Alterações primárias do aparato genético
A exposição a fatores patogênicos no aparato genético leva a consequências fatais para a célula. Destacam-se quatro cenários principais de dano primário:
- Mutações. Formam-se alterações persistentes e irreversíveis no genótipo.
- Ativação de genes patogênicos. Ocorre a ativação de regiões de DNA "silenciosas" ou anômalas cuja expressão é normalmente reprimida.
- Bloqueio da expressão normal. A síntese de proteínas fisiologicamente necessárias é distorcida ou completamente interrompida.
- Integração de DNA estranho. Fragmentos externos são inseridos no genoma (um exemplo típico é a infecção viral).
Cascata de alterações nos processos matriciais
Defeitos primários inevitavelmente acarretam falhas nos processos vitais fundamentais. A célula perde a capacidade de processar informações corretamente em todas as etapas:
- A replicação é prejudicada (duplicação do DNA antes da divisão).
- A transcrição é afetada (síntese de RNA a partir de um molde de DNA).
- A tradução é distorcida (montagem direta da molécula proteica).
- A reparo é suprimido (o potencial de recuperação de áreas danificadas diminui).
O resultado é um distúrbio do ciclo celular: a célula perde a capacidade de divisão e proliferação adequadas, o que constitui um caminho direto para a malignização.
Desorganização dos sistemas regulatórios
Além do dano direto ao DNA, a atividade vital é prejudicada devido à falha dos sistemas de controle nos níveis receptor e pós-receptor. A célula deixa de responder adequadamente às substâncias biologicamente ativas (SBAs). Isso ocorre de três maneiras:
- Alteração no número de receptores. A densidade de receptores na membrana ou no interior do citoplasma pode aumentar ou diminuir patologicamente.
- Alteração na sensibilidade. A afinidade (afinidade química) do receptor pelo seu ligante diminui ou se torna distorcida.
- Falha nos mediadores intracelulares. Mensageiros secundários e cascatas de fosforilação não conseguem transmitir o sinal do receptor para as estruturas efetuadoras.
Formas típicas de patologia celular
Falhas genéticas e regulatórias levam ao desenvolvimento de processos patológicos típicos. Estes incluem:
- Displasia (distúrbio de diferenciação, crescimento e desenvolvimento).
- Distrofia (falha metabólica com alterações estruturais).
- Necrose (morte celular).
- Variantes patológicas de apoptose.
- Defeitos em estruturas subcelulares individuais.
Distrofias celulares: mecanismos de desenvolvimento
A distrofia ocorre quando os processos plásticos e o metabolismo são perturbados. Destacam-se quatro mecanismos para o seu desenvolvimento:
- Síntese de substâncias anômalas (por exemplo, a formação do complexo proteico-polissacarídico amiloide).
- Transformação excessiva (transformação de alguns compostos em outros além do normal, por exemplo, carboidratos em gorduras).
- Decomposição (fanerose) (degradação de complexos proteico-lipídicos de membrana e outras estruturas subcelulares).
- Infiltração (penetração celular de um excesso de substâncias, por exemplo, íons de cálcio ou lipoproteínas de baixa densidade durante a aterogênese).
Dependendo de qual metabolismo foi afetado, as distrofias são divididas em proteicas (disproteinoses), lipídicas (lipidoses), glicídicas, pigmentares (dispigmentoses), minerais e doenças de depósito (tesauroses).
Características das distrofias proteicas e lipídicas
As distrofias proteicas são acompanhadas por alterações nas propriedades físico-químicas das proteínas, o que leva à perda de suas funções estruturais e enzimáticas. Esse processo frequentemente passa por três estágios consecutivos que levam à necrose: granulosa, gotículas hialinas e hidrópica.
As distrofias lipídicas manifestam-se pelo acúmulo de lipídios onde eles não deveriam estar, pelo aumento de sua quantidade ou pela alteração de sua composição química. Elas podem ser primárias (enzimopatias genéticas, como a esfingomielinipidose) e secundárias (resultado da ação de fatores exógenos ou endógenos: etanol, barbitúricos, citostáticos, compostos de fósforo).
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais segundos mensageiros e cascatas são danificados em caso de falha dos mediadores intracelulares?
Quando a função dos mediadores intracelulares é prejudicada, ocorre uma falha no sistema de transmissão de sinal dos receptores para as estruturas efetuadoras, danificando os segundos mensageiros e as cascatas de fosforilação.
Os seguintes mensageiros e sistemas são danificados:
- Segundos mensageiros — íons Ca²⁺, AMPc, GMPc, diacilglicerol (DAG) e inositol-1,4,5-trifosfato (IP3).
- Cascatas de fosforilação — a cascata da adenilato ciclase (envolvendo proteínas G e proteína quinase A), bem como cascatas envolvendo a proteína quinase C.
A perturbação de sua produção ou metabolismo pode ser causada por toxinas bacterianas. Por exemplo, a enterotoxina colérica ativa persistentemente a adenilato ciclase com acúmulo de AMPc, enquanto a enterotoxina termoestável de E. coli aumenta o nível de GMPc. Os sais de lítio perturbam a produção de DAG, IP3 e AMPc, enquanto análogos de DAG não cliváveis (ésteres de forbol) provocam o desenvolvimento de tumores.
Quais enzimopatias hereditárias levam ao desenvolvimento de distrofias lipídicas primárias?
O desenvolvimento de distrofias lipídicas primárias (lipidoses sistêmicas) é causado por enzimopatias hereditárias ou congênitas caracterizadas por deficiência de enzimas do metabolismo lipídico.
Tais doenças (doenças de depósito ou tesauroses) incluem:
- Cerebrosidolipidose — doença de Gaucher (destruição de glicolipídios).
- Esfingomielinolipidose — doença de Niemann-Pick.
- Gangliosidolipidose — doença de Tay-Sachs.
- Gangliosidolipidose generalizada — doença de Landing.
- Glicosfingolipidose — síndrome de Fabry.
A deficiência da enzima correspondente leva ao acúmulo intracelular de substrato não metabolizado (lipídios) com lesão predominante do fígado, baço, medula óssea e sistema nervoso central.
Para lembrar os quatro mecanismos da distrofia, use a sigla "SIDI": Síntese (anômala), Infiltração, Decomposição, Transformação excessiva.
Questões de aulas e exames
Qual é o principal perigo da lesão do genoma celular?
A principal ameaça reside no risco de desenvolvimento de oncogênese e malignização (malignização) devido a falhas irreversíveis no ciclo celular.
O que é decomposição ou fanerose?
Este é um mecanismo de desenvolvimento da distrofia no qual ocorre a degradação patológica de estruturas subcelulares e substâncias, por exemplo, complexos proteico-lipídicos de membranas celulares.
Como os fatores patogênicos afetam os receptores celulares?
Elas podem alterar a densidade dos receptores na membrana, bem como perturbar sua afinidade (afinidade química) por substâncias biologicamente ativas, bloqueando a transmissão do sinal.
O que mais estudar sobre o tema
- Estágios de desenvolvimento das distrofias proteicas: da granulosa à hidrópica
- Lipidoses primárias: gangliosidose, cerebrosidolipidose e esfingomielinolipidose
- Influência de medicamentos (citostáticos, antibióticos) no desenvolvimento de lipidoses secundárias
- Formas patológicas de apoptose e necrose como desfecho da lesão celular
- Alterações da estrutura e função mitocondrial e lisossomal
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