Lesão celular isquêmica
A isquemia é a redução ou cessação completa da circulação sanguínea nos órgãos. Esse processo desenvolve-se invariavelmente na doença arterial coronariana (DAC), doenças cerebrovasculares, aterosclerose sistêmica, hipertensão arterial e vasculites.
O desfecho morfológico depende do grau e da duração da privação de oxigênio:
- Grau leve ou curso crônico levam à atrofia tecidual ou ao desencadeamento da morte celular programada — apoptose.
- Isquemia grave de desenvolvimento agudo causa necrose. Clinicamente, isso se manifesta na forma de infarto (coagulativo ou coliquativo) ou gangrena (seca ou úmida).
Patogênese (morfogênese): A destruição das ultraestruturas começa com um estado de anóxia, que desencadeia uma cascata letal:
- Lesão mitocondrial $\rightarrow$ déficit energético.
- Ativação da glicólise anaeróbica.
- Comprometimento do funcionamento das bombas iônicas de membrana.
- Acúmulo de íons $Ca^{2+}$ intracelulares.
- Ativação de fosfolipases e proteases dependentes de $Ca^{2+}$.
- Destruição irreversível das membranas celulares.
Morte celular por radicais livres
Os radicais livres são íons ou moléculas instáveis e altamente reativos que possuem um elétron desemparelhado na camada eletrônica externa. Uma vez formados, atuam como catalisadores de reações em cadeia, gerando novos radicais.
Normalmente, eles são formados em pequenas quantidades como subproduto da respiração celular e são neutralizados imediatamente por antioxidantes naturais. Os leucócitos utilizam essas moléculas reativas de forma direcionada para destruir bactérias. A patologia começa quando os mecanismos de defesa falham e os radicais se acumulam em concentrações tóxicas.
Principais derivados de oxigênio e defesa enzimática:
- Radical ânion superóxido ($O_2^{-\bullet}$) $\rightarrow$ inativado pela enzima superóxido dismutase.
- Peróxido de hidrogênio ($H_2O_2$) $\rightarrow$ neutralizado pela catalase e pela glutationa peroxidase.
- Radical hidroxila ($OH^{\bullet}$).
Mecanismos de lesão celular:
- Peroxidação lipídica (LPO): leva a danos fatais nas membranas celulares.
- «Cross-linking» (ligação cruzada) de proteínas: leva à inativação de enzimas vitais.
- Quebra de moléculas de DNA: leva à alteração dos processos de transcrição e ao surgimento de mutações.
Morte celular por ação de radiação ionizante
A lesão por radiação divide-se em dois tipos. A direta causa destruição imediata do DNA e das estruturas celulares. A indireta está relacionada à produção de radicais livres de oxigênio. Nesse processo, ocorre o «efeito bystander», em que os radicais danificam não apenas a própria célula irradiada, mas também os tecidos adjacentes intactos.
A irradiação de alta energia é letal e causa necrose ou apoptose. A lesão de baixa energia provoca mutações, aumentando o risco de transformação maligna (carcinogênese).
O mais perigoso é a irradiação interna. Os radionuclídeos podem entrar pelo trato respiratório, trato gastrintestinal, feridas e até pela pele intacta.
Patogênese exemplificada nos pulmões: Os radionuclídeos que penetram no tecido causam quebras no DNA e liberação de radicais livres, o que inicia a síndrome inflamatória. Neutrófilos, macrófagos e linfócitos migram para o interstício e alvéolos, tornando-se uma fonte adicional de lesão tecidual. Os vasos sanguíneos são afetados, o plasma extravasa para as zonas extravasculares (transudato), iniciando a fibrose.
Partículas pequenas danificam a mucosa dos brônquios, bronquíolos e alvéolos, causando bronquites, bronquiolites e alveolite fibrosante idiopática (AFI). Forma-se um ciclo vicioso: o pneumosclerose em desenvolvimento prejudica a circulação linfática e sanguínea, o que impede a eliminação do material radioativo e promove o seu acúmulo posterior.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais enzimas são ativadas durante o acúmulo intracelular de cálcio na isquemia?
Durante o acúmulo intracelular de cálcio na isquemia e hipóxia, é desencadeada uma cascata de reações enzimáticas que levam à lesão e morte celular. Várias enzimas intracelulares estão envolvidas nesse processo.
- ATPases — aceleram a degradação de ATP, agravando o déficit energético e prejudicando a função das bombas de cátions.
- Fosfolipases (phospholipases) — degradam os fosfolipídios das membranas citoplasmáticas e mitocondriais, levando à sua lise.
- Proteases (proteases) — destroem as proteínas do citoesqueleto e das membranas.
- Endonucleases (endonucleases) — causam a hidrólise de DNA e RNA, destruindo o material genético da célula.
Quais são os antioxidantes endógenos de natureza não enzimática?
Os antioxidantes endógenos de natureza não enzimática incluem os tocoferóis (vitamina E) e substâncias contendo glutationa.
Para memorizar a defesa enzimática: o radical superóxido é neutralizado pela superóxido dismutase, e o peróxido de hidrogênio pela glutationa peroxidase.
Questões de aulas e exames
Como exatamente a célula morre na isquemia aguda?
Devido à anóxia, ocorre um déficit de energia e o funcionamento das bombas iônicas é prejudicado. O cálcio acumula-se na célula, ativando proteases e fosfolipases dependentes de $Ca^{2+}$, que destroem as membranas. O resultado é a necrose (infarto ou gangrena).
Qual é o papel dos radicais livres em um organismo saudável?
Eles são formados em pequenas quantidades como subproduto natural da respiração celular. Além disso, os leucócitos utilizam essas moléculas reativas como arma para destruir bactérias fagocitadas.
Por que a irradiação interna dos pulmões leva à pneumosclerose progressiva?
Os radionuclídeos causam inflamação crônica e extravasamento de transudato, o que desencadeia a fibrose. O tecido conjuntivo em proliferação prejudica a circulação linfática e sanguínea, fazendo com que as partículas radioativas fiquem retidas nos pulmões por ainda mais tempo, fechando o ciclo vicioso.
O que mais estudar sobre o tema
- Diferenças morfológicas entre o infarto coagulativo e o coliquativo
- Tipos de gangrena: seca e úmida na isquemia aguda
- Mecanismos de peroxidação lipídica (LPO) das membranas celulares
- O papel dos macrófagos e neutrófilos na lesão pulmonar induzida por radiação
- Alveolite fibrosante idiopática: estágios de desenvolvimento da patologia
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