Adaptação Celular

Definição

Adaptação:

• Alterações reversíveis no número, no tamanho, no fenótipo ou na função celular em resposta a alterações fisiológicas e patológicas no meio envolvente
• Permite a sobrevivência celular e a continuidade da função celular num estado estável alterado.
• Resulta de:
  • Aumento das necessidades
  • Alterações no suprimento vascular, de nutrientes ou na estimulação
  • Irritação crónica

Hipertrofia

Descrição geral

• As células aumentam de tamanho
• Não há adição de novas células
• ↑ o tamanho celular → ↑ o tamanho do órgão afetado
• Pode ocorrer simultaneamente com hiperplasia
• Espoletado por:
  • Sinalização hormonal
  • Necessidade funcional
• Tipos:
  • Hipertrofia fisiológica
  • Hipertrofia patológica

Hipertrofia fisiológica

• Devido a:
  • Aumento das necessidades funcionais
  • Estimulação hormonal e efeito dos fatores de crescimento
• Correlação clínica:
  • Crescimento uterino na gravidez
  • Crescimento do músculo esquelético após o exercício

Hipertrofia patológica

• Devido ao aumento da carga de trabalho
• Correlação clínica: hipertrofia ventricular esquerda
  • Hipertrofia da parede do ventrículo esquerdo
  • Ocorre na hipertensão
  • Carga persistentemente aumentada → degradação e morte de miócitos → insuficiência cardíaca

Mecanismo

• O aumento da produção de proteínas celulares resulta de:
  • Ação dos fatores de crescimento
  • Alterações na expressão génica
• O aumento de células ou dos órgãos tem um limite.
• Quando este limite é atingido e/ou o stress não é aliviado, ocorrem alterações regressivas ou morte celular.

Hiperplasia

Descrição geral

• O número de células aumenta em resposta a um estímulo.
• Pode ocorrer simultaneamente com a hipertrofia
• Ocorre apenas se as células forem capazes de se dividir (os miócitos cardíacos e os neurónios no cérebro não sofrem hiperplasia)
• ↑ o número de células → ↑ o tamanho do órgão afetado
• Tipos:
  • Hiperplasia fisiológica
  • Hiperplasia patológica

Hiperplasia fisiológica

• Resulta de um fator de stress normal
• Provocado por um aumento das hormonas e dos fatores de crescimento para aumentar a capacidade funcional do órgão
• Hiperplasia hormonal:
  • Correlação clínica: epitélio glandular das glândulas mamárias na puberdade e na gravidez
• Hiperplasia compensatória:
  • Resulta de danos ou de resseção
  • Correlação clínica:
    • Restauração de uma parte do fígado após resseção
    • Hiperplasia da medula óssea em resposta a hemorragia aguda
    • A nefrectomia parcial leva à hiperplasia do rim restante.

Hiperplasia patológica

• Resulta da estimulação excessiva ou inadequada de hormonas ou fatores de crescimento
• Correlação clínica:
  • Exposição prolongada ao estrogénio → hiperplasia endometrial → leva a hemorragia endometrial
  • Androgénios → hiperplasia benigna da próstata → obstrução da saída da bexiga
  • Papilomavírus → hiperplasia epitelial → verrugas e lesões mucosas

Mecanismo

• Resulta da estimulação por fatores de crescimento → As células maduras proliferam ou formam-se novas células a partir de células estaminais tecidulares
• A hiperplasia pode parar assim que o estímulo for removido.
• Estimulação não restrita → proliferação persistente e aumento da probabilidade de mutações genéticas → aumento do risco de cancro

Atrofia

Descrição geral

• Diminuição do tamanho e do número de células, resultando na redução da atividade metabólica
• Se um número suficiente de células for submetido a este processo, o órgão torna-se atrófico.
• 2 tipos de atrofia:
  • Fisiológica
  • Patológica

Atrofia fisiológica

• Resulta de um estímulo normal
• Correlação clínica:
  • Involução uterina: redução do tamanho do útero após o parto
  • Atrofia do ducto tiroglosso e atrofia do notocórdio durante o desenvolvimento embrionário

Atrofia patológica

• Pode ser localizada ou generalizada
• Causas e correlação clínica:
  • Perda de carga de trabalho ou atrofia por desuso: pacientes acamados → desuso prolongado → diminuição das fibras musculares esqueléticas em número e tamanho
  • Atrofia por perda de inervação ou desnervação: atrofia muscular espinhal (AME), degeneração do corno anterior da medula espinal a partir de um defeito no gene do neurónio motor sobrevivente → nervo danificado → atrofia do músculo esquelético
  • Diminuição do suprimento sanguíneo: aterosclerose → isquemia crónica → envelhecimento do cérebro ou atrofia senil → declínio cognitivo
  • Má nutrição: malnutrição proteico-calórica → as proteínas do músculo esquelético são usadas como fonte de energia → wasting muscular
  • Perda de estímulo endócrino: menopausa → perda de estrogénio → atrofia vaginal
  • Pressão: tumor comprime estruturas adjacentes → a pressão destrói as células e compromete o suprimento sanguíneo → atrofia dos tecidos circundantes
• Nota: A hipoplasia ocorre quando há um órgão ou tecido menor que o normal, resultante de um desenvolvimento anormal ou incompleto. O tecido envolvido nunca teve um tamanho normal.

Mecanismo

• Caracterizada por uma diminuição da síntese de proteínas e um aumento da degradação proteica
• Via de proteção contra a ubiquitina:
  • As ligases de ubiquitina são ativadas, resultando na fixação da ubiquitina às proteínas celulares.
  • Estas proteínas tornam-se alvos de degradação.
• A atrofia também é acompanhada por autofagia:
  • Processo auto-degradativo em que uma célula come o seu conteúdo
  • Marcado pela presença de vacúolos autofágicos: contêm proteínas degradadas pelo lisossoma, agentes patogénicos e organelos celulares.
  • Alguns detritos celulares resistem à autofagia, persistindo como corpos residuais.
  • Grânulos de lipofuscina:
    • Um exemplo de corpos residuais, vistos nas células como pigmento castanho-amarelado (pigmento “wear-and-tear”)
    • Quando aumentado num tecido, provoca uma descoloração acastanhada (atrofia castanha)
• Se a atrofia reduzir persistentemente o fornecimento vascular:
  • Ocorre lesão irreversível das células.
  • As células morrem por apoptose, um mecanismo de morte celular regulado, eliminando as células irremediavelmente danificadas.

Metaplasia

Descrição geral

• Os tipos de células diferenciadas são reversivelmente transformados num outro tipo de célula.
• Provocado por irritação crónica
• Um tipo de célula é substituído por outro tipo que possa suportar ou tolerar melhor o ambiente adverso que desencadeou a alteração.
• O epitélio parece normal, mas não se encontra numa localização normal.
• Efeitos:
  • Função reduzida
  • Potencial transformação maligna do tecido (quando há persistência das condições espoletantes)

• Displasia:
  • Geralmente não é um processo adaptativo celular normativo, mas pode ser encontrado com epitélios metaplásicos.
  • Caracterizado por um padrão de crescimento desordenado, com tamanho e forma da célula e do núcleo variáveis
  • Representa uma alteração pré-maligna

Correlação clínica

• Trato respiratório e tabagismo:
  • Células epiteliais colunares ciliadas normais substituídas por células epiteliais escamosas estratificadas
  • Células epiteliais escamosas: Perdem-se mecanismos duradouros mas protetores (ação ciliar e secreção de muco).
• Esófago de Barrett: células epiteliais escamosas esofágicas substituídas por células colunares intestinais devido ao refluxo ácido

Mecanismo

• Reprogramação das células estaminais teciduais locais: As células afetadas são coduzidas por estímulos externos em direção a uma via de diferenciação específica.
• O órgão ou tecido afetado é colonizado por populações celulares diferenciadas de locais adjacentes.

Relevância Clínica

• Hipertrofia ventricular esquerda e insuficiência cardíaca: caracterizada pela hipertrofia da parede do ventrículo esquerdo. A situação clínica é eventualmente complicada por uma redução da função sistólica e/ou disfunção diastólica, levando à insuficiência cardíaca. A regressão da hipertrofia ventricular esquerda pode ser alcançada com controlo da pressão arterial, perda de peso e farmacoterapia.
• Hiperplasia do endométrio e cancro do endométrio: a proliferação anormal das glândulas endometriais em relação ao estroma, resultante da estimulação prolongada com estrogénios. Os pacientes apresentam hemorragia uterina anormal. A hiperplasia atípica, composta por glândulas proliferantes com atipia nuclear, está associada a um risco aumentado de carcinoma do endométrio.
• Atrofia cerebral e demência: O acidente vascular cerebral clínico (isquémico ou hemorrágico) ou doença de pequenos vasos cerebrais e os processos degenerativos levam à atrofia das estruturas cerebrais, a partir das quais pode haver compromisso cognitivo e comportamental. A demência vascular evolui a partir da redução do suprimento cerebrovascular. A neuroimagem mostra enfartes e atrofia cerebral acelerada. Os exames de imagem da doença de Alzheimer, uma doença neurodegenerativa, mostram atrofia cerebral focal ou generalizada.
• Esófago de Barrett e adenocarcinoma esofágico: O esófago de Barrett desenvolve-se quando ocorrem alterações metaplásicas no esófago para o proteger do refluxo gástrico ácido. Esta situação é um dos principais factores de risco para o cancro do esófago. A doença do refluxo gastroesofágico (DRGE) crónica predispõe a displasia, ou crescimento descoordenado e desarranjo arquitetónico das células epiteliais. As alterações displásicas predispõem ao desenvolvimento de adenocarcinoma.