PATOLOGIA GERAL
È literalmente, o estudo (logos) do sofrimento (pathos).
Patologia Geral
- Ciência básica/prática clínica,
- Estudo das alterações estruturais e funcionais nas células, tecidos e órgãos que dão origem ás doenças.
- Tenta explicar os “porquês” e as causas dos sinais e sintomas manifestados por pacientes, fornecendo fundamentações sólidas para assistência clínica e tratamento
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Patologia
- Patologia Geral – aborda as reações básicas das células e tecidos a estímulos anormais que geram doenças.
- Patologia Sistêmica (especial) – examina as respostas específicas de órgãos e tecidos especializados a estímulos bem definidos
Aspectos Básicos de um Processo Mórbido que formam o Cerne da Patologia:
- Causa – Etiologia,
- Patogenia – Os mecanismos do seu desenvolvimento,
- Alterações Morfológicas – Alterações estruturais induzidas nas células e órgãos do corpo,
- Importância Clínica – Conseqüências funcionais das alterações morfológicas.
Etiologia ou Causa
- Fatores etiológicos: intrínsecos ou genéticos e adquiridos(p.ex., infecciosos, nutricionais, químicos, físicos).
- Causa – diagnóstico – enfermidade – tratamento.
- Fatores genéticos – afecções – induzidas pelo ambiente – exerce influências – doenças genéticas.
Patogenia
- É a seqüência de eventos nas respostas das células ou tecidos ao agente etiológico, do estímulo inicial á expressão final da doença.
Alterações Morfológicas
- Alterações estruturais nas células ou tecidos que são típicas da doença ou diagnóstica do processo etiológico.
Perturbações Funcionais e Importância Clínica
- A natureza das alterações morfológicas e sua distribuição em diferentes órgãos ou tecidos determinam as manifestações clínicas ( sinais e sintomas), evolução e prognóstico da doença.
Célula Normal
- É confinada dentro de uma faixa razoavelmente estreita de função e estrutura por seus programas genéticos de metabolismo, diferenciação e especialização; por limitações das células vizinhas; e pela disponibilidade de substratos metabólicos. Entretanto, é capaz de dar conta das demandas fisiológicas normais – homeostase normal.
Se os limites da resposta adaptativa a um estímulo forem ultrapassados ou, em certos casos, quando a adaptação é impossível - lesão celular
A lesão celular é reversível até um certo ponto, mas, se o estímulo persistir ou for intenso, a célula atinge um ponto sem retorno e sofre lesão celular irreversível e morte.
Morte Celular
- É o resultado final da lesão celular,
- Maior conseqüência da isquemia, infecção, toxinas e reações imunes.
- Padrões morfológicos: necrose ( necrose de coagulação), apoptose.
Necrose/Necrose de Coagulação
- É o tipo mais comum de morte celular após estímulos exógenos ( isquemia, lesão química).
- Manifesta-se por tumefação intensa ou ruptura da célula, desnaturação e coagulação das proteínas citoplasmáticas e degradação das organelas celulares.
Apoptose
- Ocorre quando a célula morre mediante ativação de um programa de suicídio controlado internamente.
- É um processo destinado a eliminar células indesejáveis durante a embriogênese e em diversos processos fisiológicos.
- Características morfológicas - condensação e fragmentação da cromatina.
Respostas Celulares á Lesão
- Lesão Celular Aguda
- Lesão Reversível
- Morte Celular
Necrose / Apoptose
Alterações Subcelulares
- Adaptações Celulares
- Acúmulos Intracelulares
- Calcificações Patológicas
- Envelhecimento Celular
Causas de Lesão Celular
- Oxigênio,
- Agentes Físicos,
- Agentes Químicos,
- Agentes Biológicos,
- Mecanismos Imunes,
- Distúrbios Genéticos,
- Distúrbios Nutricionais,
- Envelhecimento.
Oxigênio
- Hipóxia ( O2 baixo) - anemias, envenenamento( CO, cianetos), insuficiência cardiorrespiratória.
- Anóxia ( O2 ausente) - afogamento.
- Isquemia ( falta de circulação) - trombos, embolos, aterosclerose, compressões.
- Radicais Livres.
Agentes Físicos
- Mecânicos - traumatismos,
- Temperatura - frio, calor,
- Pressão atmosférica - variações repentinas,
- Radiações ionizantes,
- Correntes elétricas
Agentes Químicos
- Venenos - mercuriais, arsênico, cianeto, fenóis, CCL4, agentes alquilantes etc,
- Drogas medicamentosas,
- Drogas não terapêuticas - álcool, narcóticos,
- Poluição do ar - tabagismo,
- Inseticidas, herbicidas, CO,
- Agentes inócuos em proporções inadequadas - sódio, glicose, O2.
Agentes Biológicos
Mecanismos Imunes
- Imunidade humoral - células B,
- imunidade celular - células T.
- Defesa contra agentes biológicos.
- As reações auto-antígenos endógenos sejam responsáveis por uma série de doenças auto-imunes.
- Reação Anafilática.
Distúrbios Genéticos
- Hereditários,
- Adquiridos.
- Lesão genética - Síndrome de Dawn (malformação congênita).
- Lesão genética - Substituição de um único aminoácido da hemoglobina S na anemia falciforme.
Distúrbios Nutricionais
- Avitaminoses - escorbuto,
- Desnutrição Protéico-Calórica - marasmo,
- Problemas Nutricionais Auto-infligidos (anorexia nervosa ou inanição auto-induzida)
- Os excessos de lipídios predispõem à aterosclerose.
- Subnutrição/Hipernutrição - composição da dieta
- Envelhecimento.
Lesão Celular - Princípios
- A resposta celular a estímulos nocivos depende do tipo de lesão, sua duração e sua intensidade. Lesão reversível - Baixas doses de toxina ou períodos breves de isquemia.
- As conseqüências da lesão celular dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula lesada. Perda do suprimento sangüíneo e hipóxia?
- Sistemas intracelulares vulneráveis - manutenção da integridade das membranas celulares, respiração aeróbica, síntese de proteínas, preservação da integridade do aparelho genético da célula.
Lesão Celular - Princípios(cont)
- Os elementos estruturais e bioquímicos da célula estão tão intimamente relacionados que; seja qual for o ponto preciso do ataque inicial, a lesão em um locus produz efeitos secundários generalizados.
- As alterações morfológicas da lesão celular tornam-se evidentes somente depois algum sistema bioquímico crucial dentro da célula ter sido atingido.
Mecanismos Bioquímicos Gerais - Lesão e Morte Celular.
- Depleção de ATP,
- Oxigênio e Radicais Livres derivados do Oxigênio,
- Cálcio intracelular e perda da Homeostase do cálcio,
- Defeitos da Permeabilidade da Membrana,
- Lesão Mitocondrial Irreversível.
DEPLEÇÃO de ATP
- É essencial a muitos processos sintéticos e degradativos dentro da célula - fosfato de alta energia:
- Transporte na membrana,
- Síntese de proteínas,
- Lipogênese,
- Reações de desacilação-reacilação - turnover de fofolipídios.
- O ATP é produzido de duas maneiras - Fosforilação oxidativa do ADP(mamíferos),
- Via Glicolítica - gera ATP na ausência de oxigênio usando glicose dos líquidos corporais ou da hidrólise de glicogênio.
A depleção de ATP e redução da síntese de ATP são conseqüências comuns da lesão isquêmica e tóxica.
Oxigênio e Radicais Livres Derivados do Oxigênio
- Célula/energia = redução do oxigênio molecular em água.
- Durante esse processo, pequenas quantidades de formas de oxigênio reativas parcialmente reduzidas são produzidas como um subproduto inevitável da respiração mitocondrial.
- Algumas dessas formas são radicais livres(espécies de oxigênio reativo) que podem danificar lipídos, proteínas e ácidos nucleicos-estresse oxidativo.
Cálcio Intracelular - Perda da Homeostase do Cálcio
- Cálcio livre no citosol < 0,1micromol (mitocôndrias e retículo endoplasmático)
- Cálcio extracelular = 1,3 milimol,
- Gradiente modulados por Ca2+, Mg2+ -ATPases dependentes de energia associadas á membrana,
- A isquemia e certas toxinas causam aumento da concentração citosólica de Ca. Devido ao influxo líquido de Ca2+ através da membrana plasmática e a liberação de Ca2+ das mitocondrias e ret. Endoplasmático.
Defeitos da Permeabilidade da Membrana
- A perda inicial da perm. Seletiva da membrana, levando a lesão franca da membrana, é uma característica constante de todas as formas de lesão celular.
- Tais defeitos podem advir de uma série de eventos que envolvem depleção de ATP e ativação das fosfolipases modulada pelo cálcio.
- Pode afetar a mitocondria, membrana plasmática e outras membranas celulares.
Lesão Mitocondrial Irreversível
- As células mamíferas são obrigatoriamente dependentes do metabolismo oxidativo para sobrevida, independente da capacidade glicolítica.
- São alvos de muitos estímulos nocivos - hipóxia, toxinas.
- Podem ser danificadas: pela elevação do Ca2+ citosólico, estresse oxidativo, degradação de fosfolipídios(fosfolipases A2).
- Uma lesão irreparável das mitocondrias destruirá as células.
Lesão Isquêmica
- É uma perda do suprimento sangüíneo por redução do fluxo arterial ou da drenagem venosa em um tecido.
- A isquemia compromete a oferta de substrato metabólicos(fornecidos pelo sangue corrente), incluindo a glicose.
- Lesa mais rapidamente que a hipóxia( prejudica a respiração oxidativa aeróbica).
O primeiro ponto de ataque da Hipóxia é a respiração aeróbica celular, isto é, a Fosforilação Oxidativa pelas mitocondrias.
Á medida que a tesão de oxigênio cai, há perda da fosforilação oxidativa e diminuição da geração de ATP.
A resultante depleção de ATP exerce efeitos difusos sobre muitos sistemas dentro da célula:
Bomba de Sódio
- A atividade da bomba de sódio depende de energia na membrana plasmática (Na+, K+ - ATPase) é reduzida.
- A falha desse sistema de transporte ativo, devido a uma concentração reduzida de ATP e aumento de atividade de ATPase, leva ao acúmulo de sódio no meio intracelular, com difusão do potássio para fora da célula.
- O ganho final do soluto é acompanhado por ganho isosmótico de água, tumefação celular e dilatação do retículo endoplasmático.
O Metabolismo Energético Celular é Alterado
- Quando os níveis de oxigênio baixa, a fosforilação oxidativa cessa e as células dependem da glicólise para produção de energia.
- A glicólise anaeróbica, visa manter as fontes de energia da célula, gerando ATP através do metabolismo de glicose derivado de glicogênio.
- Em conseqüência, as reserva de glicogênio são rapidamente exauridas.
- A glicólise resulta no acúmulo de ácido lático e fosfatos inorgânicos. Isso diminui o Ph intracelular.
O próximo fenômeno a ocorrer é a ruptura estrutural do aparelho de Síntese de Proteínas, manifestada por desprendimento dos ribossomas do RER e dissociação dos polissomas em monossomas, com conseqüênte redução da síntese de proteínas.
Se a hipóxia continuar, a depleção de ATP crescente causa deteriorização morfológica adicional: O citoesqueleto sofre dispersão, resultando na perda de características ultra-estruturais como as microvilosidades e a formação de bolhas na superfície celular. “Figuras de mielina”, oriundas da MP e organelas, podem ser vistas dentro do citoplasma ou no meio extracelular.
Nessa fase, as mitocôndrias geralmente estão tumefactas, devido a perda do controle do volume; o RE permanece dilatado; e toda a célula sofre tumefação acentuada, com concentração aumentada de água, sódio e cloreto e uma concentração reduzida de potássio.
Se o oxigênio for restaurado, todas essas perturbações são reversíveis, caso persista sobrevém uma Lesão Irreversível.
A lesão irreversível está associada morfologicamente a tumefação intensa das miticôndrias, lesão extensa da MP e tumefação dos lisossomas.
No miocárdio, estas são indicações de lesão irreversível e podem ser encontradas 30 a 40 minutos após isquemia.
Dois fenômenos caracterizam a irreversibilidade de maneira consistente: o primeiro é a incapacidade de reverter a disfunção mitocôndrial que causa depleção acentuada de ATP, e o segundo é o desenvolvimento de perturbações profunda na função da membrana.
*Um grande volume de evidências indica que a lesão da membrana é um fator crucial na patogenia da lesão celular irreversível.
A hipóxia afeta a fosforilação oxidativa e, por conseguinte, a síntese de suprimentos vitais de ATP. A lesão da membrana é crucial para o desenvolvimento da lesão celular letal, e o cálcio é um mediador importante das alterações bioquímicas e morfológicas que levam á morte celular.
Padrões de Lesão Celular Reversível - MO
- Tumefação celular e Degeneração gordurosa.
- A tumefação celular aparece sempre que as células são incapazes de manter a homeostase iônica e hídrica.
- Degeneração Gordurosa ocorre na lesão hipóxiae em várias formas de lesão tóxica ou metabólica. Manifesta-se pelo aparecimento de vacúolos lipídicos pequenos ou grandes no citoplasma.
Morfologia
- Ao exame microscópio, pode-se ver pequenos vacúolos claros dentro do citoplasma - alteração hidrópica ou degeneração vacuolar.
- A tumefação celular é reversível.
- Alterações ultra-estruturais: alteração da membrana plasmática ( formação de bolhas,distorçaõ das microvilosidades, criação de figuras mielínicas, afrouxamento das fixações intercelulares ), alterações mitocondriais (tumefação) , dilatação do RE, alterações nucleares.
LESÃO DE ISQUEMIA/REPERFUSÃO
- A restauração do fluxo sangüíneo para tecidos isquêmicos permite a restauração das células caso elas tenham sofrido lesão reversível, ou não afeta o prognóstico caso já tenha ocorrida lesão celular irreversível.
- De acordo, com a intensidade e duração do insulto isquêmico, números variáveis de células podem continuar a morrer após a recuperação do fluxo sangüíneo, por necrose ou por apoptose.
- A lesão de isquemia/reperfusão é um processo clinicamente importante em distúrbios como infarto do miocárdio e acidente vascular cerebral, podendo ser acessível a intervenções terapeuticas.
Como a lesão de Reperfusão Ocorre?
- Várias células isquêmicas estão estruturalmente intactas, isto é, ainda não estão necróticas, mas bioquimicamente comprometidas e perdem a integridade durante a reperfusão.
- Novos processos lesivos são desencadeados durante a reperfusão, causando a morte de células que, de outro modo, poderiam ter se recuperado:
Mecanismos:
- Uma lesão nova pode ser desencadeada durante a reoxigenação por aumento da geração de radicais livres de oxigênio por células parenquimatosas e endoteliais e leucócitos infiltrantes.
- As espécies reativas de oxigênio podem promover a transição da permeabilidade mitocondrial.
- A lesão isquêmica está associada á produção de citocinas e ao aumento da expressão de moléculas de aderência por células parenquimatosas e endoteliais hipóxicas.
Lesão Celular Induzida por Radicais Livres:
- São espécies químicas que possuem um único elétron não-pareado em órbita externa.
- A energia criada por essa configuração instável é liberada através de reações com moléculas, como substâncias químicas inorgânicas ou orgânicas - proteínas, lipídios e carboidratos.-particularmente com moléculas essenciais das membranas e ac. Nucleicos.
- RL desencadeiam reações autocatalíticas através das quais as moléculas que reagem com eles são convertidas em radicais livres e propagam a cadeia de lesão.
Os RL podem ser desencadeados dentro das células por:
- Absorção de energia radiante (p.ex., luz ultravioleta, raios X).
- Metabolismo enzimático de substância químicas exógenas ou drogas ( p.ex., tetracloreto de carbono),
- Reações de redução-oxidação que ocorrem durante processos metabólicos normais.
Efeitos dessas espécies reativas:
- Peroxidação lipídica das membranas,
- Modificação oxidativa das proteínas,
- Lesões do DNA.
Inativação dos RL
- Antioxidantes ( vit. Lipossolúveis E e A, ac. Ascórbico.)
- Enzimas ( catalase, superóxido-dismutases, glutationa-peroxidase).
Substância química - metabólitos tóxicos reativos - atuam sobre células-alvo.
Essa modificação costuma ser realizada pelas oxidases de função mista do citocromo P-450 no retículo Endoplasmático liso do fígado.
Embora esses metabólitos possam causar lesão da membrana e lesão celular por ligação covalente direta á proteína e lipídios da membrana, o mecanismo mais importante de lesão da membrana envolve a formação de radicais livres reativos e subseqüente oxidação lipídica.
A exportação de lipídios dos hepatócitos é reduzida devido á incapacidade de sintetizar apoproteínas para formar complexos com triglicerídios, o que facilita a secreção de Lipoproteínas.
A Necrose refere-se a um espectro de alterações morfológicas que sucedem a morte celular no tecido vivo, em grande parte resultantes da ação degradativa progressiva de enzimas sobre a célula letalmente lesada.
É o correlato macroscópico e histológico da morte celular que ocorre no contexto de uma lesão exógena irreversível.
Sua manifestação mais comum é necrose de coagulação, caracterizada por desnaturação das proteínas citoplasmáticas, degradação das organelas celulares e tumefação celular.
Morfologia
- A aparência morfológica da necrose resulta de dois processos essencialmente concomitantes: 1. Digestão enzimática da célula e 2. Desnaturação de proteínas.
- As enzimas catalíticas provêm dos lisossomas das próprias células mortas - digestão enzimática - autólise. Quando provêm dos lisossomas de leucócitos imigrantes - heterólise.
Morfologia da Necrose
- Células necróticas mostram eosinofilia aumentada,
- Célula com aparência homogênea mais vítrea,
- Citoplasma vacuolizado e parece roído por traças.
- Calcificação das células mortas.
- Núcleo: a basofilia pode esmaecer ( cariólise),
- picnose- retração nuclear e aumento da basofilia, cariorrexe - o núcleo sofre fragmentação.
Tipos de Necrose (Padrões Morfológicos)
- Coagulação,
- Liquefação,
- Caseosa,
- Gordurosa,
- Gomosa,
- Hemorrágica,
- Fibrinóide,
- Gangrenosa.
Necrose de Coagulação
- Quando a desnaturação é o padrão primário.
- Tipo mais comum.
- Representam necroses observadas nos infartos, como aqueles que ocorrem no coração, rim e baço e nos tumores de crescimento rápido, queimaduras e nas lesões produzidas por ácidos e bases fortes.
- MO ( preservação do contorno básico da célula, acidofilia do citoplasma, picnose, cariorrexe, cariólise.
Necrose de Liquefação
- É típica de infecções bacterianas focais.
- A morte hipóxica de células dentro do SNC é por necrose liquefativa.
- Digestão( enzimas hidrolíticas) de células mortas e a transformação do tecido em uma massa viscosa líquida.
Necrose Caseosa
- É uma forma distintiva de NC, é encontada com maior freqüência em focos de infecção tuberculosa.
- O termo caseoso origina-se da aparência macroscópica(branco e semelhante a queijo) da área de necrose.
- Ao exame microscópico, o foco necrótico aparece como detrítos granulares amorfos compostos de células fragmentadas e coaguladas dentro de uma borda inflamatória nítida - reação granulomatosa.
Necrose Gordurosa
- Esteatonecrose - ocorre no tecido adiposo.
- É o resultado da ação lítica de enzimas pancreáticas(necrose gordurosa enzimática), ou como conseqüência da agressão mecâ nica traumática no tecido gorduroso(N. gordurosa taumática.)
- Macroscópica - pingos de velas ou depósito de giz branco sobre o tecido adiposo.
- Microscópico - focos com contornos sombredos de adipócitos necróticos, circundados por uma reação inflamatória.
Necrose Hemorrágica
- Predomina no local necrótico uma grande quantidade de sangue.
Necróse Gomosa
- Rara, tipo de n. coagulação
- Encontrado na sífilis tardia ou terciária e na sífilis congênita - goma sifilítica,
- A área necrótica apresenta-se compacta, uniforma e elástica, como uma goma, isto é, uma borracha, ou mais raramente fluida viscosa como a goma arábica.
Necrose fibrinóide
- Pode acontecer nas paredes dos vasos nos casos de hipertensão arterial malígna, na poliartrite nodosa e no lupus eritematoso.
- A necrose é representada por alteração granular, eosinofílica da parede vascular.
- Histologicamente: demonstra-se fibrina na parede.
Necrose Gangrenosa
- Gangrena é um tipo de n. considerada uma evolução de uma n. de coagulação(isquêmica).
- São necroses que ocorrem sempre ás custas do somatório de dois fenômenos anatomopatológicos: isquemia e liquefação ás custas de bactérias e leucócitos ( putrefação do tec. Necrótico).
APOPTOSE
“ Cair fora”.
“Cair das Folhas”
APOPTOSE
- Reconhecida em 1972 - morfologia distintiva.
(Australiano-John Kerr)
- È uma forma de morte celular destinada a elimunar células do hospedeiro indesejáveis através da ativação de uma série coordenada e programada internamente de eventos executados por um conjunto exclusivo de produtos gênicos.
- Autodestruição ativa de células, espontâneo, como se as células cometessem suicídio, uma vez, que sua função não é mais necessária.
Ocorrência:
- Durante o desenvolvimento.
- Como um mecanismo homeostático para manter as populações celulares nos tecidos.
- Como um mecanismo de defesa, como nas reações imunes.
- Quando as células são lesadas por uma doença, ou agentes nocivos.
- No envelhecimento.
A apoptose é responsável por numerosos eventos fisiológicos, adaptativos e patológicos:
Uma característica marcante é que a apoptose é “silenciosa” . Não há, como na necrose, o “alvoroço” da inflamação.
As células apoptóticas – Macrófagos =ingeridas antes da sua desintegração. Isso evita o derrame do conteúdo celular, não havendo inflamação e lesão de tecido, garantindo o seu funcionamento normal.
APOPTOSE
- A destruição programada de células durante a embriogênese.
- Involução dependente de hormônio no adulto, como a degradação de células endometriais durante o ciclo menstrual.
- Deleção celular em populações de células em proliferação, como nos epitélios das criptas intestinais.
- Morte celular em tumores, em tumores em regressão, e de crescimento celular ativo.
Cont. Apoptose
- Morte de neutrófilos durante uma resposta inflamatória aguda.
- Morte de células imunes, lifócitos B e T após depleção de citocinas.
- Morte celular induzidas por células T citotóxicas, como na rejeição imune celular.
- Atrofia patológica em órgão parenquimatoso após obstrução ductal( pancreas).
- Lesão celular em certas doenças virais (hepatite viral)
- Morte celular produzida por uma veriedade de estímulos nocivos.
Morfologia - Apoptose
- Retração Celular - a célula exibe um tamanho menor, o citoplasma é denso, as organelas mais compactadas.
- Condensação da Cromatina - característica mais marcante. A cromatina agrega-se na periferia, sob a membrana nuclear, em massas densas de forma e tamanhos diversos. O núcleo pode romper-se, produzindo dois ou mais fragmentos.
Morfologia - Apoptose
- Formação de Bolhas Citoplasmáticas e Corpúsculos Apoptóticos.
- Fagocitose das células ou corpúsculos apoptóticos.
Apoptose
- Certas PROTEASES, chamadas de CASPASES(nome derivado da cisteína-protease que cliva) têm papel central na apoptose.
- A família já tem 14 integrantes.
- Ao ser ativada, uma caspase iniciadora cliva outras, em sequência , até gerar uma caspase executora. Esta destroi proteínas essenciais á célula, ativa proteínas tóxicas ou destroi proteínas que protegem a célula da apoptose.
- Genes: Bcl-2 protege as células de morte programada. P53 desencadeia a apoptose.
Apoptose Insuficiente
- Câncer :câncer de mama, linfomas, carcinomas, câncer de ovário e câncer de próstata.
- Doenças auto-imunes: LES,
- Infecções viróticas: herpesvírus, adenovírus, poxvírus
Apoptose Excessiva
- AIDS
- Doenças Neurodegenerativas: Parkinson, Alzheimer
- Lesões Isquêmicas: infarto do miocárdio, AVC
- Doenças do fígado induzidas por toxinas: Álcool.
*CRISTIANO CARLOS DE MELLO*