Lesão Celular

A célula Membrana plasmática Citoplasma Núcleo

Organelas citoplasmáticas Mitocôndrias REL e RER Aparelho de Golgi Lisossomas e Peroxissomas

Causas de lesão celular Agentes físicos Agentes químicos Agentes biológicos Mecanismos auto-imune Alterações genéticas Deficiências nutricionais

Algumas considerações importantes Resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração do estímulo. Conseqüências da lesão depende do tipo, estado e adaptabilidade da célula. O comprometimento de algum sistema celular produz efeitos secundários generalizados. Primeiro há alteração bioquímica e depois morfológica

Algumas considerações importantes Alguns sistemas celulares são afetados: Membrana plasmática (Ca, ATP e fosfolipídeos) Respiração aeróbica Síntese de proteína Aparelho genético da célula

Mecanismos bioquímicos gerais Depleção de ATP(gerado com ou sem O2) Radicais livres Ca intracelular e perda de sua homeostase Defeitos da permeabilidade da membrana Lesão mitocondrial irreversível

Respiração celular Glicólise Ciclo de Krebs Quebra da glicose até chegar a duas moléculas de piruvato. Ciclo de Krebs Piruvato é oxidado a CO2 e acetil que ligar-se-á a Coenzima-A (Acetil-CoA). A acetil-CoA entrará no ciclo que produzirá NADH e FADH2.

Respiração celular Fosforilação oxidativa Cadeia de transporte de elétrons que acontece na membrana interna da mitocôndria. Há vários aceptores de elétrons, sendo o último o O2. No final há produção de CO2 e H2O, transformação do NADH e FADH2 em NAD+ e FADH, respectivamente. Forma-se ATP neste transporte.

Mecanismos bioquímicos gerais Lesão mitocondrial irreversível Aumento do Ca++ citosólico Degradação de fosfolipídeos Fosfolipase A2, via da esfingomielina (ácidos graxos livres e ceramídeo) Transição de permeabilidade mitocondrial (poro não-seletivo) Extravasamento do Citocromo c para o citosol.

Tipos de lesão celular Isquemia/hipóxia Radicais livres Química

Lesão celular reversível Diminuição da atividade da bomba de Na+ Aumento da taxa da glicólise anaeróbica Redução da síntese protéica Morfologicamente: Bolhas na superfície celular Figuras de mielina Tumefação de organelas e de toda a célula

Lesão celular irreversível Tumefação intensa das mitocôndrias Densidades amorfas, grandes e floculentas na matriz mitocondrial Influxo maciço de Ca++ Perda de proteínas, coenzimas, enzimas ácidos ribonucléicos e de metabólitos que reconstituem o ATP Lesão de membranas lisossômicas

Lesão celular irreversível Ativação de RNases, DNases, proteases, fosfatases,, glicosidases e catepsinas. Extravazamento de enzimas celulares para o espaço extracelular (CK e LDH no coração). Entrada de macromoléculas extracelulares para a célula. A célula morta é substituída por figuras de mielina que são fagocitadas ou degradadas em ácidos graxos.

Mecanismos de lesão irreversível As lesões da membrana se dão por: Disfunção mitocondrial – fosfolipases Perda dos fosfolipideos da membrana Anormalidades citoesqueléticas-proteases Espécies de oxigênio reativo Produtos de degradação de lipídeos São os ácidos graxos livres, acilcarnitina e lisofosfolipídeos

Mecanismos de lesão irreversível Produtos de degradação de lipídeos Possuem efeito detergente ou se inserem na membrana Perda dos aminoácidos intracelulares A perda da glicina protege contra lesão estrutural e dos efeitos do Ca++

O2 (-) ATP(-) Glicólise (+) Desprendimento dos ribossomos Bomba de Na+/K+(-) Lactato (+) Fosfatos inorg.(+) Síntese protéica(-) Ca++ e Na+ (+) Efluxo de K+ Tumefação generalizada Figuras de mielina (fosfolipideos) pH(-) Condensação da cromatina Lesão da membrana (plasmática, mitocondrial) e do citoesqueleto Saída de enzimas Influxo de Ca++ Ativação de fosfolipases, proteases, ATPases e endonucleases Ativação de enzimas lisossômicas Ácidos graxos(+) Fosfolipideos da membrana (-)

Lesão por Reperfusão Radicais livres Ca++ Neutrófilos (produzem radicais livres) Choque osmótico na célula

Lesão por radicais livres São moléculas que apresentam um elétron não-emparelhado em sua órbita externa. Podem ser formados por: Absorção de energia radiante Metabolismo de drogas Reações de oxi-redução no metabolismo Metais de transição – ferro e cobre. H2O2 + Fe++ = OH* + OH- + Fe+++ Óxido nítrico gerado por macrófagos, neurônios e outras células.

Lesão por radicais livres Os principais deles são as espécies reativas de O2 Na respiração celular o O2 é reduzido a água ganhando 4 e-. Fases intermediárias: superóxido - O2. e hidroxila - OH. O O2 também produz substâncias reativas que não são radicais – água oxigenada. Reagem com lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos.

Lesão por radicais livres OH. + lipídeos = peróxidos que após propagação haverá lesão de membrana. OH. + DNA = inibição da replicação. OH. + proteínas = lesão da membrana.

Lesão por radicais livres São inativados por: ácido ascórbico, vitaminas lipossolúveis A e E, catalase, superóxido-dismutase e glutationa-peroxidase, ferro, cobre

Lesão química Pode ocorrer por: Lesão direta combinando-se com alguma organela ou molécula Lesão indireta por metabólitos reativos seja por ligação covalente ou formando radicais livres. O citocromo P-450 costuma modificar a droga.

Lesão química O CCl4: É transformado em CCl3* pelo P-450 Reage com os ácidos graxos dos fosfolipideos da membrana Degradação rápida do RE Diminuição da síntese protéica (apoproteína) Aumento de triglicerídeos - esteatose

Lesão química Lesão mitocondrial Tumefação por aumento de permeabilidade Influxo de Ca++ Morte celular

Morfologia da lesão reversível Tumefação celular Degeneração gordurosa

Tumefação celular Microscopicamente é difícil de ver O órgão torna-se túrgido, pálido e aumenta de peso Pode ser visto pequenos vacúolos intracitoplasmáticos – degeneração hidrópica Alterações ultraestruturais

Tumefação celular Alterações ultraestruturais Formação de bolhas na MP Apagamento e distorção das microvilosidades Figuras mielínicas Alterações mitocondriais ( densidades amorfas e tumefação) Dilatação do RER Desagregação de elementos fibrilares e granulares no núcleo

Caso 1 Paciente com dor pré-cordial lancinante, apresentou aumento de CK-MB. Explique.

Caso 2 Após o diagnóstico, de IAM, foi receitado Verapamil, um bloqueador dos canais de Ca++. Explique.

Bibliografia Robbins Bogliolo Montenegro Campbell (Bioquímica) Arquivos Brasileiros de Cardiologia 66(4):239, 1996