Adaptação, Dano E Morte Celular

Adaptação, dano e morte celular

RESPOSTAS CELULARES AO ESTRESSE E AOS ESTÍMULOS NOCIVOS

A célula normal está confinada, pelos programas genéticos de seu metabolismo, diferenciação e especialização, a uma variação muito limitada de função e estrutura; pela repressão das células vizinhas; e pela disponibilidade de substratos metabólicos. Entretanto, ela é capaz de lidar com exigências fisiológicas normais, mantendo um estado estável chamado de homeostasia. Estresses fisiológicos mais severos e alguns estímulos patológicos podem desencadear um grande número de adaptações celulares fisiológicas e morfológicas durante as quais são alcançados novos estados de estabilidade, porém alterados, preservando a viabilidade da célula e modulando sua funções conforme ela responde a tais estímulos. A resposta adaptativa pode consistir em um aumento no número de células, chamado de hiper-plasia, ou em um aumento no tamanho de cada célula, chamado de hiper-trofia. Por outro lado, a atrofia é uma resposta adaptativa na qual existe uma redução no tamanho e na função das células.

Se os limites da resposta de adaptação a um estímulo são excedidos, ou em determinadas circunstâncias quando a célula é exposta a um agente lesivo ou estresse, ocorre uma sequência de eventos que é chamada de lesão celular. A lesão celular é, até certo ponto, reversível, mas se o estímulo persistir ou for severo o suficiente desde o início, a célula atinge um “ponto em que não retorno”, e sofre lesão celular “irreversível”, e, finalmente, morte celular. Adaptação, lesão reversível e morte celular podem ser considerados estágios de um dano progressivo das funções e estruturas celulares normais. Por exemplo, em resposta a cargas hemodinâmicas crescentes, o coração primeiro se alarga, o que representa uma forma de adaptação. Se o suprimento sanguíneo para o miocárdio não for suficiente para a demanda, o músculo sofre lesão irreversível e finalmente ocorre a morte celular.

A morte celular, o resultado final da lesão celular, é um dos eventos mais cruciais na evolução da doença em qualquer tecido ou órgão. Ela resulta de diversas causas, incluindo a isquemia (falta de fluxo sanguíneo), infecção, toxinas e reações imunológicas. Além disso, a morte celular é uma parte normal e essencial da embriogênese, desenvolvimento dos órgãos, manutenção da homeostasia e o objetivo que se quer alcançar no tratamento do câncer. Existem dois padrões principais de morte celular, necrose e apoptose. A necrose é o tipo de morte celular que ocorre após estresses anormais como isquemia e lesão química, sendo sempre patológica. A apoptose ocorre quando a célula morre devido á ativação de um programa de suicídio controlado internamente. É projetado para eliminar células indesejáveis durante a embriogênese e em vários processos fisiológicos, como a involução de tecidos responsivos a hormônios após a retirada dos mesmos. Também ocorre em determinadas condições patológicas, quando as células estão danificadas de tal forma que não podem ser reparadas, e especialmente se a lesão afeta o DNA celular.

Diferentes tipos de estresse podem induzir alterações nas células e nos tecidos além dos processos de adaptação, lesão celular e morte. As células que são expostas a estímulos sub-letais ou crônicos podem não ser danificadas mas podem demonstrar uma variedade de alterações sub-celulares. As alterações metabólicas nas células podem estar associadas com a deposição intra-celular de várias substâncias, incluindo proteínas, lipídios e carboidratos. O cálcio é geralmente depositado nos locais de morte celular, resultando em calcificação patológica. Finalmente, o envelhecimento celular também é acompanhado de alterações morfológicas e funcionais características.

ADAPTAÇÃO CELULAR AO CRESCIMENTO E DIFERENCIAÇÃO

As células respondem ao aumento da demanda e ao estímulo externo por meio da hiper-plasia ou hiper-trofia, e respondem á redução de nutrientes e de fatores de crescimento pela atrofia. Em algumas situações, as células mudam de um tipo para outro, um processo conhecido como metaplasia. Existem vários outros mecanismos moleculares para a adaptação celular. Algumas formas de adaptação são induzidas através da estimulação direta das células pelos fatores produzidos pelas próprias células afetadas ou por outras células no ambiente que as circunda. Outras ocorrem devido á ativação de vários receptores na superfície celular e vias de sinalização a jusante. As adaptações podem estar associadas com a indução da síntese de novas proteínas pelas células-alvo, como na resposta das células musculares pelo aumento das exigências físicas, e a estimulação da proliferação celular, como ocorre na resposta do endométrio ao estrogênio.

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As formas de adaptação também podem envolver uma mudança na produção de um tipo de proteína para outro pela célula ou pelo aumento acentuada na produção de uma proteína; é o que ocorre na inflamação crônica e na fibrose com as células que produzem vários tipos de colágeno e proteínas de matriz extra-celular.

LESÃO E MORTE CELULAR

Como foi dito, a lesão celular ocorre quando as células são submetidas a um estresse tão severo que não são mais capazes de se adaptar ou quando são expostas a agentes perniciosos. A lesão pode progredir por um estágio reversível e culminar na morte celular (estágio irreversível). As alterações bioquímicas e as anormalidades morfológicas associadas são descritas mais adiante nos “mecanismos das lesões celulares”. Essas alterações podem divididas nos seguintes estágios:

Lesão celular reversível: Inicialmente, a lesão se manifesta por meio de alterações funcionais e morfológicas que são reversíveis se o estímulo nocivo for retirado. As características da lesão reversível incluem a redução da fosforilação oxidativa, redução na quantidade de adenosina tri-fosfato (ATP) e edema celular causado por alterações na concentração de íons e influxo de água.

Lesão irreversível e morte celular: Com a progressão do dano, a lesão se torna irreversível e a célula, então, não tem mais como se recuperar. Existe um evento bioquímico crítico (o “ataque letal”) responsável pelo ponto irreversível? Não existe uma resposta para essa pergunta. Entretanto, nos tecidos isquêmicos, tais como o miocárdio, certas alterações