciduais, as células sofrem “autodestruição”. O pâncreas e a mucosa gástrica possuem uma alta concentração de enzimas hidrolíticas. Por outro lado, o coração, fígado e rins apresentam concentrações intermediárias destas enzimas. Os tecidos fibrosos, por sua vez, apresentam baixa concentração destas enzimas. Morfologicamente, durante a autólise, o citoplasma perde componentes estruturais que passam a se acumular e são conhecidos como “debris” ou acúmulo de detritos (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma parte da pele humana e pelos loiros sobre ela. A pele apresenta uma lesão com bordas irregulares de coloração avermelhada. No centro da lesão, é possível observar uma região de coloração negra e algumas regiões esbranquiçadas. Figura 1 - Crosta necrótica em tecido humano A necrose (Figura 2) corresponde a um processo resultante da autólise, acometendo uma área espe- cífica decorrente da morte tecidual. Tal fenômeno está associado ainda à digestão enzimática, com extravasamento de células mortas, podendo estar associado à exacerbação da resposta imune (MOHAN, 2010). UNIDADE 4 95 Inúmeras moléculas podem ocasionar o desen- volvimento da necrose, especialmente os agentes físicos, microbianos e químicos e as reações imuno- lógicas provenientes do desenvolvimento de distúr- bios associados à hipóxia. Existem alguns padrões morfológicos resultantes das alterações celulares que ocorrem na necrose (Figura 3). Primariamen- te, observa-se digestão intracelular refletida no estabelecimento de alterações citoplasmáticas (in- cluindo a formação de vacúolos e da deposição de sais no tecido afetado), processo chamado de “calcificação distrófica”. Secundariamente, poderá ocorrer a desnaturação proteica associadas a di- ferentes padrões de alterações nucleares, incluindo picnose (condensação da cromatina), cariólise (de- gradação da cromatina) e cariorrexe (fragmentação da cromatina associadas à deposição de fragmentos granulares) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, de fundo branco, é pos- sível observar do lado esquerdo a ilustração de um pé de coloração rosada nos tornozelos e dorso do pé; na região lateral dele, a coloração é arroxeada, os dedos apresentam uma coloração negra, em um deles há uma lesão. Do lado direito da imagem, há uma ilustração de uma mão e parte do punho de coloração rosada. Essa mão está pressionando o dorso do pé com os dedos indicador e médio. Figura 2 - Necrose em pé Ribossomo Núcleo Lisossomo Mitocôndria Retículo endoplasmático A célula e as organelas começa a reduzir de tamanho e as membranas começam a se desintegrar O conteúdo celular começa a extravasar Descrição da Imagem: na imagem é possível observar uma ilustração representando as alterações celulares de- correntes de uma necrose. A imagem possui fundo branco. Na parte superior da imagem há o desenho de uma célula de coloração azul clara. No interior da célula, do lado es- querdo, há o desenho de um círculo de cor azul escura, representando o núcleo; abaixo dele há o desenho de três estruturas ovais representando os lisossomos; acima do núcleo, há o desenho de pequenas bolas roxas repre- sentando os ribossomos; do lado direito da célula, há o desenho de uma estrutura oval comprida na cor verde representando a mitocôndria; e abaixo há o desenho de uma estrutura de coloração roxa clara representando o retículo endoplasmático. Uma seta de cor azul clara sai dessa célula indicando outra célula abaixo. Esta célula tem coloração azul clara e forma ovalada com bordas disfor- mes. O interior dessa célula é idêntico ao da célula descrita anteriormente. Do lado esquerdo dessa célula está escrito “A célula e as organelas começam a encolher e a membrana começa a se desintegrar”. Uma seta de cor azul clara sai dessa célula e indica outra célula abaixo. Essa célula tam- bém possui coloração azul clara e seu interior é igual ao da primeira célula descrita. Ela possui bordas disformes e encontra-se com uma abertura e com isso as estruturas no seu interior estão extravasando. Do lado direito dessa cé- lula está escrito “O conteúdo celular começa a extravasar”. Figura 3 - Alterações celulares decorrentes de uma necrose São conhecidos seis diferentes tipos de necrose: coagulação, liquefação, caseosa, gordurosa, fibrinoide e gangrenosa (gan- grena). Vamos estudar as principais caracte- rísticas de cada uma delas. UNICESUMAR 96 A necrose de coagulação resulta do desenvolvimento de lesões irreversíveis. Normalmente ocasiona- das por isquemia, decorrente da abrupta interrupção do fluxo sanguíneo (Figura 4a). São observadas especialmente em casos de infarto agudo do miocárdio (Figura 4b) ou frente a processos de rejeição de transplantes (MOHAN, 2010). Usualmente, a necrose de coagulação acomete o baço, o coração e os rins. As regiões afetadas evidenciam tecidos com aspecto pálido, podendo estar inchado e es- truturalmente firmes. Diante disso, à medida que a necrose evolui, estas regiões apresentam tamanho reduzido, aspecto macio e cor amarelada. A área necrosada apresenta infiltrado de células inflama- tórias e restos de células mortas que posteriormente serão fagocitadas, gerando detritos e outros fragmentos granulares e fragmentos característicos dos tecidos necróticos (Figura 4) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, há duas fotografias de lâminas histológicas, A e B. Na imagem A, do lado esquerdo, é possível observar uma estrutura que lembra uma cerca com vários furos, na coloração roxa clara. Na imagem B, do lado direito, é possível observar estruturas que lembram os músculos e estruturas circulares pequenas, ambas em coloração rosa. A ponta da seta na área central da imagem evidencia um foco de necrose de coagulação. Figura 4 - Necrose de coagulação em glândula salivar e em músculo cardíaco O açafrão-da-índia é um tipo de polifenol denominado “curcumina”. Recentes estudos evidenciam um potente efeito anti-inflamatório desta substância amplamente utilizada na medicina tradicional asiática há séculos, sendo consumida na forma de extrato da planta. Fonte: adaptado de Edwards et al. (2017). A necrose de liquefação resulta do desenvolvimento de lesões isquêmicas, infecções bacterianas ou fúngicas, as quais potencializam a secreção e a liberação de enzimas hidrolíticas. Tal fenômeno pode serobservado em casos de desenvolvimento de acidente vascular cerebral (AVC), traumas nos tecidos encefálicos (Figura 5) e da formação de abscessos (acúmulo de células mortas) nas cavidades (MOHAN, 2010). UNIDADE 4 97 Morfologicamente, a área afetada evidencia a formação de um tecido mole e liquefeito resultante do acúmulo de detritos bem delimitados que apresentam aspecto de “cisto”. Microscopicamente, o interior deste cisto apresenta células necróticas e macrófagos que irão limpar e eliminar os detritos. A parede cística advém da proliferação de capilares, células inflamatórias e gliose (proliferação das células da glia no cérebro) ou fibroblastos (se a lesão resultar em abscessos de cavidades corporais) (MOHAN, 2010). A necrose caseosa está intimamente associada à tuberculose, ocasionada pela infecção pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis (Figura 6). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar várias estruturas circulares de vários tamanhos e em tons de roxo, algumas são roxo mais forte e preenchidas, outras são somente o contorno roxo e interior branco, formando uma estrutura que lembra uma cerca. Figura 5 - Necrose de liquefação após acidente vascular cerebral (AVC) Descrição da Imagem: na imagem de fundo escuro, há a ilus- tração de estruturas em forma de bastão, alguns retos outros um pouco curvados, com as extremidades arredondadas de coloração alaranjada representando o bacilo Mycobacterium tuberculosis. Figura 6 - Ilustração em 3D do bacilo Mycobacterium tuber- culosis causador da tuberculose UNICESUMAR 98 Morfologicamente, este tipo de necrose evidencia a combinação de dois outros tipos: coagulação e liquefação, ocorre com grande frequência no baço (Figura 7a) e pulmão (Figura 7b). O termo “ca- seosa” está relacionado com o seu aspecto estrutural que se assemelha ao “queijo amarelado, granular, macio e seco’’ (MOHAN, 2010). Normalmente, a lesão evolui em decorrência dos efeitos histotóxicos dos lipopolissacarídeos libera- dos a partir da cápsula do bacilo. Em termos microscópicos, o tecido granulomatoso evidencia detritos e exacerbação da resposta inflamatória, liberando células epitelióides, células gigantes e formando na região periférica um “colar linfocitário”. Em conjunto, estas estruturas formam um “granuloma” (Figura 7) (MOHAN, 2010). A Necrose gordurosa pode ser observada no pâncreas, cavidade peritoneal e seios (Figura 8), evidenciando caracteres morfológicos muito parecidos. Pode ser ocasionada em casos de inflamação aguda no pâncreas associada à liberação de enzimas do tipo lipases, especialmente nos casos de inflamação do pâncreas - pancreatite (Figura 8a) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem há duas figuras. Do lado esquerdo está a figura A, nela há um aglomerado de minúsculas estruturas circulares de coloração roxa, essas estruturas preenchem toda a imagem, em alguns pontos elas formam aglomerados circulares maio- res. Do lado direito está a figura B, nela é possível visualizar várias estruturas circulares de coloração roxa clara e pontos de coloração roxa escura, partindo do canto inferior esquerdo até o centro da imagem há um aglomerado dessas estruturas, no restante da imagem essas estruturas estão dispersas formando traços disfórmicos. Figura 7 - Necrose caseosa em baço e pulmão humano BA UNIDADE 4 99 A inflamação dos seios e da cavidade peritoneal está associada ao fenômeno bioquímico de hidro- lização da gordura neutra do tecido adiposo. Nestes casos, primariamente ocorrerá a do glicerol e dos ácidos graxos livres. Secundariamente, estes ácidos graxos se combinam com cálcio resultando no processo de saponificação e formação dos “sabões” (processo conhecido como saponificação). Estes tipos de necrose podem decorrer do sobrepeso, associados a quadros obesogênicos mórbidos e traumas. Os achados morfológicos macroscópicos incluem a formação de depósitos firmes de coloração branco-amarelada com focos brancos lembrando “giz”. Por outro lado, microscopi- camente, as células gordurosas necrosadas induzem a formação de estruturas com aparência turva, com porções de tecidos amorfos e granulares (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, há duas figuras A e B. Na figura A, do lado esquerdo, é possível visualizar algumas estruturas circulares de coloração roxa escura, entre essas estruturas passam uma espécie de caminho de coloração roxa clara, no meio desses caminhos há estruturas circulares brancas. Na figura B, do lado direito, é possível visualizar uma estrutura sem forma de cor rosa no centro da figura, ao redor dessa estrutura há várias estruturas variando na coloração de roxo claro e escuro; essas estruturas vão formando um contorno ao redor da estrutura rosa. Figura 8 - Necrose gordurosa em quadro de pancreatite hemorrágica aguda e em tecido mamário Vários são os fatores etiológicos que estimulam o desenvolvimento da pancreatite aguda, eles incluem cálculos biliares, abuso de álcool e doenças infecciosas. A inflamação aguda do pâncreas pode inclusive ser por vírus, dentre eles o SARS-CoV-2, agente etiológico associado ao desenvolvimento da doença do novo coronavírus (COVID-19). Na ausência de qualquer causa conhecida associada à pancreatite, exames radiológicos podem demonstrar a presença de necrose no corpo e cauda do pâncreas, com o aumento da lipase sérica associada ao aumento da carga viral. A porta de entrada do vírus nas células humanas é o reconhecimento dele pelo receptor da enzima conversora de angiotensina-2 (ECA-2) nas células hospedeiras pulmonares. Tais receptores são amplamente distribuídos nas ilhotas pancreáticas humanas. Embora a patogênese não seja totalmente conhecida, a lesão pancreática observada no desenvolvimento da COVID-19 pode estar associada aos efeitos citopatogênicos do SARS-CoV-2 ou até mesmo por conta das lesões celulares induzidas por tempestade de citocinas. Fonte: adaptado de Ghosh, Gupta e Misra (2020). UNICESUMAR 100 A necrose fibrinoide decorre da ampla deposição de material semelhante à fibrina, estando inti- mamente associada ao desenvolvimento de doenças autoimunes ou parasitárias que envolvam a formação e deposição de imunocomplexos no endotélio dos vasos, provocando “vasculite” (Figura 9) ou úlcera péptica resultante da erosão em uma parte da mucosa gástrica. Quando elas acometem o estômago ou duodeno, são chamadas respectivamente de úlcera gástrica e úlcera duodenal penetrante na mucosa muscular (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma estrutura de coloração rosa, longitudinal formando uma espé- cie de faixa, que está disposta na imagem na diagonal. Sobre essa faixa na vertical, há listras de coloração rosa escuro. Há também algumas estruturas circulares. Figura 9 - Necrose fibrinoide em parede de vaso sanguíneo A necrose gangrenosa evidencia a presença de tecidos em putrefação, associados membros supe- riores (Figura 10), inferiores ou no intestino. A inflamação local pode ser ocasionada pela atividade local de bactérias patogênicas no tecido necrosante (“podre”). Existem três padrões deste tipo de necrose: seca, úmida e gasosa, associadas à ação de bactérias putrefativas (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar parte dos dedos de uma mão em primeiro plano e desfocado ao fundo há uma pessoa de máscara no rosto cobrindo a boca, deitada sobre uma maca. Os dedos em primeiro plano são indicador, médio, anelar e dedinho. No dedo anelar, é observada uma coloração escura na falange distal. Figura 10 - Necrose gangrenosa em dedo da mão esquerda UNIDADE 4 101 A necrose do tipo gangrena “seca” usualmente acomete a porção distal de um membro acometido e está associada a quadros isquêmicos decorrentes do baixo suprimento sanguíneo, ocorrendo com frequência nos dedos dos pés em pacientes idosos em situações ligadas à arteriosclerose (endureci- mento dos vasos) associados ao crescimento bacteriano no tecido necrosado (Figura 11). Você conhece os mecanismos fisiopatológicosrelacionados a apoptose, necrose e autofagia? Vamos discutir as principais informações acerca destes três tipos distintos de morte celular. Descrição da Imagem: na imagem, há o desenho dos pés e tornozelos na posição frontal, na coloração rosa clara. No pé direito, é possível visualizar que os dedos, unhas e uma parte dos metatarsos possuem uma coloração cinza escura, uma linha separa essa parte escura da parte rosa claro. Figura 11 - Gangrena seca Normalmente, pode ser observada a presença de uma linha que separa o tecido gangrenado do sadio. Em termos microscópicos, observa-se a deposição de material hialino na parede dos vasos, causando proliferação e inflamação causada por neutrófilos (leucocitoclasia), resultando na formação de áreas necrosadas associadas a quadros hemorrágicos resultantes da ruptura do vaso sanguíneo. A necrose do tipo gangrena “molhada” afeta os tecidos úmidos como a boca, intestino, pulmão, colo do útero, vagina etc. Especialmente observadas no “pé diabético” (Figura 12), resultantes da grande concentração de açúcar no tecido necrosado que potencializa o crescimento de bactérias. UNICESUMAR 102 Este tipo de necrose também está associado a alterações na cavidade peritoneal (peritonite) ou em indivíduos acamados que possuem grande potencial para desenvolver necrose decorrente do aumento da pressão em locais específicos, incluindo as regiões sacrais, nádegas e calcanhares. Este tipo de necro- se resultará do demasiado bloqueio do sangue venoso, especialmente da redução do fluxo sanguíneo arterial relacionados a embolia e trombose. Neste contexto, as regiões afetadas ofertam quantidades satisfatórias de sangue que propiciam o crescimento de bactérias, estas, por sua vez, liberam substâncias putrefativas tóxicas, ocasionando septicemia e morte. Morfologicamente, a área afetada fica inchada e com aspectos maciços, com co- loração escura e presença de tecido em putrefação. Histologicamente, ocorre necrose de coagulação contendo sangue e podendo estar associada à formação de ulceração nas regiões mucosas e intenso infiltrado inflamatório. A necrose do tipo “gasosa” é descrita como um tipo de gangrena úmida resultante da infecção associada a contaminações por bactérias gram-positivas anaeróbias de classe Clostrídia (Figura 13) que geram gases e passam a infectar e contaminar os tecidos a partir de feridas contaminadas, espe- cialmente nos músculos (mionecrose) ou em complicações após operação no cólon intestinal que normalmente são colonizados por estas linhagens bacterianas. Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar a sola do pé de uma pessoa. O hálux (dedão) foi removido e há uma grande ferida nesta região. Os demais dedos encon- tram-se normais. Figura 12 - Gangrena molhada Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma ilustração em 3D da bactéria Clostridium tetani. A imagem possui um fundo esverdeado. Há a ilustração de uma estru- tura semelhante a uma gota invertida e uma cauda alongada de coloração verde clara. Figura 13 - Morfologia da bactéria Clostridium tetani, causa- dora do tétano UNIDADE 4 103 Estes microrganismos secretam tipos de toxinas indutoras de edema e necrose, provocando outros tipos de manifestações sistêmicas profundas. Morfologicamente, a região fica dolorida, inchada e crepitante (estouram) em decorrência do demasiado acúmulo de bolhas de gás no tecido (Figura 14) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar parte de um membro humano, no meio desse membro há uma grande ferida de formato oval com bordas irregulares de coloração rosada, o interior dessa ferida é de coloração amarelo clara. Figura 14 - Necrose gasosa em tecido humano A apoptose (Figura 15) é descrita como um tipo de morte celular programada, sua principal diferença em relação à necrose decorre do seu potencial controle da taxa de divisão celular. Neste cenário, a partir de um determinado momento no qual a célula não é mais viável e necessária para um tecido, ocorre, então, uma ativação em cascata de proteínas que estimulam o “suicídio celular”. Outro importante detalhe é que a apoptose não promove nenhum tipo de inflamação ou qualquer dano ao tecido (Figura 15). Dessa forma, podemos classificá-la em dois tipos: fisiológica ou patológica (MOHAN, 2010). As bactérias do tipo Clostridium podem ser extremamente patogênicas, especialmente a Clostri- dium botulinum que causa o botulismo, a Clostridium perfringens provoca intoxicação alimentar, gangrena gasosa e fasceíte necrosante, a Clostridium tetani estimula o desenvolvimento do tétano e a Clostridium sordellii pode causar infecções fatais após abortos medicamentosos. O botulismo trata-se de uma doença rara que desencadeia inúmeras síndromes clínicas, variando desde uma simples intoxicação alimentar, até infecção de feridas ou mesmo do botulismo infantil. O termo é originado da palavra latina “botulus”, e significa salsicha, neste cenário ligado ao fato de que as salsichas mal cozidas foram descritas no passado como alimentos relacionados a quadros de in- toxicações alimentares. Existem vários tipos de conservas alimentares que, devido ao seu pH ser ácido, são considerados reservatórios em potencial para estas bactérias. Fonte: adaptado de Tiwari e Nagalli (2019). UNICESUMAR 104 1. Apoptose fisiológica: Resulta da destruição de estruturas relacionadas à modelagem teci- dual da organogênese do embrião, podendo ser observada especialmente na degradação da membrana interdigital. Outro clássico exemplo envolve a destruição de células normais que posteriormente serão substituídas por novas células proliferação, por exemplo, na renovação do epitélio intestinal e no tecido hematopoético (Figura 16) 2. Apoptose patológica: Pode ser observada especialmente na morte de tumores expostos a agentes quimioterápicos. Da mesma forma, poderá resultar do estabelecimento de doenças com natureza degenerativa do sistema nervoso central, que refletem na redução dos tecidos encefálicos, especialmente observados no caso da doença de Alzheimer, doença de Parkinson e demências infecciosas crônicas. A célula e as organelas começam a se desintegrar Os fragmentos celulares formam corpos apoptóticos Ribossomo Núcleo Lisossomo Mitocôndria Retículo endoplasmático Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma ilustração representando as alterações celulares decorrentes do pro- cesso apoptótico. A imagem possui fundo branco. Na parte superior da imagem, há o desenho de uma célula de coloração azul clara. No interior da célula, do lado esquerdo, há o desenho de um círculo de cor azul escura, representando o núcleo, abaixo dele há o desenho de três estruturas ovais representando os lisossomos, acima do núcleo o desenho de pequenas bolas roxas representando os ribossomos, do lado direito da célula, há o desenho de uma estrutura oval comprida na cor verde representando a mitocôndria e abaixo há o desenho de uma estrutura de coloração roxa clara representando o retículo endoplasmático. Uma seta de cor azul clara sai dessa célula indicando outra célula abaixo. Esta célula tem coloração azul clara e forma ovalada com bordas disformes. O interior dessa célula é idêntico ao da célula descrita anteriormente. Do lado esquerdo dessa célula está escrito “As organelas começam a se desintegrar”. Uma seta de cor azul clara sai dessa célula e indica outra célula abaixo. Essa célula também possui coloração azul clara e seu interior é igual ao da primeira célula descrita. Ela possui bordas disformes. Do lado direito dessa célula há o desenho de outras duas células iguais a ela e do lado esquerdo há o desenho de uma célula, também igual. Do lado direito dessa célula está escrito “Os fragmentos celulares formam corpos apoptóticos”. Figura 15 - Alterações celulares decorrentes do processo apoptótico UNIDADE 4 105 Morfologicamente, os eventos apoptóticos (Figura 15) podem acometer apenas uma única célula ou pequenos grupos resultandoem massas ovais redondas e encolhidas evidenciando organelas redu- zidas ou quase normais. Neste cenário, percebe-se também (MOHAN, 2010): • Cromatina nuclear condensada ou fragmentada (picnose ou cariorrexe). • A membrana celular evidencia projeções em sua superfície com a formação de corpos esféricos (corpos apoptóticos) aderidos à membrana ou se depositando ao redor da célula e contendo organelas compactadas. • Diferentemente da necrose, não são observadas reações inflamatórias nos casos de apoptose e os corpos apoptóticos são rapidamente eliminados por macrófagos. • Molecularmente, ocorre um estímulo inicial da cascata apoptótica ativada por receptores da família das proteínas “caspases”, que estimulam o processo de morte celular programada. Posteriormente, os corpos apoptóticos formados são fagocitados (Figura 17). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar vá- rias estruturas de formas circulares, de coloração roxa clara. Na parte mais central da imagem há algumas estruturas em evidência, elas possuem forma circular em tom de azul claro e núcleo arredondado de cor roxa. Figura 16 - Célula (corada em azul) sofrendo apoptose UNICESUMAR 106 As calcificações patológicas estão também intimamente relacionadas a diferentes tipos de morte celular, especialmente em decorrência da deposição de cálcio em tecidos que não incluem ossos e dentes. São listados dois tipos principais: distróficas e metastáticas (MOHAN, 2010). 1. DISTRÓFICA: decorre da intensa deposição do cálcio nos tecidos mortos ou degenerados, entretanto, estes tecidos podem evidenciar ainda o metabolismo ou níveis séricos do cálcio normais. Este tipo de necrose pode ocorrer em casos de necroses do tipo caseosa, gordurosa e de liquefação, infarto, trombose, hematomas, defesa antiparasitária, formação de escaras (feridas), formação de placas de ateroma, cistos e alguns tipos de tumores (Figura 18). Proteína Receptor Lisossomo Fagolisossomo Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma ilustração. Do lado esquerdo da imagem, há a ilustração de uma estru- tura oval de cor amarela e dentro dela há uma estrutura menor, oval de cor marrom escura. Na superfície dessa estrutura, há várias estruturas coloridas em forma de Y, representando os receptores. Do lado dessa estrutura, há o desenho de uma estrutura de forma redonda e cor branca e um núcleo também redondo, de cor cinza, representando a proteína. Abaixo há a ilustração dessas duas estru- turas novamente, dessa vez, a estrutura amarela está englobando a proteína. Abaixo há novamente a ilustração dessas estruturas, a estrutura maior, amarela de forma ovalada e núcleo ovalado de cor marrom escura e a proteína encontra-se dentro dessa estrutura. Do lado esquerdo da imagem está escrito fagolisossomo e dela sai uma flecha indicando a estrutura. Figura 17 - Processo de fagocitose UNIDADE 4 107 2. METASTÁTICA: decorre da intensa deposição de cálcio nos tecidos aparentemente “nor- mais”, entretanto, nestes tecidos, o metabolismo do cálcio é anormal, podendo ser ob- servada a hipercalcemia. Este tipo de calcificação está ligado a alguns tipos de patologias associadas a lesões ósseas, associadas à imobilização prolongada, causada pela hipervitaminose D e resulta da hipercalcemia na infância. Em ambas as calcificações, a deposição do cálcio poderá ocorrer no ambiente intra ou extracelular, e em algumas situações, em ambos os locais (MOHAN, 2010). No decorrer desta unidade, nós trabalhamos com vários conceitos e aplicações clínicas associadas aos mecanismos de morte celular, inclusive, evidenciando os efeitos das bactérias Clostridium e do vírus SARS-CoV-2. Quando consideramos os agentes infecciosos, como as bactérias Clostridium, elas apresentam um grande potencial de induzir a formação de gangrena gasosa, principalmente nos pacientes que foram submetidos a procedimentos cirúrgicos no cólon intestinal. O SARS-CoV-2, por sua vez, pode estar relacionado ao desenvolvimento de necrose gordurosa, podendo exacerbar quadros de pancreatite. No estabelecimento da necrose, as células podem sofrer várias perturbações e inclusive sofrem alterações moleculares e são destruídas resultando em infla- mação. Por outro lado, quando uma célula ativa mecanismos apoptóticos, ela sofre modificações que desencadeiam a sua fragmentação, liberando corpos apoptóticos os quais serão fagocitados e não causam inflamação, este é um importante ponto de diferenciação entre necrose e apoptose. Vários são os mecanismos que podem ocorrer causando a morte celular, dentre eles câncer, infecções bacterianas ou virais, renovação natural do epitélio e obesidade. Esta última, por exemplo, pode resultar do excesso de peso ou devido ao consumo de alimentos enlatados em conserva contaminados. Na pró- xima unidade, nós iremos discutir os principais mecanismos de adaptação celular e o envelhecimento. Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar estruturas circulares de coloração roxa formando alguns aglomerados circulares e entre esses aglomerados formam-se caminhos. Figura 18 - Calcificação distrófica em câncer de mama 108 Vamos fechar esta unidade desenvolvendo um mapa mental sobre as principais características relacionadas ao desenvolvimento de lesões reversíveis, com ênfase nos acúmulos intracelulares na deposição de pigmentos. Para dar uma mãozinha na revisão, convido você a dar continuidade ao mapa mental, então, mãos à obra. Sofre lesão irreversível Se divide em dois tipos PatológicaDois caminhos Autodigestão enzimática CÉLULA Câncer Morte Doenças Quebra de homeostasia Danos Coagulação Fibrinóide Gordurosa Liquefação Reparo Renovação Gangrenosa Seca Metastática Distrófica Gasosa 109 1. O processo de morte celular é muito importante para a manutenção da homeostase celular. Frente a um determinado estímulo, os mecanismos de morte provocam modificações no ci- toplasma, núcleo e membrana plasmática da célula, desencadeando diferentes mecanismos que levam ao processo de morte celular. Com relação às principais características associadas aos tipos de morte celular, analise as sentenças abaixo e assinale a alternativa correta: I) A autodigestão enzimática está associada ao processo de autólise. II) No processo de necrose, a célula sofre autólise em uma região específica. III) No processo de apoptose, a célula sofre morte celular programada. IV) A calcificação resulta na deposição de cálcio pela célula morta. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV. e) Apenas I, II e III. 2. A necrose é descrita como um processo de morte celular relacionada ao estabelecimento dos mecanismos de autólise resultante da digestão enzimática com extravasamento de restos de células mortas e inflamação. Com base nas características dos tipos especiais de necrose, observe as sentenças abaixo e assinale a alternativa correta: I) A necrose de coagulação evidencia áreas com aspecto pálido, inchado e firme; coloração amarelada e tamanho reduzido. II) A necrose de liquefação evidencia áreas com tecido mole necrótico bem delimitado, presença de cistos e macrófagos. III) A necrose gordurosa evidencia áreas com tecido necrótico amorfo, granular e mole resultante de reações de saponificação. IV) A necrose caseosa evidencia áreas com aspecto necrótico resultante da associação de necrose gordurosa e coagulação. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV. e) Apenas I, II e III. 110 3. A apoptose é apresentada como um tipo de morte celular programada fisiológica ou patológica resultante da ativação de cascatas de proteínas que ativam estratégias de “suicídio celular”, com ausência de inflamação. Com base nos eventos associados à apoptose fisiológica ou patológica, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I) No desenvolvimento embriológico e formação das mãos, ocorre a apoptose patológica. II) Na doençade Alzheimer, ocorre degeneração características de apoptose fisiológica. III) Na atrofia de células tubulares renais após obstrução de ureter, ocorre apoptose patológica. IV) Na renovação normal das células do epitélio intestinal, ocorre a apoptose fisiológica. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV. e) Apenas I, II e III. 4. Bárbara, vinte e dois anos, apresenta quadro obesogênico mórbido associado a um quadro de pancreatite promovido pela liberação de lipases que causam inflamação tecidual resultando em necrose e calcificação tecidual na cavidade peritoneal. Com base nas informações do caso, indique o tipo de necrose e calcificação que ocorrem: a) Necrose de coagulação / calcificação distrófica. b) Necrose de liquefação / calcificação metastática. c) Necrose do tipo gangrena / calcificação distrófica. d) Necrose fibrinoide / calcificação metastática. e) Necrose gordurosa / calcificação distrófica. 5. Luiz, vinte anos, apresenta a síndrome do intestino irritável e recentemente fez uma cirurgia para remoção de áreas necróticas mortas no cólon do intestino grosso. Após três dias de operação, ele ingeriu salsichas em conserva e apresentou complicações após operação no cólon intestinal; o médico relatou aos familiares que ele apresentou um quadro de necrose. Com base nestas informações, é possível indicar que o tipo de necrose é: a) Necrose gangrenosa úmida. b) Necrose gangrenosa seca. c) Necrose gangrenosa gasosa. d) Necrose de liquefação. e) Necrose de coagulação. 5 Nesta unidade, você será apresentado aos principais mecanismos associados à morte celular, evidenciando especialmente as caracte- rísticas dos processos de adaptações celulares, com ênfase em me- canismos fisiológicos e patológicos. Além disso, serão apresentados importantes aspectos relacionados ao envelhecimento, sarcopenia e estresse oxidativo. Adaptações Celulares e Envelhecimento Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 112 Mais uma semana de estudos sobre patologia, e os amigos Alexander e Eloá encontram sua colega de turma que chegara de viagem, Isadora. Na última aula, eles foram apresentados às adaptações celu- lares. Revisado o assunto, Eloá indaga os colegas: Gente, será que tanto o nosso organismo “saudá- vel” ou apresentando alguma condição “patoló- gica” se adapta da mesma forma? E como será que as nossas células conseguem realizar essas “adaptações” e sobreviver após algum estímulo agressivo? Isadora se lembra da aula e prontamen- te responde: A professora explicou que existem mecanismos específicos que garantem o retorno da célula ao estado homeostático de equilíbrio. Alexander questiona: Será que este equilíbrio é alcançado diariamente quando as células passam por privações de nutrientes, oxigênio, vitaminas e minerais? Isadora responde que sim, e ainda complementa que as células se adaptam quando sofrem também algum tipo de infecção bacte- riana ou viral. Eloá questiona novamente: Como será que a célula se adapta após ser exposta a medicamentos, poluentes ou moléculas químicas? E o envelhecimento, é uma adaptação celular? Como todos estes processos ocorrem? Quais são as adaptações que as nossas células realizam? As adaptações são fisiológicas ou patológicas? Qual é a diferença entre atrofia, hipertrofia, hiperplasia, metaplasia, displasia e neoplasia? Como ocorre o envelhecimento do nosso corpo? E a relação com os radicais livres produzidos? E as bases genéticas do envelhecimento estão relacionadas à existên- cia de alguma doença ou falha celular prévia? Alexander e Isadora ficam confusos com tantas perguntas, e Eloá prontamente responde: Gente, precisamos estudar já! Os processos de adaptação celular corres- pondem a certos tipos de “modificações” que as células sofrem frente à privação ou exposição a algum agente específico que pode alterar a sua homeostasia. Desta forma, as células se adap- tam a um novo cenário fisiológico ou patológi- co e retornam ao seu estado inicial. Entretanto, este processo ocorre até um determinado pon- to tolerável, e a adaptação neste caso é “fisioló- gica”. Todavia, se a célula ultrapassa seus limites de tolerância neste processo, ela poderá sofrer uma adaptação “patológica”, associada a uma doença e inclusive pode conduzir o organismo à quebra de homeostasia e, subsequentemente, ocasionar a morte. As principais adaptações a que nossas células são submetidas são a atrofia ou hipotrofia, com redução do tamanho e das funções celulares. Em contraponto a este tipo de adaptação celular, destaca-se hipertrofia a qual corresponde o aumento do tamanho e das funções celulares. Existe um padrão de adap- tação celular no qual as células sofrem suces- sivas mitoses, dividindo-se exponencialmente, tal fenômeno é denominado hiperplasia. Na metaplasia, uma célula adulta e com origem epitelial ou mesenquimal, de forma reversível poderá ser substituída por outra linhagem ce- lular diferente de outro tipo celular. Quando ocorre o desenvolvimento celular desordenado e eventualmente acompanhado por hiperpla- sia e metaplasia, tal adaptação é chamada de displasia. O envelhecimento é desencadeado por fatores genéticos, ambientais ou associados pela coexistência de doenças prévias ou sín- dromes que resultam na formação dos radicais livres que aceleram o processo. O envelheci- mento saudável é chamado de “senescência”, por outro lado, o envelhecimento patológico é denominado “senilidade”. Quando você imagina um processo de adap- tação celular, como você imagina que ele ocor- re? Em quais contextos do nosso cotidiano este fenômeno ocorre mais rapidamente ou lenta- mente? Como as nossas células determinam o UNIDADE 5 113 seu “ponto de retorno” ao estado saudável? Qual é a relação direta destes processos de adaptação celular com a senescência e senilidade? Como o nosso organismo se adapta à privação de nutrientes nos casos de certas dietas muito restritivas? Como o organismo de pacientes com câncer em estágio avançado se relaciona com as adaptações e restrições celulares? Será que os músculos são degradados com o intuito de gerar energia? Isso gera radicais livres? E os exercícios físicos: trazem benefícios ou piora nestes processos adaptativos? Durante essa pesquisa, realize uma busca detalhada acerca dos temas apresentados, com ênfase nos principais mecanismos envolvidos nos processos. Em seguida, analise os principais pontos a serem estudados e anote as informações a respeito deles, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. Você deve ter percebido em sua pesquisa alguns termos e situações novas que podem não ter fica- do totalmente claros neste momento, principalmente considerando os diferentes tipos de adaptações celulares, envelhecimento, caquexia e sarcopenia muscular. Todos estes fenômenos estão intimamente relacionados ao desenvolvimento do câncer ou, até mesmo, com a redução de nutrientes e perda de massa muscular (sarcopenia e de outras estruturas celulares as quais sofrem atrofia e o indivíduo evi- dencia um aspecto “caquético”). Diante disso, ocorre grande secreção de radicais livres resultantes das adaptações patológicas que potencializam e aumentam o estresse oxidativo ocasionando senilidade. Dessa forma, o organismo tentará até o último minuto restante de vida se adaptar, visando o retorno à homeostasia, ativando vários mecanismos compensatórios simultaneamente. Você deve ter visto em seus estudos inúmeros outros exemplos relacionados à hipertrofia, hiperplasia, displasia e metapla- sia. E deve ter percebido, a todo momento, que o nosso corpo tenta compensar alterações focais ou sistêmicas visando o retorno à homeostasia. No entanto, não se preocupe com isso agora, nós iremos trabalhar com este conteúdo no decorrer da nossa unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas. UNICESUMAR 114 Inicialmente foram apresentados os primeiros conceitos sobreas lesões reversíveis e irreversíveis e nesta unidade vamos discutir importantes aspectos acerca das adaptações das células após algum tipo de estímulo agressivo, evidenciando os mecanismos que possibilitam a sobrevivência da célula após algum tipo de estresse. Existem dois padrões de adaptações celulares: fisiológicos e patológicos. O padrão fisiológico visa pro- mover uma adaptação frente a processos básicos e cotidianos, um exemplo seria quando você corta o seu dedo com uma faca afiada. A partir deste momento, as células do seu tecido lesionado iniciam um intenso e orquestrado mecanismo de proliferação celular, originando um novo tecido. Por outro lado, quando ocorrem as adaptações patológicas, elas podem ser não letais. Para sua melhor compreensão, pense em um jogo amistoso de futebol. Imagine que um dos jogadores se desequilibra e cai sobre outro jogador, especificamente sobre a mão direita dele, quebrando-a. Após imobilizar o membro por dois meses com gesso, ao retirá-lo, ele percebe que a sua mão está mais “fina” quando comparada com a mão não quebrada. Tal fenômeno ocorre em decorrência da atrofia do tecido muscular, na ausência do estímulo, ocorreu uma nova “adaptação” a uma nova realidade celular. A regra da adaptação é simples, e boa parte das vezes tudo volta ao seu equilíbrio normal nas lesões reversíveis após a retirada do agente ou estímulo agressivo. Entretanto, se o estímulo lesivo não for removido, a célula perde sua habilidade de adaptação e ocorrem drásticas consequências, como o desenvolvimento de um câncer, por exemplo (MOHAN, 2010). Existem importantes mecanismos relacionados aos processos de adaptação celular, tanto fisiológica quanto patológica, dentre eles destacam-se: a síntese de proteínas novas pela célula-alvo, especialmente as proteínas de choque térmico (HSP); pode ocorrer também alterações nos processos vinculados à síntese proteica e alterações em processos que envolvem a ligação de determinados tipos de proteínas relevantes em seus receptores compatíveis na superfície das células (MOHAN, 2010). Alguns padrões morfológicos importantes ocorrem nas adaptações fisiológicas e patológicas. Didaticamente, eles se classificam em atrofia (hipotrofia), hipertrofia, hiperplasia, metaplasia e displasia (MOHAN, 2010). Atrofia ou Hipotrofia: evidencia demasiada redução do número e do tamanho de células parenquimatosas, as quais desempenham as funções predeterminadas de um tecido ou órgão espe- cífico, classifica-se também em fisiológica ou patológica. • Atrofia fisiológica: Intimamente relacionado ao envelhecimento em certos tipos de tecido, resultando da perda da estimulação de natureza endócrina ou associada ainda às alterações que afetam as camadas de células no interior do vaso (arteriosclerose). Existem outros exemplos clássicos de atrofia nos seguintes contextos: a) Atrofia do timo em reflexo ao envelhecimento, diminuindo a resposta imune em idosos. b) Atrofia das gônadas nas mulheres após a menopausa. c) Atrofia do cérebro durante o envelhecimento, afetando importantes funções cognitivas e motoras do nosso organismo (MOHAN, 2010) (Figura 1). UNIDADE 5 115 • Atrofia patológica: Neste caso, os tecidos “involuem” em resposta a algum estímulo agres- sor em potencial. Diante disso, estes tecidos acabam perdendo suas funções. Alguns exemplos clássicos incluem: a) Atrofia da fome: Decorre do esgotamento dos carboidratos e dos estoques de gordura. Posteriormente ocorre a proteólise (degradação de proteínas) que resultará em anemia, emagrecimento e fraqueza. A drástica perda dos nutrientes levará ao estado denominado de “caquexia”, o qual pode ser facilmente visualizado no caso de pacientes com câncer em fase terminal (MOHAN, 2010). b) Atrofia isquêmica: Decorre da redução do suprimento sanguíneo em resposta a fenômenos vinculados à aterosclerose em regiões específicas do tecido ou órgão afetado. Por exemplo, observa-se a diminuição do rim (Figura 2) frente a aterosclerose da artéria renal ou atrofia cerebral quando ocorre aterosclerose cerebral. Descrição da Imagem: na região esquerda da imagem, é possível identificar tecido cerebral saudável, evidenciando encéfalo com ventrículos, hemisférios e a substância cinzenta e branca saudável, por outro lado, na região direita, é observado tecido cerebral atrofiado indicado especialmente pelo aumento dos ventrículos cerebrais. Figura 1 - Atrofia cerebral UNICESUMAR 116 c) Atrofia por desuso: Decorre da redução da atividade funcional diminuída e prolongada frente a não utilização de um órgão. A mão quebrada e engessada descrita anteriormente é um exemplo claro da diminuição do tecido muscular frente à imobilização. d) Atrofia idiopática: Decorre de alguns tipos de atrofias com causas desconhecidas ou idiopática. Neste cenário, não existe nenhuma causa preexistente. Pode ocorrer em caso de atrofia dos músculos ou de testículos (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar parte de um material corado de uma lâmina histológica. Esse material forma uma estrutura que lembra uma cerca, com estruturas circulares; nas bordas que formam esses círculos, há pequenas bolinhas, as bordas são de coloração rosa e as bolinhas de cor roxa. O centro desses círculos é branco. Figura 2 - Atrofia tubular renal isquêmica UNIDADE 5 117 Hipertrofia (Figura 3): pode ser fisiológica ou patológica e evidencia demasiado aumento no ta- manho das células que formam o parênquima de um órgão ou parte um tecido. Todavia, este fenômeno não resultará em mudanças no número de células. Tal processo de adaptação decorre do aumento da demanda funcional celular, bem como ligado a algum estímulo hormonal específico. Os músculos, por exemplo, evidenciam hipertrofia sem divisão celular (hiperplasia) (MOHAN, 2010). Quando ocorrem alterações na massa magra do organismo, elas indicam especialmente que algum mecanismo fisiopatológico da insuficiência cardíaca (IC) foi ativado. A sarcopenia é descrita como uma importante causa relacionada ao baixo desempenho físico e redução da atividade cardiorres- piratória em pessoas idosas com IC, e frequentemente diagnosticada como “caquexia”. Entretanto, existem diferenças entre a perda muscular na IC em situações vinculadas à caquexia e sarcopenia. No caso da sarcopenia, ela decorre da atrofia do músculo resultante de uma desnervação progres- siva e seguida pela infiltração de tecido adiposo, redução do fluxo sanguíneo e atrofia marrom. A IC pode resultar em sarcopenia diante das alterações hormonais, situações de desnutrição e não realização de atividade física. Dentre os tratamentos para IC, destacam-se a realização de atividade física e intervenções nutricionais, melhorando a qualidade de vida dos pacientes sarcopênicos, independentemente de serem ou não portadores de IC. Fonte: adaptado de Curcio et al. (2020). Considerando os padrões morfológicos de atrofia, tanto as fisiológicas quanto as patológicas com- partilham muitas características. Dentre elas, podemos citar a demasiada redução da célula que não está morta. Este fenômeno resulta da diminuição do tamanho das organelas celulares, em especial do retículo endoplasmático, dos miofilamentos e das mitocôndrias. Existe um contraponto neste cenário, ele compreende o aumento de corpos residuais ou vacúolos autofágicos no citoplasma. Estas estrutu- ras armazenam grânulos contendo pigmentos associados ao envelhecimento, um clássico exemplo é o pigmento marrom (lipofuscina) frequentemente observado na pele dos idosos em casos de atrofia marrom (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 118 Células saudáveis Hipertrofia Hiperplasia Aumento do tamanho da célula Aumento do número de células Descrição da Imagem: na figura, há a ilustração de três padrões morfológicos da célula. Na parte superior da imagem, há três estruturas pequenas, representando as células, uma grudada à outra, com formato quadrado com os cantos arredondados de cor amarela, dentro delas há uma estrutura circularde cor vermelha. Acima delas está escrito na cor preta “Células Saudáveis”. No centro da imagem, há três estruturas maiores, uma grudada à outra, de formato quadrado com os cantos arredondados de cor amarela, dentro delas há uma estrutura circular de cor vermelha. Acima delas está escrito na cor preta “Hipertrofia”. Do lado direito está escrito “Aumento do tamanho da célula”. Na parte inferior da imagem, há cinco estruturas, uma grudada à outra, de formato quadrado com os cantos arredondados de cor amarela, dentro delas há uma estrutura circular de cor vermelha. Acima delas está escrito na cor preta “Hiperplasia”. Do lado direito está escrito “Aumento do número de células”. Figura 3 - Hipertrofia X hiperplasia • Hipertrofia fisiológica: pode ser visualizada no útero gravídico na gestação, os estímulos hormonais estimulam o aumento do tamanho do órgão, bem como a hiperplasia, por meio da proliferação de células uterinas (MOHAN, 2010). • Hipertrofia patológica: ocorre em algumas situações específicas. Incluem modificações no músculo estriado esquelético observadas em atletas e trabalhadores braçais. Pode também ocorrer no músculo estriado cardíaco (Figura 4). Neste caso, a adaptação resulta do desen- volvimento de doenças cardiovasculares relacionadas à hipertrofia do músculo cardíaco como reflexo direto de um quadro clínico de hipertensão sistêmica (aumento da pressão sanguínea). UNIDADE 5 119 Além disso, a hipertrofia patológica poderá ser também observada em casos relacionados à estenose (“estrangulamento”) ou insuficiência da válvula aórtica e insuficiência da válvula mitral no coração (MOHAN, 2010). A Hipertrofia do músculo liso está intimamente associada a doenças no trato gastrointestinal, as principais delas são citadas a seguir: c) Acalasia do esôfago, decorrente do mal funcionamento do esfíncter esofágico inferior que impossibilita a correta passagem do alimento proveniente do esôfago para o estômago. d) Estenose pilórica, decorrente da diminuição do tamanho (ou “luz”) da porção final do estô- mago chamada de piloro, afetando a digestão do alimento. e) Estenose intestinal, decorre do estreitamento parcial ou total do intestino e, diante disso, a passagem do conteúdo ao longo do órgão não ocorre com sucesso. f) Hipertensão arterial crônica decorre das alterações morfoestruturais das camadas de artérias musculares de grande calibre (arteriosclerose), que se tornam espessas e acarretam no desen- volvimento de hipertensão arterial crônica. Neste caso, as artérias de grande calibre sofrem hipertrofia, especificamente na parede vascular, aumentando a rigidez dos componentes do meio extracelular. Por outro lado, no caso das artérias pequenas e “baixo calibre”, a túnica média do vaso sofre hipertrofia em resposta à demasiada proliferação de células endoteliais e musculares lisas (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura A, é possível observar no lado esquerdo da imagem a representação de um coração hipertrofiado e coberto com tecido adiposo. No lado direito desta figura A, observa-se a ampliação do ventrículo direito do coração evidenciado corte histológico corado por hematoxilina e eosina indicando hipertrofia das fibras musculares cardíacas, as quais visivelmente estão espessas e com contornos irregulares. Na figura B, à direita, é possível observar a representação do músculo estriado cardíaco em corte histológico corado em hematoxilina e eosina e visualizado em microscópio óptico. Observa-se a presença de fibras musculares hiperplásicas coradas em rosa escuro e núcleos bem desenvolvidos corados em roxo. Figura 4 - Hipertrofia músculo estriado cardíaco a b UNICESUMAR 120 Estes fenômenos também podem ocorrer na próstata, resultando em inflamação ou prostatite (Figura 5). A hiperplasia (Figura 3) decorre do demasiado aumento do número de células no tecido paren- quimatoso refletindo no expressivo aumento de um órgão ou parte de seus tecidos. Imagine uma grande quantidade de mitoses ocorrendo quando uma célula sofre algum estímulo relacionado ao aumento da demanda funcional ou via estímulos hormonais (MOHAN, 2010). Vale salientar que os músculos apresentam apenas a hipertrofia sem hiperplasia (divisão de célu- las). Em nosso organismo, nem todas as nossas células apresentam crescimento hiperplásico, apenas as células que estão em constante renovação (células “lábeis”) e as permanentes que realizam este processo. As células “estáveis” não sofrem hiperplasia. As lábeis incluem aquelas células encontradas nos epitélios da nossa pele e nas membranas mucosas, linfonodos e da medula óssea. As células permanentes englobam os músculos estriados cardíaco e esquelético e os neurônios. As células estáveis englobam as células parenquimatosas da adrenal, fígado, pâncreas e da tireoide (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura A, à esquerda, é possível observar a representação de duas próstatas. No lado direito observa-se uma próstata saudável, o tecido prostático apresenta aspecto e coloração saudáveis. Do lado esquerdo, a imagem apresentada se refere a uma próstata inflamada sofrendo hiperplasia tecidual incluindo músculo liso, o tecido está denso e aumentado e a coloração avermelhada em decorrência do aumento da vascularização do tecido. Na figura B, à direita, é possível observar a imagem histológica, corada por hematoxilina e eosina indicando a hiperplasia da musculatura lisa e do tecido fibroso prostático. Observa-se em rosa o tecido conjuntivo fibroso e em roxo o aumento das células e fibras musculares. Figura 5 - Hipertrofia de próstata Considerando aspectos morfológicos, na hipertrofia fisiológica e patológica, o órgão ou tecido evidenciará um considerável aumento de tamanho e de peso. Imagine o coração hipertrofiado de um paciente que desenvolveu hipertensão sistêmica, neste caso o órgão pode pesar entre 700-800 gramas a mais quando comparado a um coração de um adulto saudável e cujo coração pesa cerca de 350 gramas. Esta diferença está justamente ligada ao aumento da síntese de DNA e RNA e evidentemente, ocasionando o aumento da sín- tese proteica e de organelas fundamentais, incluindo mitocôndrias, miofibrilas e retículo endoplasmático (MOHAN, 2010). a b UNIDADE 5 121 É importante também diferenciar hiperplasia de uma neoplasia. Esta última indica um crescimento hiperplásico totalmente desregulado, resultante das mudanças genéticas celulares. A hiperplasia também pode ser classificada em fisiológica ou patológica (MOHAN, 2010): • Hiperplasia fisiológica: Resulta dos estímulos hormonais associados aos diferentes estágios de nossa vida. Os clássicos exemplos incluem: a) A hiperplasia da mama feminina é estimulada por hormônios durante a puberdade, gestação e a lactação. b) A hiperplasia da próstata nos homens na velhice. c) A hiperplasia compensatória dos tecidos da epiderme durante a regeneração tecidual após a abrasão da pele. d) A hiperplasia do útero gravídico ou a alta atividade celular do endométrio, especifica- mente na camada interna do útero normal após um ciclo menstrual normal (Figura 6). Vamos discutir aspectos importantes relacionados aos mecanismos de adaptações celulares e suas relações diretas com o desenvolvimento ou controle de inúmeras doenças que podem acometer a manutenção homeostática de nosso organismo. Endométrio normal Hiperplasia endometrial Descrição da Imagem: é possível observar a presença de dois úteros na imagem. O localizado à esquerda na imagem evidencia o endométrio normal, a morfologia e coloração do útero estão preservados e ele apresenta aspecto saudável. O útero localizado à di- reita evidencia o processo de hiperplasia endometrial característico do ciclo menstrual, a morfologia está alterada e o órgão está mais espesso. A coloração também está alterada, e por conta da alta vascularização, o órgão está mais vermelho. Figura 6 - Hiperplasia uterina UNICESUMAR 122 • Hiperplasia patológica: Usualmente resultante do estímulo excessivo de hormônios ou fatoresde crescimento. Inclui o processo hiperplasia endometrial na presença de níveis aumentados de estrogênio. Além disso, destaca-se a formação do tecido de granulação associado à proliferação de fibroblastos e células endoteliais no processo de cicatrização de feridas. A infecção pelo vírus HPV (papiloma vírus humano) desencadeia o estabelecimento de verrugas na pele em reflexo da hiperplasia da epiderme (Figura 7) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: é possível observar na área central da imagem referente à pele com a presença de uma verruga com tamanho e contornos irregulares e coloração rosa clara estimulada pelo vírus HPV. Existem estruturas de tamanho variável e coloração castanho claro e escuro que não estão associadas ao HPV. Figura 7 - Formação de verruga na pele estimulada pelo vírus HPV Com base nos aspectos morfológicos, tanto na hiperplasia fisiológica ou patológica, ocorre o expressivo aumento do tecido ou órgão afetado, resultante do aumento da síntese de DNA e, consequentemente, do número de mitoses. A metaplasia resulta na mudança reversível de células mesenquimais adultas ou epiteliais em um outro tipo de linhagem celular mesenquimal ou epitelial após algum estímulo “anor- mal”. Todavia, a mudança ocorrerá apenas enquanto durar o estímulo. Caso ele seja perpetuado, a metaplasia epitelial pode resultar no desenvolvimento de um câncer. Metaplasia epitelial é mais frequentemente observada e resulta na substituição de um padrão específico de tecido epitelial meta- plásico mais “forte” em outro tipo menos especializado denominado “epitélio escamoso ou colunar”. Diante disso, ocorrerá uma drástica redução na secreção de muco protetor, e dessa forma, o tecido afetado se tornará muito suscetível a infecções (MOHAN, 2010). Neste cenário, é possível classificar a metaplasia epitelial em: UNIDADE 5 123 a) Metaplasia escamosa: considerado o tipo de alteração metaplásica mais comum, sua origem está associada à irritação crônica causada por diferentes estímulos ambientais (infeccio- so, mecânico e químico). Facilmente observado na bexiga, brônquios, glândulas lacrimais e salivares, próstata, rim, útero (Figura 8) e vesícula biliar. Descrição da Imagem: na figura de fundo roxo claro, é possível observar a ilustração de nove estruturas de coloração azul, bordas irregulares de cor roxa clara e com uma estrutura circular em seu interior de cor azul escura. Figura 8 - Metaplasia escamosa em útero b) Metaplasia colunar: Frequentemente observadas quando ocorrem as transformações no esô- fago, especificamente no esôfago de Barrett, resultante de mudanças do epitélio escamoso normal para epitélio colunar. O tabagismo também pode resultar em metaplasia escamosa do epitélio respiratório (Figura 9) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar a ilustração de estruturas retangulares, representando as células, que lembram gráficos, de coloração verde e com um círculo roxo no centro. Na parte superior dessas células, há pequenas estruturas que lembram pelos, essas estruturas estão no lado direito e esquerdo da figura. No centro da figura, há a ilustração de estruturas retangulares de cor amarela e com uma estrutura circular de cor roxa em seu interior, dispostas uma sobre a outra formando uma parede. Figura 9 - Metaplasia colunar em epitélio respiratório UNICESUMAR 124 A displasia resulta do desenvolvimento celular desordenado e, nestes casos, podem vir acom- panhados de hiperplasia e metaplasia. Diante dessas características, este tipo de adaptação celular também é conhecido como hiperplasia atípica. A displasia ocorre quase que exclusivamente nas células epiteliais, podendo inclusive acometer os ossos (Figura 10) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura, de fundo preto, é possível visualizar uma radiografia de membros inferiores. É possível visualizar os ossos da perna, tíbia e fíbula, e uma parte dos ossos do joelho; eles possuem uma coloração branca, envolta dos ossos há um contorno esbranquiçado, sendo a pele e os músculos. Figura 10 - Displasia em tíbia Os processos displásicos estão relacionados com o aumento da razão nucleocitoplasmática (ou seja, quando o tamanho do núcleo é desproporcional em relação ao citoplasma). Observa-se, ainda, a de- masiada e desordenada deposição das células da camada basal sob a camada superficial, hipercroma- tismo refletido pela maior quantidade de DNA nuclear e pleomorfismo evidenciando uma variação de forma e tamanho da célula e do núcleo. Além disso, poderá ocorrer a perda da polaridade basal, e dessa forma, os núcleos passam a se encontrar muito afastados da membrana basal. Por último, pode ser destacado o aumento da atividade mitótica e do número de camadas de células epiteliais sofrendo mitose (Figura 11) (MOHAN, 2010). Cérvix uterino saudável Displasia cervical Descrição da Imagem: é possível observar duas imagens de colo uterino. Na imagem à esquerda, observa-se colo uterino saudável e, à direita, colo uterino displásico, evidenciando células com padrão morfológico alterado, indicando o espessamento do tecido afetado. Figura 11 - Displasia em útero UNIDADE 5 125 O envelhecimento celular é um processo inerente ao processo de longevidade, ou simplesmente “velhice”. À medida que envelhecemos, certas características previamente programadas durante a nossa concepção vão se tornando cada vez mais evidentes após a nossa idade reprodutiva. Tais características podem inclusive ser antecipadas em decorrência do estabelecimento de doenças cardiovasculares e respiratórias, câncer, cirrose e consumo de álcool e cigarro (MOHAN, 2010). O processo de envelhecimento pode ser subdividido em dois padrões: a senescência descrita como o envelhecimento saudável e a senilidade referida como envelhecimento patológico (MOHAN, 2010). Em linhas gerais, existem quatro principais fatores intimamente associados à expectativa de uma pessoa (MOHAN, 2010): 1. Bases genéticas: Nossos “genes” controlam as diversas respostas acerca de fatores endógenos e exógenos que iniciam a apoptose associada à “senilidade”. 2. Fatores ambientais: Nós refletimos tudo aquilo que ingerimos (substâncias nocivas, dieta e antioxidantes) ou inalamos (medicação, poluentes, agentes químicos). 3. Estilo de vida do indivíduo: O alcoolismo poderá resultar, por exemplo, em cirrose (colapso do fígado) ou carcinoma hepatocelular (câncer); já o tabagismo poderá resultar no desenvol- vimento de carcinoma broncogênico (câncer) ou doenças respiratórias. 4. Doenças relacionadas à idade: Especialmente a aterosclerose isquêmica (deposição de gordura nos vasos sanguíneos bloqueando a circulação do sangue), doenças cardíacas (apresentadas anteriormente), diabetes mellitus (aumento da quantidade de glicose sanguínea e redução nos níveis de insulina), hipertensão, osteoporose (diminuição da densidade óssea) e doenças que afetam o sistema nervoso central (Doença de Alzheimer, Doença de Parkinson). Juntamente com o envelhecimento, ocorrem ainda nos órgãos e sistemas do nosso organismo deter- minadas mudanças estruturais e funcionais. Estes fenômenos estão intimamente relacionados com declínio funcional da não divisão celular de neurônios (Figura 12) e miócitos (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 126 Existem alguns estudos com base na biologia celular que explicam estes processos: Senescência celular experimental: Testes in vitro utilizando a cultura de fibroblastos humanos revelaram que estas células podem se replicar em até 50 duplicações, depois elas morrem. Diante disso, os resultados evidenciam que, com o avanço da idade, ocorrem drásticas reduções da função de proliferação. Estudos também indicam perdas ou deleção do cromossomo “1”, ou de uma parte dele chamada de braço 1q. Além disso, pode ocorrer no envelhecimento o fenômeno chamado de encurtamento dos “telômeros” (Figura 13), presentes nas pontas dos cromossomos e reparados pela enzima RNA telomerase. Entretanto, com o envelhecimento em curso, ocorre redução destetipo de enzima e o telômero perdido não é reparado, resultando na interferência na viabilidade da célula (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: é possível observar duas imagens referentes ao tecido nervoso e envelhecimento. Na imagem à direita, podem ser vistos três neurônios saudáveis e sem nenhum declínio funcional em sua divisão, o hemisfério direito do cérebro apresenta subs- tância branca e cinzenta com aspecto saudável. Na imagem à esquerda podem ser vistos três neurônios não funcionais característicos do processo de envelhecimento, eles apresentam alterações celulares, o hemisfério esquerdo do cérebro apresenta substância branca e cinzenta com aspecto atrofiado. Figura 12 - Declínio funcional na divisão de neurônios UNIDADE 5 127 Doenças de envelhecimento acelerado: Alterações genéticas também podem condicionar o nosso organismo a desenvolver certas condições relacionadas a sinais do processo do envelhecimento ace- lerado. A “progéria” é uma destas condições, o fenômeno se refere ao envelhecimento precoce de crianças, as quais passam a desenvolver calvície, catarata e doença arterial coronariana. Neste cenário, destaca-se também a Síndrome de Werner, classificada como uma doença autossômica recessiva rara. Neste caso, o indivíduo expressa características fenotípicas similares ao envelhecimento prematuro, aterosclerose e risco de desenvolvimento de vários tipos de câncer (MOHAN, 2010). Hipótese de estresse oxidativo resultante da formação dos radicais livres que está também as- sociado ao envelhecimento frente os danos moleculares oxidativos progressivos e irreversíveis devido ao estresse oxidativo persistente nas células humanas (Figura 14) (MOHAN, 2010). Telômero Telômeros encurtados e divisão celular interrompida Divisão celular Morte celular Te m po Te m po Descrição da Imagem: a figura é dividida em dois desenhos. Na parte superior, há o desenho de três X que representam os cromos- somos. O primeiro X na esquerda tem a coloração marrom, listras laranjas e suas extremidades são amarelas. Uma flecha vermelha sai desse X e indica outro X igual ao anterior com as extremidades uma parte amarela e outra parte sem cor. Uma flecha vermelha sai desse X indicando outro X igual aos anteriores com as extremidades sem cor. Entre esses dois X, há uma linha na vertical e a palavra “Tempo” escrita na horizontal na cor preta. Na parte inferior, há o desenho de estruturas quadradas de cantos arredondados de cor amarela e com um círculo vermelho em seu interior, dispostas na vertical, representando células. A esquerda tem uma célula dela saem dois riscos indicando outras duas células, e de cada célula saem dois riscos indicando mais duas células cada. Abaixo dessas células está escrito na cor preta “Divisão celular”. No lado direito, há o desenho de quatro células iguais às descritas anteriormente, com coloração mais apagada. Abaixo delas está escrito "Morte celular". Entre as células, passa uma linha na vertical e a palavra “Tempo” escrita na vertical. Figura 13 - Processo de envelhecimento UNICESUMAR 128 Usualmente, quantidades muito pequenas (3%) de oxigênio são encontradas no interior de nossas células normais, o consumo desta molécula culminará na síntese das espécies reativas de oxigênio (ROS). Com o curso natural do envelhecimento, o demasiado acúmulo do oxigênio provocará danos às células, principalmente nas membranas e mitocôndrias. A principal estratégia para bloquear a ação dos ROS é consumir os antioxidantes (MOHAN, 2010). As mitocôndrias são responsáveis por manter de forma estável as concentrações de ATP. Todavia, a importância desta organela na homeostase celular nas últimas décadas passou a incluir a sinalização redox, homeostase do cálcio, inflamação e apoptose. Além do estresse oxidativo, outros fenômenos contribuem diretamente para o desenvolvimento de patologias relacionadas à idade, incluindo resis- tência à insulina (MOHAN, 2010). A sarcopenia é um processo relacionado a estes processos, ela causa redução da massa muscular e da força muscular e alterações mitocondriais. Vários estudos indicam que a bioenergética mitocondrial é alte- rada no músculo esquelético envelhecido, gerando altas concentrações de ROS. Por outro lado, abordagens genéticas / farmacológicas podem reduzir a produção de ROS mitocondrial e promover um envelhecimento saudável e manutenção da massa muscular. A realização de exercícios físicos e intervenções nutricionais relacionados à bioenergética mitocondrial também podem apresentar efeitos benéficos e contribuir para o aumento de massa e da função do músculo esquelético (BRUNETTA et al., 2020). Célula Radicais livres atacando uma célula Estresse oxidativo Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar a ilustração de três células. A primeira ilustração está do lado esquerdo da imagem, é uma estrutura circular de cor rosa e com outra estrutura oval em seu interior, o núcleo, abaixo dela está escrito “Célula”. Uma seta na cor rosa indica outra estrutura no centro da imagem, ela tem a forma circular com as bordas irregulares, assim como o núcleo em seu interior, sua coloração é rosa. Ao redor dessa célula, há várias estruturas pequenas de coloração preta, representando os radicais livres, abaixo dela está escrito "Radicais livres atacando células". Uma flecha de coloração rosa indica outra estrutura do lado direito da imagem, essa também tem a forma circular com as bordas disformes assim como seu núcleo, possui coloração rosa claro, ao redor dessa estrutura e em seu interior há pequenas estruturas de cor preta, abaixo dela está escrito "Estresse Oxidativo". Figura 14 - Estresse oxidativo UNIDADE 5 129 Vocês devem ter percebido durante essa unidade a perfeita relação entre as adaptações celulares em condições fisiológicas e patológicas com a formação dos radicais livres e envelhecimento celular. Um clássico exemplo dessa interface é o curso de vida do paciente caquético, com câncer e que apresenta uma drástica redução da disponibilidade dos nutrientes, ocasionando o estabelecimento de uma atrofia. Neste caso, também ocorre a sarcopenia evidenciando um drástico perfil na redução de massa corporal, especialmente em decorrência do aumento do estresse oxidativo resultando em senilidade. Diante disso, o organismo deste indivíduo irá até um último minuto de vida tentar se adaptar e alcançar o equilíbrio homeostático novamente, por meio da ativação de vários mecanismos compensatórios. Durante o processo de envelhecimento, ocorrem determinadas alterações e certos distúrbios em nosso organismo. Os distúrbios neurológicos estão intimamente relacionados à invalidez e morte em todo o mundo. Com base em recentes estudos, as doenças neurológicas são a segunda causa mais comum de morte e perfazem cerca de 16,8% do total de mortes ocasionadas em todo o mun- do. Globalmente, as mortes por doenças neurológicas aumentaram cerca de 36% em 25 anos. O hormônio neurorregulador melatonina possui ação necrófaga de radicais livres, potencial antioxi- dante, antiinflamatório e imunossupressor. Tais propriedades deste hormônio podem representar um importante papel frente ao controle dos mecanismos fisiopatológicos das doenças neurológicas. Além disso, a melatonina é importante para a regulação do ritmo circadiano. Fonte: adaptado de Gunata, Parlakpinar e Acet (2020). Para facilitar a compreensão dos diversos processos associados às adap- tações celulares e envelhecimento, sugiro a vocês acessar a ferramenta chamada microscopia digital atlas que evidencia um grande número de lâminas histológicas digitalizadas Para acessar, use seu leitor de QR Code. 130 Vamos finalizar nossa unidade desenvolvendo um mapa mental acerca das principais carac- terísticas relacionadas ao desenvolvimento de lesões reversíveis, com ênfase nos mecanismos de adaptação celular e envelhecimento. Para dar uma mãozinha na revisão, convido você a produzir o seu próprio mapa mental e assim você poderá esquematizá-lo da forma que julgarmais adequado para seus estudos. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo o conteúdo estu- dado nesta unidade, de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa. Sugiro você utilizar diferentes cores e ilustrações para valorizar ainda mais o seu mapa, então, mãos à obra. Lesões Reversíveis Envelhecimento Atrofia Hipertrofia Hiperplasia Metaplasia Estresse Oxidativo Displasia Neoplasia ADAPTAÇÕES CELULARES 131 1. A atrofia ou hipotrofia compreende um tipo de adaptação celular fisiológica ou patológica que resulta tanto na redução do número, quanto do tamanho de uma célula parenquimato- sa localizada em um órgão ou parte dele. Com base nos distintos tipos de atrofia, analise as sentenças abaixo e assinale a alternativa correta: I) A atrofia do timo durante o envelhecimento é considerada um processo fisiológico. II) A “caquexia” observada em pacientes com câncer é considerada um processo fisiológico. III) A atrofia isquêmica resultante da diminuição do suprimento de sangue é considerada um processo fisiológico. IV) Atrofia das gônadas após a menopausa é considerada um processo patológico. V) Atrofia por desuso decorrente da atividade funcional diminuída do órgão é considerada um processo patológico. Estão corretas: a) Apenas I e II. b) Apenas II e III. c) Apenas III e IV. d) Apenas IV e V. e) Apenas I e V. 2. Danielle, 26 anos, procurou um médico e relatou estar sentindo certos desconfortos gástricos há alguns dias. Após a realização de exames clínicos e laboratoriais, os exames dela indicaram os seguintes achados clínicos: I) Acalasia no esôfago provocando o mal funcionamento do esfíncter esofágico inferior, impe- dindo a correta passagem do alimento do esôfago para o estômago. II) Aumento do útero e do endométrio associados a um período gestacional sugestivo de sete semanas. Com base no que cada quadro clínico é considerado, é correto afirmar que eles indicam res- pectivamente: a) Quadro clínico I (hipertrofia patológica) / quadro clínico II (hiperplasia fisiológica). b) Quadro clínico I (hipertrofia fisiológica) / quadro clínico II (hiperplasia patológica). c) Quadro clínico I (hiperplasia fisiológica) / quadro clínico II (hipertrofia patológica). d) Quadro clínico I (hiperplasia patológica) / quadro clínico II (hipertrofia patológica). e) Quadro clínico I (hipertrofia fisiológica) / quadro clínico II (hiperplasia fisiológica). 132 3. Gildete, 46 anos, encontra-se na pré-menopausa; recentemente ela foi diagnosticada com câncer de esôfago e, durante todo o tratamento, ela foi monitorada por seu oncologista. No período de 2 anos, de 11 de abril de 2017 a 19 de março de 2019, ela perdeu cerca de 19,3% de seu peso inicial. Neste período, ela foi hospitalizada repetidamente devido ao demasiado inchaço de ambos os membros inferiores, dormência e dor no membro inferior direito e dores nas costas. Gildete completou 7 ciclos de quimioterapia adjuvante pós-operatória e terapia endócrina de longo prazo após a remoção do tumor (LIU et al., 2021). Considerando que Gildete perdeu 19,3% do seu peso durante o tratamento do câncer de esôfago, é correto afirmar que: a) Ela apresentou atrofia resultando em sarcopenia. b) Ela apresentou displasia resultando em sarcopenia. c) Ela apresentou metaplasia resultando em sarcopenia. d) Ela apresentou atrofia resultando em caquexia. e) Ela apresentou displasia resultando em caquexia. 6 Nesta unidade, serão apresentadas importantes características re- lacionadas aos processos inflamatórios de ordem aguda e crônica, evidenciando alterações celulares e vasculares inerentes a estes processos. Também ao final do processo inflamatório, deve ocorrer reparo, regeneração ou os dois processos. Neste contexto, vamos discutir as diferentes fases do processo cicatricial e a importante habilidade de remodelagem e regeneração de células musculares, ósseas e outros tecidos. Inflamação, Reparo e Remodelagem Tecidual Dr. Jean Carlos Fernando Besson Eloá e Isadora continuam a sua jornada referente aos estudos em patologia. Elas estão estudando várias situações relacionadas à quebra de ho- meostasia. Eloá questiona Isadora: Quais são as principais reações celulares, moleculares e vascu- lares que ocorrem durante o processo cicatricial? Será que os processos relacionados às respostas inflamatórias dependem de quais células, recep- tores, moléculas sinalizadoras? Quais são as fases sequenciais do processo de reparo e regeneração celular? Como os processos inflamatórios são iniciados? Quais são os principais eventos infla- matórios envolvidos neste processo? Qual é a di- ferença entre inflamação aguda e crônica? Quais são os estímulos desencadeados que controlam os processos de regeneração e reparação? Exis- tem diferenças entre reparo e regeneração? Como ocorre a cicatrização e quanto tempo dura este processo? Será que o processo cicatricial da pele é similar àquela que ocorre nos ossos? Ao final de tantas perguntas, Isadora sorri para a amiga e diz que elas precisam estudar, porque elas realmente não sabem responder nenhuma pergunta ainda! A inflamação pode ser distinguida em dois principais processos básicos: agudo e crônico. Na inflamação aguda, são desencadeados fenômenos celulares e vasculares que são iniciados pouco tempo depois do estímulo agressor. A célula que predomina neste tipo de resposta é o neutrófilo, que migra do interior do vaso sanguíneo até che- gar no tecido agredido. Este processo proporciona melhorias significativas na área lesada em um curto período de tempo. Em decorrência deste processo, podemos pensar na inflamação aguda como um importante evento que auxilia na ma- nutenção da quebra da homeostasia em nosso organismo. Contudo, caso a inflamação se torne crônica, irão ocorrer outras reações mais graves e ocasionando maiores danos para o organismo. No caso da inflamação crônica, predominam outras linhagens celulares, especialmente os macrófagos e os linfócitos. Imagine, então, que sempre que um tipo de órgão ou tecido se encontra inflama- do, em uma pessoa saudável, será regenerado e reparado. Tais fenômenos dependem do tipo de tecido lesado e especialmente da origem das cé- lulas, as quais apresentam natureza especialmente mesenquimal. Entretanto, se uma pessoa desen- volver alguma doença ou outro tipo de comorbi- dade, os processos inflamatórios, degenerativos e de reparo podem estar prejudicados. Pessoal, vamos pensar em um cenário integra- do acerca dos fenômenos relacionados à inflama- ção. Pensando em uma cascata inflamatória, quais são os principais processos celulares e molecula- res que você se recorda? Você já se perguntou se importantes fenômenos inflamatórios e o enve- lhecimento prejudicam os processos de reparo e regeneração? E no caso do processo cicatricial da pele, ele ocorre em diferentes fases? E no caso dos indivíduos diabéticos ou com alguma outra comorbidade, será que eles apresentam falhas no processo cicatricial? Quais seriam os principais ti- pos de antioxidantes que trazem algum benefício no controle das respostas inflamatórias? Faça uma pesquisa sobre este assunto e, durante a sua busca, realize o levantamento bibliográfico acerca destes temas, analise os principais pontos levantados e anote as informações a respeito, pois vamos falar disso no decorrer da nossa unidade. UNICESUMAR 134 O processo inflamatório agudo é iniciado por determinados estímulos que garantem a rapidez e sucesso do fenômeno. As células relacionadas a este processo realizam uma importante conversa cruzada a partir de substâncias quimiotáticas que contribuem para a resolução do processo. Contudo, caso se desenvolvam algum tipo de falha neste processo, a inflamação poderá se cronificar e compro- meter a homeostasia tecidual. Usualmente alguns fenômenos que envolvem obesidade, envelheci- mento e outros tipos de comorbidades poderão prejudicar os processos de reparo e regeneração do tecido. Certos tipos de situaçõescomo o diabetes associados ao aumento de glicose prejudicam estes processos, especialmente a cicatrização de feridas. Dessa forma, a utilização dos antioxidantes como vitamina E auxilia no restabelecimento e redução de respostas inflamatórias prejudiciais. Diante disso, os processos inflamatórios serão compensados e retornará ao estado normal homeostático. Caso você tenha encontrado alguma dificuldade relacionada à compreensão destes processos, não se preocupe, nós vamos trabalhar de forma detalhada com este conteúdo no decorrer da nossa unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas. UNIDADE 6 135 A inflamação compreende certos tipos de resposta locais decorrentes da quebra da homeostasia dos tecidos vivos dos mamíferos frente a algum tipo de exposição a vários tipos de agentes agressores. Estas respostas locais visam ativar mecanismos de defesa com a finalidade de bloquear, eliminar ou limitar a disseminação de moléculas potencialmente prejudiciais ao organismo. Além disso, as respos- tas inflamatórias contribuem significativamente para a eliminação de células ou tecidos necrosados. Existem diferentes agentes relacionados ao desenvolvimento da inflamação (MOHAN, 2010): • Agentes físicos: causam inflamação e a intensidade destas reações variam com base no tipo de agente, que pode ser o calor, frio, radiações e traumas mecânicos. • Agentes imunológicos: causam inflamação quando certos tipos de reações mediadas por células e pelo complexo antígeno-anticorpo se estabelecem no organismo. • Agentes infecciosos: causam inflamação no organismo humano, apresentam variações quanto à sua natureza genética. Incluem as bactérias, fungos, parasitas e vírus e pelas toxinas produzidas por estes agentes agressores. • Agentes químicos: causam inflamação de acordo com o tipo de molécula química, podendo incluir nesta lista os venenos orgânicos e inorgânicos. • Materiais inertes: “corpos estranhos” ou antígenos se enquadram nesta classe e causam in- flamação. Além disso, é importante distinguir inflamação de infecção. A inflamação é uma resposta que auxilia nosso organismo na proteção contra vários tipos de agentes infecciosos ou não infecciosos. A infecção compreende um tipo de “invasão” tecidual decorrente da presença de micróbios nocivos ou pelas suas toxinas. A inflamação evidencia dois processos sequenciais e subsequentes: a resposta inflamatória precoce e a cura. Um importante processo que auxilia nestas respostas é o sistema imu- nológico (Figura 1). Descrição da Imagem: na figura, é possível observar a ilus- tração da resposta imune iniciando o processo inflamatório. No centro da imagem, há um prego enferrujado perfurando a pele e suas camadas e causando uma lesão. A primeira camada é fina e de cor bege clara nas bordas e avermelhada no local da lesão, abaixo dela há outra camada mais grossa, também na cor bege e avermelhada no local da lesão, abaixo dela há uma camada mais estreita em forma de quadrados um ao lado do outro, abaixo dela há uma camada mais espes- sa de cor bege, abaixo dela há uma estrutura circular de cor vermelha, representando o vaso sanguíneo, ela está cortada na metade, dentro dele a círculos bicôncavos de cor vermelha, representando as hemácias. A parte da pele onde o prego está introduzido é empurrada para baixo, onde está a ponta do prego saem gotículas vermelhas, representando o sangue, ao redor dessas gotículas há estruturas circulares de coloração azul e com núcleo cinza trilobado, representando as células da resposta imune. Essas células estão ao redor da lesão provocada pelo prego, algumas dentro do vaso sanguíneo e outras tentando adentrá-lo. Figura 1 - Células da resposta imune iniciando processo inflamatório UNICESUMAR 136 A inflamação aguda é de curta duração, normalmente ela dura menos de duas semanas e o orga- nismo promove a cura da lesão. Tais respostas estão intimamente ligadas a reações alérgicas, traumas, cortes, lacerações, irritação química, infecção, congelamento, queimaduras e perfurações por armas brancas (Figura 2) (MOHAN, 2010). Inflamação aguda Inflamação crônica Reações alérgicas Doenças cardiovasculares Artrite reumatóide Doenças autoimunes Doenças neurológicas Câncer Congelamento Irritação química Infecção Queimaduras Traumas Cortes, lacerações e perfurações por armas brancas Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar os fatores de risco e doenças associadas à inflamação aguda comparada aos fatores de risco e doenças associadas à inflamação crônica. Do lado esquerdo, está sendo relacionada a inflamação aguda às reações alérgicas, congelamento, irritação química, infecção, queimaduras, traumas, cortes, lacerações e perfurações por armas brancas. Do lado esquerdo, está sendo relacionada a inflamação crônica às doenças cardiovasculares, artrite reumatoide, doenças autoimunes, doenças neurológicas e câncer. Figura 2 - Doenças e fatores de risco associados às inflamações agudas e crônicas As principais características da inflamação aguda incluem: 1. O acúmulo de líquido e plasma no tecido inflamado; 2. Ativação intravascular das plaquetas; 3. Rolagem de neutrófilos polimorfonucleares (PMNs), tais células são características da inflamação aguda (Figura 3) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar a ilustração da célula neutrófilo. No centro da imagem, há uma estrutura circular de cor rosa claro e no centro uma estrutura de cor vermelho escuro, representando o neutrófilo e seu núcleo trilobado. Figura 3 - Neutrófilo UNIDADE 6 137 A inflamação crônica evidencia uma maior duração quando comparada à aguda. Ela surge como reflexo da persistência do agente indutor da inflamação aguda, com período maior que duas sema- nas. Várias doenças estão relacionadas à inflamação crônica, dentre elas artrite reumatoide, doenças autoimunes, câncer, doenças cardiovasculares e doenças neurológicas. A cronificação da inflamação se refere à presença das células inflamatórias crônicas e, dentre elas, macrófagos, linfócitos e as células plasmáticas secretoras de anticorpos (Figura 4). Além disso, destaca-se ainda a formação do tecido de granulação em certos tipos específicos de respostas crônicas (MOHAN, 2010). Célula plasmática Linfócito T Macrófago IgE Descrição da Imagem: na imagem, há a ilustração de quatro células. Na parte superior da imagem do lado esquerdo, há uma célula de formato circular de cor amarela e em sua superfície há estruturas em formato de Y, também na cor amarela. Do lado direito da imagem há a palavra IgE escrita em preto e ao seu redor seis estruturas em formato de Y na cor roxa. Na parte inferior da imagem, do lado esquerdo há o desenho de uma célula de formato circular na cor azul e em sua superfície estruturas que lembram uma lua, também na cor azul. Do lado direito, há uma célula na cor verde, representando um macrófago, com formato oval e com uma abertura em forma de boca, entre essa abertura há outra célula em formato de bacilo, representando uma bactéria, na cor amarela. Figura 4 - Células que predominam na inflamação crônica UNICESUMAR 138 De uma forma didática, para facilitar o seu entendimento. O processo inflamatório agudo pode ser dividido em dois eventos: vasculares e celulares. Os eventos vasculares compreendem a resposta inicial desencadeada pela lesão tecidual, refere-se a alterações decorrentes da microvasculatura, especificamente nas arteríolas, capilares e vênulas, as quais sofrem drásticas mudanças hemodinâmicas e na permeabilidade vascular (Figura 5) (MOHAN, 2010). Várias doenças são causadas pela inflamação crônica, especialmente pela síndrome metabólica, obesidade, doença hepática gordurosa e doenças cardiovasculares, as quais em conjunto repre- sentam um grande problema de saúde pública. Estudos sugerem que determinados nutrientes possuem a habilidade de alterar as respostas inflamatórias e contribuir de forma decisiva para otratamento dessas patologias. Recentemente, o inflamassoma, descrito como um complexo multiprotéico citosólico, foi identificado como um importante elemento para manutenção e cronificação da inflamação, sendo responsável pelo de- senvolvimento de várias alterações mediadas pelo processo inflamatório. Neste contexto, a vitamina E atua como um importante antioxidante da dieta humana. Vários estu- dos in vitro e in vivo indicam que as diferentes formas de vitamina E, assim como os seus derivados, apresentam considerável atividade anti-inflamatória. Fonte: adaptado de Wallert, Börmel e Lorkowski (2021). Veia Vênula Capilares Arteríola Artéria Descrição da Imagem: é possível identificar na imagem o fluxo de sangue em sentido unidirecional, especificamente da direita para a esquerda passando por artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias. As artérias e veias apresentam maior calibre em relação às arteríolas e vênulas, respectivamente. As últimas duas também apresentam maior calibre com relação aos capilares que atuam “mis- turando” sangue arterial e venoso. Figura 5 - Comunicação e fluxo de sangue nos vasos sanguíneos UNIDADE 6 139 Mudanças hemodinâmicas compreendem alterações no calibre dos pequenos vasos e que alteram o fluxo vascular, especialmente nas arteríolas, as quais inicialmente podem sofrer vasoconstrição e, posteriormente, vasodilatação. Contudo, a vasodilatação progressiva pode ainda elevar o nível local da pressão hidrostática, ocasionando a transudação de fluido para o espaço extracelular, provocando edema local. O processo de desaceleração ou estase que ocorre na microcirculação provoca o aumento da con- centração de glóbulos vermelhos e da viscosidade sanguínea. Após este processo, ocorre a rolagem de leucócitos (especialmente dos neutrófilos) ao longo do endotélio vascular. Tais células vão se aderir ao endotélio vascular (Figura 6), migrando através das lacunas entre as células endoteliais para o espaço extravascular. Tal fenômeno é descrito como “emigração” (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: é possível identificar na imagem apre- sentada em microscopia óptica a presença de três vênulas cheias de glóbulos vermelhos e glóbulos brancos represen- tados pelos “pequenos pontinhos azuis”. Eles são leucócitos, especificamente neutrófilos emigrando dos vasos para o te- cido adjacente inflamado. Figura 6 - Vênulas cheias de glóbulos vermelhos e brancos Dentro do tecido inflamado ou perifericamente a ele irá se acumular o fluido de edema, especifi- camente no compartimento intersticial. O líquido advindo do plasma sanguíneo escapa pela parede endotelial do vaso em decorrência do aumento da permeabilidade vascular. Tais alterações referentes à permeabilidade vascular decorrem das diferenças entre as pressões hidrostáticas e oncóticas. A primeira surge em decorrência de forças exercidas pelos líquidos no vaso, e diante disso o líquido é “expelido” para fora de seu compartimento. Por outro lado, a pressão oncótica exerce força inversa, ou seja, refere-se à atração da água para outro compartimento (MOHAN, 2010). O extravasamento do líquido da região interna do vaso em decorrência da vasodilatação resulta no aumento da pressão hidrostática. Além disso, e por conta da pressão oncótica, o líquido se acumula fora do tecido, especificamente no espaço intersticial, formando um edema. Este último pode ser classificado de dois tipos: 1. Edema inflamatório; 2. Edema não inflamatório. O edema inflamatório decorre do aumento da permeabilidade vascular e envolve a deposição de material purulento denominado exsudato. Neste tipo de edema, observa-se a concentração de pro- teínas e baixa quantidade de glicose. Também pode ser encontrada uma grande quantidade de células parenquimatosas lisadas e outras células do processo inflamatório. Um exemplo clássico da formação de edema inflamatório compreende a formação do pus (Figura 7) (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 140 O edema não inflamatório decorre da deposição do filtrado do plasma sanguíneo na ausência de alterações na permeabilidade do endotélio. Dessa forma, ocorre a deposição de material não-purulento conhecido como transudato. Este material evidencia baixa concentração de proteínas, entretanto, evidencia a mesma quantidade de glicose observada no plasma. No transudato, não é observada a presença de células parenquimatosas destruídas ou de células inflamatórias. Alguns clássicos exemplos de transudato incluem os fenômenos relacionados à insuficiência renal ou congestiva cardíaca, cirrose hepática e desnutrição energético-proteica (Figura 8) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na figura, é possível observar parte do rosto de uma pessoa. É possível ver parte do queixo, a boca e parte da bochecha. Acima do lábio superior há bigode na cor preta. O lábio inferior é segurado pelo dedo indicador de forma que fique aberto e dessa forma evidencie os dentes e uma estrutura circular de bordas rosadas e centro branco no interior do lábio. Figura 7 - Edema inflamatório rico em exsudato inflamatório Descrição da Imagem: na imagem, temos um pé inchado com uma le- são no calcanhar. Uma mão com luva pressiona o pé, o que deixa mais evi- dente o edema (sinal de cacifo). Figura 8 - Edema não inflamatório UNIDADE 6 141 Os eventos celulares compreendem dois prin- cipais fenômenos celulares conhecidos como ex- sudação de leucócitos e fagocitose. O processo de exsudação de leucócitos compreende a rolagem de leucócitos. Dessa forma, as células da resposta imune migram do interior do vaso sentido tecido intersticial. Especialmente na inflamação aguda, os neutrófilos PMNs iniciam sua trajetória relacio- nada ao processo de rolagem nos primeiros mo- mentos após o estímulo lesivo (MOHAN, 2010). Inicialmente, durante o processo inflamatório, ocorre o aumento do fluxo sanguíneo em resposta à vasodilatação. Entretanto, depois de algum tem- po, o fluxo sanguíneo desacelera. Tal processo é chamado de desaceleração ou estase. As células realizam a rolagem e migram diretamente para o tecido periférico alocado proximamente ao vaso sanguíneo de origem, e este fenômeno é descrito como rolagem de leucócitos (Figura 9). Os neutrófilos migram diretamente para a margem do vaso, alocam-se proximamente às células endoteliais, as quais revestem a parede do vaso. Esta aproximação é chamada de fase de rolagem. Sequencialmente, ocorre a ligação transitória dos leucócitos e as células endoteliais na fase de adesão. Após este processo, os neutró- filos se movem ao longo da superfície endotelial até chegar em um local adequado, esta fase de emigração desencadeia a formação do exsudato inflamatório (MOHAN, 2010). Os neutrófilos são encontrados no exsudato inflamatório agudo em altas concentrações nas primeiras 24 horas. Posteriormente, é iniciada a “rolagem” de monócitos-macrófagos que sur- gem nas próximas 24-48 horas. Os neutrófilos possuem vida curta (24-48 horas), contudo, os monócitos-macrófagos sobrevivem um tempo maior (MOHAN, 2010). Vaso sanguíneo Células endoteliais Neutrófilos Quimiotaxia Fagocitose Bactéria Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar uma ilustração do processo de rolagem. No centro da imagem, há o desenho de uma estrutura de forma circular e comprida de cor vermelha representando um vaso sanguíneo, o interior dessa estrutura tem coloração rosa. As bordas são lineares na cor branca e mais externa, com bordas irregulares na cor verde, estão as células endoteliais. Várias estruturas de formas irregulares que lembram gema de ovo, de coloração azul e núcleo roxo estão dentro do vaso representando os neutrófilos, sobre o vaso, atravessando a parede do vaso representando o processo de quimiotaxia e fora do vaso no canto inferior direito, representando o processo de fagocitose, nesse canto há também o desenho de estruturas ovaladas amarelas, representando as bactérias. Figura 9 - Rolagem de leucócitos e fagocitose UNICESUMAR 142 Concomitantemente ao processo de emigraçãode leucócitos, surgem os processos hemorrágicos em decorrência do escape de células vermelha do sangue através das fenestrações entre as células endoteliais em resposta à rolagem dos leucócitos. Este fenômeno é conhecido como diapedese, e exatamente ele que evidencia características hemorrágicas ao exsudato inflamatório (MOHAN, 2010). A última fase do processo de rolagem de leucócitos é a quimiotaxia. Nesta etapa as células migram do vaso para o tecido lesado, liberando substâncias para atrair novas células. Tais moléculas são denominadas substâncias quimiotáticas e provocam a inflamação. Especialmente as “quimiocinas” que atraem neutrófilos, dentre as principais podem ser destacadas: • Leucotrieno B4 (LT-B4): secretados pela enzima lipoxigenase (LOX) utilizando vias metabó- licas relacionadas ao ácido araquidônico (Figura 10). • Componentes do sistema complemento: especialmente as anafilotoxinas C5a e C3a liberadas pelas vias clássica, alternativa e das lectinas. • Citocinas: são proteínas que modulam a inflamação, aumentando ou diminuindo-as de acor- do com as necessidades. Especialmente a interleucina 8 (IL-8) e a proteína quimioatraente de monócitos (MCP-1), quimiotática de eotaxina para eosinófilos, células natural killer (NK) para reconhecer células infectadas por vírus. A fagocitose (Figura 11) corresponde a uma função da resposta imune, especificamente das células fagocíticas e envolve o englobamento de partículas sólidas. Existem duas linhagens especializadas que realizam a fagocitose, os neutrófilos polimorfonucleares (PMNs) que predominam no início da resposta inflamatória aguda (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem traz a estrutura química do ácido araquidônico, este que é formado por uma cadeia de 20 carbonos com quatro duplas ligações nas posições 5, 8, 11 e 14. A imagem traz também sua fórmula química: C20H32O2. Figura 10 - Estrutura química do ácido araquidônico UNIDADE 6 143 Os monócitos circulantes são ativados e diferenciados em macrófagos. Os neutrófilos e os macrófagos quando atingem o tecido-alvo, secretam enzimas que degradam proteínas que degradam especialmente o colágeno e componentes de matriz extracelular. Estas enzimas são chamadas de enzimas proteolí- ticas e incluem as lisozimas, proteases, colagens, elastases, lipases, proteases, gelatinases e hidrolases ácidas (MOHAN, 2010). As respostas inflamatórias agudas necessitam de regulações e, caso elas não ocorram de forma orquestrada e dinâmica e evidencie falhas, o tecido do hospedeiro passa a ser digerido por estas en- zimas. Neste cenário, tais mecanismos de regulação da inflamação são importantes estratégias que possibilitam o retorno das células aos estados homeostáticos. As proteínas de fase aguda (APPs) são liberadas no plasma frente a uma infecção ou trauma, eliminando moléculas tóxicas liberadas durante o processo inflamatório (MOHAN, 2010). As proteínas de coagulação secretam outras moléculas que são consumidas durante a coagulação no curso do processo inflamatório agudo. Existem outros tipos de proteínas de coagulação que incluem o fator VII de coagulação, fator de Von Willebrand, fibrinogênio e plasminogênio. Além disso, existem proteínas de transporte que carregam os fatores gerados, dentre elas a ceruloplasmina e haptoglobina. Também são liberados e produzidos no processo inflamatório outros agentes imunológicos como a proteína soro amilóide A (PSA) e a proteína C reativa (PCR) (Figura 12) que auxilia no processo de fagocitose (MOHAN, 2010). RECONHECIMENTO DEGRADAÇÃO EXOCITOSEFORMAÇÃO DE UM FAGOSSOMO Neutrófilo Bactéria LisossomoFagossomoNúcleo Descrição da Imagem: é possível identificar quatro ilustrações que demonstram um neutrófilo englobando uma bactéria e realizando a fagocitose. Na primeira imagem da esquerda para direita, podemos observar o englobamento bacteriano, na segunda imagem a formação do fagossomo que armazena temporariamente a bactéria englobada. Na terceira imagem, ocorre a fusão do fagossomo com enzimas lisossomais e, consequentemente, a degradação bacteriana. A última imagem evidencia a exocitose dos restos celulares digeridos. Figura 11 - processo de fagocitose mediado por neutrófilos UNICESUMAR 144 Existem ainda as proteínas relacionadas ao estresse, especialmente as de choque térmico - HSP e a ubiquitina. Tais moléculas carregam os resíduos tóxicos dentro da célula e direcionam para os lisossomos. As proteínas antioxidantes que incluem a ceruloplasmina eliminam os radicais livres, especialmente dos ROS. As APPs são especialmente secretadas pelo fígado a partir de macrófagos re- sidentes conhecidos de células de Kupffer e atuam em processos sistêmicos como a febre e leucocitose (Figura 13) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar cinco estruturas dispostas uma do lado da outra, formando um círculo. Essas estruturas têm formato emaranhado, de cor verde em algumas partes, dourada em outras e vermelho em pequenos pontos que têm formato espiral. Essas estru- turas representam a estrutura supramolecular da Proteína C Reativa (PCR). Figura 12 - Proteínas C Reativa - PCR Leucocitose Leucócitos normais no sangue Leucopenia Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar três esferas de cor vermelha, uma do lado da outra. Na primeira esfera do lado esquerdo, em seu interior há várias estruturas circulares, bicôncavas de cor vermelha representando as hemácias e seis estruturas circulares de cor branca representando os leucócitos. Acima dessa esfera há uma flecha apontando para cima e está escrito do lado “Leucocitose”. Na esfera do meio, há várias estruturas circulares, bicôncavas de cor vermelha representando as hemácias e três estruturas circulares de cor branca representando os leucócitos. Acima dessa esfera está escrito “Leucócitos normais no sangue”. Na última esfera, no lado direito, há várias estruturas circulares, bicôncavas de cor vermelha representando as hemácias e apenas uma estrutura circular de cor branca representando o leucócito. Acima dessa esfera há uma flecha apontando para baixo e do lado está escrito “Leucopenia”. Figura 13 - Leucocitose X leucopenina UNIDADE 6 145 Os leucócitos compreendem as células do sistema imune que podem estar alterados em processos inflamatórios. O aumento destas células é chamado de leucocitose e sua redução é a leucopenia. O aumento resulta de infecção, viral ou bacteriana, e após a redução da inflamação, ocorre a normalização da quantidade destas células que podem ser quantificadas nos exames de sangue, como, por exemplo, os hemogramas (Figura 14) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: é possí- vel identificar na imagem a mão esquerda de uma pessoa, segu- rando dois tubos utilizados para realização de um hemograma. Os resultados do exame estão repre- sentados em uma folha abaixo da mão do profissional. Figura 14 - Hemograma Existem vários fatores que controlam a resposta inflamatória aguda, dentre eles são listados: • Estado imunológico do paciente: especialmente no caso dos indivíduos imunossuprimidos com doenças congênitas ou adquirida reduzem a resposta inflamatória. Especialmente no caso de doenças de imunodeficiência congênita, desnutrição proteico-calórica da AIDS (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida) e fome. • Fatores locais: relacionadas à isquemia, com a presença de corpos estranhos e produtos quí- micos que resultam em necrose, gerando mais danos. • Doenças sistêmicas: compreende as doenças sistêmicas adquiridas pelo hospedeiro e acarretam em problemas inflamatórios, tornando-o mais vulnerável a determinadas infecções. Dentre estas doenças, destacam-se supressão da medula óssea de várias causas (drogas, radiação, idiopática), alcoolismo crônico, diabetes mellitus, cirrose do fígado, insuficiência renal crônica. • Leucopenia: compreende a baixa contagem de leucócitos com neutropenia ou agranulocitose e desenvolvem infecção disseminada (MOHAN, 2010). O extravasamento plasmático vai determinar o padrãomorfológico de inflamação, o qual pode ser classificado em: • CATARRAL: a inflamação afeta a superfície epitelial e aumenta a produção do muco. Exemplo: gripe. • FIBRINOSA: a inflamação gera exsudato rico fibrina. Exemplo: pericardite reumática (infla- mação do pericárdio do coração). UNICESUMAR 146 • HEMORRÁGICA: a inflamação é causada por danos vasculares. Exemplo: pneumonia aguda hemorrágica observada durante a gripe. • PURULENTA: a inflamação gera exsudato com aspecto cremoso decorrente da formação do pus. Exemplo: infecções causadas por bactérias piogênicas que estimulam a formação de abscessos. • SEROSA: a inflamação gera exsudato com aspecto similar ao soro. Exemplo: formação de bolhas em queimaduras (MOHAN, 2010). Existem ainda distintos padrões morfológicos baseados no tipo de inflamação aguda: • CELULITE: corresponde a um tipo de inflamação de natureza difusa que acomete os tecidos moles e resultam na propagação de efeitos de certas substâncias como as hialuronidase sinte- tizadas e liberadas por algumas bactérias. • INFLAMAÇÃO PSEUDOMEMBRANOSA: afeta a superfície da mucosa oral, intestinal e respiratória desencadeada por gases irritantes. Dessa forma, o epitélio afetado produz exsudato plasmático que sofre coagulação e, quando associado ao epitélio necrosado, resulta na formação de uma falsa membrana. • SUPURAÇÃO (formação de abscesso): decorre da infecção bacteriana piogênica aguda acom- panhada por intensa migração de neutrófilos no local inflamado e resulta em necrose. Uma cavidade é formada, sendo chamada de “abscesso”, ali dentro fica armazenado o exsudato puru- lento contendo pus. Microscopicamente, o pus é cremoso ou opaco na aparência e é composto de numerosos neutrófilos mortos e vivos e alguns glóbulos vermelhos, fragmentos de restos de tecido e fibrina. Em decorrência à destruição do tecido, a resolução não ocorre, e em vez disso, ocorre a cicatrização por cicatrizes fibrosas. Alguns dos exemplos comuns de formação de abscesso são: 1. Furúnculo: inflamação aguda que ocorre via os folículos capilares nos tecidos dérmicos. 2. Carbúnculo: comum em pessoas diabéticas não tratadas, decorre da formação de um abscesso na derme e tecidos moles do pescoço (MOHAN, 2010). • ÚLCERAS: são caracterizadas como “defeitos locais” na superfície tecidual induzida por in- flamação. Os principais órgãos afetados são o duodeno, estômago e pernas em decorrência das veias varicosas (MOHAN, 2010). • INFECÇÃO BACTERIANA DO SANGUE: desencadeada em três situações específicas: 1. Bacteremia: infecções causadas por uma pequena quantidade de bactérias no sangue, as quais não se multiplicam de forma significativa, incluindo as bactérias: Salmonella typhi, Escherichia coli, Streptococcus viridans. 2. Piemia: infecções associadas à circulação de pequenos trombos sépticos no sangue, re- sultando no desenvolvimento de efeitos específicos nos locais onde estas estruturas ficam alojadas, resultando no estabelecimento de infartos sépticos. UNIDADE 6 147 3. Septicemia: infecções causadas por bactérias patogênicas com altas taxas de multiplicação e acompanhadas por efeitos sistêmicos específicos, os quais incluem, como coagulação intravascular disseminada, múltiplas hemorragias pequenas, leucocitose neutrofílica e toxemia (MOHAN, 2010). A inflamação aguda se relaciona também a efeitos sistêmicos como febre, leucocitose e linfangi- te-linfadenite. A febre está associada à bacteremia e resulta na liberação de fatores que incluem as prostaglandinas, interleucina-1 e TNF-α frente a uma infecção. A leucocitose comumente inclui as reações inflamatórias agudas, especialmente no caso das infecções bacterianas resultando na ativação de neutrófilos; as infecções virais resultando em linfocitose e as infestações parasitárias resultando em eosinofilia. A linfangite-linfadenite inclui as manifestações de lesões inflamatórias localizadas, evi- denciando alterações inflamatórias reativas na forma de linfangite e linfadenite dos vasos e dos nódulos linfáticos, os quais drenam o tecido inflamado. Tal processo indica que ocorreu um tipo de reação inespecífica relacionada à demasiada liberação de mediadores inflamatórios no tecido inflamado. Em especial, os nódulos linfáticos afetados evidenciam hiperplasia de folículos linfoides (MOHAN, 2010). Nos casos graves de inflamação, podem ser observados “choques” em decorrência da liberação de uma importante citocina mediadora da inflamação, o TNF-α. A sua ampla liberação está associada ao curso de lesões graves ou infecções intimamente relacionadas a processos de vasodilatação sistêmica, com perda de volume intravascular e aumento da permeabilidade, com hipotensão e choque. Estes fenômenos alteram, ainda, a ativação sistêmica das cascatas de coagulação, promovendo a formação de microtrombos disseminados em todo o organismo e resultando, ainda, na disseminação intravascular de coágulos, sangramento e morte. Existem quatro destinos principais para o processo inflamatório agudo: • CURA: associada à fibrose e inflamação em caso de ampla destruição tecidual de uma região extensa ou regeneração quando a perda de tecido for superficial. • RESOLUÇÃO: o tecido destruído volta ao normal, tal processo está relacionado à natureza reversível destas alterações celulares. • SUPURAÇÃO: causadas pela infecção mediada por bactérias piogênicas, gerando respostas inflamatórias graves no tecido necrosado, promovendo supuração e uma intensa infiltração neutrofílica. Este material se mistura com fibrina e originam o pus, permanecendo dentro de uma cavidade para formar um abscesso. Caso o abscesso não seja drenado, pode originar um tecido fibroso denso e, com o tempo, calcificado. • INFLAMAÇÃO CRÔNICA: decorre a cronificação da inflamação aguda prolongada e asso- ciada à destruição do tecido. Existem três principais maneiras pelas quais este tipo de inflamação é perpetuado: 1. Inflamação crônica após inflamação aguda: decorrente da extensa destruição do tecido ou sobrevivência bacteriana frente à ação do sistema imune nos sítios inflamatórios locais. Exemplo: Osteomielite (infecção óssea). UNICESUMAR 148 2. Ataques recorrentes de inflamação aguda: associado aos episódios recorrentes de in- flamação aguda promovendo a cronificação do processo. Exemplos: infecções no trato urinário recorrentes e infecções na vesícula biliar levando à colecistite crônica. 3. Inflamação crônica começando de novo: decorre da reativação de inflamações frente a certos tipos de microrganismos. Exemplo: tuberculose causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis (MOHAN, 2010). São importantes características relacionadas ao desenvolvimento das inflamações crônicas: • INFILTRAÇÃO DE CÉLULAS MONONUCLEARES: envolve os fagócitos e células linfoi- des (Figura 4). Os macrófagos são os fagócitos mais abundantes na inflamação crônica e que podem ser ativados por linfocinas (tipos especiais de citocinas) e endotoxinas bacterianas. Eles liberam moléculas ácidas, proteases e espécies reativas de oxigênio que destroem o tecido, e controlam a fibrose e neovascularização no processo de cicatrização. Além disso, os linfócitos e macrófagos influenciam uns aos outros com o intuito de liberar mediadores de inflamação. • DESTRUIÇÃO OU NECROSE DE TECIDOS: tais processos são controlados pela ativação dos macrófagos que secretam e liberam moléculas biologicamente ativas como as citocinas (IL-1, IL-8, TNF-α), colagenase, elastase, fator de crescimento de angiogênese, lipase, óxido nítrico, protease e ROS. • ALTERAÇÕES PROLIFERATIVAS: resulta da necrose e está associada à proliferação dos pequenos vasos sanguíneos e dos fibroblastos estimulando a formação de tecido de granulação. Posteriormente, a maturação das fibras colágenas imaturas estará associada à remodelagem do tecido fibroso. A inflamação crônica também evidencia efeitos sistêmicos como a febre, normalmente leve, e even- tualmente acompanhada de perda de peso e fraqueza. Também pode estar associadaá anemia, resultante de deficiências de hemoglobina e das proteínas das hemácias responsáveis pelo transporte de oxigênio em nosso organismo. Neste caso, os tecidos e órgãos afetados evidenciam alguns fenômenos decorrentes da falta de oxigenação, especialmente leucocitose e linfocitose (aumento no número de linfócitos) e amiloidose: resultante da deposição de proteínas insolúveis no corpo. A inflamação crônica pode ser classificada em dois tipos: • INESPECÍFICA: resultante da exposição a certas substâncias irritantes que geram reação inflamatória crônica inespecífica, tecido de granulação e cicatrização por fibrose. Exemplo: úlcera crônica. • ESPECÍFICA: resultante do contato com agente agressor e promovendo alterações histológicas variando com base na natureza do agente agressor no tecido. Exemplo: tuberculose. A cura da lesão evidencia a tentativa de restauração da estrutura e função semelhantes àquelas obser- vadas no tecido normal. Pode ser classificada em dois processos básicos: UNIDADE 6 149 • Regeneração: decorrente da proliferação de células parenquimatosas, resultando na completa restauração tecidual. • Reparo: decorrente da proliferação de células e outros componentes do tecido conjuntivo, promovendo cicatrizes e fibrose. Eventualmente, ambos os processos ocorrem de forma simultânea. A regeneração depende da linha- gem celular envolvida no processo e do tempo de vida de cada uma delas, este processo vai depender também do controle regulatório do seu ciclo celular. Além disso, diversos tipos de fatores controlam este processo, dentre eles o fator de crescimento endotelial, fator transformador de crescimento-β, fator de crescimento de fibroblastos, fator de crescimento epidérmico e fator de crescimento derivado de plaquetas. Com base na capacidade de divisão celular, as células do nosso corpo se classificam em três grupos: células lábeis, células estáveis e células permanentes: 1. Células lábeis: multiplicam-se ao longo da vida sob certas condições fisiológicas normais. São exemplos: células do trato gastrointestinal, células hematopoéticas da medula óssea, trato respiratório, trato urinário, vagina, colo do útero, endométrio, células epiteliais de superfície da epiderme, células de gânglios linfáticos e baço. 2. Células estáveis: diminuem ou perdem sua habilidade proliferativa após a adolescência, entretanto, possuem a capacidade de multiplicação em resposta a estímulos ao longo da vida adulta. São exemplos: células mesenquimais como as células musculares lisas, fibroblastos, en- dotélio vascular, osso e células da cartilagem; células parenquimatosas de órgãos como fígado, pâncreas, rins, adrenal e tireoide. 3. Células permanentes: perdem sua capacidade proliferativa após o nascimento. Exemplos: neurônios do sistema nervoso, músculo esquelético e células do músculo cardíaco. Quanto ao ciclo celular, as células lábeis possuem habilidade de manutenção da divisão mitótica de forma permanente. Tais células são preservadas em fase de repouso (G0) da mitose, entretanto, são estimuladas a entrar no ciclo celular. As células permanentes não se dividem e, após o fim do ciclo celular, acabam morrendo após a lesão. A regeneração das células parenquimatosas está relacionada a dois processos a seguir: a) Proliferação de células que são originárias da margem da lesão e migram com o intuito de cobrir a lacuna. b) Proliferação de células que sofrem diferenciação e maturação com a finalidade de reconstituir o tecido de origem. No processo de reparação, ocorrerá a substituição do tecido destruído por tecido fibroso e os dois processos estão envolvidos no reparo: inicialmente ocorre a formação de tecido de granulação e pos- UNICESUMAR 150 teriormente estará associado à contração de feridas. Esta resposta é direcionada por intermédio das células mesenquimais relacionadas à células-tronco do tecido conjuntivo (fibrócitos e histiócitos), células parenquimatosas do órgão lesado, células endoteliais, macrófagos e plaquetas. O tecido de granulação possui aspecto granular e coloração rosa. Cada “grânulo” tecidual evidencia do ponto de vista histológico a proliferação de novos vasos sanguíneos pequenos alocados na superfí- cie do tecido e organizados por finas estruturas dos fibroblastos e colágeno imaturo. A formação do tecido de granulação compreende três fases: • FASE DE INFLAMAÇÃO: resulta no acúmulo de sangue e de outros mediadores inflamatórios. Gera o exsudado de plasma, neutrófilos e alguns monócitos em 24 horas. • FASE DE LIMPEZA: resulta da combinação de enzimas proteolíticas liberadas de neutrófilos e enzimas autolíticas pelas células de tecidos mortos e da intensa ativação de macrófagos, pro- movendo, assim, a eliminação do tecido necrótico, detritos e glóbulos vermelhos. • FASE DE REMODELAGEM DO TECIDO DE GRANULAÇÃO: decorre da angiogênese ou neovascularização e da fibrogênese. a) Angiogênese (neovascularização): compreende a formação de novos vasos sanguíneos no leito da lesão com base na intensa proliferação de células endoteliais alocadas na periferia dos vasos sanguíneos rombos. Estes vasos sofrem diferenciação em células musculares, vênulas de paredes finas e capilares e o processo é controlado por diferentes fatores de crescimento, dentre eles: fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), fator de crescimento trans- formante tipo-β (TGF-β) e fator de crescimento de fibroblastos básico (bFGF) e pelo fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) secretado por células mesenquimais, enquanto seus receptores estão presentes em apenas células endoteliais. b) Fibroplasia: os vasos sanguíneos recém-formados estão dispostos em uma substância funda- mental ou matriz amorfa que oferece sustentação para eles. Além disso, observa-se a presença de fibroblastos que posteriormente vão originar fibrócitos com alta capacidade mitótica e que apresentam características morfológicas e funcionais de células musculares lisas (miofibro- blastos). Por volta do 6º dia, as fibrilas de colágeno começam a surgir. Conforme a maturação destes elementos ocorre, todas estas estruturas amadurecem e, especialmente, mais colágeno é sintetizado, entretanto, observa-se uma expressiva redução no número de fibroblastos e dos vasos sanguíneos. Este fenômeno está intimamente relacionado com a formação de cicatrizes de aparência inativa. A reparação de feridas ocorre por conta da combinação de regeneração e reparo. A cicatrização de feridas ocorre da seguinte forma: as feridas de primeira intenção cicatrizam por meio da união primária das bordas rompidas e decorrem de cortes menos profundos na ausência de perda de grandes extensões teciduais. A ferida normalmente não necessariamente evidencia infecção, não ocorre perdas expressivas de células e tecidos e as bordas da ferida podem ser aproximadas por suturas cirúrgicas (MOHAN, 2010). UNIDADE 6 151 O processo cicatricial de feridas por segunda intenção ocorre por união secundária das bordas rompi- das, estando relacionadas a cortes mais profundos e com perda de grandes extensões teciduais. Neste cenário, a ferida pode eventualmente infeccionar, resultando também na perda de células e tecidos. Existem cinco fases relacionadas ao processo de cicatrização por segunda intenção (Figura 15): • Hemorragia inicial: a ferida é preenchida com sangue e coágulo de fibrina que posteriormente fica “seco”. • Fase inflamatória: ocorre inflamação aguda com aparecimento de macrófagos que removem os detritos. • Fase de reepitelização: as células das margens rompidas da epiderme da ferida proliferam, migram e se encontram. O tecido conjuntivo com material necrótico contendo o coágulo for- ma uma crosta que se desprende. Com o tempo, a epiderme regenerada torna-se estratificada e queratinizada. • Fase de remodelagem: o tecido de granulação resultante da proliferação de fibroblastos é vermelho, granular e muito frágil. Posteriormente, ele sofre maturação e torna-se pálido e branco em decorrência do aumentode colágeno e diminuição da vascularização. Estruturas especializadas da pele, como folículos pilosos e glândulas sudoríparas, não são substituídas. • Contração da ferida: decorre da ação dos miofibroblastos no tecido de granulação que esti- mula a contração da ferida que contrai cerca de um terço a um quarto de seu tamanho original. As alterações no processo cicatricial de feridas crônicas são consideradas um importante problema de saúde pública, especialmente em decorrência do desenvolvimento do diabetes e envelhecimen- to. Neste cenário, a cicatrização cirúrgica aguda também apresenta falhas, no caso de pacientes diabéticos devido à falta de controle glicêmico. Em especial, pacientes diabéticos evidenciam grandes chances de desenvolvimento de ulcerações em pé diabético. Trata-se de estruturas de natureza debilitantes relacionadas a mais de 70% das amputações que afetam os membros inferiores. Além disso, aumenta, ainda, o risco subsequente de morte para 70% nos cinco anos seguintes após a amputação do membro. O diabetes também ocasiona danos a longo prazo à microvasculatura, provocando hipóxia local do tecido, vasculopatia arterial e/ou neuropatia nos membros inferiores. Todos estes fatores de risco impactam negativamente no curso natural do processo cicatricial em feridas crônicas. Fonte: adaptado de Wilkinson e Hardman (2021). UNICESUMAR 152 Hemorragia Inflamação Proliferação Remodelagem e contração Coágulo de sangue Leito da ferida Fibroblastos Proliferação de fibroblastos Gordura subcutânea Remodelagem da derme Contração da epiderme Macrófago Vaso sanguíneo Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma ilustração com as fases do processo de cicatrização de feridas. A ilustra- ção é composta por quatro desenhos iguais dispostos na diagonal do canto superior esquerdo para o canto inferior direito. Os quatro desenhos representam a pele e suas camadas, a base é marrom, acima há uma estrutura cilíndrica de cor vermelha, representando o vaso sanguíneo, acima uma de cor amarela, representando a camada subcutânea, acima uma de cor branca, representando a derme e a superfície de cor bege, representando a epiderme. No primeiro desenho no canto superior esquerdo, está escrito “Hemorragia” e no meio do desenho tem uma mancha de cor vermelha pegando todas as camadas da pele, do lado direito do desenho está escrito “Coágulo Sanguíneo” com uma flecha indicando a mancha vermelha. No outro desenho abaixo deste, está escrito “Inflamação” e também há a mesma mancha pegando todas as camadas. Do lado direito está escrito “Leito da Ferida” e uma flecha indicando para a mancha vermelha. Do lado esquerdo está escrito “Fibroblasto”, “Macrófago” e flechas indicando pequenas estruturas na camada branca e abaixo está escrito “Vaso Sanguíneo”, indicando para a estrutura cilíndrica vermelha. No terceiro desenho abaixo, está escrito “Proliferação”. A mancha vermelha é menor, pegando só as camadas mais superficiais do desenho. No último desenho, está escrito “Remodelação e contração” e a mancha é somente na superfície da primeira camada. Do lado esquerdo está escrito “Contração da Epiderme” e abaixo “Remodelagem da Derme”. De ambas saem flechas indicando as camadas epiderme e derme, respectivamente. Figura 15 - Fases do processo de cicatrização de feridas UNIDADE 6 153 As feridas de terceira intenção evidenciam a grande deleção de tecidos in loco. Dessa forma, as bordas de reepitelização estão muito distantes e o seu correto posicionamento durante o processo de cicatri- zação dependerá da realização de suturas. Você conhece a dinâmica do processo cicatricial? Vamos conversar um pouco sobre suas características gerais, tipos de células envolvidas e componentes moleculares que sinalizam e contribuem para a dinâmi- ca do processo cicatricial. Também serão apresentados alguns fatores específicos que impedem a evolução da cicatrização. A cicatrização de fraturas ósseas resulta da formação de “calos” (Figura 16) e está intimamente relacionada à origem do processo: traumático (em osso normal) ou patológico (em osso doente). No entanto, os eventos básicos na cicatrização de qualquer tipo de fratura são semelhantes à cicatrização de feridas na pele (MOHAN, 2010). CICATRIZAÇÃO ÓSSEA Formação de calo fibrocartilaginoso 2-3 semanas Calo interno Calo externo Cartilagem, tecido fibroso Novos vasos sanguíneosTrabéculas ósseas Descrição da Imagem: na figura, é possível visualizar a ilustração do processo de cicatrização óssea. No centro da imagem, há o desenho de parte da coxa, do joelho e parte da perna em um corte frontal, mostrando a pele de cor bege clara, os músculos de cor vermelha e o osso de cor branca. No centro, há um espaço separando os ossos e entre eles há pequenas estruturas semelhantes a fios, ligando um osso ao outro, representando o processo de cicatrização, há também estruturas semelhantes a fios que passam entre os ossos, na cor vermelha, representando os vasos sanguíneos. Figura 16 - Cicatrização óssea UNICESUMAR 154 Em seus estudos nesta unidade, você deve ter observado que existem muitas peculiaridades re- lacionadas ao processo inflamatório. Neste contexto, as células e moléculas trabalham de maneira equilibrada com intuito de promover a regeneração e o reparo de tecidos lesionados. A inflamação é considerada um importante fenômeno para a manutenção da homeostasia tecidual, especialmente quando se trata da inflamação aguda que tem como principal célula predominante os neutrófilos. Neste tipo de resposta, também ocorrem fenômenos vasculares que auxiliam na regeneração e reparo tecidual. Caso a inflamação aguda persista, ela originará a inflamação crônica que pode causar danos aos tecidos saudáveis do hospedeiro. Neste tipo de resposta, os macrófagos e os linfócitos predomi- nam e acabam desencadeando outros fenômenos que, influenciam negativamente na manutenção do equilíbrio homeostático. Em determinadas situações como a diabetes mellitus tipo 2, por exemplo, a cronificação da inflamação acaba prejudicando processos básicos e necessários, como a cicatrização de feridas que é prejudicada devido à resistência à insulina e, inclusive, pode levar a amputação de mem- bros. Tais processos estão intimamente ligados à demanda energética e manutenção do metabolismo frente à suplementação com vitaminas e minerais. Além disso, uma dieta balanceada com lipídios, carboidratos e proteínas mantém as taxas metabólicas basais, facilitando o retorno à homeostasia. Você sabe a relação entre inflamação e redução da densidade de massa muscular? Este processo ocorre principalmente devido a um desequilíbrio entre a síntese de proteína muscular e o colapso da proteína muscular causados pelo aumento de fatores catabólicos como o estresse oxidativo e a inflamação. Fonte: adaptado de Mendes e Martins (2020). UNIDADE 6 155 Vamos fechar esta unidade desenvolvendo um mapa mental sobre as principais características relacionadas à inflamação aguda e crônica. Também devem ser apresentadas as relações diretas entre os fenômenos de cicatrização, reparo e regeneração tecidual. Para dar uma mãozinha na revisão, convido você a produzir o seu próprio mapa mental e, assim, você poderá esquematizá-lo da forma que julgar mais adequado para seus estudos. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo conteúdo estudado nesta primeira unidade, de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa, então, mãos à obra? Neutrófilos Ciclo Celular Curto período Febre INFLAMAÇÃO Macrófago Longos períodos Retorno a homeostasia Tecido de granulação Cicatrização 156 1. As respostas inflamatórias são respostas locais ocasionadas após o desenvolvimento de lesões causadas associadas a diversos tipos de agentes. Tais respostas promovem a eliminação das células ou tecidos necrosados. Com base nas características da inflamação aguda, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I) O mastócito predomina nasinflamações agudas. II) As inflamações agudas têm duração maior que quatorze dias. III) Fenômenos vasculares auxiliam na migração e rolagem de leucócitos. IV) O extravasamento do plasma determinará o tipo morfológico de inflamação. Estão corretas: a) Apenas as afirmativas I e II. b) Apenas as afirmativas II e III. c) Apenas as afirmativas III e IV. d) Apenas as afirmativas I e IV. e) Todas as afirmativas estão corretas. 2. A inflamação crônica resulta da inflamação aguda não curada, promovendo a destruição do tecido saudável. Com base nas características da inflamação crônica, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I) O macrófago predomina nas inflamações crônicas. II) As inflamações crônicas têm duração maior que quatorze dias. III) A inflamação crônica é classificada em catarral e inespecífica. IV) Linfócitos, as células plasmáticas, eosinófilos e mastócitos também participam da inflamação crônica. Estão corretas: a) Apenas as afirmativas I, II e III. b) Apenas as afirmativas II e III. c) Apenas as afirmativas III e IV. d) Apenas as afirmativas I, II e IV. e) Todas as afirmativas estão corretas. 157 3. O processo de reparo resulta da substituição do tecido lesado por outro tipo de tecido com aspecto fibroso com a formação de tecido de granulação. Inúmeras células estão associadas a este processo, especialmente as mesenquimais, as endoteliais, os macrófagos, as plaquetas e as parenquimatosas do órgão lesado. Com base nas características relacionadas ao desenvol- vimento do tecido de granulação, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta: I) Após um trauma, no leito da lesão poderá ser observada a presença de sangue. Este momento marca o início da resposta inflamatória aguda, com exsudação de plasma, neutrófilos e alguns monócitos em 24 horas. II) A combinação de certas enzimas liberadas por neutrófilos, por células de tecidos mortos e resultantes da atividade fagocítica de macrófagos, promove a limpeza do tecido necrótico e remoção de detritos. III) Durante a fibroplasia, ocorre a formação de novos vasos sanguíneos no local da lesão. Este processo ocorre a partir da proliferação de células endoteliais localizadas nas margens de vasos sanguíneos rompidos. IV) Durante a angiogênese, novos fibroblastos se originam de fibrócitos, bem como da divisão mitótica de fibroblastos. Eles promovem a formação de uma cicatriz de aparência inativa. Estão corretas: a) Apenas as afirmativas I e II. b) Apenas as afirmativas II e III. c) Apenas as afirmativas III e IV. d) Apenas as afirmativas I e IV. e) Todas as afirmativas estão corretas. 158 159 160 7 Nesta unidade, discutiremos importantes aspectos vinculados aos distúrbios hemodinâmicos resultantes das falhas na homeostase. Nesse contexto, trataremos dos principais aspectos corresponden- tes às alterações anatômicas, bioquímicas ou fisiológicas ligadas aos distúrbios hemodinâmicos, os quais estão subdivididos em dois grupos: perturbações no volume do sangue circulante, que in- cluem hemorragia, hiperemia e congestão e choque, e os distúrbios circulatórios de natureza obstrutiva, incluindo embolia, isquemia, infarto e trombose. Distúrbios Hemodinâmicos Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 162 Continuando seus estudos na disciplina de Pato- logia, as alunas Eloá e Isadora iniciam um novo capítulo do livro. A partir de agora, elas estão aprofundando o seu conhecimento nos casos de falhas que acometem a circulação do nosso san- gue, afetando a biodisponibilidade de oxigênio e os nutrientes do organismo. Já nas primeiras páginas, Isadora fica con- fusa e pergunta para Eloá: “amiga, será que, em todas as doenças desenvolvidas em nosso organismo, ocorrerá algum tipo de alteração anatômica, bioquímica ou fisiológica que pre- judicará a grande ou pequena circulação? Será que essas alterações podem ser classificadas como um ‘distúrbio hemodinâmico’?”. Eloá res- ponde: “eu não tenho certeza, mas... Pela lógica do que já vimos até agora, eu acho que sim!”. Isadora aproveita a oportunidade e pergun- ta também: “Elô! Você já ouviu falar destes distúrbios alguma vez na vida? Quais seriam os principais fatores relacionados ao estabele- cimento deles? Será que os fatores genéticos e ambientais que estudamos anteriormente con- tribuem diretamente para o desenvolvimento desses distúrbios circulatórios? Em quanto tempo será que os sinais e os sintomas desses distúrbios desaparecem do tecido afetado?”. Eloá responde: “Olha Isa, eu não sei! Contudo, baseada em nossos estudos prévios sobre adapta- ções celulares, eu acredito que, se os sinais e sin- tomas não desaparecerem, a doença se agravará e poderá causar hipóxia. Será que os quadros de hemorragia, infarto e trombose são considerados distúrbios hemodinâmicos ou doenças associadas a eles? Você sabe me dizer quais são os tipos de hemorragia que podem afetar uma pessoa? Qual é a relação da hemorragia com a desidratação? E a diferença entre trombose e embolia?”. Isa responde: “eu não sei! Está tudo muito confuso (risos). Eu sei que o trombo rompe e pode causar um infarto ou ‘derrame’.”. Eloá: “Isa, derrame e acidente vascular cerebral (AVC) são a mesma coisa? Qual é a origem do enfarte? Será que existe uma classificação para eles? Qual é a diferença entre hiperemia e congestão, que o livro mencionou nesta página que nós vimos?”. Isa res- ponde: “eu acredito que todos esses distúrbios são desencadeados pelo desbalanço hidroeletrolítico”. Eloá pergunta novamente: “e quais são os principais eletrólitos que auxiliam na manu- tenção da homeostasia em nosso corpo? Por que os especialistas dizem que, quando um indivíduo apresenta alterações de volume de líquidos e eletrólitos, ele está em “choque/cho- cado”? Nesse caso, qual seria a relação direta com o volume e com a circulação do sangue?”. A base para a manutenção do equilíbrio ho- meostático em nosso corpo é pautada na grande e na pequena circulação, garantindo o equilíbrio iônico e o balanço hidroeletrolítico do nosso organismo. É pelo sangue que todos os tecidos são nutridos, oxigenados e recebem o aporte de eletrólitos pertinentes aos processos metabólicos oxidativos, especialmente, mantendo a excitação de membranas, funcionamento de bombas e ati- vidade histofuncional de cada linhagem de células secretoras em nosso organismo. Para garantir o funcionamento básico dos dife- rentes sistemas integrativos do nosso corpo, é ne- cessário o controle detalhado das alças de retroali- mentação positivas ou negativas. Contudo, diante de alterações anatômicas, bioquímicas ou fisiológicas comprometidas à grande e pequena circulação, sur- gem distúrbios hemodinâmicos, que podem eviden- ciar um grande espectro de danos leves, moderados e graves, inclusive, podendo causar óbito. UNIDADE 7 163 Para evitar alterações sistêmicas graves, o nosso organismo pode ativar sistemas fisiológicos com- pensatórios rápidos e eficientes para restabelecer a homeostasia. Por outro lado, caso esses mecanismos estejam bloqueados ou corrompidos, a perpetuação do distúrbio hemodinâmico pode causar a morte do indivíduo em um curto período, especialmente, por alterações na composição e volemia do sangue. Em conjunto, essas duas alterações reduzem a biodisponibilidade de eletrólitos e nutrientes, pro- movendo graves e abruptas alterações no equilíbrio ácido-base celular. Existem importantes caracterís- ticas que possibilitam diferenciar os distúrbios he- modinâmicos e classificá-los em dois grupos: os que causam perturbações no volume do sangue circulan- te — e, dentre eles, destacam-se choque, congestão, hemorragia e hiperemia — e o segundo grupo, que inclui distúrbios circulatórios obstrutivos, como embolia, isquemia, infarto e trombose. Quando você imagina um processo de manu- tenção e funcionamento do metabolismo celular, qual seria o pH ideal para o funcionamento das organelas e o núcleo das células? Estariao pH sanguíneo afetando diretamente o pH celular? Quando ocorrem alterações metabólicas e res- piratórias vinculadas ao estabelecimento de um distúrbio hemodinâmico, especialmente, no caso de choques, infartos e AVCs, quais seriam as prin- cipais estratégias do nosso corpo para restabelecer o balanço hidroeletrolítico a partir da manuten- ção do equilíbrio ácido-base? Qual é a função das soluções tampões na manutenção do equilíbrio ácido-base? Como eles funcionam? Quais são os “gatilhos” celulares que estimulam a sua ativação? Qual é a função das hemácias, dos pulmões e dos rins na manutenção do equilíbrio ácido-básico? Como eles funcionam? Quais são os “gatilhos” celulares que estimulam a sua ativação? Realize uma pesquisa bem detalhada acerca do equilíbrio ácido-base considerando essas perguntas. O entendimento desses fenômenos é fundamental para entender a relação do pH com os distúrbios hemodinâmicos. Durante a sua pesquisa, analise os principais pontos e anote as informações a respeito, pois falaremos disso no decorrer da nossa unidade. Para compreensão dos distúrbios circulatórios e hemodinâmicos, é interessante compreender novos termos e resgatar mecanismos bioquímicos e fisiológicos muito importantes para o controle da volemia, do balanço hidroeletrolítico, da ma- nutenção de pH e da integração e manutenção de importantes mecanismos de sinalização nos compartimentos celulares. O equilíbrio ácido-base é considerado um importante eixo de manutenção do equilíbrio homeostático, garantindo que o pH sanguíneo permaneça na faixa de 7.4. Diante disso, todos os canais, bombas e membranas permeáveis a inú- meras moléculas permanecem ativos nos momen- tos certos. Nesse contexto, são descritas três linhas de defesas para evitar que determinadas mudanças abruptas de pH comprometam a homeostase. Uma importante característica do processo deve ser pontuada. Ela diz respeito ao contrabalan- ço entre o nível de ácidos e bicarbonatos, e, quando tal processo não ocorre de forma equilibrada, são ativados mecanismos de defesa homeostático. A primeira linha de defesa corresponde ao sistema tampão bicarbonato e às hemoglobinas que estabilizam o pH de forma rápida e dinâmi- ca, atuando em segundos após alguma alteração, contudo, em alguns casos, a primeira linha pode falhar. Diante disso, a segunda linha é ativada, sendo composta pelo sistema respiratório; esse sistema pode levar algumas horas para realizar o tamponamento do pH sanguíneo, controlando UNICESUMAR 164 diretamente a pressão do dióxido de carbono. Caso esse sistema seja ineficiente, será ativada a terceira linha de defesa, composta pelos rins, levando dias para alcançar o sucesso no tamponamento. Os rins são responsáveis pela eliminação dos ácidos e bases por intermédio das células intercalares e tubulares. Caso você tenha encontrado alguma dificuldade relacionada à compreensão desses processos de compensação, não se preocupe. Nós trabalharemos, de forma detalhada, esse conteúdo no decorrer da nossa unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas. O aporte correto de água e íons garante o sucesso homeostático em nosso organismo, especialmente, dos sais de cálcio, cloreto, potássio, sódio, fosfato e magnésio. Em 1949, Claude Bernarde propôs a ideia de existência de um ambiente interno, no organismo humano, configurado, especialmente, por uma espécie de fluido intersticial que envolve as células e o plasma circulantes, garantindo o formato e o funcionamento celular (MOHAN, 2010). UNIDADE 7 165 O conceito de homeostasia indica que ocorre a manutenção das condições constantes do ambiente interno do organismo. Nesse contexto, as membranas atuam diretamente nesse processo, possibili- tando a troca de eletrólitos, fluídos e nutrientes entre o ambiente interno e externo. O nosso corpo é formado por 40% de gordura, minerais e proteínas; composto por 27% de fluídos intracelulares — 5% de plasma, 12% de fluído intersticial e 10% de outras moléculas — e por 43% de fluídos extracelulares. A água é considerada o principal componente do nosso organismo. Para se ter uma ideia mais precisa, um homem adulto com 65 quilos contém cerca de 40 litros de água (MOHAN, 2010). Os eletrólitos, por sua vez, são essenciais para o funcionamento dos tecidos, evidenciando três funções fundamentais: 1. São considerados solutos para manutenção do equilíbrio ácido-base. 2. A concentração de certos eletrólitos promove as suas funções fisiológicas específicas. Exemplo clássico: o efeito do cálcio na excitabilidade neuromuscular. 3. Manutenção da volemia adequada e da osmolalidade dos fluídos corporais — osmolalidade é a concentração de soluto por kg de água, por outro lado, a osmolaridade corresponde à con- centração de soluto por litro de solução — nos fluídos corporais (MOHAN, 2010). O corpo humano, constantemente, mantém um regulado equilíbrio entre a volemia de água e a concen- tração de eletrólitos absorvidos e excretados. A absorção de 2.800 ml de água se dá por vias parenterais intestinais, sendo eliminados 1.500 ml de água por dia através da urina. O suor, por sua vez, elimina 800 ml em algumas situações, como febre, variação de temperatura e realização de exercícios físicos. Já o pulmão exala 400 ml de água por dia, fezes eliminam 100 ml, contudo uma pequena quantidade de água é perdida pelas secreções nasais, orais, lacrimais e sexuais (MOHAN, 2010). As paredes dos capilares sanguíneos apresentam grande permeabilidade a eletrólitos, contudo as mem- branas celulares evidenciam baixa permeabilidade. No líquido intracelular (LIC), estão alocadas grandes concentrações de fosfato e potássio, já o líquido extracelular (LEC) evidencia uma grande concentração de cloreto e de sódio. O equilíbrio osmótico referente ao LIC/LEC é diretamente controlado pela passagem de água do LEC para o LIC. O plasma sanguíneo e o fluído intersticial estão separados pela parede do capilar. Tal estrutura é permeável à água e não possibilita a livre passagem de macromoléculas, como proteínas plasmáticas, ocasionando o acúmulo dessas moléculas no plasma (MOHAN, 2010). Além disso, são observadas modificações no equilíbrio iônico e que alteram o equilíbrio ácido-básico nos fluídos biológicos. Para compreender os distúrbios ácido-base, é necessário retomar conceitos de Bioquímica e Fisiologia. O ácido é um tipo de íon ou molécula com potencial de ceder um íon hidro- gênio. Por outro lado, bases absorvem um íon hidrogênio. Existem vários tipos de moléculas conside- radas ácidas secretadas por produtos metabólicos, entre eles, os ácidos clorídrico, carbônico, sulfúrico, láctico, fosfórico e cetoácidos, que são liberados durante o funcionamento de atividades metabólicas. O ácido carbônico é especialmente liberado a partir de vias metabólicas aeróbicas (MOHAN, 2010). São conhecidos três mecanismos principais que garantem a manutenção do pH (Figura 1) em 7.4. UNICESUMAR 166 O equilíbrio ácido-básico é regulado em nosso corpo, especialmente, no pH sanguíneo, da seguinte forma: 1. Sistemas tampões: formados por ácidos fracos e bases fortes, limitam as alterações na con- centração do íon H +, mantendo-o em uma faixa normal (7.4). Configuram a primeira linha de defesa e estabilidade do pH. O principal sistema tampão mais eficiente no corpo humano é o bicarbonato (HCO3-) (Figura 1), seguido pelo sistema tamponante intracelular hemoglobi- na-anidrase carbônica (AC), localizado nos eritrócitos (hemácias) (Figura 2) (MOHAN, 2010). Escala de pH Neutro Íon bicarbonato Ácido carbônico Tampão bicarbonato Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração da escala de pH. A ilustração começa na parte superior: há uma fita, que é composta por 14 retângulos dispostos um ao lado do outro de pé; dentro de cada retângulo, há um número de 0 a 14, começando do lado esquerdo, no primeiro retângulo, está o número zero, seguindo até o último retângulo, do lado direito,onde está o número 14. Os retângulos são coloridos e mudam de cor ao longo da escala, começando do lado direito, os retângulos um e dois são de cor vermelho-escuro, os retângulos três e quatro são vermelho-claro, o retângulo quatro é de cor laranja, os retângulos cinco e seis são amarelo-mostarda e amarelo-claro, respectivamente, os retângulos sete e oito são verde-claro, os retângulos nove e dez são verde-escuro, os retângulos onze, doze e treze são azul-claro, azul e azul-escuro, respectivamente, e o retângulo catorze é roxo. Ao lado do primeiro e do último retângulo, há duas setas nas cores cinza, a do lado esquerdo indica para cima e a do lado direito indica para baixo. Acima dessa fita, sobre os primeiros retângulos, está escrito (Escala pH), e, sobre o retângulo número sete, está escrito (Neutro). O retângulo número sete é um pouco mais alongado para baixo, ao lado dessa parte que sobressai, estão duas setas verdes, uma indicando para o lado esquerdo e, dentro dela, está escrito ( ), e a outra indicando para o lado direito e, dentro dela, está escrito ( ). Abaixo, está escrito (Tampão Bicarbonato). Embaixo do lado direito, está escrito ( Íon Bicarbonato) e ( Ácido Carbônico), uma embaixo da outra. Do lado direito, está a equação ( ). Figura 1 - Escala de pH e tampão bicarbonato UNIDADE 7 167 2. Pulmões: eliminam o dióxido de carbono (CO₂) durante a expiração (Figura 3) em de- corrência da diferença da pressão parcial do CO₂ no sangue arterial. Quando são ingeridas grandes concentrações de sais formadores de ácido, a ventilação pulmonar é aumentada para equilibrar o pH, contudo o tamponamento dependente do pulmão pode demorar algumas horas (MOHAN, 2010). Dióxido de carbono Hemoglobina Eritrócito Carbaminohemoglobina Sangue venoso Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração do sistema tampão intracelular hemoglobina-anidrase carbônica. No centro da imagem, na parte superior, há o desenho de um círculo de cor vermelha representando o eritrócito, dentro desse círculo há um círculo menor de cor vermelha. Sobre esses dois círculos há oito círculos menores, quatro de cor amarela, representando o dióxido de carbono e quatro de cor vermelha representando a hemoglobina. Abaixo está escrito (Hb + CO2 = HbCO2) e, abaixo, (Carbaminohemoglobina). Uma seta indica, abaixo, uma estrutura cilíndrica levemente curvada, de cor vermelha, e, abaixo dela, está escrito (Sangue venoso). Figura 2 - Sistema tampão intracelular hemoglobina-anidrase carbônica presente nas hemácias UNICESUMAR 168 3. Mecanismo renal: descrito como o sistema de tamponamento mais lento — pode levar dias — e eficiente. O rim atua no tamponamento secretando e excretando íons H + pela urina. A secreção de íons se dá pelas células tubulares renais (Figura 4), sendo, depois, tamponados no filtrado glo- merular após se combinarem com fosfatos, resultando na formação do ácido fosfórico. Além disso, tais íons podem se combinar com amônia, formando íons de amônio ou, ainda, combinar-se com bicarbonato filtrado, resultando na formação de um composto intermediário, chamado de ácido carbônico (H2CO3). Esse último, pode ser dissociado, formando CO2 que retorna para a corrente sanguínea para formar novamente os íons de bicarbonato (Figura 1) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração de parte do corpo humano, evidenciando os pulmões. No centro da ima- gem, é possível visualizar os lobos do pulmão unidos pela traqueia, ambos são de cor laranja-avermelhado. Ao fundo, há a ilustração de parte dos membros superiores, da clavícula, pescoço, costelas e coluna, todos de coloração azul. Figura 3 - Pulmão Túbulo proximal Cápsula glomerular Arteríola eferente Arteríola aferente Descrição da Imagem: a imagem evidencia a estrutura de um glomérulo renal, indicando a posição do túbulo contorcido proximal na parte posterior da estrutura, que é, também, for- mado pela cápsula de Bowman, estrutura dilatada composta por diferentes capilares que estão em continuidade na parte inferior da imagem com as arteríolas aferentes e eferentes. Figura 4 - Glomérulo renal UNIDADE 7 169 O metabolismo das moléculas de glicose que incluem, especialmente, a glicólise pode gerar grandes quantidades de dióxido de carbono e outros tipos de moléculas ácidas. O dióxido de carbono poderá se combinar com a água, gerar ácido carbônico, o qual será tamponado, mantendo o pH sanguíneo em 7,4. Nesse momento, é importante você se lembrar que o ácido carbônico e os ácidos metabólicos devem ser excretados do organismo (MOHAN, 2010). A manutenção e o equilíbrio do ácido carbônico é controlado diretamente por dois principais fatores: concentração sérica de bicarbonato e da pressão parcial do dióxido de carbono. A partir da alteração desses fatores, a manutenção do pH em 7,4 não é mantida, abrindo precedentes para o estabelecimento das altera- ções sanguíneas do pH, descritas como acidose — pH do sangue abaixo de 7,4 — e alcalose — pH do sangue acima de 7,4. Elas são classificadas em quatro padrões que serão apresentados no Quadro 1 (MOHAN, 2010). DISTÚRBIO CARACTERÍSTICAS CAUSAS ACIDOSE METABÓLICA Queda do pH do sangue ocasionada pela redução da concentração de bicarbonato e acúmulo excessivo de íons H+. Compensação: a elevada concentração de H+ no sangue estimulará o centro respi- ratório, resultando no estabelecimento de respiração rápida e profunda, eliminando H+ na forma de CO2. Secreção de grandes quantidades de ácido lático (acidose láctica) durante a realização de exercícios vigorosos, casos de diabetes mellitus não controlada (cetoacidose diabética), choque, insuficiência renal crônica e inanição. Administração terapêutica de cloreto de amônio ou acetazolamida (diuréticos). ALCALOSE METABÓLICA Decorre da redução na concentração de H+ e excesso de bicarbonato no sangue. Compensação: o aumento na concentração do bicarbonato no sangue ativa o centro respiratório, resultando no estabelecimen- to de respiração lenta e vagarosa, aumen- tando a retenção de íons H+. O pulmão lentamente elimina o bicarbonato. Resulta da administração de sais alcalinos, como bicarbonato de sódio e hipocalemia. Também, pode ser ocasionado pelo estabeleci- mento de vômitos intensos e prolongados. Clinicamente, decorre da depressão da respi- ração e função renal, com uremia e aumento da excreção de bicarbo- nato na urina. O nível de bicarbonato no sangue está elevado. ACIDOSE RESPIRATÓ- RIA Decorre da queda do pH sanguíneo devido ao aumento da Pco2 vinculada à hipoventi- lação pulmonar (retenção de CO2). Compensação: lenta, basicamente, o au- mento na concentração de H+ no sangue estimulará células intercalares renais do tipo A. Tais células passam a secretar bicar- bonato e excretar íons H+. O bicarbonato pode ser secretado a partir do aminoácido glutamina, resultando na excreção do íon amônio. Associada a algumas patologias que acome- tem o trato respiratório e que obstruem a pas- sagem de ar, dentre elas, destacam-se asma, bronquite crônica e enfisema. Além disso, decorre, também, da restrição de movimentos torácicos ou disfunções neuromusculares. Clinicamente, surge a partir do aumento da vasodilatação periférica e pressão intracra- niana. Se houver retenção grave de CO2, os pacientes podem apresentar coma, sonolên- cia e confusão mental. ALCALOSE RESPIRATÓ- RIA Decorre do aumento do pH do sangue devido à ineficiência do controle da Pco2 pelos pulmões (pulmões hiperventilando, perdendo CO2). Compensação: lenta, a elevada concentra- ção de HCO3- sanguíneo estimula as célu- las intercalares renais do tipo B a excretar bicarbonato e absorver íons H +. Respiração exagerada decorrente de casos que incluem: meningite, ansiedade, febre, encefalite e grandes altitudes. Clinicamente, os pacientes com alcalose res- piratória evidenciam vasoconstrição periféri- ca e apresentam palidez, tontura e tetania. Quadro 1 - Distúrbios relacionados ao equilíbrioácido-base / Fonte: adaptado de Mohan (2010). UNICESUMAR 170 A desidratação decorre da privação de água associada à retenção de sódio (hipernatremia). Nesse caso, apenas a perda de água é observada, e não ocorrem perdas do potássio. A pessoa, então, apre- senta febre, confusão mental, sede intensa e oligúria (baixa produção de urina). Através da coloração da urina, é possível constatar o estado de hidratação de um indivíduo (Figura 5) (MOHAN, 2010). Você conhece quais são os principais mecanismos relacionados ao balan- ço hidroeletrolítico e o equilíbrio ácido-base? Conversaremos um pouco mais sobre os mecanismos de tamponamento durante as alterações no equilíbrio ácido-base. O nosso corpo deve rapidamente se adaptar a grandes altitudes, e tal processo é chamado de “acli- matação”. O aumento da ventilação é considerado o primeiro mecanismo para a aclimatação, sendo ativada pelo aumento da atividade simpática e pela estimulação de receptores periféricos. A hiperven- tilação resulta na diminuição da concentração de CO2 nos alvéolos e, consequentemente, no sangue. Junto à alcalose, a hipocapnia afeta diretamente o centro respiratório e o inibem, impedindo a venti- lação excessiva. Além disso, os rins também contribuem para a manutenção do equilíbrio ácido-base, eliminando o excesso de bicarbonato e mantendo as concentrações dos íons de hidrogênio. Como reflexo, a permanência do corpo humano em grandes altitudes resulta no aumento da pressão nas artérias pulmonares. Tal fenômeno decorre da vasoconstrição pulmonar e consequente hipóxia. Como resultado, ocorre um aumento de pós-carga no ventrículo, reduzindo o volume de sangue que retorna ao ventrículo esquerdo. Em grandes altitudes, mudanças iniciais na circulação sistêmica compreendem taquicardia e aumento do débito cardíaco; no entanto, o volume sistólico não muda. Fonte: adaptado de Mikolajczak et al. (2021). UNIDADE 7 171 Normalmente, a deficiência de água é menos frequente do que a deficiência de sal, contudo, em algu- mas situações, ela pode ser frequentemente observada, dentre elas: • Demasiada excreção de água pelo trato gastrointestinal (diarreia e vômito). • Demasiada excreção de água pelos rins (insuficiência renal aguda, uso de diuréticos, e doenças endócrinas, incluindo diabetes insipidus, resultante do desequilíbrio de líquidos corporais). • Perda de sangue e plasma causada por queimaduras e lesões graves ou durante o parto. • Perda de água pela pele em casos de hipertermia ou por transpiração excessiva. • Acúmulo de água em compartimentos não específicos, especialmente, no caso de obstrução intestinal decorrente do acúmulo de água no próprio intestino. Os principais sintomas da desidratação (Figura 6) compreendem boca e pele seca, dor de cabeça, sede, redução da frequência urinária e batimentos cardíacos acelerados (MOHAN, 2010). Hidratado Bom Suficiente Razoável Levemente desidratado Desidratado Muito desidratado Severamente desidratado Descrição da Imagem: a imagem evidencia uma escala de desidratação avaliada pela cor da urina, indicada em oito tubos de ensaio. Da direita para a esquerda, o primeiro tubo apresenta coloração branca, indicando estado de hidratação. O segundo tubo apresenta cor branca com tom amarelo-claro, indicando um bom estado de hidratação. O terceiro tubo apresenta cor branca com tom amarelo-escuro, indicando um estado de hidratação suficiente. O quarto tubo apresenta cor amarelo-claro, indicando um estado de hidratação razoável. O quinto tubo apresenta cor amarelo-escuro, indicando um estado levemente desidratado. O sexto tubo apresenta cor amarelo com tons verdes, indicando estado de desidratação. O sétimo tubo apresenta cor ocre, indicando estado de muita desidratação; e o último tubo, com cor vermelha, indica estado de desidratação severa. Figura 5 - Escala de desidratação avaliada pela cor da urina UNICESUMAR 172 Por outro lado, a hiper-hidratação resulta do aumento do volume de fluído extracelular, ocasionado pelo acúmulo excessivo de água pura, evidenciando um quadro de intoxicação. Esse processo decorre da demasiada retenção de água e sódio associados, especialmente, à insuficiência cardíaca congestiva. Clinicamente, os pacientes apresentam como sinais e sintomas: coma, confusão mental, convulsões, dor de cabeça, vômitos, náuseas e até mesmo morte (MOHAN, 2010). Nesse caso, o coração não é capaz de bombear quantidades adequadas para atender às necessida- des fisiológicas. Diante disso, os fluídos acabam se acumulando nos pulmões, pernas e outros tecidos difusos do organismo. A hiper-hidratação está intimamente relacionada ao mal funcionamento do fígado (cirrose) e à inflamação no rim (glomerulonefrite aguda), especificamente, no glomérulo renal, e à insuficiência renal crônica causada pelo mal funcional dos rins (Figura 7) (MOHAN, 2010). Sede Boca seca Pele seca Batimentos cardíacos acelerados Redução da frequência urinária Dor de cabeça Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração dos sintomas de desidratação. Do lado esquerdo da imagem, há o desenho de uma pessoa em posição anatômica, a parte superior do corpo, da cintura até a cabeça, tem coloração vermelha, a parte inferior do corpo, do quadril até os pés, os punhos e as mãos, tem coloração azul. Do lado esquerdo da cabeça, há um balão com duas gotas de água dentro na cor azul. Do lado direito, há duas colunas com três desenhos dentro de círculos em cada, de cima para baixo. Na primeira linha, há um copo com água dentro, abaixo, está escrito sede; há, também, uma boca de cor marrom, com rachaduras, abaixo, está escrito boca seca. Na segunda linha, há um vaso sanitário branco, abaixo, está escrito micção menos frequente; há, também, uma mão de cor bege, com rachaduras, abaixo, está escrito pele seca. Na terceira linha, há uma cabeça de cor azul, abaixo, está escrito dor de cabeça; há, também, um coração e, abaixo, está escrito batimento cardíaco acelerado. Figura 6 - Sintomas da desidratação UNIDADE 7 173 Também, é importante lembrar que as concentrações dos eletrólitos no interior da célula são diferentes de sua concentração no plasma. No interior celular, a concentração de cálcio, fosfato, magnésio e po- tássio é maior do que no sangue. Contudo, no fluído extracelular, observa-se uma maior concentração dos íons de bicarbonato, cloreto e sódio. Para manutenção da homeostasia, tais concentrações devem ser equiparadas de forma constante, e esse equilíbrio é mantido através da ação de quatro processos fundamentais, incluindo a absorção, distribuição, excreção e ingestão desses íons (MOHAN, 2010). GlomerulonefriteRim normal Piramide Cálice menor Cortex Calices maiores Pelve renal Ureter Inflamação do glomérulo e dos pequenos vasos renais Cápsula fibrosa Cápsula de Bowman Glomérulos Néfron Descrição da Imagem: a imagem evidencia dois rins. O localizado na porção esquerda da imagem é saudável e apresenta estruturas anatômicas e histológicas preservadas. O rim localizado na porção direita da imagem apresenta glomerulonefrite, evidenciando, em vermelho, a inflamação do glomérulo e dos pequenos vasos renais. Figura 7 - Glomerulonefrite A febre está intimamente relacionada a quadros de hidratação, indicando um importante reflexo da ativação da resposta imune adaptativa do sistema imunológico decorrente de processos infecciosos e não-infecciosos. Fonte: adaptado de Prajitha, Athira e Mohanan (2018). UNICESUMAR 174 Quando são observadas alterações nesse equilíbrio eletrolítico, alguma patologia se desenvolverá. Os principais tipos de desequilíbrios eletrolíticos mais comumente observados incluem anormalidades nos níveis séricos de sódio (hipo e hipernatremia), potássio (hipo e hipercaliemia), cálcio (hipo e hipercalcemia) e magnésio (hipo e hipermagnesemia) (MOHAN, 2010). HIPERCALCEMIA VASO SAUDÁVEL Alta concentração de cálcio no soro do sangue Deposição de cálcio Hemáceas Descrição da Imagem: a imagem evidencia duas situações envolvendo vasossanguíneos. Na parte inferior, observa-se um vaso san- guíneo saudável com quantidades de hemácias (estruturas circulares destacadas em vermelho) e cálcio circulante (esferas destacadas em branco) normais. Na parte superior, observa-se o vaso sanguíneo de um paciente com hipercalcemia, ou seja, além de muitas hemácias, ele possui muito cálcio circulante. Figura 8 - Hipercalcemia O processo de hemodinâmica compreende o dinamismo do fluxo sanguíneo “normal” (Figura 9), relacionado ao curso circulatório normal do sangue, desde o ventrículo esquerdo, deslocando-se aos capilares mais distantes do organismo. Contudo, o sangue voltará através da circulação sistêmica de volta ao ventrículo direito e, dele, para os capilares pulmonares mais distantes e, posteriormente, é redirecionado ao átrio esquerdo. São conhecidos três principais fatores que mantêm o fluxo sanguí- neo normal do sangue para os tecidos, e eles incluem: a preservação das características anatômicas, bioquímicas e fisiológicas de cada indivíduo (MOHAN, 2010). UNIDADE 7 175 Quando ocorre alguma alteração desses fatores, surgem os distúrbios hemodinâmicos que se clas- sificam em dois grandes grupos: c) Alterações no volume do sangue circulante: entre elas, hiperemia, hemorragia, congestão e choque. d) Distúrbios circulatórios de natureza obstrutiva: entre elas, trombose, isquemia, embolia e infarto (MOHAN, 2010). A hiperemia e a congestão surgem do aumento no volume de sangue no interior dos vasos dilatados de um órgão ou tecido, resultando em hiperemia ou hiperemia ativa (Figura 10). As situações mais comuns relacionadas a esse fenômeno incluem a realização de exercícios físicos, inflamação, febre alta, pneumonia, rubor associado a emoções ou causados pela menopausa. Morfologicamente, as áreas hiperêmicas evidenciam temperatura elevada e vermelhidão. Circulação sanguínea para os braços e cabeça Veia cava superior Veia cava inferior Artérias pulmonares Coração Circulação sanguínea para o sistema digestório e membros inferiores Aorta Veias pulmonares Descrição da Imagem: a imagem evidencia a circulação normal do sangue a partir do ventrículo esquerdo, sentido capilares mais distantes do organismo, sentido cabeça, membros superiores e inferiores e trato gastrointestinal. Posteriormente, o sangue retorna, de forma sistêmica, para o ventrículo direito e, do ventrículo direito, passa para os capilares pulmonares mais distantes, retornando de volta ao átrio esquerdo. Figura 9 - Fluxo hemodinâmico normal do sangue UNICESUMAR 176 Quando a drenagem do sangue venoso é alterada, o processo é chamado de congestão venosa ou hipere- mia passiva. O tecido ou órgão afetado evidencia coloração azulada (cianótico) decorrente do acúmulo do sangue venoso (Figura 11). Caso a situação seja restabelecida de forma rápida, ocorrerá a hiperemia passiva aguda. Se ela se prolongar, passa a ser chamada de hiperemia passiva crônica (MOHAN, 2010). A congestão venosa pode ser local quando obstrui o fluxo sanguíneo venoso em um órgão ou parte do corpo, especialmente, na cirrose hepática, gestação, hérnia, trombose ou desenvolvimento de tu- mores. Na congestão venosa sistêmica, em locais específicos (câmaras), ocorre o acúmulo de líquido, principalmente, no coração. Essa congestão está associada ao desenvolvimento de doenças pulmonares, como fibrose e enfisema pulmonar ou em insuficiência cardíaca, que acomete o lado esquerdo do coração como reflexo de problemas mecânicos decorrentes do infarto do miocárdio (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem mostra um dedo puxando a pele abaixo do olho de uma pessoa, o que deixa evidente uma vermelhidão no interior da pálpebra inferior, isso significa que, nesse local, está acontecendo um aumento do fluxo sanguíneo. Essa vermelhidão caracteriza uma hiperemia ativa. Figura 10 - Paciente com hiperemia ativa UNIDADE 7 177 A hemorragia se trata de um distúrbio hemodinâmico decorrente do extravasamento sanguíneo em ambiente externo ou interno, afetando, especialmente, o interior de cavidades serosas — hemotórax, hemopericárdio e hemoperitônio — ou para regiões ocas, alocadas entre as vísceras, resultando na formação de edema ou hematoma (Figura 12). As “equimoses” surgem a partir do extravasamento de sangue nas membranas mucosas ou na pele (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma mão e parte do punho de uma pessoa sobre um tecido de cor branca. Nos dedos, é possível visualizar uma coloração azulada. Figura 11 - Dedos das mãos em estado cianótico Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a pele de uma pessoa de cor branca com pelos. Sobre ela, há uma mancha em tons roxo e esverdeado, evidenciando um hematoma. Figura 12 - Hematoma UNICESUMAR 178 As púrpuras correspondem a pequenas áreas com até 1 cm, que se formam a partir do extravasamen- to na pele e nas membranas mucosas. As petéquias são descritas como “pequenas manchas vermelhas”, resultantes do extravasamento sanguíneo em regiões com área delimitada. Nesse caso, a hemorragia apresenta tamanho equivalente a uma cabeça de alfinete. A hemorragia pode se manifestar de forma aguda, evidenciando sangramentos com curto período de duração (Figura 13), ou de forma crônica, indicando sangramento de repetições em curtos períodos de tempo (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar um olho, a íris de cor azul, a esclera de cor branca, cílios superior e inferior, pálpebras superior e inferior. Dentro do olho, sobre a esclera, há uma mancha grande de cor vermelha, eviden- ciando uma hemorragia ocular. Figura 13 - Hemorragia ocular Existem inúmeros fatores associados ao estabelecimento de quadros hemorrágicos, especialmente: • Traumas vasculares causados por ferimentos que acometem o coração ou resultantes de com- plicações no trabalho de parto. • Hemorragia espontânea resultante da obliteração vascular associada ao aneurisma cerebral, leucemia e septicemia. • Lesões inflamatórias vasculares associadas a quadros de estabelecimento de úlceras pépticas crônicas, tuberculose e sífilis. • Invasão neoplásica decorrente da invasão do tecido vascularizado no desenvolvimento de carcinomas. • Doenças vasculares associadas à aterosclerose. • Hipertensão arterial sistêmica e graves hemorragias nas veias varicosas decorrentes do aumento na pressão das veias das pernas (MOHAN, 2010). Os impactos da redução da volemia de sangue em nosso corpo depende de três fatores principais: volume e velocidade da perda sanguínea e do local acometido pela hemorragia. Se um volume de 20% do sangue é perdido repentinamente, são observados poucos efeitos sistêmicos em decorrência da rápida ativação de mecanismos compensatórios. O risco de morte é iminente a partir da perda de 33% do volume sanguíneo, e a redução de até 50% do volume de sangue em 24 horas não necessariamente indica morte para o indiví- duo acometido pela hemorragia. Entretanto, a perda crônica de sangue está associada à deficiência de ferro (anemia), ao passo que uma hemorragia aguda pode resultar em choque hipovolêmico (MOHAN, 2010). UNIDADE 7 179 O choque pode ocasionar a morte devido ao quadro de hipotensão resultante da redução aguda de sangue circulante, associado a uma inadequada perfusão do mesmo para células e tecidos (hipoperfusão sanguínea). Caso mecanismos compensatórios não sejam rapidamente ativados, são desencadeadas alterações no metabolismo celular resultando em morte. Com base em suas características, os choques podem ser apresentados da seguinte forma: • Choque hipovolêmico: ocasionado pela drástica e rápida diminuição do volume circulatório sanguíneo (Figura 14), ocasionada, em grande parte, devido à perda dos glóbulos vermelhos e do plasma nas situações em que ocorra uma hemorragia, especialmente, do tipo aguda. Também, podem ser decorrentes da instalação de quadros vinculados à desidratação ocasionada por quei- maduras, pancreatite aguda, vômitos, diarreia e usoexcessivo de diuréticos (MOHAN, 2010). Saudável Hipovolemia Descrição da Imagem: a imagem evidencia dois vasos sanguíneos. Aquele observado no lado esquerdo apresenta normovolemia, ou seja, o indivíduo é saudável e tem quantidades normais de sangue circulantes. A imagem observada no lado direito indica choque hipovolêmico, o indivíduo apresenta baixa quantidade de sangue circulante, indicando hipovolemia. Figura 14 - Hipovolemia • Choque traumático: causado pela combinação de hipovolemia e traumas, entretanto, mesmo após o adequado controle de uma hemorragia (Figura 15), o indivíduo continua perdendo grandes concentrações de plasma proveniente do líquido intersticial do tecido acometido pelo dano. Usualmente, é frequentemente observado na redução da volemia sanguínea em cirurgias ou vinculado a traumas obstétricos (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 180 • Choque cardiogênico: associado à insuficiência circulatória aguda, com súbita redução no débito cardíaco vinculado ao estabelecimento de doenças agudas do coração. É importante salientar que, nesses casos, não é observada uma redução real da volemia sanguínea — a nor- movolemia é mantida. Usualmente, decorre de situações vinculadas ao desenvolvimento de cardiopatias, ruptura do coração, ventrículo ou músculo papilar, embolia pulmonar, arritmias cardíacas e infarto do miocárdio (Figura 16) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem evidencia um quadro hemorrágico decorrente de uma lesão traumática. O sangue está fluindo do vaso sanguíneo danificado. Figura 15 - Quadro hemorrágico Descrição da Imagem: a imagem evidencia um quadro de infarto agudo do miocárdio. Na imagem, é possível identificar a ruptura da placa de ateroma (gordura). Figura 16 - Infarto agudo do miocárdio UNIDADE 7 181 • Choque séptico ou toxêmico: ocasionado pela disseminação bacteriana na corrente sanguí- nea — infecções bacterianas graves ou septicemia. Basicamente, as bactérias Gram-negativas liberam endotoxinas, causando o choque endotóxico — mais comum —, contudo poderão também ser liberadas exotoxinas das bactérias Gram-positivas, causando o choque exotóxico (Figura 17) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem microscópica, uma seta verde indica os êmbolos bacterianos sépticos — na imagem, pequenas estruturas com cor mais escura — bloqueando completamente os vasos sanguíneos. No tecido adjacente, é possível observar hemor- ragia e congestão. Figura 17 - Êmbolo bacteriano séptico • Choque neurogênico: resulta da interrupção do fornecimento vasomotor simpático. Ob- servado em situações em que ocorra lesão da medula espinal, desencadeada por acidentes relacionados à anestesia durante a realização de cirurgia ou, mesmo, quando ocorrem graves lesões na cabeça (Figura 18) (MOHAN, 2010). Medula espinhal Fratura Vértebra Danos a medula espinhal Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar uma ilustração representando uma lesão na medula espinhal. Do lado esquerdo da imagem, há o desenho de uma faixa na cor cinza na vertical; sobre essa faixa, há o desenho de quatro estruturas retangulares na cor bege. Do lado esquerdo da imagem, há o desenho de quatro estruturas quadradas, na vertical, com os cantos arredondados na cor bege, represen- tando as vértebras, entre elas, há uma estrutura na cor cinza. Nas duas vértebras do meio, há rachaduras representando fraturas. Entre as duas ilustrações da direita e esquerda, há um canal na cor amarela, representando a medula espinhal, é possível observar uma mancha vermelha nesse canal, evi- denciando o dano na coluna espinhal. Figura 18 - Lesão em medula espinal UNICESUMAR 182 • Choque hipoadrenal: decorre da insuficiência da glândula adrenal (Figura 19) frente a um estresse resultante da realização de uma cirurgia, vinculado a trauma ou associado a uma doen- ça. Frequentemente, observado em casos de tuberculose, hemorragia adrenal bilateral e atrofia adrenal idiopática e estabelecimento de metástases (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a ilustração evidencia a localização bilateral da glândula adrenal, especificamente, posicionada na região superior de cada rim. Figura 19 - Localização da glândula adrenal Com relação à trombose e ao embolismo: a trombose se refere à formação de uma massa sólida, utilizando, como base, os constituintes do sangue. Tal “massa” configura um trombo (Figura 20), que difere de um “coágulo” — massa de tecido sanguíneo formada em tubos de vidro. Os seres humanos dispõem de sistema embutido pelo qual o sangue permanece em estado fluido normalmente, evitando o desenvolvimento e curso natural de trombose e hemorragia (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem evidencia a formação de trombo blo- queando o fluxo de glóbulos verme- lhos dentro de uma artéria ou veia. Figura 20 - Formação de trombo no interior do vaso UNIDADE 7 183 Quer ver como ocorre o desenvolvimento de tromboembolismo venoso? Clique no QR Code e veja a Realidade Aumentada evi- denciando essa sequência. Como vimos na Unidade 1, Virchow apresentou três eventos primários vinculados à formação do trombo (MOHAN, 2010): 1. Lesão endotelial. 2. Fluxo sanguíneo alterado. 3. Hipercoagulabilidade de sangue. Além disso, ao curso desses eventos primários, podem ser soma- dos, ainda, dois processos que estão intimamente relacionados ao estabelecimento de um trombo, que incluem a ativação plaquetária e do sistema de coagulação. O desenvolvimento da trombose está relacionado, primariamente, a predisposições genéticas que in- cluem, especialmente, defeitos de antitrombina, da proteína S, da fibrinólise e mutações no fator V. Os fatores secundários incluem a senescência (idade avançada), repouso prolongado na cama, ta- bagismo, imobilização e o desenvolvimento de doenças cardíacas, entre elas, formação de placa de ateroma, desidratação, aneurisma da aorta, choque, gravidez cardíaca, varicosidades das veias das pernas, infarto do miocárdio, câncer disseminado e síndrome ne- frótica (MOHAN, 2010). REALIDADE AUMENTADA Quer ver como ocorre o desenvolvimen- to de tromboembolismo venoso? Clique no QR Code e veja a Realidade Aumenta- da evidenciando essa sequência. A trombose pode acometer o coração, ocasionado alterações histofuncionais nas artérias, nas veias e nos capilares, resultando na formação de trombos arteriais que podem causar isquemia e infarto, entretanto os trombos cardíacos e venosos causam embolia. São descritos quatro principais destinos para o trombo: • Resolução: o trombo “ativa” o sistema fibrinolítico (Figura 21), o qual libera plasmina. Essa molécula poderá dissolver o trombo completamente (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a imagem evidencia a formação de fibrina (cor amarelada) resultante da ativação do sistema fibrinolítico. Figura 21 - Formação de fibrina UNICESUMAR 184 • Organização: caso o trombo não seja eliminado, células fagocíticas (macrófagos e os neutró- filos) iniciam seu trabalho, digerindo fibrina e restos celulares a partir da liberação de enzimas proteolíticas importantes para digestão do coágulo. • Propagação: a deposição de mais constituintes sanguíneos pode aumentar o trombo de tama- nho e ocasionar a obstrução de algum importante vaso. • Tromboembolismo: caso ocorra o desprendimento do trombo a partir da parede do vaso, tais estruturas são disseminadas pelo sangue na forma de “êmbolos” (Figura 22), podendo ocasionar efeitos prejudiciais em outros tecidos saudáveis (MOHAN, 2010). O estabelecimento das doenças crônico-degenerativas vinculadas ao envelhecimento dificultam o tratamento de feridas. Nesse cenário, faz-se necessário o desenvolvimento de novas terapias visando ao melhor processo cicatricial de feridas cutâneas. Diante disso, a utilização de terapias regenera- tivas são amplamente utilizadas para melhorias do processo cicatricial frente aos procedimentos invasivos. O plasma rico em plaquetas (PRP) tem ganhado destaque por conta do seu potencial regulador do processo cicatricial de feridas, especialmente,por apresentar, em sua composição, importantes citocinas e fatores de crescimento. O PRP é descrito como um produto biológico de natureza autóloga, derivado do sangue do paciente. Após o seu processamento por centrifugação, uma fração plasmática é produzida, contendo uma quantidade de plaquetas superior à do sangue circulante. Além disso, contém, ainda, fibrina, um tipo de proteína importante para a adesão celular durante o processo cicatricial. Fonte: adaptado de Chicharro-Alcántara et al. (2018). Circulação sanguínea normal Formação de trombose Sangue Êmbolo Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a ilustração de três estruturas cilíndricas de cor azul representando o vaso sanguíneo, es- tão cortadas ao meio, dispostas na vertical. Entre as três estruturas, há duas flechas na cor vermelha indican- do para cima. A primeira imagem do lado esquerdo representa a circulação sanguínea normal, é possível visuali- zar várias estruturas circulares de cor vermelha dentro do vaso. O vaso do meio representa a formação de trom- bose, é possível visualizar as mesmas estruturas circulares vermelhas, algu- mas estão aglomeradas na parede do vaso, formando o trombo. No vaso à direita da imagem, é possível visualizar as estruturas vermelhas circulantes no vaso, o trombo formado na parede do vaso e uma parte desse trombo que se desprende e forma um êmbolo. Figura 22 - Formação de êmbolo UNIDADE 7 185 A embolia compreende a obstrução parcial ou total de alguma área do sistema cardiovascular, resultante do transporte de massa ou dos “êmbolos” no sangue. Cerca de 90% dos êmbolos são descritos como “tromboêmbolos”, originários de um trombo ou de uma parte deles que se desprendeu da parede do vaso. Os principais tipos de êmbolos são: a) Sólido: originários de tromboêmbolos (Figura 22), de fragmentos de tecido, de material atero- matoso ou de aglomerados de células tumorais, podendo causar, ainda, infecções bacterianas e parasitárias. b) Gasoso: originários de gases (Figura 23). c) Líquido: originários da medula óssea, líquido amniótico ou tecido gorduroso (MOHAN, 2010). Vaso sanguíneo Bolha de ar Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma ilustração representando a formação de um êmbolo gasoso. No centro da imagem, é possível visualizar uma estrutura cilíndrica, comprida, disposta na horizontal, de cor vermelha, representando um vaso sanguíneo, no interior desse vaso, há uma estrutura circular de cor azul, representando uma bolha de ar. Figura 23 - Formação de êmbolo gasoso A isquemia é causada pela deficiência do suprimento de sangue nos tecidos associada à redução total ou parcial do fornecimento de sangue. Pode, no primeiro caso, ser observada isquemia completa e, no segundo caso, a isquemia parcial. São descritos três principais eventos relacionados ao processo isquêmico (MOHAN, 2010): a) Hipóxia associada: privação de oxigênio aos tecidos — mais comum —, subdividida em quatro tipos: • Hipóxia hipóxica: decorrente da baixa concentração de sangue arterial. • Hipóxia anêmica: decorrente do baixo nível de hemoglobina no sangue. • Hipóxia estagnada: decorrente do baixo fornecimento de sangue. • Hipóxia histotóxica: decorrente da baixa captação de oxigênio associada a algum tipo de toxicidade. UNICESUMAR 186 b) Desnutrição das células resultante do inadequado fornecimento de aminoácidos, glicose e outros nutrientes necessários à manutenção tecidual. c) Eliminação ineficiente de metabólitos decorrente do acúmulo de produtos residuais metabólicos na área tecidual afetada. Associada ao estabelecimento de isquemia resultante da realização de exercícios pesados (MOHAN, 2010). Além disso, são descritas várias situações vinculadas ao estabelecimento de isquemia, incluindo: oclu- são de arteríolas capilares e vênulas, parede do vaso rompida, embolia, arteriosclerose, débito cardíaco inadequado, embolia gordurosa, dano isquêmico ao cérebro, trombose e desenvolvimento de escaras. Os principais tipos de isquemia são: miocárdica, mesentérica e aquelas associadas ao desenvolvimento de acidente vascular cerebral (AVC) e doença arterial periférica (Figura 24). Descrição da Imagem: a imagem apresenta os quatro principais tipos de isquemia em sequência, sendo elas: mesentérica, aquelas que causam acidente vascular cerebral (AVC), miocárdica e aquelas relacionadas à doença arterial periférica, respectivamente. Figura 24 - Tipos de isquemia Os enfartes (Figura 16) se classificam com base em sua coloração, idade e presença de infecção. a) Cor: pálido ou “anêmico”, resultante da oclusão arterial em tecidos compactos, especialmente, rins, baço e coração. Também podem ser “hemorrágicos” (vermelhos), associados à oclusão arterial pulmonar ou oclusão venosa ou arterial nos intestinos. b) Idade: “curado” (mais velhos) ou recentes. c) Infecção: livres de contaminação bacteriana séptica ou infectados (MOHAN, 2010). A patogênese do infarto apresenta uma sequência segmentada no tempo de duração de cada evento: UNIDADE 7 187 Para minimizar os efeitos tóxicos do estabelecimento de um infarto, é utilizada a técnica do cateterismo (Figura 25), pela qual um dispositivo móvel removerá o material depositado no interior do vaso (MOHAN, 2010). HIPEREMIA Resultante da obstrução do vaso frente a redução sanguínea. INCHAÇO Se desenvolve após algumas horas do início do estabelecimento do infarto, ocasionando a formação de edema e hemorragia. NECROSE Após o inchaço, surgem outras alterações celulares que ocasionam a morte, após 12-48 horas. PROTEÓLISE Resultante do avanço na formação de tecido necrótico e da lise das hemácias. HIPEREMIA / INFLAMAÇÃO Desencadeada pelo acúmulo dos produtos proteolíticos. ALTERAÇÃO DA PIGMENTAÇÃO Ocorre a liberação dos pigmentos sanguíneos, hematoidina e hemossiderina a partir da destruição de hemácias no tecido infartado. FORMAÇÃO DO TECIDO DE GRANULAÇÃO Deposição de tecido de granulação marrom na área do infarto, posteriormente, este tecido será substituído por uma cicatriz fibrosa. Em algumas situações, poderá ainda ser desenvolvida uma calcificação distrófica. 1 2 3 4 5 6 7 UNICESUMAR 188 Bom, caro(a) aluno(a), no decorrer desta unidade, foram apresentados alguns tipos de mecanismos associados ao desenvolvimento dos distúrbios hemodinâmicos. O nosso organismo dispõe de diferentes estratégias que auxiliam na manutenção da hidratação e da volemia dos nossos tecidos, auxiliando no funcionamento do ambiente intra e extracelular do ponto de vista homeostático. É muito importante que o nosso corpo mantenha certa linearidade com relação ao controle do funcionamento via aporte sanguíneo. Esse último deve ser mantido na faixa de um pH de 7.4, reduzindo os referentes ao estabele- cimento de distúrbios do equilíbrio ácido-base associados a quadros de acidose ou alcalose metabólica ou respiratória. Além disso, o balanço hidroeletrolítico é muito importante para controle homeostático, garantindo a maquinaria regulada de mecanismos vinculados aos processos de metabolismo celulares. Diante disso, quando ocorrem alterações na concentração de íons, na hidratação e no volume de sangue e outros líquidos, podem surgir diferentes patologias que desencadeiam ou potencializam tais alterações. Entre elas, destacam-se choque, congestão, desidratação, infarto, hemorragia e hiperemia. Ainda, podem surgir outras alterações vasculares que podem desencadear inflamação e, caso ela per- sista, poderá ocasionar a morte do indivíduo. Entretanto, caso o indivíduo não apresente nenhuma patologia ou dano agravado — como síndromes metabólicas, dislipidemias, diabetes mellitus, doenças autoimunes, traumas ou câncer —, as células, tecidos e órgãos são capazes de realizar ajustes. Para tal, é importante levar em consideração ainda outros fatores ambientais, genéticos e, inclusive, a idade, que podem, em conjunto ou isoladamente, interferir no funcionamento tecidual e agravar os distúrbios hemodinâmicos. Todosesses aspectos patológicos associados ao desenvolvimento desses distúrbios podem ser melhorados com base no tipo de dieta e suplementação de cada pessoa. Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar a realização da técnica de cateterismo. Um dispositivo é inse- rido no interior dos vasos, visando à redução e eliminação de possíveis placas de ateroma, trombos ou êmbolos que podem resultar em um enfarte. Figura 25 - Cateterismo 189 Fecharemos esta unidade desenvolvendo um mapa mental sobre as principais características relacionadas aos distúrbios hemodinâmicos. Para dar uma mãozinha à sua revisão, convido-lhe a produzir o seu próprio mapa mental e, assim, você poderá esquematizá-lo da forma que julgar mais adequado para seus estudos. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo o con- teúdo estudado nesta unidade de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa. Então, mãos à obra? Embolia Choque Hemorragia Isquemia Hiperemia Trombose Equilíbrio Ácido-Base Desidratação Infarto DISTÚRBIOS HEMODINÂMICOS Sistema-tampão Pulmão Rim 190 1. Existem inúmeras alterações fisiológicas que podem resultar no estabelecimento de dese- quilíbrios do equilíbrio ácido-básico, os quais rapidamente se estabelecem, resultando no desenvolvimento de uma patologia ou doença de base. Algumas manifestações clínicas são desencadeadas e, repentinamente, podem se manifestar, incluindo vasoconstrição pulmonar, vasodilatação sistêmica, fraturas, edema cerebral e decréscimo da contratilidade miocárdica. Para evitar modificações abruptas no pH, resultando no desenvolvimento de alcaloses e aci- doses metabólicas e respiratórias, são descritos três mecanismos compensatórios. É correto afirmar que esses mecanismos são: a) Primeira linha (sistema renal), segunda linha (sistema tampão) e terceira linha (sistema res- piratório). b) Primeira linha (sistema tampão), segunda linha (componente renal) e terceira linha (compo- nente respiratório). c) Primeira linha (componente renal), segunda linha (componente respiratório) e terceira linha (sistema tampão). d) Primeira linha (sistema tampão), segunda linha (componente respiratório) e terceira linha (componente renal). e) Primeira linha (sistema respiratório), segunda linha (sistema tampão) e terceira linha (com- ponente renal). 2. A avaliação do equilíbrio ácido-básico sanguíneo é realizada constantemente nas enfermarias das Unidades de Terapia Intensiva (UTI). Tal avaliação é muito importante para determinar as abruptas alterações desses sistemas, podendo fornecer dados acerca da função respiratória e da perfusão do oxigênio tecidual. Com base nas principais características dos mecanismos regulatórios do equilíbrio ácido-base, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. I) O componente renal é ativado minutos após a alteração ácido-básica, configurando o segundo componente atuante contra variações do pH. II) Acidose e alcalose são distúrbios que alteram o pH sanguíneo frente ao aumento ou à dimi- nuição da concentração de íons H +. III) O sistema tampão é o primeiro sistema ativado frente a uma alteração do equilíbrio ácido- -básico no sangue. Estão corretas: a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. 191 3. Felipe, 29 anos, apresenta necrose pulpar, formação de abscesso apical agudo e infecção do espaço canino que progrediu rapidamente para um estado mental alterado, evidenciando, ainda, insuficiência respiratória aguda, acidose láctica, leucocitose, hipertermia, taquicardia, hipotensão, diarreia, insuficiência renal e hiperglicemia. Foi indicada a administração de an- timicrobianos para reduzir bactérias Gram-negativas no sangue e, dessa forma, controlar a evolução clínica do choque. Fonte: MANNAN, S. et al. Dental Abscess to Septic Shock: a case report and literature review. Journal of Endo- dontics, v. 47, n. 4, p. 663–670, apr. 2021. Com base no relato do caso, indique o tipo de choque: a) Hipovolêmico. b) Séptico. c) Neurogênico. d) Cardiogênico. e) Adrenal. 192 8 Nesta unidade, discutiremos importantes aspectos vinculados às patologias e aos distúrbios metabólicos, bem como associados aos estados de hipo e/ou hipervitaminoses solúveis em água e/ou gor- dura e associações a outras linhagens de vitaminas antioxidantes. Quando se observam algumas modificações de natureza anatômica, bioquímica ou fisiológica que afetam os sistemas circulatórios, são ativados mecanismos específicos de compensação, visando ao res- tabelecimento da homeostasia e possibilitando a reorganização do tecido ou órgão afetado, principalmente, pelo déficit de vitaminas ou outros tipos de minerais. Dessa forma, várias doenças como câncer, diabetes e acidente vascular cerebral podem se estabelecer a partir de alterações do equilíbrio homeostático. Patologias Associadas às Deficiências Nutricionais Dr. Jean Carlos Fernando Besson UNICESUMAR 194 Continuando os estudos na disciplina de Patolo- gia, Alexander e Eloá se reuniram para discutir os principais aspectos relacionados aos fenômenos de hipo e hipervitaminose. A professora Maíra apresentará um novo conteúdo na próxima aula, então eles se adiantam e iniciam os estudos sobre esse conteúdo. Antes de iniciar a leitura, Alexander pergun- ta para Eloá: “você sabe quais são as principais manifestações clínicas que o nosso organismo estabelece quando ocorre a perda ou o acúmulo de moléculas necessárias para a manutenção e equilíbrio do nosso metabolismo basal? Quais seriam as principais causas dos quadro clínicos de hipo e hipervitaminoses? Será que existem muitas doenças relacionadas aos déficits das vi- taminas hidrossolúveis?”. Eloá responde pronta- mente: “não sei dizer, Alex! Eu acredito que tanto o excesso quanto a falta de vitaminas podem abrir precedentes para várias doenças”. Ela, também, pergunta para o colega: “você perguntou sobre as doenças associadas aos dé- ficits das vitaminas hidrossolúveis, e, no caso das lipossolúveis, será que o déficit delas causam doenças muito mais graves, Alex? E o excesso dessas vitaminas, o que será que causa em nosso organismo? E no caso das deficiências dos mine- rais, o que elas causam?”. Ele responde que acre- dita que a deficiência de vitaminas e minerais poderia estar associada ao desenvolvimento de tumores, entretanto ele não tem certeza. Ele ainda pergunta para a amiga: “Elô, será que as deficiências nutricionais estariam relacionadas diretamente com a deposição de gordura no in- terior dos vasos? O que seria inanição? Será que um indivíduo obeso apresenta hipervitaminose? Quais são as causas do desenvolvimento da hipe- rinsulinemia e da hiperlipoproteinemia? Quais seriam as principais alterações nutricionais que estariam relacionadas com o desenvolvimento do câncer e AVC?”. Elô responde: “Nossa, eu não tenho a menor ideia! Vamos ler este capítulo e responder nossas perguntas com urgência, antes da aula da Professora Maíra”. A origem patogênica das doenças de base vinculadas à deficiência nutricional estão inti- mamente relacionadas à drástica depleção dos nutrientes, principalmente, dos nutrientes cha- mados de “essenciais”. Quando tais moléculas não estão sendo disponibilizadas de forma efetiva, como potentes substratos para as nossas células, surgem, então, as deficiências nutricionais que podem estar associadas à redução ou falta desses nutrientes em nossa dieta. Tal diminuição está associada a inúmeros fatores, entre os principais, estão: alterações ambientais e teciduais, relaciona- das à caquexia observada no crescimento tumo- ral, inanição, quadros de hipertensão e obesidade estão relacionados com a formação de placas de ateroma, que contribuem para o estabelecimen- to de um acidente vascular cerebral (AVC) e de diabetes mellitus tipo II. A drástica redução na concentração de mine- rais associadas à evolução clínica de hipo e hiper- vitaminoses contribuem demasiadamentepara o desenvolvimento das alterações metabólicas asso- ciadas ao mal funcionamento metabólico basal. A manutenção da homeostase humana é dependen- te do adequado aporte de energia resultante de reações de oxirredução a partir da metabolização de carboidratos, lipídios e proteínas, levando em consideração a hidratação do indivíduo e do ba- lanço hidroeletrolítico das células e tecido. Nesse cenário, uma pessoa saudável manterá o equilí- brio da sua demanda energética, baseado em suas demandas em quilocalorias por dia, mantendo estável o seu peso, evitando o desenvolvimento das doenças de base citadas anteriormente. Você já se perguntou quais são os eventos celulares, bioquímicos e moleculares associados UNIDADE 8 195 ao estabelecimento do diabetes mellitus do tipo II em quadros clínicos obesogênicos? Quais são as alterações morfofuncionais observadas em quadros obesogênicos que possibilitam o desenvolvimento de um quadro diabético tipo II? E, no caso de infecções virais que acometem pacientes obesos e dia- béticos tipo II, qual seria a relação da redução de vitaminas e minerais e com COVID-19? Quais são as prováveis complicações sistêmicas que esses pacientes apresentam? Realize uma pesquisa considerando essas perguntas. É extremamente importante que você entenda a relação da obesidade e diabetes mellitus tipo II com a infecção pelo novo coronavírus no caso de pacientes com COVID-19. Durante a sua pesquisa, analise os principais pontos e anote as informações a respeito, pois falaremos disso no decorrer da nossa unidade. Durante os seus estudos, você deve ter encontrado novos termos e muitos mecanismos relaciona- dos à hiperinsulinemia. Esse processo fisiopatológico representa um grande “gatilho” para a evolução das dislipidemias e das síndromes metabólicas vinculadas ao demasiado aumento na secreção de insulina pelo pâncreas frente a um quadro obesogênico. No caso desses indivíduos obesos, o quadro hiperinsulinêmico surge a partir da resistência à insulina tecidual. Tal processo pode se agravar com o aumento do peso e tende a melhorar com a sua redução. O paciente obeso e infectado pelo novo coronavírus pode desenvolver graves manifestações da CO- VID-19, que podem, inclusive, levar o paciente a óbito em poucos dias. Isso pode ser explicado por conta da produção de moléculas inflamatórias secretadas pelo tecido adiposo que evidencia um estado inflamatório, comprometendo, especialmente, o funcionamento do pulmão. Nesse cenário, o paciente é sedado e induzido ao coma para obtenção de oxigênio via ventilação mecânica. Além disso, outro fator preponderante que acaba favorecendo a infecção se refere à idade do paciente. Usualmente, aqueles indivíduos com menos de 60 anos apresentam menor chance de desenvolver a forma grave da doença. Caso você tenha encontrado alguma dificuldade relacionada à compreensão desses processos, não se preocupe, nós trabalharemos, de forma detalhada, esse conteúdo no decorrer da nossa unidade. Por isso, preste muita atenção enquanto você estiver estudando e se apropriando dos novos temas. UNICESUMAR 196 O metabolismo energético humano depende, basicamente, da disponibilidade de energia resultante de reações de oxirredução dos carboidratos, gorduras e proteínas. Nesse cenário, as vitaminas e a água auxiliam no processo de obtenção de energia. Os carboidratos são a nossa fonte de calorias na dieta humana, consumidos, especialmente, pelas células da linhagem vermelha do sangue e pelo cérebro. Cerca de 55% da necessidade calórica total é requerida pela ingestão de carboidratos. Os ácidos graxos e gorduras representam 35% da nossa ingestão diária. As proteínas fornecem aminoácidos para o nosso metabolismo; nove desses aminoácidos são essenciais — treonina, triptofano, histidina, metionina/cistina, fenilalanina/tirosina, isoleucina, leucina, lisina e valina — e obtidos pela ingestão de alimentos, visto que eles não podem ser sintetizados pelo nosso organismo (MOHAN, 2010). As vitaminas são disponibilizadas a partir de fontes dietéticas exógenas, sendo essenciais para a manutenção das estruturas e funções celulares normais. Para o correto funcionamento do metabolismo humano, uma pessoa necessita de quatro vitaminas solúveis em gordura — vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) — e onze vitaminas solúveis em água — hidrossolúveis (C, B1/tiamina, B2/riboflavina, B3/niacina, B5/ácido pantotênico, B6/piridoxina, folato/ácido fólico/B9, B12/cianocobalamina, colina e biotina). A deficiência de vitaminas pode estar associada ao desenvolvimento de patologias especí- ficas. Os minerais (ferro, cálcio e fósforo) e os oligoelementos (sódio, iodo, cloro, manganês, cobalto, cobre, selênio, potássio, magnésio, zinco, molibdênio etc.) são essenciais para o organismo, e, quando se encontram reduzidos, isso pode estar associado ao estabelecimento de várias doenças. A ingestão de água auxilia na manutenção do equilíbrio do organismo decorrente da sua perda pela urina, pelo suor e pelas fezes, evitando, ainda, a hidratação insuficiente ou excessiva. Gestantes e recém-nascidos necessitam de mais água (MOHAN, 2010). Os nutrientes não essenciais compreendem as fibras dietéticas (celulose, hemicelulose e pectina). São elementos muito importantes para o funcionamento do nosso organismo, visto que reduzem a chance de desenvolvimento das doenças coronárias, doença arterial, câncer de cólon e diabetes (MOHAN, 2010). As doenças associadas à deficiência nutricional podem ser classificadas em dois tipos: d) Deficiência primária: resultante da falta ou da redução de nutrientes essenciais para a dieta humana. e) Deficiência secundária ou condicionada: resultante da associação de vários fatores, listados a seguir: • Aumento da demanda nutricional: associado ao demasiado consumo de moléculas, espe- cialmente, em casos de febre, gestação (Figura 1a), hipertireoidismo e lactação (Figura 1b). • Excreção aumentada: associada à drástica redução de moléculas, especialmente, na lac- tação (Figura 1b), poliúria (micção excessiva) e transpiração. UNIDADE 8 197 • Interferência na absorção: associada ao desenvolvimento de doenças biliares, acloridria e hipermotilidade intestinal (Figura 2) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: a figura apresenta duas fotografias, (a) e (b). A figura (a) está do lado esquerdo; nela, é possível visualizar parte do tronco de uma mulher grávida, com um vestido rosa e as mãos segurando a barriga, a mão esquerda está na parte superior, próxima aos seios, e a mão direita está na parte inferior, próxima à virilha. A imagem (b) está do lado direito; nela, é possível visualizar uma mulher, com cabelos pretos e presos, com um vestido listrado. Ela está sentada sobre uma cama com lençóis brancos e está amamentando um bebê, que veste um macacão branco. Figura 1 (a) – Gestante; Figura 1 (b) – Lactação Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma pessoa branca, dentro de um banheiro, vestindo um shorts preto e uma camisa branca. Essa pessoa está com a mão direita sobre a região abdominal e com a mão esquerda se- gurando a tampa do vaso sanitário, de cor branca. Atrás dessa pessoa, há uma prateleira de cor cinza, com dois vasos de cor marrom e com plantas. Figura 2 - Quadro de hipermotilidade intestinal associada à diarreia • Interferência na função tecidual: especialmente em casos de desenvolvimento de tumores (câncer) (Figura 3), hipotireoidismo e malignidade (MOHAN, 2010). UNICESUMAR 198 • Interferência na ingestão: associada à alergia alimentar, gestação, síndrome da má absorção, anorexia (Figura 4), distúrbios gastrointestinais, alcoolismo crônico e doenças neuropsiquiá- tricas (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar o útero e dois ovários, o do lado esquerdo está saudável e apresenta tamanho normal e coloração rosa. No lado direito, apresenta um tamanho aumentado e cor vermelha, indicando aumento da vascularização. Figura 3 - Câncer de ovário Descrição da Imagem:na imagem, é possível visualizar uma mulher branca, com cabelos castanho-escuro amarrados, usando um top cinza claro. Em volta da cintura, há uma fita métrica de cor amarela, e as pontas são seguradas pelas suas mãos. As costelas estão em evidência. Figura 4 - Anorexia O desequilíbrio alimentar relacionado à supernutrição humana resulta no estabelecimento de um quadro obesogênico. A obesidade está relacionada ao aumento do tecido adiposo, comprometendo a saúde do indivíduo, decorrente do aumento na ingestão calórica excedente, ocasionado, especialmente, pela predis- posição genética de cada indivíduo. Além disso, os tipos de dietas, especialmente, de maior consumo de carboidratos e gorduras do que proteínas promovem um aumento do tecido adiposo, associado, ainda, ao estilo de vida sedentário e distúrbios hipotalâmicos do indivíduo obeso (MOHAN, 2010). UNIDADE 8 199 A patogênese do quadro obesogênico decorre do acondicionamento de lipídios nos adipócitos (Figura 5) do tecido adiposo. Essas células passam a secretar e liberar moléculas endócrinas regulatórias, dentre elas, a leptina (hormônio regulador de energia), fatores de regulação da sensibilidade à insulina (adiponectina, resistina e RBP4), citocinas (TNF-α e interleucina-6), fatores de regulação da pressão arterial (angiotensi- nogênio) e fatores pró-trombótico (inibidor de ativação do plasminogênio) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar um grupo de adipócitos que formam o tecido adiposo branco. Aproximadamente, quinze células transparentes contém lipídios intracelulares que conferem a cor amarela e núcleo periférico, representado na cor preta. Figura 5 - Grupo de adipócitos O agravamento e a mortalidade dos pacientes com COVID-19 estão intimamente associados a quadros obesogênicos. Pessoas obesas apresentam três vezes mais chances de desenvolvimento de quadros graves de COVID-19. Estudos recentes evidenciam que o ganho de peso aumenta em 12% o risco de desenvolvimento de manifestações graves da doença. Nesse cenário, tais pesquisas evidenciam que pacientes obesos necessitam muito mais de ventilação mecânica. Nos casos dos pacientes com idade menor que 60 anos, eles apresentam um menor risco para o desenvolvimento da doença de forma grave, entretanto a obesidade é considerada um fator de risco para internação hospitalar. Fonte: adaptado de Frel et al. (2020). UNICESUMAR 200 O expressivo aumento do tecido adiposo, resultante da hiperplasia e hipertrofia acometendo os adipó- citos, decorrente do excesso de lipídios armazenados nessas células durante a sua proliferação celular, provoca uma série de disfunções metabólicas frente ao estabelecimento de doenças de base. Foram descritos dois genes de obesidade: o gene ob, bem como o seu produto de proteína leptina; e o gene db e, ainda, o seu receptor de leptina. O quadro obesogênico está associado com a extensa deposição de gordura em tecidos subcutâneos, principalmente, no omento, coração, fígado, músculos esque- léticos e rins, ocasionando significativas mudanças metabólicas: a) Hiperinsulinemia: decorrente do aumento da secreção de insulina pelo pâncreas (Figura 6), intimamente relacionada com desenvolvimento da obesidade e do diabetes mellitus tipo II decorrente da resistência à insulina no tecido (MOHAN, 2010). Pâncreas Ilhotas pancreáticas Ilhotas beta pancreáticas secretam insulina Insulina Fibras musculares Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar, no quadrante esquerdo superior, a representação do pâncreas. No quadrante superior direito, o pâncreas foi ampliado, e as ilhotas beta pancreáticas secretoras de insulinas são apresentadas; e, paralelamente, no quadrante inferior da imagem, é possível observar a secreção e liberação de insulina a partir da ilhota beta pancreática. No quadrante inferior esquerdo, a insulina produzida anteriormente está se ligando às fibras musculares estriadas esqueléticas. Figura 6 - Secreção de insulina b) Diabetes mellitus tipo 2 (DM2): o estado diabético é agravado pelo extensivo aumento do tecido adiposo, contudo a redução do peso melhora o quadro clínico do DM2 (Figura 7) (MOHAN, 2010). UNIDADE 8 201 c) Hipertensão: com o estabelecimento de um quadro obesogênico, ocorre um aumento do volume sanguíneo necessário para a manutenção da homeostase tecidual. Contudo, ao reduzir o peso, a pressão arterial sistólica do paciente é reduzida também (Figura 8). Normal Diabético Pâncreas produz insulina Pâncreas produz menos insulina Glicose Insulina estimula a entrada de glicose na célula Insulina estimula a entrada de menor quantidade de glicose na célula Mais glicose no sangue Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma ilustração sobre o diabetes mellitus tipo 2. Na parte superior da imagem, do lado esquerdo, está escrito “Normal”; abaixo, há o desenho de um pâncreas na cor amarela; do lado direito desse pâncreas, está escrito “Pâncreas produz insulina”; abaixo dele, há o desenho de várias estruturas em forma de feijão na cor verde e bolinhas na cor azul; do lado esquerdo dessas bolinhas, está escrito “Glicose”; um pouco mais abaixo, essas estruturas se juntam; do lado direito dessa junção, está escrito “Insulina estimula a entrada de glicose na célula”; abaixo há o desenho de estruturas quadradas na cor bege rosada com um círculo marrom no centro, representando as células. Na parte superior da imagem, do lado direito, está escrito “Diabético”; abaixo, há o desenho de um pâncreas na cor amarela; do lado direito desse pâncreas, está escrito “Pâncreas produz menos insulina”; abaixo dele, há o desenho de quatro estruturas em forma de feijão na cor verde e, abaixo, várias bolinhas na cor azul; do lado esquerdo dessas bolinhas, está escrito “Mais glicose no sangue”; um pouco mais abaixo, três dessas estruturas se juntam; do lado direito dessa junção, está escrito “Insulina estimula a entrada de menor quantidade de glicose na célula”; abaixo, há o desenho de estruturas quadradas na cor bege rosada com um círculo marrom no centro, representando as células. Figura 7 - Diabetes mellitus tipo 2 Normal Hipertensão Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar duas estruturas cilíndricas na cor vermelha, representando um vaso sanguíneo na vertical. O primeiro vaso do lado esquer- do possui um calibre normal, algumas estruturas redondas e na cor vermelha, representando o sangue, estão acima e abaixo desse vaso. Abaixo desse vaso, está escrito “Normal”. O segundo vaso do lado direito possui um calibre reduzido, algumas estruturas redondas e na cor vermelha, representan- do o sangue, estão acima e abaixo desse vaso. Abaixo desse vaso, está escrito “Hipertensão”. Figura 8 - Hipertensão UNICESUMAR 202 d) Hiperlipoproteinemia: o colesterol plasmático é encontrado no sangue, especificamente, disponibilizado na forma de uma lipoproteína de baixa densidade (VLDL) associada a grande parte dos triglicerídeos circulantes. Um quadro obesogênico está associado a um aumento na concentração de VLDL que pode ser quantificada por exames bioquímicos e laboratoriais (Figura 9) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar uma mão com uma luva branca segurando um tubo transparente com tampa amarela. Sobre esse tubo, há uma etiqueta branca em que se lê “VLDL – Test”. Dentro desse tubo, há um líquido vermelho. Atrás dessa mão, há vários tubos com tampas co- loridas sobre uma bancada branca. Figura 9 - Exame bioquímico: VLDL e) Aterosclerose: a obesidade está amplamente associada com a aterosclerose: acúmulo de gordura no interior do vaso sanguíneo (Figura 10). Esse processo, também, contribui diretamente para o estabelecimento de um quadro hipertensivo, inclusive, aumentando o risco de ocorrência de infarto do miocárdio e acidente vascular cerebral (AVC) em indivíduos obesos (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível identificar o desenvolvimento de uma placa de ateroma resultando em aterosclerose.Da esquerda para direita, observam-se quatro vasos sanguíneos. O primeiro está totalmente saudável; o segundo com início de deposição de gordura e, consequentemente, formação de placa de ateroma na túnica íntima do vaso, especificamente, no seu lado esquerdo. No terceiro vaso, a placa de ateroma compromete um terço da luz do vaso; ao passo que, no quarto vaso, a placa de ateroma compromete dois terços da luz do vaso, ou seja, o vaso está quase totalmente ocluído por gordura. Figura 10 - Hipertensão UNIDADE 8 203 f) Doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA): o quadro obesogênico promove o acúmulo de gordura no fígado, podendo evoluir para o estabelecimento de cirrose hepática (Figura 11) (MOHAN, 2010). Fígado saudável Fígado com cirrose Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar dois fígados. O do lado esquerdo apresenta morfologia normal, coloração vermelha e está saudável. O do lado esquerdo apresenta cirrose hepática, está inchado e cheio de gordura, exibindo cor ocre. Figura 11 - Cirrose hepática g) Colelitíase: pessoas obesas estão seis ve- zes mais susceptíveis a desenvolver cálcu- los na vesícula biliar ou, simplesmente, cálculos biliares (Figura 12) decorrentes do expressivo aumento do colesterol no organismo (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, uma mão, vestindo luva azul, segura uma lupa, ampliando a vesícula biliar, a qual apresenta coloração vermelha, com projeções amarelas e verdes indicando a formação dos cálculos biliares. Figura 12 - Colelitíase REALIDADE AUMENTADA Desenvolvimento de placa de ateroma em vaso sanguíneo. UNICESUMAR 204 h) Síndrome de hipoventilação (síndrome de Pickwick): os quadros obesogênicos estão associados ao desenvolvimento dessa síndrome, em que a pessoa apresenta hipersonolência — durante o dia/noite. Esse processo surge pelo extensivo acúmulo de dióxido de carbono (hipercapnia), redução de oxigênio (hipóxia), aumento da quantidade de glóbulos vermelhos (policitemia, na Figura 13), e, em alguns casos, o paciente apresenta, ainda, insuficiência car- díaca do lado direito do coração. O termo síndrome de Pickwick foi sugerido inicialmente por Sir William Osler para designar a síndrome da apneia do sono (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar um grupo de, aproximadamente, vinte hemácias com aspecto saudável: coloração vermelha, morfologia regular e anuclea- das. Figura 13 - Glóbulos vermelhos i) Osteoartrite: indivíduos obesos podem, ainda, apresentar um risco aumentado de desen- volvimento das doenças articulares degenerativas decorrentes do desgaste das articulações, associados ou não a traumas resultantes do aumento do peso corporal (Figura 15). A apneia obstrutiva do sono (AOS) afeta cerca de 10 a 50% das crianças com obesidade. Recentes estudos evidenciam que a circunferência do pescoço (CP) e a relação pescoço-altura (RPA) podem indicar a AOS. Fonte: adaptado de Katz et al. (2021). UNIDADE 8 205 j) Câncer: o consumo excessivo de gorduras, especialmente, de origem animal está associado a maior incidência de câncer de mama, cólon, próstata e ovário (Figura 3) (MOHAN, 2010). A inanição ou subnutrição (Figura 16) compreende um processo de privação de nutrientes associado a condições de fome, jejum deliberado ou desnutrição secundária resultante de um crônico definha- mento, associado a inúmeras doenças, especialmente, câncer, infecções, condições inflamatórias e doenças hepáticas. Especialmente, no caso do câncer, pode ocorrer caquexia maligna decorrente da liberação de citocinas, principalmente, do fator de necrose tumoral alfa, proteínas e elastases. Uma pessoa em estado de inanição evidencia pronunciada atrofia de órgãos internos, apresentando pele seca e flácida e músculos debilitados (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar o desenvolvimento de osteoartrite. Da direita para a esquerda, são representa- dos quatro estágios de evolução da doença. Na primeira imagem, a articulação e os ossos apresentam aspecto saudável, evidenciado pela ausência de inflamação. Na segunda e terceira imagens, a inflamação afeta, gradativamente, a cartilagem articular, e a coloração é alterada: do branco para um tom de vermelho claro. Na última imagem, observa-se a inflamação completa da articulação e dos ossos, indicando alterações morfológicas e de coloração indicadas pelo tom vermelho escuro. Figura 15 - Osteoartrite Descrição da Imagem: apresenta-se uma ilustração antiga de mãe e filho subnutridos na Argélia. Criada por Janet-Lange e Dutheil a partir da foto de Sarrault, publicada em L’Illustration, Journal Universel, Paris, 1868. Figura 16 - Subnutrição UNICESUMAR 206 A respeito do estado de inanição, podem ocorrer alterações metabólicas, dentre elas, destaca-se a redução da absorção de glicose pelos músculos com o intuito de manter as necessidades metabólicas de tecidos independentes de insulina durante o jejum, especialmente, o cérebro, as células sanguíneas e renais, as quais consomem apenas glicose. Como os músculos dependem de insulina, entretanto, gradativamente, eles utilizam esse hormônio para auxiliar a liberação gradativa de glicogênio estoca- do no fígado e, consequentemente, manterão o nível de glicose normal no sangue (MOHAN, 2010). Os estoques de proteínas e os triglicerídeos do tecido adiposo contribuem de forma significativa para a manutenção energética por cerca de três meses em uma pessoa. A proteólise disponibiliza aminoácidos que atuam como combustível para a gliconeogênese hepática, mantendo as demandas energéticas dependentes de glicose para o cérebro. Contudo, tal processo ocasionará o desequilíbrio de nitrogênio associado à alta demanda de excreção de compostos de nitrogênio, especialmente, a ureia (MOHAN, 2010). Com uma semana de inanição, a proteólise é reduzida, e o tecido adiposo é convertido em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos são transformados em corpos cetônicos no fígado, sendo, dessa forma, consumidos em diversos tecidos, com a finalidade de substituir a glicose no cérebro. Quando a inanição é perpetuada por longos períodos, após consumo total das reservas de gordura do organismo, ocorre a morte (MOHAN, 2010). Você conhece quais são os principais mecanismos relacionados ao de- senvolvimento das síndromes metabólicas e da obesidade? Conversare- mos um pouco mais sobre os mecanismos envolvidos na fisiopatologia dessas doenças. As vitaminas são moléculas orgânicas não sintetizadas pelo organismo. Contudo são essenciais para a homeostase, conferindo estrutura e contribuindo, de forma positiva, para a manutenção das funções celulares. Tais moléculas devem ser suplementadas em mínimas doses a partir de fontes animais e vegetais. O excessivo consumo de álcool pode prejudicar a sua absorção, além disso, a deficiência e o excesso dessas moléculas podem causar o desenvolvimento de doenças (MOHAN, 2010). Existem duas classificações principais das vitaminas: as solúveis em água e as solúveis em gordura. As solúveis em gordura são A, D, E e K, sendo absorvidas no intestino, bem como na presença de sais biliares. As do complexo B e C, biotina e colina, são hidrossolúveis e absorvidas no intestino delgado, contudo, após o cozimento, são facilmente perdidas (MOHAN, 2010). UNIDADE 8 207 A hipervitaminose A resulta da absorção de grandes quantidades de vitamina A (Figura 17), consi- derada tóxica para o organismo quando estocada no fígado. A toxicidade pode ser aguda e crônica. No caso da aguda, surgem manifestações neurológicas, como estupor (estado de inconsciência profunda), dor de cabeça, papiledema (aumento da pressão craniana) e vômito. As manifestações clínicas observa- das no caso da toxicidade crônica incluem dores esqueléticas, aspereza no cabelo, dor de cabeça forte e desordenada, hepatomegalia (aumento do fígado), feridas no canto da boca, amarelamento da palma das mãos e da pele (hipercarotenemia), ocasionada pela demasiada ingestão de alimentos contendoβ-caroteno. Tais efeitos desaparecem após a redução da ingestão desses alimentos (MOHAN, 2010). Vitamina A - Retinol Vitamina D A vitamina D (Figura 18) é subdividida em D2 (calciferol) e D3 (colecalciferol), são especialmente alocadas no tecido adiposo. Os casos de hipovitaminose resultam da má nutrição e má absorção associadas às doenças renais ou genéticas, baixa exposição solar, podendo causar raquitismo nas crianças e nos adultos, promover a osteomalácia (falha na mineralização óssea) e tetania associada à hipocalcemia, associada a disfunções neuromuscular. Os casos de hipervitaminose estão associados à má absorção do cálcio e do fósforo, resultante do aumento da reabsorção óssea, causando hipercal- cemia e hiperfosfatemia. Tais alterações contribuem, de forma significativa, para o estabelecimento de calcificação metastática generalizada nas artérias, nos túbulos renais, no estômago, no miocárdio e nos pulmões, bem como para a formação de cálculos renais e osteoporose (perda progressiva de massa óssea) (MOHAN, 2010). Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina A. Um anel aromático, do lado esquerdo, com três CH3 ligados a ele e uma ligação em linha, formando um zigue-zague com dez traços. Na junção dos traços três e quatro, há uma ligação com CH3 e, na junção dos traços sete e oito, também há uma ligação com CH3. Na ponta do traço dez, há uma ligação com OH. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina A (Retinol)”. Figura 17 - Vitamina A Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina D. Um anel aromático, no canto inferior esquerdo, com uma ligação com OH, uma ligação em linha, formando um zigue-zague com três traços ligando ele a outros dois anéis aromáticos. Na junção desses dois anéis, há uma ligação com H. Do lado direito superior, sai uma li- gação em linha de um dos anéis aromáticos, formando um zigue-zague com sete traços. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina D”. Figura 18 - Vitamina D UNICESUMAR 208 A vitamina E (Figura 19) é absorvida pelo intestino, transportada para o sangue e depositada no músculo, fígado e tecido adiposo. Os casos de hipovitaminose estão associados à degeneração axonal em nervos periféricos e neuronal da medula espinal, provocando denervação dos músculos estriados esqueléticos. Também, pode ocasionar a degeneração pigmentar da retina. Os casos de hipervitami- noses estão associados a quadros hemorrágicos (MOHAN, 2010). Vitamina E Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina E. Dois anéis aromáticos uni- dos, no anel do lado esquerdo, há duas ligações com CH3, uma ligação com OH e uma ligação com H3C. Do anel do lado direito, sai uma ligação em linha com catorze traços, formando um zigue-zague, com três ligações com CH3 ao longo desse zig-zag. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina E”. Figura 19 - Vitamina E A vitamina K (Figura 20) também é conhecida como filoquinona. A hipoprotrombinemia está asso- ciada à hipovitaminose desse subtipo de vitamina, e, nesses casos, podem surgir a doença hemorrágica do recém-nascido, doença hepática difusa (cirrose ou carcinoma hepatocelular), síndrome de má absorção (pacientes com doença celíaca ou doença pancreática), obstrução biliar (icterícia obstrutiva). A biossíntese desse tipo de vitamina pode ser prejudicada quando são administrados anticoagulan- tes. A utilização de antibióticos e sulfas afetam negativamente a atividade da microbiota bacteriana, impactando negativamente na síntese dessa vitamina (MOHAN, 2010). Vitamina K Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina K. Dois anéis aromáticos uni- dos, no anel do lado direito, há duas ligações duplas com O e uma ligação em linha com dezessete traços formando um zigue-zague. Acima dessa estrutura, está escrito “Vitamina K C31H46O2”. Figura 20 - Vitamina K As vitaminas solúveis em água também estão relacionadas ao desenvolvimento de alguma patologia específica. A vitamina C (Figura 21), absorvida pelo intestino delgado, aloca-se em vários tecidos, principal- mente, na área cortical da glândula adrenal e possui importante atividade antioxidante. Em situações de hipovitaminose, pode ocorrer um sangramento acentuado nas gengivas, nas mucosas, nos músculos e nas articulações, resultante do desenvolvimento do escorbuto (diátese hemorrágica). Em outros casos, poderão surgir lesões esqueléticas, lesões dentárias, anemia decorrente do excesso de hemorragias, atraso no processo de cicatrização de feridas e gengivais e erupções cutâneas (MOHAN, 2010). UNIDADE 8 209 As vitaminas do complexo B evidenciam um grupo heterogêneo de moléculas muito importantes para o nosso organismo, entre elas, destacam-se a tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2), niacina/ácido nicotínico (vitamina B3), ácido pantotênico (vitamina B5), piridoxina (vitamina B6), folato (ácido fólico/vitamina B9), cianocobalamina (vitamina B12) e biotina (vitamina B7). Dentre essas vitaminas, o único caso de hipovitaminose não associada a nenhum tipo de doença é o da vita- mina B5 (MOHAN, 2010). A vitamina B1 (Figura 22), absorvida no intestino, fica alocada nos rins, no coração, no fígado, nos músculos esqueléticos e nos ossos. Os casos de hipovitaminose estão associados ao consumo crônico de álcool, promovendo falha na metabolização dos carboidratos, estimulando a produção e o acúmulo de ácido pirúvico, provocando o estabelecimento da doença de Beribéri, associada à formação de le- sões no sistema nervoso e no coração. O alcoolismo crônico também provoca degeneração de células ganglionares, desmielinização e hemorragia nas regiões ventriculares resultantes das manifestações clínicas da encefalopatia de Wernicke (MOHAN, 2010). Vitamina C Descrição da Imagem: na imagem, do lado direito, é possível visualizar a estrutura química da vitamina C. Um ciclopentano com uma ligação dupla com O, duas ligações simples com OH e uma ligação em linha com três traços formando um zigue- -zague que sai do lado esquerdo, com uma ligação simples com H e duas ligações com OH. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina C C61H8O6”. Figura 21 - Vitamina C Vitamina B1 - Tiamina Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a es- trutura química da vitamina B1. Três anéis aromáticos unidos, no anel do lado esquerdo, há duas ligações com NH3, em duas junções do anel, há um N. No anel do centro, há uma ligação H3C. No anel do lado direito, há uma ligação com N em uma junção e outra com S em outra junção. Uma ligação em linha forma um zigue-zague com três traços e, ao final, tem-se um OH. Acima dessa estrutura, está escrito “Vitamina B1 Tiamina”. Figura 22 - Vitamina B1 UNICESUMAR 210 A vitamina B2 (Figura 23) é absorvida no intestino delgado e alocada no fígado. Os casos de hipovitami- nose estão associados ao estabelecimento de lesões oculares (conjuntivite e úlceras da córnea), fissuras nos ângulos da boca (queilose), glossite (língua vermelha, cianótica e brilhante, decorrente da atrofia da língua) e dermatite escamosa nas dobras nasolabiais, rosto, vagina e bolsa escrotal (MOHAN, 2010). Vitamina B2 - Riboflavina Descrição da Imagem: na imagem é possível visualizar a estrutura química da vitamina B2. Três anéis aromáticos uni- dos, no anel do lado esquerdo, há duas ligações com CH3. No anel do centro, há um N em duas junções do anel, uma acima e outra abaixo; da junção abaixo, sai uma ligação em linha formando um zigue-zague com seis traços; nas junções dos traços, há uma ligação com OH. No anel do lado direito, há uma ligação com N em uma junção, outra com NH em outra junção, e duas ligações duplas com O. Acima dessa estrutura, está escrito “Vitamina B2 Riboflavina”. Figura 23 - Vitamina B2 A deficiência da vitamina B3 (Figura 24) está associada ao desenvolvimento de “pelagra”, uma doença que afeta a pele, evidenciando texturaáspera, podendo, inclusive, evidenciar dermatite após a expo- sição ao sol, diarreia e lesões no trato gastrointestinal. Em casos de hipovitaminose, observa-se, tam- bém, demência resultante da degeneração de neurônios cerebrais e da medula espinal, ocasionando alterações auditivas e visuais. Em casos de hipervitaminose, podem surgir alterações e rubor facial (MOHAN, 2010). Vitamina B3 - Niacina Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina B3. Um anel aromático com um N em uma junção e uma ligação em linha formando um zigue-zague com dois traços, com uma ligação dupla com O na junção dos dois traços e, ao final, um OH. Acima dessa estrutura está escrito “Vitamina B3 Niacina”. Figura 24 - Vitamina B3 As deficiências de vitamina B6 (Figura 25) podem estar associadas à ingestão de medicamentos, alcoo- lismo e gestação, culminando no estabelecimento de anemia sideroblástica (nível aumentado de ferro), glossite, queilose, neuropatia, dermatite seborreica, depressão e confusão mental (MOHAN, 2010). UNIDADE 8 211 No caso das hipovitaminoses associadas às vitaminas B9 (Figura 26) e B12 (Figura 27), abrem-se pre- cedentes para o estabelecimento de anemia megaloblástica em pacientes bariátricos e que apresentam síntese de DNA celular alterada (MOHAN, 2010). Vitamina B6 - Piridoxina Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina B6. Um anel aromático com um N em uma junção, uma ligação em linha formando um zigue-zague com dois traços ligado a um OH, duas ligações simples com OH e uma ligação simples com CH3. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina B6 Piridoxina”. Figura 25 - Vitamina B6 Ácido fólico Vitamina B9 Descrição da Imagem: na imagem, é possível observar a estrutura química da vitamina B9. Figura 26 - Vitamina B9 Vitamina B12 - Cianocobalamina Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina B12. A estrutura possui anéis aromáticos, ligações duplas com O, ligações simples com NH2, ligações em linha formando zigue-zague; no centro da estru- tura, há um Co na junção de dois anéis aromáticos e, dentro de um anel aromático, há um CN. Abaixo dessa estrutura, está escrito “Vitamina B12 Cianocobalamina”. Figura 27 - Vitamina B12 UNICESUMAR 212 A hipovitaminose relacionada à biotina (vitamina B7, na Figura 28) é considerada rara, acometendo indivíduos que apresentam erros inatos no metabolismo, especialmente, aquelas pessoas que recebem nutrientes parentais não associados à disponibilidade de biotina. Nesses casos, são observados alguns sintomas principais que incluem dermatite seborreica escamosa, alucinações, anorexia e náusea (MOHAN, 2010). Biotina - Vitamina B7 Descrição da Imagem: na imagem, é possível visualizar a estrutura química da vitamina B7. Dois ciclopentanos unidos, o ciclopentano superior tem uma dupla ligação com O, em uma junção com HN, em outra junção com NH. No ciclopen- tano inferior, na junção, há um S. Na junção dos dois, há uma ligação com H do lado esquerdo e outra do lado direito. Do ciclopentano inferior, sai uma ligação em linha com seis traços, formando um zigue-zague que sai do lado direito; na junção dos traços cinco e seis, sai uma ligação dupla com O e, no final, uma ligação com OH. Acima dessa estrutura, está escrito “Biotina Vitamina B7”. Figura 28 - Vitamina B7 São conhecidos inúmeros tipos de minerais, os quais, em pequenas doses, são considerados es- senciais ao nosso metabolismo. Tais substâncias atuam como cofatores enzimáticos, e, entre os principais subtipos, destaca-se o cálcio utilizado na síntese de vitamina. Quando disponibilizado em baixas concentrações, contribui para a redução da massa óssea, provocando osteoporose. Por outro lado, a redução de fósforo promove o estabelecimento do raquitismo. O ferro, por sua vez, evita o desenvolvimento da anemia hipocrômica microcítica, defeitos neurológicos, fraqueza mus- cular, anemia e retardo de crescimento. As reduções de iodo, selênio e zinco estão associadas ao desenvolvimento de cretinismo (deficiência mental), cardiomiopatias e infertilidade, respectivamente. A redução de fluoreto contribui para a formação de cárie, e a queda de manganês e molibdênio provoca retardo no crescimento muscular e graves anormalidades neurológicas, respectivamente. Fonte: adaptado de Mohan (2010). UNIDADE 8 213 Ao estudar esta unidade, você deve ter constatado vários processos fisiopatológicos relacionados ao excesso ou à falta de nutrientes no equilíbrio homeostático. Tais moléculas, proteínas, vitaminas, lipí- dios, carboidratos e minerais contribuem para o tratamento das doenças. Contudo, reduções drásticas de tais moléculas contribuem para o desenvolvimento de doenças de base. Nesse cenário, quando o paciente evidencia um simples desbalanço, especialmente, no quadro de hipo/hipervitaminose, o seu corpo é drasticamente afetado, provocando o desenvolvimento de alte- rações primárias ou secundárias, as quais estão intimamente relacionadas ao curso de determinadas doenças ou distúrbios, entre elas, AVC, obesidade, aterosclerose inanição, diabetes mellitus tipo II, câncer e hipertensão. Diante disso, é necessário que o organismo possa manter seu equilíbrio nutricional, alterando os grupos alimentares, associado a outras estratégias de tratamento que incluem a administração de fármacos, a realização de exercícios físicos e hidratação, com o intuito de manter o equilíbrio homeos- tático. Dessa forma, o aporte nutricional baseado no consumo equilibrado de carboidratos, gorduras e proteínas poderá auxiliar na manutenção do peso, evitando o estabelecimento de inúmeras patologias associadas aos desequilíbrios nutricionais. 214 Fecharemos esta unidade ao desenvolver um mapa mental sobre as principais características relacionadas aos distúrbios/às doenças ocasionadas pelas alterações nutricionais. Para dar uma mãozinha em sua revisão, convido-lhe a produzir o seu próprio mapa mental, assim você poderá esquematizá-lo da forma que julgar mais adequada para seus estudos. Dessa forma, você poderá visualizar, revisar e memorizar todo conteúdo estudado nesta primeira unidade de uma maneira diferente, colorida e ilustrativa. Então, mãos à obra? Minerais Lipídios Proteínas Carboidratos Alterações Hipovitaminoses Hipervitaminoses Vitaminas ALTERAÇÕES NUTRICIONAIS 215 1. Desde os últimos quinze dias, Alana vem, constantemente, evidenciando sangramento nas gengivas e mucosas, com formação de lesões dentárias e erupções cutâneas. Após realizar exames de imagem solicitados por um especialista, constatou-se a presença de onze lesões esqueléticas nos membros superiores. Alana também relata que o seu processo de cicatrização de feridas está prejudicado e que, anteriormente, alguns exames clínicos evidenciaram uma profunda anemia associada ao excesso de hemorragias. Com base no caso, indique o tipo de deficiência que ela apresenta: a) Deficiência de vitamina A. b) Deficiência de vitamina C. c) Deficiência de vitamina D. d) Deficiência de vitamina E. e) Deficiência de vitamina K. 2. Roberta acabou de dar à luz. Seu primeiro filho, Henrique, nasceu aparentemente saudável, mas exames clínicos realizados logo após o nascimento indicaram que o bebê apresentava a doença hemorrágica do recém-nascido. Em conversa com o pediatra, ele a indagou sobre algum tipo de tratamento com antibióticos ou anticoagulantes que ela possa ter realizado durante o período gestacional. Ela afirmou que utilizou tais fármacos, e o médico disse que, provavelmente, eles afetaram a síntese da vitamina “x”, causando a doença de base do Hen- rique. Com base no relato de caso, é correto afirma que a vitamina “x” é: a) Deficiência de vitamina A. b) Deficiência de vitamina C. c) Deficiência de vitamina D. d) Deficiência de vitamina E. e) Deficiência de vitamina K. 3. Mauricio, 23 anos, pratica triátlon e, recentemente, por conta própria,