Lesão celular

1. Lesão e morte celular

Nathalia Fuga – Patologia
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Lesão e morte celular


1 Definição de Patologia
2 Lesão celular
A – Reações ao estresse persistente e à lesão celular
B – Lesão Reversível
- edema
- esteatose
C – Lesão Irreversível
- necrose
- apoptose
3 Gangrena

1 – Definição
Patologia é o estudo dos transtornos das moléculas, células, tecidos e funções
que ocorrem nos organismos vivos em resposta a agentes lesivos ou eventos carenciais.
Essas respostas muitas vezes comprometem a saúde, levando à doença.
Dentre os agentes causadores de doença, podemos citar: microorganismos
patogênicos, formas variadas de energia (radiação, calor), privação de proteínas,
influência de fatores genéticos.
Alguns processos de defesa, como a inflamação, representam uma forma de
defesa do organismo para salvar a vida do indivíduo. Em alguns casos, esses
mecanismos neutralizam o agente lesivo e não ocorre a doença de forma clinicamente
detectável. Em outros casos podem ocorrer reações.
Quando as respostas não são eficientes ocorre o aparecimento de sinais
(alterações visíveis) e sintomas (anormalidades sistêmicas). Portanto, as reações que
ocorrem em resposta a um agente lesivo podem variar de despercebidas até graus
variáveis e podem ser benéficas ou danosas.

2 – Lesão celular

Apesar do ambiente em que vivemos apresentar muitas variações, como
temperatura, umidade atmosférica, pressão atmosférica, o ambiente onde nossas células
estão, o interstício, apresenta poucas alterações. Isso ocorre porque somos dotados de
mecanismos capazes de proteger e regular as atividades vitais.

Em algumas situações, como uma demanda por maior trabalho das fibras
musculares, pode ocorrer adaptação celular a esse meio hostil. Estas adaptações podem
ocorrer em situações normais como a gravidez (hiperplasia dos ácinos mamários),
menopausa (atrofia do endométrio) ou situações anormais, como ocorre na hipertensão
arterial, por causa do aumento da resistência vascular periférica e que produz hipertrofia
cardíaca. Caso este estímulo nocivo seja mais intenso ou mais prolongado, a capacidade

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A resposta celular depende do tipo da agressão, sua duração e sua intensidade.

As consequências da agressão à célula dependem do tipo celular, estado e adaptabilidade da
célula agredida.
Em resposta a um estresse persistente a célula morre ou se adapta.

As lesões celulares causam alterações bioquímicas e funcionais em um ou mais componentes
celulares, levando a alteração de uma ou mais funções celulares.
adaptativa da célula é excedida e ocorre lesão celular, que pode ser reversível ou
irreversível.

- lesão celular reversível: ocorre quando a célula agredida pelo estímulo
nocivo sofre alterações funcionais e morfológicas, porém mantém-se viva, recuperando-
se quando o estímulo nocivo é retirado ou cessa.
- lesão celular irreversível: ocorre quando a célula torna-se incapaz de se
recuperar depois de cessada a agressão, caminhando para a morte celular.

As principais causas de lesão celular são:
1) Privação de oxigênio (hipóxia ou anóxia) - asfixia, altitudes extremas
2) Isquemia - obstrução arterial.
3) Agentes físicos - trauma mecânico, queimaduras, radiação solar.
4) Agentes químicos - álcool, medicamentos, poluentes ambientais, venenos.
5) Agentes infecciosos - vírus, bactérias, fungos.
6) Reações imunológicas - doenças auto-imunes, reação anafilática.
7) Defeitos genéticos - anemia falciforme.
8) Alterações nutricionais - obesidade, má-nutrição.

Os mecanismos de lesão celular podem ser:
1) Depleção do ATP
Quando ocorre diminuição do ATP (por anóxia, isquemia, envenenamento),
ocorre falha nas bombas de sódio e potássio, que são localizadas na
membrana celular, levando a entrada de Na e água, o que causa edema
intracelular. Esse é o início da falência celular, pois todos os mecanismos
dependentes de energia são afetados, podendo ocorrer morte celular.
2) Lesão mitocondrial
Lesões celulares frequentemente são acompanhadas por alterações
morfológicas das mitocôndrias. As mitocôndrias são lesadas por diversos
mecanismos, e essas lesões podem levar a morte celular por diminuição na
produção de energia.

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3) Influxo de cálcio para o citosol e perda da homeostase do cálcio
A homeostase do cálcio é indispensável para a manutenção das funções
celulares. A falência da bomba de cálcio promove a sua entrada para a célula
e seu acúmulo no citoplasma. O cálcio promove a ativação de diversas
enzimas que promovem a inativação do ATP (ATPases), lise das membranas
celulares (fosfolipases), lise das proteínas estruturais e das membranas
(proteases) e fragmentação da cromatina (endonucleases).
4) Acúmulo de radicais livres do oxigênio
Como conseqüência do metabolismo celular normalmente há formação de
pequena quantidade de radicais livres, que tem potencial lesivo para as
células. Estas possuem mecanismos de defesa que evitam danos por estes
radicais livres (vitamina C, catalase, superóxido-dismutases, glutation
peroxidase, ferritina, ceruloplasmina). Porém um desequilíbrio neste sistema
(aumento da formação e/ou diminuição da inativação) pode levar a lesões
celulares.
5) Defeitos na permeabilidade das membranas
A perda da permeabilidade seletiva das membranas celulares causa uma série
de transtornos à célula, permitindo a entrada ou escape de substâncias. Esta
lesão pode ser causada por falta de energia (isquemia) ou por lesão direta por
toxinas, vírus, substâncias químicas, fragmentos do complemento, etc. Os
mecanismos bioquímicos envolvidos são: disfunção mitocondrial, perda de
fosfolipídios das membranas, anormalidades no citoesqueleto, radicais livres,
subprodutos da fragmentação dos lipídios.

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Na clínica atrofia é conhecida como diminuição do volume e/ou da função de um órgão. É
necessário estabelecer a diferença de atrofia de um órgão e atrofia celular. A atrofia de um órgão pode
ocorrer por atrofia reversível das células que compõe esse órgão ou pela perda irreversível dessas
células.
A hipertrofia de um órgão pode ser
causada por aumento do tamanho das células
(hipertrofia celular), pelo aumento do número de
células (hiperplasia) ou por ambos.

A – Reações ao estresse persistente e à lesão celular
A resposta celular à uma lesão subletal pode levar a uma adaptação celular ao
meio adverso em que ela está inserida. A célula pode apresentar diferentes respostas
adaptativas:

1) Atrofia: é uma resposta adaptativa em que a célula diminui de volume e paralisa
suas funções diferenciadas, reduzindo sua necessidade de energia ao mínimo.
As causas de atrofia são:
- redução da demanda funcional:
imobilização de um membro, tempo
prolongado em leito.
- suprimento inadequado de oxigênio: a
interferência no suprimento sanguíneo de
uma determinada área é conhecida como
isquemia. Quando ocorre uma isquemia
total, temos morte celular, entretanto
quando ela é parcial, ocorre a atrofia por
diminuição de oxigenação e consequentemente de produção de energia.
- nutrientes insuficientes: a inanição ou a desnutrição levam a atrofia,
principalmente muscular.
- interrupção dos sinais tróficos: alguns tecidos respondem a ação de determinados
hormônios. No caso da retirada da glândula que produz esse hormônio, podemos ter
atrofia. Por exemplo: o câncer prostático é altamente responsivo a testosterona, o
uso de antagônicos desse hormônio faz com que ele regrida.
- envelhecimento: com a idade, o tamanho de todos os órgãos parenquimatosos
tende a diminuir (atrofia senil).


2) Hipertrofia: é uma resposta aos sinais tróficos ou a uma demanda funcional e
gera aumento do volume da célula acompanhado por maior capacidade funcional. A
hiperplasia pode ocorrer por diferentes causas:
- Hipertrofia fisiológica (hormonal): por
exemplo, durante a adolescência uma maior
produção de hormônios sexuais leva à
hipertrofia dos órgãos sexuais, o uso de
esteroides leva à hipertrofia muscular.
- Maior demanda funcional: essa demanda pode ser fisiológica ou não. O aumento do
tamanho e da força muscular após o exercício físico repetitivo é um exemplo

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Hipertrofia e hiperplasia não são mutuamente excludentes, ao contrário, quase
sempre ocorrem concomitantemente.
fisiológico, entretanto o aumento do tamanho do coração devido à hipertensão é
patológico.


3) Hiperplasia: é um aumento
no número de células de um
órgão ou tecido, e suas
causas podem ser:
- Estimulação hormonal: pode ser
fisiológico ou não. No caso de tumores
produtores de hormônios podemos ter
respostas hiperplásicas.
- Maior demanda funcional: um
exemplo é a residência em grandes
altitudes. Uma diminuição nos níveis de oxigênio da atmosfera leva à hiperplasia
compensatória dos precursores de eritrócitos aumentando o número de eritrócitos
circulantes.
- lesão celular crônica: a lesão crônica como inflamação crônica, e ou exposição crônica
a agentes químicos e físicos resulta em resposta hiperplásica. Por exemplo, um calçado
apertado pode levar à hiperplasia da pele do pé (calos).


4) Metaplasia: é a conversão de um tipo de célula diferenciada em outro
tipo. É bastante comum a substituição de células do esôfago, no caso de refluxo
crônico, por células de mucosa glandular do tipo gástrico. Essa é uma adaptação
que visa proteger as células da lesão provocada pelo ácido gástrico. Não é por ser
adaptativa, que a metaplasia não é lesiva. A metaplasia de células escamosas
protegem os brônquios da fumaça tóxica do tabaco, mas também compromete a
produção de muco e de cílios, prejudicando a função. Além disso, a metaplasia
pode favorecer as neoplasias. A metaplasia é reversível. Quando um fumante
abandona o tabagismo o epitélio metaplásico retorna ao normal.

5) Displasia: refere-se ao crescimento e maturação desordenados dos
componentes celulares de um tecido. Pode ocorrer variação no tamanho e na forma
das células; aumento, irregularidade e hipercromatismo dos núcleos; arranjo
desordenado nas células do epitélio. A displasia é uma lesão pré-neoplásica no
sentido de que é uma fase necessária na evolução até o aparecimento das várias
fases do câncer. Em alguns órgãos, chega-se a estabelecer a displasia como uma
dessas fases. No entanto, em oposição ao câncer, as células displásicas não são
completamente autônomas e o aspecto do tecido pode se reverter para o normal.

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A lesão celular reversível pode levar ao acúmulo de água no interior da célula (edema) ou a o
acúmulo de gordura no interior da célula (esteatose).
A lesão celular irreversível leva à morte celular por dois mecanismos: necrose e apoptose
(morte celular programada).

6) Depósito intracelular ou
inclusão celular: é o acúmulo de
substâncias no interior da célula. Essas
substâncias podem ser normais ou
anormais, endógenas ou exógenas,
lesivas ou inócuas.
- nutrientes: como gordura e
glicogênio podem ser armazenados
para uso posterior.
- substâncias não metabolizadas,
como partículas exógenas (sílica e
carbono inalados, pigmentos de
tatuagem, acúmulo de partículas de
carvão inalas no pulmão - antracose) e pigmentos endógenos insolúveis (lipofuscina
e melanina).
- Sobrecarga de componentes corporais normais, como ferro, cobre, colesterol.
- Proteínas anormais que podem ser tóxicas quando retidas na célula (por
exemplo, corpúsculo de Lewy na doença de Parkinson).

B – Lesão celular reversível
A lesão reversível ocorre quando a célula agredida pelo estímulo nocivo sofre
alterações funcionais e morfológicas, porém mantém-se viva, recuperando-se quando o
estímulo nocivo é retirado ou cessa.

Como consequência das lesões celulares reversíveis temos:
1) Edema celular que ocorre quando a célula é incapaz de manter o seu
equilíbrio iônico, ocorrendo entrada e acúmulo de sódio e água na célula. Ao
microscópio ótico nota-se aumento do tamanho da célula, que geralmente
torna-se arredondada e com citoplasma pálido, às vezes percebendo-se
pequenos vacúolos. O núcleo mantém-se na sua posição normal. Ocorre
principalmente nas células tubulares renais e nas células miocárdicas.
Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, pálido
e túrgido.

2) Esteatose ocorre por hipóxia, agressão por toxinas ou alterações
metabólicas. Neste caso formam-se vacúolos pequenos ou grandes de
gordura no citoplasma, que podem deslocar o núcleo para a periferia da
célula. Ocorre principalmente nos hepatócitos e células miocárdicas.
Macroscopicamente o órgão acha-se com peso e volume aumentados, mole,
amarelado.

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B – Lesão celular irreversível
A lesão celular irreversível ocorre quando a célula torna-se incapaz de se
recuperar depois de retirado o estímulo agressivo, caminhando para a morte celular.
As lesões celulares irreversíveis levam a célula a dois possíveis mecanismos: necrose
ou apoptose.

1) Necrose são as alterações que ocorrem após a morte celular em um
organismo vivo. É sempre patológica e habitualmente provoca inflamação no local
afetado. Estas alterações podem ser inicialmente vistas ao microscópio eletrônico,
posteriormente ao microscópio ótico e finalmente a olho nu.
As membranas das células necróticas perdem a sua integridade, ocorrendo
extravasamento de substâncias contidas nas células. Isto tem importância clínica, pois
algumas delas são especialmente abundantes em determinados tipos celulares. Estas
substâncias entram na corrente circulatória, podendo ser detectadas e interpretadas
como evidência de morte celular. Nos casos de infarto agudo do miocárdio, por
exemplo, Troponinas (Tn-I e Tn-T) e creatina quinase (CK-MB) acham-se presentes ou
elevadas no sangue periférico, onde podem ser dosadas, constituindo assim importante
método diagnóstico.
A necrose causa inflamação nos tecidos adjacentes para a eliminação dos tecidos
mortos e posterior reparo. Durante este processo inflamatório acumulam-se leucócitos
na periferia do tecido lesado, que liberam enzimas úteis na digestão das células
necróticas. O aspecto morfológico da necrose resulta da digestão das células necróticas
por suas próprias enzimas (autólise) ou de enzimas derivadas dos leucócitos (heterólise).
As alterações citoplasmáticas consistem em aumento da acidofilia,
citoplasmólise, retração e vacuolização. As alterações nucleares consistem em
cariopicnose (retração do núcleo e aumento da basofilia nucleares), fragmentação do
núcleo e cariólise (lise da cromatina). A célula perde o contorno, a coloração diferencial
e ocorre descamação patológica.

- Classificação das necroses quanto ao aspecto:
De acordo com a causa da necrose e com o tecido lesado o seu aspecto pode
variar.
a) Necrose por coagulação (= isquêmica): causada por isquemia do local
(venenos de ação local, queimadura). É frequentemente observada nos infartos
isquêmicos, como infarto do miocárdio. Há perda da nitidez dos elementos nucleares e
manutenção do contorno celular devido à permanência de proteínas coaguladas no
citoplasma, sem haver rompimento da membrana celular. Ocorre desnaturação das
proteínas e das enzimas, não ocorrendo autólise. Apresenta coloração branca ou cinza e
aspecto firme.

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b) Necrose por liquefação: o tecido necrótico fica limitado a uma região, geralmente
cavitária, havendo a presença de grande quantidade de neutrófilos e outras células
inflamatórias (os quais originam o pus). É comum em infecções bacterianas. Pode ser
observada nos abscessos e no sistema nervoso central, bem como em algumas
neoplasias malignas.
c) Necrose caseosa: tecido esbranquiçado, granuloso, amolecido, com aspecto de
"queijo friável". Microscopicamente, o tecido exibe uma massa amorfa composta
predominantemente por proteínas e lipídios. É comum de ser observada na tuberculose,
em neoplasias malignas e em alguns tipos de infarto. Na sífilis, por ter consistência
borrachóide, é denominada de necrose gomosa.
d) Necrose fibrinóide: o tecido necrótico adquire uma aspecto hialino, acidofílico,
semelhante à fibrina. Pode aparecer na ateroesclerose, na úlcera péptica etc.
e) Necrose gangrenosa: provocada por isquemia ou por ação de microrganismo. Pode
ser úmida ou seca, dependendo da quantidade de água presente. A úmida
frequentemente envolve a participação de bactérias anaeróbias, as quais promovem uma
acentuada destruição protéica e putrefação. Comum em membros inferiores e em órgãos
internos que entraram em contato com o exterior, como pulmões e intestino.
f) Necrose enzimática: ocorre quando há liberação de enzimas nos tecidos; a forma
mais observada é a do tipo gordurosa, principalmente no pâncreas, quando pode ocorrer
liberação de lipases, as quais desintegram a gordura neutra dos adipócitos desse órgão.
g) Necrose hemorrágica: quando há presença de hemorragia no tecido necrosado; essa
hemorragia às vezes pode complicar a eliminação do tecido necrótico pelo organismo.
O tecido necrótico pode evoluir para calcificação distrófica, cicatrização ou mesmo
regeneração.
2) Apoptose é também chamada de morte celular programada em virtude do seu
mecanismo envolver a degradação do DNA e das proteínas celulares segundo um
programa celular específico. Nesta forma de morte celular não há vazamento de
proteínas através da membrana celular, ocorrendo fagocitose da célula apoptótica sem
inflamação local. A apoptose pode ser fisiológica ou patológica.

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A lesão celular é resultado de qualquer alteração bioquímica ou estrutural que comprometa a
capacidade funcional normal de uma célula. Ela tem graus variáveis, e pode ser reversível ou
irreversível. Agressões mais intensas ou prolongadas podem levar a alterações celulares
reversíveis como a esteatose. Estas alterações são chamadas reversíveis, pois caso o estímulo
agressor seja retirado ou cesse, as células retornam ao seu estado normal, funcionalmente e
morfologicamente.
Caso o estímulo agressor seja mais prolongado ou mais intenso, ocorre lesão celular
irreversível, culminando com a morte da célula.
Exemplos de apoptose fisiológica são a destruição programada de células
durante a embriogênese e a involução mamária após a lactação. A apoptose patológica
ocorre em condições tais como hepatite por vírus (hepatócitos apoptóticos), atrofia
acinar após a obstrução de ductos glandulares e destruição de células lesadas por
radiação.
Morfologicamente as células apoptóticas diminuem de tamanho, exibem
cromatina condensada formando agregados próximo à membrana nuclear. A seguir há
formação de corpos apoptóticos (fragmentos celulares), percebendo-se finalmente a
fagocitose das células ou de seus fragmentos por macrófagos.
Mudanças na membrana plasmática das células apoptóticas que passam a
expressar determinadas substâncias químicas (fosfatidilserina), as tornam precocemente
alvo de fagocitose pelos macrófagos, sem a liberação de substâncias que produziriam
inflamação local e, portanto maior lesão tecidual.




3 – Gangrena
Forma de evolução de necrose resultante da ação de agentes externos sobre o
tecido necrosado. As formas de gangrena variam suas características conforme a

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velocidade de instalação do processo, as causas e o aspecto morfológico final do quadro
(grau de hidratação dos tecidos necróticos).
a) Gangrena seca – resulta da desidratação da região atingida quando em
contato com o ar,
também chamada
de mumificação
(aspecto de
pergaminho). Tem
cor escura, azulada
ou negra, pode
aparecer nas pontas
dos dedos, ponta do
nariz e artelhos em
decorrência de lesões vasculares (diabetes).

b) Gangrena úmida- decorre da invasão de microorganismos anaeróbicos
produtores de enzimas que liquefazem o tecido e liberam gases, favorecendo
assim a formação de bolhas no tecido. Ocorre em necrose de tubo digestivo,
pulmão e pele (regiões úmidas). A absorção dos produtos da gangrena pode
levar a choque séptico.


c) Gangrena gasosa - secundária a contaminação do Clostridium que produz
enzimas proteolíticas e lipolíticas e gases em grande quantidade,
favorecendo a formação de bolhas gasosas. Foi muito comum na segunda
guerra.