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LESÃO CELULAR E NECROSE
Matias Frizzo
LESÃO CELULAR
• Definições
• Homeostase – capacidade de suprir as demandas fisiológicas normais
(programa genético determinante do metabolismo, diferenciação e
especialização, associado a meio – células vizinhas e presença de
substratos metabólicos)
LESÃO CELULAR
• Célula submetida a um stress fisiológico ou estímulo patogênico sofre
série de adaptações celulares morfológicas e fisiológicas para
preservar a sua viabilidade e modular a sua função.
• Quando os limites de adaptação são ultrapassados segue uma
seqüência de eventos chamados de injúria celular.
LESÃO CELULAR
• A injúria celular é reversível até certo ponto (depende da
persistência do estímulo e sua intensidade) após sofre injúria
irreversível e morte.
LESÃO CELULAR
Adaptação
Injúria reversível
Injúria irreversível
Necrose
Morte celular
Apoptose
LESÃO CELULAR
LETAL SUB-LETAL
MORTE
NECROSE
PROCESSOS ADAPTATIVOS
Dist. de
crescimento
DEGENERAÇÕES
Irreversível reversível
Hidrópicas
Gordurosa
Hialinas
Mucóides
Glicogênica
CALCIFICAÇÃO
A
P
O
P
T
O
S
E
Corpo apoptótico em carcinoma em língua.
LESÃO CELULAR
• Causas Gerais de lesão celular
• Hipóxia
• Agentes Físicos
• Agentes químicos e drogas
• Agentes infecciosos
• Reações imunológicas
• Distúrbios genéticos
• Desequilíbrios nutricionais
LESÃO CELULAR E NECROSE
MECANISMOS GERAIS
§ Quatro sistemas intracelulares são particularmente vulneráveis:
• manutenção da integridade das membranas celulares
• respiração aeróbica, envolvendo a fosforilação oxidativa e produção de ATP
• síntese de proteínas enzimáticas e estruturais
• preservação da integridade do conteúdo genético da célula.
§ As alterações morfológicas da lesão celular tornam-se aparentes apenas após alguns
sistemas bioquímicos críticos dentro da célula terem sido perturbados.
LESÃO CELULAR E NECROSE
§ As reações da célula aos estímulos lesionais dependem do tipo de
lesão, de sua duração e sua gravidade.
§O tipo, o estado e adaptabilidade da célula lesionada também
determinam as conseqüências das lesões.
§ Processos bioquímicos importantes na mediação da lesão e morte
celular:
§ oxigênio e radicais livres derivados de oxigênio,
§ cálcio intracelular,
§ a perda da homeostasia de cálcio,
§ depleção de ATP e
§ defeitos na permeabilidade da membrana.
- Inibição de enzimas
da fosforilação oxidativa
- Desconexão da
fosforilação oxidativa
- Hipoglicemia
- Hipoxia
Produção de ATP
-Produção de
Radivais livres
-Ativação do
complemento
- Lise enzimática
- Resposta imune
Função da
membrana
-Anomalias
Genéticas
herdadas
-Anomalias
Genéticas
adquiridas
-Toxinas exógenas
-Acúmulos de
produtos tóxicos
endógenos
Alterações
genéticas
Alterações
metabólicas
Células morfologicamente normal e
funcionalmente anormal Acúmulos citoplasmáticos anormais
Ausência de produção
de ATP
Lise da memb.
celular
Ausência de
proteínas vitais
Falha das reações
metabólicas vitais
MORTE CELULAR
Agressão não letal
Agressão não letal
Membrana celular
Lesões reversíveis
- Alteração das vilosidades (aumento da água intracelular e alterações no citoesqueleto)
- Formação de figuras em bainha de mielina (figuras em impressão digital/ alteração dos
componentes de membrana - lipídeos e proteínas)
Lesões irreversíveis
- Formação de bolhas na superfície (destacamento da membrana do citoesqueleto)
- ruptura (enfraquecimento decorrente da redução da síntese protéica e e alteração nos ácidos
graxos dos fosfolipídeos)
- Junções intercelulares frouxas ou desaparecem (alterações estruturais da membrana)
Mitocôndrias
- Condensação da matriz mitocondrial (deficiência de O2)
- Tumefação mitocondrial (expansão da câmara interna leva a redução do número
de cristas, que vão achatando até o desaparecimento completo - cristólise)
- Grânulos eletrondensos na matriz como material flocular (formados a partir
material lipoprotéico originado da destruição da membrana interna) ou cristais de
sais de cálcio
• Tumefação mitocondrial, conservando a arquitetura das cristas, é uma lesão
reversível. Perda das cristas e aparecimento de estruturas amorfas são indicativos
de lesão reversível.
Lisossomos
• Nas lesões reversíveis, ocorre apenas tumefação, mas sem modificação na
permeabilidade para as hidrolases.
• Quando a lesão celular é irreversível (morte celular), as enzimas
lisossômicas são liberadas no citosol.
• Contudo a morte celular pode ser desencadeada pela liberação de enzimas
lisossômicas nas células fagocitárias que englobam cristais de sílica ou de
urato, os quais perfuram o fagolisossomo e liberam suas enzimas no
citoplasma.
Retículo endoplasmático liso
• Nas lesões reversíveis ocorre dilatação das cisternas e a
proliferação induzida por substâncias metabolizadas no REL,
pois os sistemas enzimáticas aumentam suas atividades
quando sobrecarregados com o substrato
• Ex – hepatócitos de alcoólatras crônicos e de indivíduos com uso
prolongado de fenobarbital – citoplasma com aspecto em vidro
despolido
Núcleo
1) Membrana nuclear
- dilatação da cisterna perinuclear em conseqüência da expansão isosmóstica da
célula.
- espessamento da membrana interna
- Invaginações e tortuosidades
- Inclusões na cisterna perinuclear
- variações quantitativas e qualitativas nos poros
2) Alterações na cromatina
– a redução do pH intracelular induz ao aumento do espiralização da cromatina e
dua sua associação com histonas, promovendo seu agrupamento junto à
membrana
Núcleo
• Nas células mortas as alterações nucleares são facilmente
evidenciáveis:
• Picnose = representada pela condensação nuclear que forma massas
eletrodensas homogêneas
• Cariorrexe = fragmentação nuclear
• Cariólise = digestão da cromatina e perda de sua densidade eletrônica
Depleção de ATP
Morfologia da lesão celular reversível
1- Alteração gordurosa
Coração, fígado, rim (alcolismo, diabetes, deficiência nutricional, obesidade e envenenamento)
2- Alteração hialina
Acúmulo não específico de material proteináceo
3- Acúmulo de pigmentos exógenos
Pulmonar (carbono, silica e ferro)
Chumbo (plumbismo)
Prata (argiria)
4- Acúmulo de pigmentos endógenos
Melanina
Bilirrubina (anemia hemolítica, obstrução biliar, doenças hepáticas)
Hemossiderina (derivado da ferritina – hemossiderose local, sistêmica e hemnocromatose)
Lipofuscina
5- Calcificação patológica
Calcificação metastática (causada por hipercalcemia – hiperparatireoidismo, tumores
osteolíticos)
Calcificação distrófica (tecido previamente lesado – áreas de trauma, tuberculose, cicatrizes em
valvas cardíacas e lesões ateroscleróticas – não é causada por hipercalcemia, - cálcio sérico
está em concentrações normais)
Lesão REVERSÍVEL
LESÃO ISQUÊMICA E HIPÓXICA:
Seqüência simplificada de eventos e alterações
ultra-estruturais
HIPÓXIA
Tensão do O2 intracelular
Perda de fosforilação oxidativa pela mitocôndria
produção de ATP (fonte energia)
Descolamento dos
ribossomos do RER Glicólise anaeróbica (gera ATP a
partir do glicogênio)
Distúrbio da regulação do volume celular pela
membrana citoplasmática
Depleção de glicogênio
Acúmulo de ác. lático
Edema celular pH intracelular
Dilatação do REMitocôndrias aglomeração cromatina
Lesão IRREVERSÍVEL
1.Grave vacuolização das mitocôndrias
2.Extenso dano à membrana celular
3.Tumefação dos lisossomos
Grande influxo de Ca++
Lesão às membranas lisossômicas
Perda de proteínas e enzimas
Vazamento de suas enzimas para o
citoplasma e ativação das hidolases
Perda de metabólitos
Digestão enzimática dos componentes
celulares e alterações nucleares
Vazamento dasenzimas celulares para espaço extracelular e
entrada de macromoléculas na célula
Incapacidade de reverter a
disfunção mitocondrial
Lesão REVERSÍVEL
LESÃO ISQUÊMICA E
HIPÓXICA:
Seqüência simplificada de
eventos e alterações
ultra-estruturais
HIPÓXIA
Tensão do O2
intracelular
Perda de fosforilação oxidativa pela mitocôndria
produção de ATP (fonte energia)
Descolamento
dos
ribossomos do
RER
Glicólise anaeróbica (gera
ATP a partir do glicogênio)
Distúrbio da regulação do volume
celular pela membrana citoplasmática Depleção de glicogênio
Acúmulo de ác. lático
Edema celular pH intracelular
Dilatação do REMitocôndrias
aglomeração cromatina
Lesão IRREVERSÍVEL
1.Grave vacuolização das mitocôndrias
2.Extenso dano à membrana celular
3.Tumefação dos lisossomos
Grande influxo de Ca++
Lesão às membranas lisossômicas
Perda de proteínas e
enzimas
Vazamento de suas enzimas
para o citoplasma e ativação das
hidolases
Perda de metabólitos
Digestão enzimática dos
componentes celulares e
alterações nucleares
Vazamento das enzimas celulares para espaço
extracelular e entrada de macromoléculas na
célula
Incapacidade de
reverter a disfunção
mitocondrial
• Do grego “ cair fora” introduzida em 1972
• É uma forma distinta de morte celular ( morte programada)
• Manifestada pela condensação da cromatina
• Fragmentação do DNA
• Cuja a função é de:
• Deleção de células no desenvolvimento normal
• Organogênese
• Funcionamento imune
APOPTOSE
Conceito: Morte celular programada em tecidos normais como uma forma de regulação
da população celular
Morfologia da apoptose
Morfologia da apoptose
em células tumorais em epitélio escamoso
Nas hepatites virais apoptose necrose
normal
apoptose
(inicial)
apoptose
(tradia) necrose
Definição: Perda irreversível das atividades integradas da célula
MORTE CELULAR
- com consequente incapacidade de manutenção de seus mecanismos
de homeostasia
- isto é, perda do “equilíbrio” da célula com o seu meio.
•É a ação degradativa progressiva de enzimas sobre a célula letalmente lesada
levando a uma digestão enzimática da célula e desnaturação de proteínas, que
ocorrer após a morte celular
NECROSE
A etiologia da necrose envolve todos os fatores relacionados às agressões, podendo ser
agrupadas em agentes físicos, agentes químicos, agentes biológicos, Imunes e
Distúrbios Nutricionais :
1) Agentes físicos:
Ex.: traumatismos mecânicos
variações de temperatura
variações repentinas de pressão atmosférica
radiações ionizantes, que produzem radicais livres
2) Agentes químicos: compreendem substâncias tóxicas
Ex.:drogas, que podem produzir lesões celulares
venenos biológicos
arsênico, álcool, medicamentos, detergentes, fenóis
substâncias de uso diário:
- poluentes ambientais
- inseticidas
- herbicidas etc.
Etiologia das necroses:
3) Agentes biológicos: Ex.: vírus
parasitos
bactérias
protozoários
fungos
4) Mecanismos Imunes: Ex.:
- Reação anafilática
- Enfermidades auto-imunes
5 ) Distúrbios Nutricionais: Ex.:
- Deficiências nutricionais, especialmente def. vitamínicas
- Excesso de alimentos
LESÃO CELULAR E NECROSE
Morfologia da necrose
A soma das alterações degradativas intracelulares que ocorrem depois da morte das células
Morte celular seguida de autólise/ morte celular no organismo vivo
Autólise = processo de reações de degradação causada por enzimas intracelulares pertencentes a célula
Tipos de necrose:
Coagulativa
Liquefativa
Gangrenosa
Caseosa
Gordurosa
Fibrinóide
APOPTOSE
Morfologia da necrose
A) Tumefação celular B) Célula normal C) Necrose
Morfologia da necrose
Picnose
Cariorréxis
Cariólise
• Necrose Coagulativa
• Freqüentemente resultado da interrupção de sangue ocorrendo a
desnaturação das proteínas.
• Observado em órgãos com circulação arterial final e circulação colateral
limitada (coração e rim)
• Arquitetura geral preservada, exceto por alterações nucleares e citoplasma
com aspecto de substäncia coagulada (acidófilo, granuloso algo gelificado)
Necrose de Coagulação
É o tipo mais comum de necrose podendo ser chamada de Necrose Isquêmica
macroscopicamente:
- Amarelo pálido
- Sem brilho
- Limites mais ou menos precisos de forma irregular ou triangular, dependendo do órgão
atingido e do tipo de circulação.
Em 99% das vezes é dependente da obstrução de ramo arterial em órgão com circulação
terminal
Ø Na sua grande maioria a necroses de coagulação é observadas nos Infartos:
- Coração
- Rim,
- Baço
- Tumores de crescimento rápido
Necrose de Coagulação - Microscópica
Hepatócitos íntegros
Hepatócitos em necrose
Necrose de Coagulação - Microscópica
Necrose de Liquefação
Ao contrário da necrose de coagulação o tecido morto se encontra liquefeito
Ø Resulta da ação de enzimas hidrolíticas
- Com dissolução enzimática rápida e total do tecido morto
- Favorecida pela estrutura e constituição do mesmo.
Ø É característica de infecções bacterianas focais
- presença de grande quantidade de neutrófilos e outras células inflamatórias (os quais originam o pus)
• Necrose liquefativa
•observada freqüentemente no cérebro, supra-renal e mucosa
gástrica onde é causada pele interrupção vascular e em áreas
de infecção bacteriana (purulentas)
•Zona de necrose adquire consistência mole, semifluida ou
mesma liquefeita
O pús, é o resultado da agressão celular por agentes que evocam reação
inflamatória supurativa
- Quando localizado é denominado: Abscesso
- Se difuso, sem limites definidos: Flegmão
- Se em cavidade pré-formada, como toráxica, vesícula biliar, etc é
denominado: Empiema
Necrose de Liquefação
v É encontrada, principalmente, no Tecido Nervoso que é rico em lipóides, água e
enzimas lisossomais e pobre em proteínas
- Apresenta pouca capacidade de coagulação
- O que facilita a sua liquefação e amolecimento
microabscesso.
Pus
Pústula Abscesso
Meningite purulenta
Características:
Estrutura semelhante a “caseum” (queijo branco e fresco)
- Apresenta- se como:
Ø Massa amorfa e esbranquiçada
Ø Sem brilho e consistência pastosa
Ø Friável e seca
Ø Microscopicamente, o tecido exibe uma massa amorfa composta
predominantemente por proteínas.
Necrose Caseosa ou de Caseificação
Necrose caseosa
Necrose caseosa em tuberculose pulmonar. Esse tipo de necrose é caracterizado pela
perda dos contornos celulares, diferentemente da necrose por coagulação. No
citoplasma, bastante eosinofílico, notam-se também vacuolizações (setas).
Necrose Gordurosa enzimática
É uma forma de necrose do tecido adiposo na qual a gordura é
desdobrada pela ação de lipases pancreáticas
Mecanismo:
Lesão liberação de Lipases pancreáticas células adiposas liberando os
triglicerídeos, que são hidrolisados pela lipase pancreática, produzindo Ácidos Graxos
liberados se combinam com o Cálcio para produzir áreas brancas saponificadas.
Ocorre:
v No tecido peripancreático ( pancreatite aguda)
v No tecido gorduroso da glândula mamária
Ø Necrose Enzimática
Ø Esteatonecrose
Necrose enzimática gordurosa (NE) em pâncreas. Há intensa liberação de lipases
nesse órgão, as quais podem atingir o próprio tecido adiposo pancreático,
destruindo-o.
Corte longitudinal de pâncreas exibindo extensa área de necrose enzimática (NE).
Necrose do tecido adiposo
Necrose hemorrágica
É mais uma denominação macroscópica do que microscópica
Quando há presença de hemorragia no tecido necrosado.
Exemplos :
Ø Necrose hemorrágica no pulmão (geralmente por embolia)
Ø Necrose hemorrágica no cérebroNecrose fibrinóide
• Depósito de material proteináceo (fibrin like) nas paredes das artérias, observado
como parte de vasculites imuno-mediadas
Necrose gomosa
• Variedade da necrose por coagulação na qual o tecido necrosado assume aspecto
compacto e elástico como borracha (goma), ou fluido viscoso como a goma arábica
observada na sífilis tardia ou terciária (goma sifilítica)
Necrose fibrinóide (NF) em úlcera péptica (estomacal). O tecido necrosado apresenta
um aspecto hialino e está rodeado por infiltrado inflamatório (IC) (HE, 100X).
Necrose Gangrenosa (Gangrena)
As gangrenas são necroses que ocorrem com:
Isquemia
Liquefação
- bactérias geralmente anaeróbicas
- putrefação do tecido necrótico
É encontrada em tecidos de fácil acesso para as bactérias saprofíticas, tais como:
ü Pele
ü Pulmão
ü Intestino
ü Glândula mamária
Tipos de Gangrena : Seca, Úmida e Gasosa
Gangrena Seca
Desidratação dos tecidos necrosados secos e duros, semelhante a múmias
Mumificação
Localização em extremidades como:
ü Nariz
ü Orelha
üMembros
Características:
- Não apresentando o fator “dor”
- Apresentando macroscopicamente, linha demarcatória entre a área normal e o tecido necrosadas
- Côr pode variar de amarelo esverdeado à pardo enegrecido, em decorrência da decomposição local da
Hemoglobina
Etiologia:
- Causa isquêmica causada através do congelamento ou vasoconstrição.
- Gesso e bandagens muito apertadas;
- Ocorre fisiologicamente no Cordão Umbilical
Gangrena Úmida
Etiologia :
Causada por isquêmia e liquefação (proliferação de microrganismos)
Ocorre preferencialmente:
Nos pulmões:
Pneumonias agudas por aspiração de corpos estranhos;
Mucosa uterina:
Metrite purulenta e/ou morte fetal;
Intestino:
Evolução de apendicites e colecistites graves;
glândula mamária:
Mastite aguda por coliformes e/ou estafilococos
" É geralmente fatal, devido ao quadro de Toxemia Sistêmica
Gangrena úmida
Gangrena úmida
Gangrena Gasosa
É também conhecida como "Gangrena enfizematosa", "gangrena crepitante" ou "gangrena
bolhosa".
Quando o microrganismo infectante produz gás, como o Clostridium.
Característica:
Ação de bactérias anaeróbias gasógenas sobre o tecido necrosado
São causadas por bactérias anaeróbicas produtoras:
- De gás (H2, CO2, CH4, NH3, SH2),
- E ácido acético.
- De ácido butírico (de onde o odor característico de manteiga rançosa)
Conseqüências das Necroses
O tecido necrótico comporta-se como um corpo estranho (devido à liberação de Antígenos escondidos),
provocando uma reação inflamatória na tentativa de eliminar a área necrosada.
Absorção: Se a área afetada for mínima. Fagocitose por Macrófagos.
Drenagem: Se área for próxima à vias excretoras ou se ocorrer fistulação (Ruptura e drenagem de
abscessos/necrose coliquativa).
Cicatrização: Proliferação fibroblástica e substituição do parênquima necrótico por tecido
conjuntivo fibroso.
Calcificação distrófica: Deposição de sais de cálcio no tecido morto. Comum na necrose
caseosa.
Encistamento ou Seqüestro: Formação de pseudo-cistos, quando a área de necrose é ampla
limitando a absorção. Comum nas necroses do cérebro
Diferenças básicas entre apoptose e necrose
Características APOPTOSE
Morte Celular Programada
NECROSE
Morte Celular Acidental
Estímulo Fisiológico (Ativação de um
relógio bioquímico,
geneticamente regulado) ou
patológico.
Patológico (Agressão ou
ambiente hostil).
Ocorrência Acomete células individuais,
de maneira assincrônica.
Eliminação seletiva de células.
Acomete um grupo de células.
Fenômeno degenerativo,
conseqüência de lesão celular
severa e irreversível.
Reversibilidade Irreversível, depois da ativação
da endonuclease.
Irreversível, após o "ponto de
não retorno"- Deposição de
material floculento e amorfo na
matriz mitocondrial.
Morfologia:
•Célula
Enrugamento, projeções
digitiformes da membrana
celular e formação de corpos
apoptóticos.
Tumefação celular, perda da
integridade da membrana e
posterior desintegração.
Adesões entre células e
Membrana Basal
Perda (precoce) Perda (tardia)
Liberação de enzimas
lisossômicas
Ausente. Presente.
Fagocitose pelas células da
vizinhança
Presente, antes mesmo da lise
celular ("Canibalismo
celular").
Ausente - Macrofagocitose pode
ocorrer, após a lise celular.
Formação de cicatrizes Ausente. Pode ocorrer, se a área de necrose
for ampla.