Tecido Nervoso - Regeneração

- Neurônios são continuamente formados ao longo da vida;
- Os novos neurônios provém de células-tronco (evento lento);
- A lentidão do processo pode impossibilitar reparo de grandes áreas;
- Os astrócitos e o epêndima podem atuar como células-tronco.

Reparo em osso

1d - Formação do Hematoma - Hemostasia (fibrina)
3d - Inflamação - PDGF, IL, TGF
1w - Colo mole - Granulação, matriz
3 - GW - Re - modelamento - Absorção (depósito, força, lame...)

Reparo dos tecidos

Envolve dois processos distintos: Regeneração e Fibroplasia ou Fibrose.

*Regeneração: Substituição das células lesadas por células do mesmo tipo.

*Fibroplasia ou Fibrose: Substituição das células lesadas por tecido conjuntivo.

Ambos os processos contribuem para o reparo.Tanto a regeneração quanto a fibroplasia são determinadas por mecânismos essencialmente similares, envolvendo a migração, proliferação e diferenciação celular, bem como interações entre célula e matriz extracelular (MEC).

Reparo dos tecidos:

    a) regeneração (substituição das células danificadas)
    b) substituição por tecido conjuntivo = fibrose (cicatriz)

Controle do Crescimento Celular Normal –

Estímulos: morte celular, lesões ou deformações mecânicas dos tecidos.
Ciclo Celular e Potencial Proliferativo: G0; G1; S; G2; Mitose.

    1. Células lábeis: divisão contínua. Epitélios de superfície; epitélio gastrointestinal colunar e uterino; medula óssea e células hematopoéticas.
    2. Células Estáveis (Quiescentes): baixo nível de replicação (necessitam de estímulo). São exemplos: células parenquimatosas (fígado, rim e pâncreas); células mesenquimatosas (fibroblastos e músculo liso) e células endoteliais vasculares.

Obs. A regeneração celular pode não restabelecer a arquitetura original – se houver lesão da membrana basal a estrutura não é refeita originalmente.

    3. Células permanentes: células nervosas e células da musculatura esquelética e cardíaca.

Eventos moleculares no crescimento celular –

Sinalizações intracelulares:
    a) Autócrina: células respondem a sinalizações por elas mesmas produzidas – por exemplo em tumores e na hiperplasia epitelial.
    b) Parácrina: células produzem moléculas que afetam uma célula-alvo em estreita proximidade. Por exemplo no reparo das feridas.
    c) Endócrina: hormônios sintetizados por órgãos endócrinos atuando em alvos a longa distância (via corrente sangüínea).

Receptores de Superfície Celular –

- Crescimento celular é mediado por ativações de receptores de superfície: um determinado fator de crescimento interage com um receptor contido no citoplasma, núcleo ou mesmo na membrana plasmática.

1. Receptores com atividade intrínseca quinase:
    a. Domínio extracelular (para interação com o ligante)
    b. Única região transmembrânica
    c. Domínio citosólico: atividade tirosinoquinase e ou atividade serina-treonina.
    d. Receptor de Insulina
    e. Receptor de crescimento neuronal (NGF)

Exemplos de receptores tirosinoquinase: fator de crescimento epidérmico (EGF), fator de crescimento fibroblástico (FGF) e fator de crescimento plaquetário (PDGF) dentre vários outros.
São fatores diméricos que contém duas regiões para a ligação com o receptor formando um dímero de receptor: a molécula receptora fosforila a outra no dímero – haverá fosforilação cruzada dos resíduos de tirosina, sendo o “start” para ativação de uma cascata de fosforilações seqüenciais com ativação da seqüência gênica de consenso e ativação de fatores transcricionais como c-fos, ras, erb-1 – Após a dimerização do receptor haverá autofosforilação do mesmo = criação de sítios de ligação para uma série de proteínas citosólicas com domínio src (domínios de tirosina fosforiladas). O esquema abaixo mostra o funcionamento da via chamada de MAP-quinase, muito relevante no crescimento celular e regulação do metabolismo da mesma.

2. Citocinas:
    a. Receptores da superfamília de receptores acoplados a tirosinoquinase
    b. Possuem um único segmento
    c. Promovem fosforilações de quinases – STAT ativando resíduos de serina e treonina.
    d. Via da jasnu-quinase: sistema JAK-STAT – quando houver ligação dos resíduos ativados pelo STAT no receptor há liberação do JAK.

3. Receptores sem atividade catalítica intrínseca:
    a. Domínio extracelular (ligante)
    b. Uma única região transmembrânica
    c. Domínio citosólico – associa-se diretamente a tirosinoquinases citosólicas. Por exemplo a superfamília das citocinas.

4. Receptores acoplados a proteína G:
    a. Possuem 7 alças transmembrânicas
    b. São exemplos os mais variados receptores: adrenérgicos, muscarínicos, dopaminérgicos, gabaérgicos, glutamaérgicos, etc.

Sistema de Transdução de Sinal –

- Sinais extracelulares – Sinais Intracelulares – MAP-quinase / PI-3 quinase / IP3 / AMPc / PLC / PLA2 / GMPc / JAK-STAT.

Regulação da Divisão Celular –

- Ciclinas (A,B,E).
- Conjunto de pontos de controle.
- Ciclinas executam suas funções ao formarem complexos com proteínas quinases ciclina dependente (CDK). Quando a célula passa para a fase G2 ocorre síntese de ciclina B que se liga a CDK1 constitutiva = entrada da célula na fase de mitose. Ciclina após realizarem sua atividade (fosforiladas) são degradadas pela via ubiquitina-proteassoma.
- As CDKs são reguladas por inibidores: p21 e p27 principalmente.
- A transição de G1-S é controlada pela fosforilação da proteína do retinoblastoma (Rb).
- A Rb seqüestra fatores de transcrição como o E2F – responsável pela transição da fase G0 para a fase G1. A medida que a célula progride no período G1 há aumento da ciclina D com ativação da CDK que hiperfosforila a proteína do retinoblastoma rompendo a ligação com E2F = entrada no período S do ciclo celular.
- Pontos de controle: mecanismos de vigilância – identificam os problemas na transcrição do DNA – por exemplo: ativação do p53 atuando e ativando, por sua vez, a p21, realizando a parada do ciclo celular e tentativa de reparo pelo GADD45. Se não houver o reparo a célula entrará em apoptose.
- Inibição do crescimento: inibição pode se dá por contato (célula-célula). Ativação do beta-TGF atuando sobre as fosforilações da serina e treonina quinase, SMAD e aumento do p27 diminuindo a taxa de CDK2 e conseqüentemente diminuindo a fosforilação do Rb.
- Fatores de Crescimento: importante na cicatrização de feridas. Podemos citar o EGF, alfa-TGF, PDGF (plaquetas), FGF, VEGF (vasculogênese) e beta-TGF.

Reparo por Tecido Conjuntivo (FIBROSE)

- A destruição tecidual: ocorre na inflamação necrosante (inflamação crônica) acometendo células parenquimatosas e estroma (tecido de sustentação).
- A substituição do tecido lesado por tecido conjuntivo denomina-se fibrose (cicatriz).
- Há várias etapas de cicatrização:
    - Angiogênese
    - Proliferação de fibroblastos
    - Deposição de matriz extracelular
    - Maturação e organização do tecido fibroso (remodelamento)
- Fatores de crescimento: no processo de remodelagem tecidual alguns fatores devem ser considerados como a regulação das metaloproteinases da matriz. Os fatores de crescimento estimulam a síntese de colágeno e de outras moléculas do tecido conjuntivo. A degradação do colágeno se dá pela ativação das famílias das metaloproteinases da matriz dependentes dos íons zinco para sua atividade. As metaloproteinases são colagenases intersticiais que clivam o colágeno fibrilar dos tipos I, II e III bem como a fibronectina; estromelisinas atuando sobre proteoglicanos, laminina, colágeno amorfo e fibronectinas. Uma vez formadas as metaloproteinases são rapidamente degradadas pela família dos inibidores teciduais específicos das metaloproteinases (TIMP) produzidos pelas células mesenquimatosas.

- Angiogênese: logo após a lesão tecidual haverá o que chamamos de angiogênese (neoformação vascular) – ocorrerá proliferação de células endoteliais e fibroblastos – um novo tecido é formado: tecido de granulação (freqüentemente edemaciado); há formação vascular (vasculogênese) onde uma rede vascular primitiva é formada através de angioblastos; e um processo denominado angiogênese ou neovascularização onde vasos preexistentes dão origem a novos vasos.
Neste processo de neovascularização ocorrerá degradação da membrana basal do vaso original; migração de células endoteliais para estímulo angiogênico; proliferação de células endoteliais e subseqüente maturação destas células (remodelamento) e por fim, recrutamento das células periendoteliais para sustentar os tubos endoteliais (vasculares).

Observe na figura abaixo os fatores envolvidos nestes processos acima descritos: VEGF atuando em receptores VEGF-R2 (promovendo a proliferação celular); VEGF-R1 promovendo a formação do tubo; estes dois processos determinam a vasculogênese enquanto que a angiogênese conta também com a ativação de angiopoetinas (Ang1-Tie2) para estabilização do vaso recém-formado; (Ang2-Tie2) tornando o endotélio mais responsivo ao controle negativo exercido pelo VEGF. Enquanto o processo de maturação ocorre fatores como PDGF e beta-TGF estão ativados.

Outros reguladores da angiogênese incluem as integrinas do tipo avß3 para manutenção dos vasos neoformados, motilidade e migração dirigida destas células; Trombospondinas 1, SPARC que desestabilizam as ligações entre células e matriz = angiogênese. Já as proteases (endostatinas) inibem a angiogênese (responsáveis pela remodelagem tecidual).

Processo de Fibrose (FIBROPLASIA) –

- Migração e proliferação de fibroblastos na lesão.
- Deposição de matriz extracelular.

    a) Proliferação de fibroblastos: há aumento de VEGF com formação de tecido de granulação responsável pelo aumento da permeabilidade vascular = formação de estroma provisório formado com crescimento de fibroblastos. Promovidos por IL-1, alfa-TNF, beta-TGF e PDGF.
    b) Deposição de matriz extracelular: colágenos são importantes na resistência da cicatriz.

Cicatrização das feridas –

- Processo inflamatório agudo – Regeneração parenquimatosa – parênquima + tecido conjuntivo – síntese de matriz extracelular – colagenização e resistência da ferida.
- Cicatrização por primeira intenção: incisões cirúrgicas e lacerações limpas, bordas são aproximadas e pequena quantidade de tecido fibroso é formado.
    - Ocorre por exemplo num corte cirúrgico – preciso!
    - Morte de um número limitado de células epiteliais e tecido conjuntivo
    - Ruptura da membrana basal epitelial
    - Espaço aberto é preenchido por sangue coagulado (crosta que recobre a ferida)
- 24h: Neutrófilos na margem da incisão – deslocam-se para os coágulos (interior)
- 48h: Células epiteliais projetam-se depositando membrana basal
- 72h: Neutrófilos trocados por macrófagos. Tecido de granulação invade o espaço da incisão – há grande produção de colágeno.
- 5° dia: Neovascularização máxima. Muito colágeno é observado na epiderme de espessura normal.
- 2ª Semana: Infiltrado de leucócitos, edema e eritema desaparecem. Há empalidecimento da incisão devido ao colágeno.

- Cicatrização por segunda intenção: lacerações com incapacidade de aproximação das margens da ferida, presença de material estranho, tecido necrótico e infecções. Vistas em grandes lesões epidérmicas.
    - Há perda de grande quantidade de tecido, por exemplo em infartos ou abscessos, as células são incapazes de recompor a arquitetura original do tecido. Muito tecido de granulação é formado.
    - Difere da cicatrização primária devido:
        - Reação inflamatória mais intensa
        - Quantidades bem maiores de tecido de granulação
        - Contração da ferida: cicatriz resultante é bem discreta devido a grande atividade de contração (miofibroblastos)

Resistência da Ferida –
    - Ao final da primeira semana pode-se remover as suturas – já temos 10% da resistência da pele original.
    - Ao final da terceira semana – teremos 70-80% da recuperação da pele original.

Aspectos que Influenciam na Cicatrização:
    1. Nutrição (vitamina C ou zinco por exemplo)
    2. Diabetes mellitus
    3. Aterosclerose
    4. Hormônios – glicocorticóides por exemplo
    5. Infecções
    6. Quimioterápicos e coagulopatias
    7. Corpos Estranhos
    8. Tamanho da Lesão
    9. Fatores Mecânicos

Aspectos patológicos no reparo das feridas –

    1. Formação inadequada de tecido de granulação: ulceração (vascularização inadequada) e ou ruptura da ferida.
    2. Formação excessiva dos componentes de reparo: excesso de colágeno pode originar uma tumefação elevada = quelóide. A proliferação inadequada de fibroblastos dará origem ao que chamamos de desmóides (fibromatoses agressivas).
    3. Contraturas (observada em pele de queimados).
    4. Deiscência do Ferimento (reabertura): herniações.

Processo de Cicatrização (seqüencial):

    a) Limpeza e Preparação: retirada do exsudato inflamatório, fibrina e tecido necrótico;
    b) Retração: miofibroblastos (aproximação e retração da ferida)
    c) Tecido de granulação: tecido rico em fibroblastos, células endoteliais, neovascularização intensa. Tecido é mole, cavernoso, incolor de sangramento fácil.
    d) Maturação: amadurecimento do colágeno depositado pelos fibroblastos, redução dos vasos sangüíneos e fibroplasia. Empalidecimento da ferida.
    e) Reepitelização: epitélio regenera-se quando a membrana basal for recomposta.
    f) Resistência: dada pelos miofibroblastos e colágeno (força tensil).