Este é um material de apoio para os cursos de Medicina Nuclear, Fisiopatologia, Biofísica, Física das Radiações, Processamento de Imagem Digital

A Célula Normal

• O corpo é formado de vários órgãos e tecidos (pulmão, coração, estômago, pele etc.), cada qual desempenhando um papel específico e uma função fundamental. Todos os órgãos e tecidos são formados de unidades básicas, chamadas células. Essas células pertencem a uma comunidade organizada e obedecem a regras estritas, que asseguram o funcionamento adequado e o desenvolvimento harmonioso do corpo.
• Podemos comparar as células do corpo humano aos tijolos básicos constituintes de um prédio ou de uma casa: cada tijolo tem que estar no seu local exato, fazendo parte integral da estrutura harmoniosa que permite que cada sala ou quarto desempenhe sua função específica. Mas, nisto bem diferentes dos tijolos, as células humanas são submetidas a uma renovação constante. Dessa forma, parte das células morre regularmente, enquanto outras nascem para substituí-las.

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Material de estudo

• Apostila sobre fisiopatologia do câncer do INCA

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• O termo fisiopatologia pode ser definido como a fisiologia da saúde alterada. Ele combina as palavras patologia e fisiologia. A patologia (do grego pathos, que significa “doença”) lida com o estudo das mudanças estruturais e funcionais das células, tecidos e órgãos do corpo que causam ou são causadas por doença. A fisiologia lida com as funções do corpo humano. Assim, a fisiopatologia trata não só das mudanças celulares e orgânicas que ocorrem com a doença, mas também com os efeitos que estas mudanças têm no funcionamento total do corpo. A fisiopatologia também enfoca os mecanismos da doença subjacente e fornece a base às medidas preventivas bem como terapêuticas dos cuidados e práticas de saúde.
• Uma doença costuma ser definida como qualquer desvio ou interrupção da estrutura ou função normal de uma parte, órgão ou sistema do corpo, que se manifesta por um conjunto característico de sintomas ou sinais. A etiologia, patologia e prognóstico podem ser conhecidos ou desconhecidos. Os aspectos do processo da doença consistem na etiologia, patogenia, mudanças morfológicas, manifestações clínicas, diagnóstico e curso clínico.
  

Nos animais e na maioria dos microorganismos, a produção de ATP se deve, principalmente à respiração. Esse é um processo metabólico no qual há a liberação de energia e formação de ATP, a partir de uma série de reações entre elementos básicos da alimentação e oxigênio, produzindo dióxido de carbono e água.

Para a glicose, esse processo pode ser representado por:

A maior eficiência desse processo (formação de 38 ATP por molécula de glicose) é devida a uma quebra mais completa da glicose. Das 38 moléculas de ATP (adenosina trifosfato) formadas a partir de uma molécula de glicose, 2 provêm da produção de ácido pirúvico e as 36 restantes da sequência de reações denominada fosforilação oxidativa.

Manual de Fisiopatologia – 2a edição – editora ROCA, 2007 – Capítulo 1

Como as doenças, a morte celular pode ser provocada por fatores internos (intrínsecos), que limitam a duração da vida da célula, ou fatores externos (extrínsecos), que contribuem para a lesão celular e o envelhecimento. Quando o agente estressante é intenso ou prolongado, a célula perde a capacidade de se adaptar e morre.

A morte celular, ou necrose, pode ocorrer de formas diferentes, dependendo dos tecidos e órgãos envolvidos.

• Apoptose é a morte celular geneticamente determinada. É responsável pela renovação celular constante na camada externa de queratina na pele e nas lentes oculares.
• Necrose por liquefação ocorre quando uma enzima lítica (lisossomal), ou dissolvente, liquefaz as células necróticas. Esse tipo de necrose é comum no cérebro, o qual possui amplo suprimento de enzimas líticas.
• Na necrose caseosa, as células necróticas se desintegram, porém pedaços celulares permanecem não digeridos por meses ou anos. Esse tipo de tecido necrótico recebe seu nome em razão de sua aparência mole, semelhante a queijo (caseosa). Ocorre, comumente, na tuberculose pulmonar.
• Na necrose gordurosa, enzimas denominadas lipases quebram os triglicerídeos intracelulares em ácidos graxos livres, os quais se combinam a íons de sódio, magnésio ou cálcio, e formam sabões. O tecido torna-se opaco e branco, como calcário.
• Necrose de coagulação, em geral ocorre quando o suprimento sanguíneo para qualquer órgão (exceto o cérebro) é interrompido. Tipicamente, afeta os rins, coração e glândulas adrenais. Atividade de enzimas líticas (lisossomais) nas células é inibida, de forma que as células necróticas conservam sua forma, pelo menos por um certo tempo.
• Necrose gangrenosa, uma forma de necrose de coagulação, tipicamente resulta da falta de fluxo sanguíneo, e é complicada por crescimento e invasão de bactérias. Em geral, ocorre nos membros inferiores, como resultado de ateriosclerose, ou no trato gastrointestinal. A gangrena ocorre em uma das três formas: seca, úmida ou gasosa. Leia mais…

Manual de Fisiopatologia – 2a edição – editora ROCA, 2007 – Capítulo 1

Durante o processo normal de envelhecimento as células perdem estrutura e função. Atrofia, uma diminuição de tamanho e desgaste, pode indicar perda de estrutura celular. Hipertrofia ou hiperplasia é característica da perda da função celular.

O envelhecimento celular pode ser afetado por fatores intrínsecos ou extrínsecos. Os fatores intrínsecos podem ser congênitos, degenerativos, imunológicos, hereditários, metabólicos, neoplásicos, nutricionais e psicogênicos. Exemplos incluem:

• degenerativos: perda do líquido de lubrificação, como nas articulações.
• imunológicos: concentrações alteradas de imunoglobulinas.
• metabólico: diminuição da secreção hormonal.
• nutricional: diminuição do oxigênio, aminoácidos inadequados.

Os fatores extrínsecos podem ser físicos ou infecciosos. Os agentes físicos extrínsecos incluem:

• químicos.
• eletricidade.
• força.
• umidade.
• radiação.
• temperatura.

Os agentes extrínsecos infecciosos incluem:

• bactérias.
• fungos.
• insetos
• protozoários.
• vírus.
• vermes.

Todos os sistemas corporais mostram sinais de envelhecimento. Diminuição da elasticidade dos vasos sanguíneos e redução da motilidade intestinal, assim como diminuição da massa muscular e da gordura subcutânea, são exemplos. O envelhecimento celular pode ser retardado ou acelerado, dependendo do número e da extensão das lesões, assim como da quantidade do desgaste natural na célula.

O processo de envelhecimento celular limita a longevidade humana (é óbvio que a maioria das pessoas morre de doenças antes de atingir o limite máximo de duração da vida que é de 110 anos).

Manual de Fisiopatologia – 2a edição – editora ROCA, 2007 – Capítulo 1

A degeneração é um tipo de lesão celular, que, em geral, ocorre no citoplasma, sem afetar o núcleo. Habitualmente, afeta os órgãos com células metabolicamente ativas (como fígado, coração e rins) e pode ser causada por:

• aumento de água na célula ou edema celular.
• infiltração gordurosa.
• autofagocitose (quando a célula absorve algumas de suas próprias partes).
• alterações pigmentares.
• calcificações.
• infiltração hialina.
• hipertrofia.
• hiperplasia.
• displasia (relacionada à irritação crônica).

Richard Mitchel, Robbins Cotran – Fundamentos de Patologia,
7a edição, Rio de Janeiro, Elsevier, 2006

Apoptose

 

• A morte celular programada (apoptose) ocorre quando a
  célula morre devido à ativação de um programa de "suicídio"
  intracelular altamente regulado.
• A função da apoptose é eliminar seletivamente células que
  não são mais desejadas, com as células adjacentes e o hospedeiro sendo
  minimamente afetados.
• A membrana plasmática da célula permanece intacta, mas sua
  estrutura é alterada de forma que a célula apoptótica se torna um alvo
  primário da fagocitose.
• A célula morta é eliminada rapidamente, antes que seu
  conteúdo possa extravasar, e, dessa forma, esse tipo de morte celular
  não desencadeia uma reação inflamatória no hospedeiro.
• ocorre encolhimento celular, condensação da cromatina e
  fragmentação, formação de bolhas citoplasmáticas e fragmentação em
  corpos apoptóticos, e fagocitose dos corpos celulares pelas células
  saudáveis adjacentes ou pelos macrófagos.
• A apoptose é fundamentalmente diferente da necrose, que é
  caracterizada pela perda da integridade das membranas, digestão
  enzimática das células e onde frequentemente ocorre reação do
  hospedeiro.

Causas fisiológicas

• a eliminação celular em populações em proliferação (p.ex.,
  epitélio da cripta intestinal) para manter um número constante de
  células.
• a involução dos tecidos dependentes de hormônios (p.ex.,
  endométrio, próstata) nos adultos.
• morte de células que já cumpriram seu propósito (p.ex.,
  neutrófilos, na resposta inflamatória aguda).
• a morte celular induzida pelas células T citotóxicas (para
  eliminar células infectadas com vírus ou células neoplásicas).

Causas patológicas

• morte celular produzida por vários estímulos nocivos. Se os
  mecanismos de reparo do DNA náo puderem lidar com a lesão (p. ex., pela
  radiação ou drogas citotóxicas), a célula ativa a via da apoptose, em
  vez de arriscar o desenvolvimento de mutações e translocações no DNA
  danificado, que poderiam resultar em transformação maligna.
• muitos estímulos de lesão moderada (incluindo, calor e
  hipoxia) podem induzir a apoptose, mas doses maiores dos mesmos
  estímulos resultam em necrose.
• morte celular em certas doenças viróticas (p.ex., hepatite).
• morte celular nos tumores.

Manual de Fisiopatologia – 2a edição – editora ROCA, 2007 – Capítulo 1

A lesão de qualquer componente celular pode provocar doença, pois a células perdem a capacidade de se adaptar. Uma alteração inicial de lesão celular é uma lesão bioquímica, que se forma no local da agressão. Por exemplo, em um paciente com alcoolismo crônico; lesões bioquímicas das células do sistema imune podem aumentar a suscetibilidade do paciente a infecções, além disso, as células do pâncreas e fígado são afetadas de uma forma que impede sua reprodução, e não retornam ao funcionamento normal.

Causas de lesão celular

A lesão celular pode resultar de qualquer causa intrínseca ou extrínseca:

• toxinas: substâncias originadas no corpo (fatores endógenos) ou fora dele (fatores exógenos); podem causar lesões tóxicas. As toxinas endógenas comuns incluem produtos de erros metabólicos geneticamente determinados, malformações grosseiras e reações de hipersensibilidade. As toxinas exógenas incluem álcool, chumbo, monóxido de carbono e drogas quel alteram a função celular. Exemplos dessas drogas são os agentes quimioterápicos, utilizados no tratamento do câncer, e imunossupressores, empregados para prevenção de rejeição de órgãos em indivíduos transplantados.
• infecção: vírus, protozoários, fungos e bactérias podem induzir lesão ou morte celular. Esses organismos afetam a integridade da célula, habitualmente ao interferir na divisão celular, produzindo células mutantes não viáveis. Por exemplo, o vírus da imunodeficiência humana altera a célula quando é replicado no RNA celular.
• lesão física: a ruptura das células ou das relações entre as organelas intracelulares causa lesão física. Os dois tipos principais de lesão são as térmicas e as mecânicas. Causas de lesão térmica incluem queimaduras, radioterapia para câncer, raios X e radiação ultravioleta. As causas de lesão mecânica incluem cirurgia, trauma por acidentes automotivos e ulcerações produzidas pelo frio.
• lesão por deficiência: quando ocorre deficiência de água, oxigênio ou nutrientes ou se a temperatura constante e a eliminação adequada de produtos não forem mantidas, o metabolismo celular anormal não ocorre. A falta de apenas uma dessas necessidades básicas pode provocar ruptura celular ou morte. Causas de deficiência incluem hipóxia (oxigênio inadequado), isquemia (suprimento sanguíneo inadequado) e desnutrição.