- Membrana citoplasmática
- Organelas celulares
- Mitocôndrias: responsável pela produção de ATP (para produzir ATP, precisa de O2 e glicose).
- Retículo Endoplasmático Rugoso e Liso: síntese de proteínas.
- Lisossomos: acumulam enzimas digestivas no seu interior.
Mecanismos de equilíbrio:
- Respiração celular: para que ocorra a respiração celular é necessário que ocorra a fosforilação oxidativa, que é dependente de O2.
- Bomba de Na/k: é um processo ativo, e há gasto de ATP.
- Síntese Protéica: para que ocorra a síntese protéica é necessário que ocorra os processos de transcrição e tradução.
- Níveis de Cálcio: é maior no meio extracelular e menor no meio intracelular.
> A resposta à lesão depende do tipo, intensidade e duração do estímulo.
> As conseqüências da injúria dependem do tipo, estado e adaptabilidade da célula.
> O comprometimento de algum sistema celular produz efeitos secundários generalizados.
> A partir de uma injúria, a célula irá sofrer alterações bioquímicas e depois de um tempo alterações morfológicas.
> A falta de O2 é um estimulo injurioso generalizado.
Causas de injúria celular:
> Hipóxia e Anóxia
> Agentes físicos
> Agentes químicos
> Agentes infecciosos
> Reações imunes
> Distúrbios genéticos
> Desequilíbrios nutricionais
Hopóxia e anóxia:
- Hipóxia: é o decréscimo de O2 para a célula.
- Anóxia: é a ausência total de O2 para a célula (altamente injuriante).
1. Diminuição da atividade da bomba de Na/K.- Ocorrendo influxo de Na(sódio) e água
- Consequentemente ocasionando edema celular (principalmente no reticulo endoplasmático(RE) e mitocôndria).
- O Na se liga em 2 moléculas de água, e entra para dentro da célula ocorrendo edema celular. Como a água começa a entrar primeiro no RE e na mitocôndria, irá ocorrer uma diminuição da síntese protéica e uma redução da produção de ATP
2. Glicólise anaeróbica
- Na ausencia de O2 vai ativar a via de glicólise anaeróbica, e com isso ocorre uma produção muito grande de ácido lático, ocorrendo uma redução do PH. Na presença do pH ácido a cromatina começa a se condensar muito (ficando embaralhada), não ocorrendo os processos de transcrição, tradução e síntese de uma proteína. Para reações enzimáticas normais seria necessário um pH neutro.
3. Desacoplamento dos ribossomos
- Os ribossomos se desacoplam do RE e os polissomos tendem a se desagregar. Ocorrendo uma queda de síntese protéica, e consequentemente uma deposição de lipídeos, pois, sem proteína o lipídeo acumula e não sai de dentro da célula.
4. Diminuição da síntese de ATP
- Na diminuição da síntese de ATP vai ocorrer um acúmulo de FADH e NADH2, devido a redução da atividade do ciclo de Krens, proporcionando também um aumento de acetil CoA.
Dano ao DNA celular:
- Quando ocorre um dano ao DNA celular, o mecanismo de síntese protéica (transcrição -> tradução -> Proteína) é prejudicado, ocasionando:
- Uma não produção de proteínas
- Formação de proteínas defeituosas - anômalas
- Formação de proteínas nocivas
- Neoplasias
- Radicais livres (RL) são moléculas que apresentam elétrons não-emparelhados na órbita externa do átomo.
- São reativos a qualquer outro tipo de molécula: lipídeos, proteínas e ácidos nucléicos.
- Podem iniciar reações em cadeia com a formação de novos radicais livres.
- São gerados de reaçoes de oxidorredução, com participação do oxigênio.
- Essas moléculas (RL) são geradas a todo tempo, mas em situações normais elas são neutralizadas.
- Em alguns casos esses RL podem ser produzidos em excesso, acumular e deixarem de ser neutralizados, e com isso é gerado o Stress oxidativo.
- Exemplo de RL: O2-*, OH*, CCL3*.
Mecanismo celulares de inativação:
1. Antioxidantes
- Bloqueiam a formação ou promovem inativação dos RL.
- Exemplo de antioxidantes: Vit. E, Vit. C e SOD (sorbitol desidrogenase) que é gerado pela própria célula.
2. Mecanismos enzimáticos
- Catalase
- Superóxido dismutase
- Glutation peroxidase
Efeitos dos radicais livres na injúria celular:
1. Degradação de fosfolipídios de membrana
- Ocorre degradação de fosfolipídios de membrana plasmática e de organelas - OH*
- A interação é instável e altamente reativa
- Promove uma reação em cadeia autocatalítica (propagação)
- É uma lesão celular grave
2. Modificação oxidativa de proteínas
- Oxidação de aminoácidos - pontes dissulfeto
- Fragmentação de proteínas
3. Lesão ao DNA
- Ocorre uma reação com a Timina, ou seja, nos pontos do DNA com a timina, passa a ser fragmentado.
- Ocorre em DNA nuclear e mitocondrial.
Influxo de cálcio:
> O Ca+ é um importante mediador da injúria celular. Quando entra Ca+ suficiente para ser depositado na mitocôndria, ocorre a morte da célula.
> Concentração de Ca+ citoplasmática é menor que 1µmol (presente principalmente na mitocôndria eRE). A concentração de Ca+ extracelular é = 1,3mmol.
> Essa concentração de Ca+ é modulada pelos canais de Ca+ ATP dependente
> O aumento da concentração de Ca+ ativa enzimas que deveriam estar inativadas, como:
- ATPases
- Fosfolipases
- Proteases
- Endonucleases - participa do processo de reparação do DNA. No aumento da concentração de Ca+, essa enzima começa a fragmentar o DNA.
Permeabilidade de membrana:
> Perda da capacidade seletiva
- Ocorre na mitocôndria, membrana plasmática e outras organelas
- O resultado dessa injúria leva a uma diminuição do ATP, Aumento de Ca+, e aumento de RL consequentemente.
> Fatores que podem levar a uma lesão direta de membrana:
- Toxinas bacterianas
- Proteínas virais
- Sistema complemento
- Vários agentes físicos e químicos
Lesão reversível e irreversível:
> Quando a injúria é retirada, ocorre o retorno da homeostasia. Isso é uma lesão reversível.
> Quando a injúria é excessiva ou persistente, e não consegue retirar o estimulo injurioso levando a morte celular, isso é uma lesão irreversível. Um bom exemplo disso é quando ocorre a deposição de Ca+ na mitocôndria, que vai acabar selando a morte da célula.
