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Mecanismos de lesão celular: entenda quais são os tipos e mais

Mecanismos de lesão celular: entenda quais são os tipos e mais

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Entenda o que são os mecanismos de lesão celular, mecanismos de adaptação e morte celular e como eles se relacionam à pratica clínica!

As lesões celulares e os movimentos de adaptação, bem como de morte celular, são desencadeadas por mecanismos que objetivam evitar a morte celular, ou mesmo prevenir um evento adverso orgânico.

O que são lesões celulares?

As lesões celulares e os estímulos de adaptação, bem como de morte celular, são desencadeados por estímulos fisiológicos, ou mesmo patológicos.

O objetivo primário desses eventos são o resgate e/ou a manutenção da homeostasia orgânica, em situações de estresse metabólico. Às custas desses processos, as consequências possíveis podem ser a perda de função celular e tecidual.

Um exemplo disso é o infarto cardíaco. Devido a uma possível hipertrofia, alguns miócitos sofrem a lesão irreversível e morrem, secundário à sobrecarga de trabalho. Outro exemplo importante e fisiológico é a embriogênese, em que naturalmente a morte celular ocorre com o desenvolvimento.

Adaptações celulares ao estresse: entenda a resposta

Como comentamos, tanto as lesões celulares quanto os tipos de adaptações resultam de estímulos do meio, mesmo que patológicos.

Assim sendo, ao sofrer estresse, a célula se adapta às modificações do ambiente em que se encontra. Para isso, os ajustes internos devem ser feitos para lidar com o meio, sendo eles totalmente relacionados ao estímulo específico. Diferente de algumas lesões celulares, a adaptação costuma ser reversível.

As estratégias desenvolvidas costumam ser comandadas por hormônios e mediadores químicos, quando fisiológica. Por outro lado, quando patológica, a alteração celular objetiva simplesmente evitar a lesão.

lesão celular
Figura 1: Esquema lesão celular. Fonte: Robbins & Contran.

Como vemos inferiormente no esquema abaixo, uma adaptação por estresse pode evoluir para uma lesão grave, como morte celular.

Tipos de adaptações: conheça alguns

Muitas são as estratégias encontradas para a adaptação celular ocorrer, como:

  • Hipertrofia;
  • Hiperplasia;
  • Atrofia;
  • Metaplasia.

A hipertrofia é caracterizada pelo aumento do tamanho das células, sem que sua quantidade seja alterada. O estímulo que pode levar a essa condição pode ser o aumento da demanda funcional do tecido, bem como a estimulação hormonal. Um exemplo clássico de hipertrofia é o aumento do útero durante a gestação.

Com relação à hiperplasia, temos agora o aumento da quantidade das células, o que pode estar associada à hipertrofia, se o estímulo for comum entre elas. Dentre muitas situações que podem decorrer da hiperplasia, tem-se o próprio câncer, sendo uma hiperplasia patológica.

A atrofia é a diminuição do tamanho celular, podendo ser causada por redução da carga de trabalho, desnutrição, levando a uma diminuição da síntese proteica. Ainda com relação à saúde feminina, a atrofia uterina é fisiológica após a menopausa, devido à diminuição de hormônios femininos.

Sobre a metaplasia, a adaptação consiste na diferenciação celular diante de um estresse. Dessa forma, o mecanismo visa tornar o tecido mais tolerante ao estresse, geralmente crônico, sendo reversível. Um exemplo é o Esôfago de Barret, consequência do DGRE, em que ocorre a mudança do epitélio escamoso para o colunar.

O que leva ao mecanismo de lesão celular?

Lesões e doenças são provocadas por agressões muito diversas e resultam quase sempre da interação do agente agressor com os mecanismos de defesa do organismo.

A lesão celular ocorre quando as células são estressadas tão excessivamente que não são mais capazes de se adaptar. Até certo ponto, esse processo pode ser reversível, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível.

As causas de lesões e doenças são divididas inicialmente em dois grandes grupos: exógenas e endógenas. Apesar disso, nem todas as causas são conhecidas e, nesses casos, recebem a denominação de causa criptogenética, idiopática ou essencial.

Causas exógenas de lesão celular

As causas exógenas são representadas por agentes físicos, químicos e biológicos. 

A exemplo de agentes físicos, temos a força mecânica, radiação, variação de temperatura e alteração da pressão atmosférica.

Os agentes químicos podem ser os agrotóxicos, poluentes ambientais, medicamentos e drogas ilícitas. Quanto aos agentes biológicos, podemos citar vírus, bactérias, protozoários, também capazes de causar lesão celular quando em interação com células do corpo humano.

Causas endógenas de lesão celular 

Já as causas endógenas estão relacionadas com a herança genética, o sistema imunológico e os fatores emocionais, estes influenciados também pelo ambiente social.

As agressões atuam por mecanismos muito diversos, sendo os mais conhecidos e importantes:

  • Redução na disponibilidade de O2 às células;
  • Radicais livres;
  • Anormalidades em ácidos nucleicos e proteínas;
  • Resposta imunitária;
  • Distúrbios metabólicos.

Resposta celular ao estresse a aos estímulos nocivos

A célula normal está limitada, em suas funções, a uma faixa de variação bastante estreita devido a sua estrutura, por restrições pelas células vizinhas e pela disponibilidade de substratos metabólicos. No entanto, ela é capaz de suprir as demandas fisiológicas, mantendo um estado de equilíbrio chamado homeostase.

Quando ocorrem alterações fisiológicas no organismo, ou até mesmo alguns estímulos patológicos, as células são capazes de passar por adaptações estruturais e funcionais reversíveis, durante as quais um novo estado de equilíbrio é alcançado, permitindo sua sobrevivência e manutenção da atividade funcional. Quando o estímulo é eliminado, a célula pode retornar ao seu estado original sem ter sofrido qualquer consequência danosa.

No entanto, se os limites das respostas adaptativas forem excedidos ou se as células forem expostas a agentes ou estímulos nocivos, privadas de nutrientes essenciais, ou ficarem comprometidas por mutações que afetem constituintes celulares essenciais, ocorre uma sequência de eventos denominada lesão celular.

A lesão celular pode ser reversível até certo ponto, mas se o estímulo persistir ou for intenso o suficiente desde o início, a célula sofre lesão irreversível, levando-a a morte celular, que é o resultado final da lesão celular progressiva, sendo um dos principais eventos na evolução de uma doença em qualquer tecido ou órgão. Porém, ela constitui também um processo normal e essencial na embriogênese, no desenvolvimento dos órgãos e na manutenção da homeostase.

Nos estágios iniciais ou nas formas leves de lesão, as alterações morfológicas e funcionais são reversíveis, se o estímulo nocivo for removido.

Até quando uma lesão é reversível?

Os principais marcos da lesão reversível são a redução da fosforilação oxidativa, com consequente depleção do armazenamento de ATP e tumefação celular. Além disso, várias organelas intracelulares, tais como as mitocôndrias e o citoesqueleto, podem apresentar alterações.

Com a persistência do dano, a lesão torna-se irreversível e, com o tempo, a célula não pode se recuperar e morre. Existem dois tipos de morte celular: a necrose e a apoptose. Esses dois caminhos em direção à morte celular diferem em sua morfologia, mecanismos e funções na homeostase e na doença.

Quando a lesão das membranas é grave, as enzimas lisossômicas entram no citoplasma e digerem a célula, dando origem a um conjunto de alterações morfológicas descritas como necrose.

Necrose vs Apoptose: entenda a diferença  desses dois tipos de lesão celular 

A necrose é considerada uma forma desregulada de morte celular resultante de danos às membranas celulares e perda da homeostase dos íons. Conteúdos celulares também são perdidos, através da membrana plasmática lesada, para o espaço extracelular, onde causam inflamação.

Já a apoptose é uma forma de morte celular caracterizada pela dissolução nuclear, fragmentação da célula sem perda completa da integridade da membrana, e rápida remoção dos restos celulares.

Como o conteúdo celular não é perdido, ao contrário da necrose, não existe reação inflamatória. Em termos de mecanismo, a apoptose é conhecida por ser um processo altamente regulado, dirigido por uma série de vias genéticas. É, por isso, às vezes, também chamada de “morte celular programada”.

Enquanto a necrose é sempre um processo patológico, a apoptose auxilia muitos processos fisiológicos e não é, necessariamente, associada a lesão celular.

Mecanismos de Lesão Celular

Os mecanismos de lesão celular são complexos, porém, alguns princípios estão presentes na maioria das formas de lesão celular. São eles:

  • A resposta celular ao estímulo nocivo depende do tipo de agressão, sua duração e sua intensidade.
    Pequenas doses de uma substância química tóxica ou breves períodos de isquemia induzem lesão celular reversível, enquanto altas doses do mesmo tóxico ou uma isquemia mais prolongada resultam em morte celular instantânea ou em lesão celular irreversível arrastada, evoluindo, com o tempo, para a morte celular.
  • As consequências da lesão celular dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula agredida.
    O estado nutricional e hormonal celular e suas necessidades metabólicas são importantes na sua resposta a agressão. A exposição de dois indivíduos a concentrações idênticas de uma substância tóxica pode ser inofensiva em um e produzir morte celular no outro. Isto pode ser devido aos polimorfismos em genes que codificam enzimas hepáticas que metabolizam as substâncias.
  • A lesão celular é resultante de diferentes mecanismos bioquímicos que agem em vários componentes celulares essenciais.
    Os componentes celulares que mais frequentemente são lesados por estímulos nocivos incluem as mitocôndrias, as membranas celulares, a maquinaria de síntese e empacotamento de proteínas e o DNA. Qualquer estímulo agressivo pode, simultaneamente, acionar múltiplos mecanismos interconectados que lesam as células.

Sugestão de leitura complementar

Veja também:

Perguntas frequentes

  1. Quais são os principais tipos de lesões celulares?
    Os principais tipos são a adaptação celular e a morte celular, com suas distinções.
  2. Qual é a diferença entre apoptose e necrose?
    A apoptose é uma morte celular programada, que deve acontecer fisiologicamente. Quanto à necrose, é sempre patológica, devido a uma lesão celular devido a alterações intracelulares.
  3. Como se dá a diferenciação entre hipertrofia e hiperplasia?
    A hipertrofia é o aumento apenas do tamanho das células, consequentemente aumentando o tamanho do tecido. Por outro lado, a hiperplasia consiste no aumento de número de células.

Referências

  1. ROBBINS & COTRAN. Patologia: Bases Patológicas das Doenças. 9ªed.
  2. Geraldo Brasileiro Filho. Bogliolo Patologia. 9ªed.