06/03 Adaptações celulares

Página 1

Trata-se de alterações reversíveis em tamanho, número, fenótipo, atividade metabólica ou funções das células em respostas a alterações do seu ambiente.

HIPERTROFIA

Aumento do tamanho das células - devido à síntese de mais componentes estruturais - , resultando em aumento do tamanho do órgão.

Células divisíveis sofrem hipertrofia e hiperplasia, enquanto células incapazes de divisão (a exemplo de fibras miocárdica) só sofrem hipertrofia.

Pode ser FISIOLÓGICA ou PATOLÓGICA.

Causa: aumento da demanda funcional ou por estimulação de hormônios e fatores de crescimento.

HIPERTROFIA MUSCULAR

Células musculares estriadas esqueléticas e do coração possuem capacidade limitada de divisão, respondendo ao aumento da demanda metabólica principalmente por hipertrofia. Músculo é mais comumente estimulado por aumento da carga de trabalho., enquanto o coração é estimulado por sobrecarga hemodinâmica crônica (hipertensão arterial ou valva deficiente).

Útero gravídico: induzido por hormônios estrogênicos que agem em seus receptores situados nas fibras musculares lisas, resultando em aumento de síntese proteica.

MECANISMOS

Fatores de indução: sensores mecânicos agindo juntamente a fatores de crescimento (TGF-beta e IGF-1) e agentes vasoativos (agonistas alfa-adrenérgicos, endotelina-1 e angiotensina-1).

Vias: via do fosfoinositídio 3-cinase/Akt (hipertrofia fisiológica induzida por exercício) e em cascata da proteína G ligada a receptores (hpertrofia patológica, induzida por fatores de crescimento e vasoativos).

Associa-se também a mudança de proteínas contráteis para uma forma fetal ou neonatal (isoforma alfa da cadeia pesada da miosina é substituída por beta, com contração lenta e energeticamente econômica) e à reexpressão de genes expressos somente no desenvolvimento inicial (p.ex. FNA - Fator Natriurético Atrial no coração embrionário. Causa secreção de sal pelo rim, reduzindo a pressão arterial e atuando no sentido de reduzir a carga hemodinâmina).

HIPERTROFIA CARDÍACA - fim

Quando o aumento da massa muscular deixa de ser capaz de compensar a sobrecarga.

Alterações regressivas: lise e perda de elementos contráteis miofibrilares. Em casos extremos, morte de miócitos por apoptose ou necrose.

Uma adaptação ao estresse pode progredir para lesão celular funcionalmente significativa, se o estresse não for aliviado..

HIPERTROFIA SELETIVA A ORGANELA

Indivíduos tratados com drogas como os barbitúricos exibem hipertrofia do REL dos hepatócitos, que aumentam a sua quantidade de enzimas (oxidases, responsáveis por desintoxicar as drogas). A adaptação a uma droga resulta, gradualmente, em menor resposta à droga, aumentando a capacidade de metabolizar outras drogas (p.ex., ingestão de álcool leva a níveis reduzidos de barbitúricos).

Conclusão: a via mediada por P-450, embora conhecida por sua desintoxicação, pode tornar-se mais lesiva.

Variações genéticas influenciam a atividade do P-450 e, portanto, a sensibilidade dos diferentes indivíduos a várias drogas.

Página 2

HIPERPLASIA

Aumento do número de células em um órgão ou tecido. Frequentemente ocorre junto à hipertrofia e é induzida pelo mesmo estímulo externo.

Consiste em uma resposta característica a infecções virais, como os papilomavírus, que causam verrugas cutâneas e várias lesões de mucosa compostas por massas de epitélio hiperplásico.

FISIOLÓGICA

Divide-se em:

Hormonal - aumenta a capacidade funcional de um tecido quando necessário. Exemplo> proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez., acompanhada por hipertrofia das células epiteliais glandulares.

Compensatória - aumenta a massa de um tecido após lesão ou ressecação parcial. Exemplo: "Mito de Prometeu", capacidade de regeneração do fígado.

PATOLÓGICA

É causada por excesso de hormônios ou fatores de crescimento atuando em células-alvo.

Por exemplo, há a hiperplasia endometrial, induzida por hormônio. Após o período menstrual, ocorre um surto rápido de atividade proliferativa do epitélio estimulada por hormônios hipofisários e estrogênio ovariano, sendo detida pela progesterona. No entanto, o equilíbrio E/P é alterado, resultando em aumento absoluto ou relativo de E, com consequente hiperplasia de glândulas endometriais. É a causa mais comum do sangramento menstrual anormal.

Os mecanismos de controle do crescimento tornam-se desregulados ou insuficientes devido a aberrações genéticas = HIPERPLASIA É DIFERENTE DE CÂNCER, MAS HIPERPLASIA PATOLÓGICA É UM SOLO FÉRTIL PARA A PROLIFERAÇÃO CANCEROSA.

MECANISMO

Fatores: fatores de crescimento ou surgimento de novas células a partir de células-tronco teciduais.

Exemplo: hepactomia parcial. Ocorre produção de fatores de crescimento que se ligam a receptores nas células sobreviventes, ativando vias de sinalização que estimulam a proliferação. No entanto, havendo comprometimento da capacidade proliferativa (como ocorre em hepatites, por exemplo), hepatócitos regeneram-se a partir de células-tronco intra-hepáticas.

Página 3

ATROFIA

Redução de tamanho de um órgão ou tecido, resultando na diminuição de tamanho ou número de células.

Pode ser FISIOLÓGICA (comum durante o desenvolvimento normal, como notocorda e ducto tireoglosso ou útero após o parto) ou PATOLÓGICA.

CAUSAS

Redução da carga de trabalho, como no caso de um osso fraturado e imobilizado ou uma internação de repouso completo no leito. A redução inicial de tamanho é reversível quando a atividade é reiniciada. Em desuso mais prolongado, por sua vez, as fibras esqueléticas diminuem em número por apoptose, assim como em tamanho, sendo acompanhada por reabsorção óssea, causando a Osteoporose por desuso.

Perda de inervação. Uma lesão dos nervos leva à atrofia das fibras musculares por ele supridas, dada a desregulação de seu metabolismo e função normal.

Diminuição do suprimento sanguíneo, causada por doença oclusiva arterial. Na idade adulta avançada, aterosclerose leva à redução do suprimento sanguíneo do cérebro, resultando em atrofia progressiva.

Nutrição inadequada. Desnutrição proteico-calórica profunda, após depleção de outras fontes de reserva com o om´sucula, leva ao uso do MEE como fonte, resultando em emaciação muscular acentuada (caquexia). É observada em pacientes com doenças inflamatórias crônicas (produção excessiva de TNF, responsável por perda de apetite e depleção lipídica) e câncer.

Perda de estimulação endócrina. Como exemplo, a atrofia fisiológica do endométrio, epitélio vaginal e mama por perda de estimulação estrogênica durante a menopausa.

Pressão, como no caso de um tumor benigno em crescimento comprimindo tecidos saudáveis circundantes. Nesse caso, é resultado de alterações isquêmicas.

ALTERAÇÕES CELULARES

Diminuição no tamanho da célula e das organelas, reduzindo necessidades metabólicas o suficiente para permitir a sobrevivência - menos mitocôndrias, miofilamentos e RER = função diminuída, mas não morte. No entanto, a atrofia por redução gradual de suprimento sanguíneo pode resultar em lesão irreversível e morte por apoptose.

MECANISMOS

Redução de síntese proteica e aumento da degradação > Redução da atividade metabólica

Via ubiquitina-proteassoma: ativação de ligases de ubiquitina, que ligam o peptídeo a proteínas celulares, tornando-as alvo para a degradação nos proteassomas. Ocorre também em proteólise acelerada observada na caquexia do câncer.

Acompanhada por autofagia (processo no qual células privadas de alimento digerem seus próprios componentes na tentativa de encontrar nutrientes e sobreviver), com aumento do número de vacúolos autofágicos revestidos por membrana co fragmentos de todos os componentes celulares. Vacúolos fundem-se com lisossomos e seus conteúdos são digeridos por enzimas. Alguns restos resistem como corpúsculos residuais revestidos por membrana, permanecendo como sarcófago no citoplasma. Um exemplo são os grânulos de lipofuscina, conferindo como grânulos de descoloração castanha (atrofia parda).

Página 4

METAPLASIA

Alteração reversível na qual um tipo celular diferenciado é substituído por outro.

Substituição adaptativa de células sensíveis ao estresse por tipos celulares mais capazes de suportar o ambiente hostil.

METAPLASIA EPITELIAL

COLUNAR PARA ESCAMOSA - mais comum.

Exemplos:

Trato respiratório (traqueia e brônquios) em resposta à irritação crônica ou deficiência de vitamina A

Ductos excretores de glândulas salivares, pâncreas ou ductos biliares em resposta a cálculos. O epitélio escamoso é mais resistente e capaz de sobreviver a circunstâncias de estresse. No entanto, perdem-se mecanismos de proteção contra infecções (produção de muco e ação dos cílios).

As influências que predispõem à metaplasia, se persistirem, podem iniciar a transformação maligna no epitélio metaplásico.

ESCAMOSO PARA COLUNAR

Esôfago de Barrett: epitélio pseudoestratificado escamoso do esôfago é substituído por epitélio colunar simples da cárdia sob influência do refluxo gástrico.

Podem evoluir para carcinomas glandulares (adenocarcinomas).

METAPLASIA DO TECIDO CONJUNTIVO

Formação de cartilagem, osso ou tecido adiposo em tecidos que não os contêm.

Exemplo: Miosite ossificante (formação de osso no músculo após hemorragia intramuscular).

MECANISMO

Células-tronco reprogramadas em tecidos normais ou células mesenquimais indiferenciadas presentes no tecido conjuntivo > sinais gerados por citocinas, fatores de crescimento e componentes de matriz extracelular no ambiente das células > expressão de genes > Via específica de diferenciação.

DEFICIÊNCIA OU EXCESSO DE VITAMINA A: ácido retinoico regula diretamente a transcrição do gene através de receptores retinoides nucleares, os quais podem influenciar a diferenciação de progenitores derivados de células-tronco no tecido.

Página 5

Questões

Discorra sobre o que são adaptações celulares e sua importância em termos fisiológicos e patológicos.Adaptações celulares são alterações reversíveis em tamanho, número, fenótipo, atividade metabólica ou funções das células em resposta a um estímulo externo. Adaptações fisiológicas são respostas celulares que visam uma melhor adaptação ao estímulo gerado por hormõnios e mediadores químicos, enquanto adaptações patológicas consistem em respostas ao estresse, permitindo a célula escapar de uma lesão a partir de modificações funcionais e estruturais..

Discrimine as adaptações celulares cuja patogenia é baseada em A) crescimento celular, B) proliferação celular, ou C) diferenciação celular. Defina cada adaptação classificada em uma dessas três categorias.

a) Modificações no tamanho da célula. Nesse caso, constam a hipertrofia (aumento do tamanho das células) e atrofia (redução no tamanho das células.

b) Modificações no número de células. Diferenciam-se em hiperplasia (aumento do número de células) e involução (redução no número de células).

c) Modificações na diferenciação das células. Podem ser metaplasia (transição de uma célula diferenciada para outra diferenciada) ou displasia (transição de uma célula diferenciada para outra indiferenciada).

Discuta pelo menos dois contextos patológicos distintos para atrofia, hipertrofia, hiperplasia e metaplasia. Adicionalmente, descreva sucintamente os achados histopatológicos esperados nas lesões ocorrendo em cada um dos contextos abordado.

A atrofia muscular estriada esquelética, comumente associada ao desuso, assim como a atrofia do miocárdio, associada à isquemia do tecido, é caracterizada microscopicamente por fibras musculares afuniladas e reduzidas, com consequente maior espaço intercelular. A hipertrofia fisiológica do útero é caracterizado no microscópico com células roliças e grandes, tal qual a hipertrofia miocárdica resultante do aumento da pressão arterial. A hiperplasia prostática benigna é caracterizada por aumento e justaposição das glândulas prostáticas, enquanto a hiperplasia simples endometrial é caracterizada por uma leve aglomeração glandular e dilatação glandular cística. A metaplasia característica do trato respiratório associada ao fumo caracteriza-se pela mudança do epitélio dos brônquios, de pseudoestratificado colunar para escamoso estratificado, enquanto o Esôfago de Barret é a transição entre o epitélio escamoso estratificado para epitélio colunar simples.