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Mód.11 | Larissa Gomes de Oliveira. Proliferação Celular REPARO TECIDUAL Para fazer um reparo de um tecido lesado, ou seja, reorganizar um tecido lesionado, o nosso organismo tem 2 mecanismos que é a regeneração e a cicatrização. REGENERAÇÃO CELULAR E TECIDUAL É uma proliferação de células e tecidos para substituir estruturas perdidas quando há pouca lesão do estroma que é o tecido de preenchimento local. Além da extensão da lesão, a regeneração vai depender do tipo celular que foi prejudicado, porque depende se esse tipo celular consegue se multiplicar ou se tem uma capacidade reduzida de multiplicação. Vários tipos celulares proliferam durante o reparo do tecido. Eles incluem as células restantes do tecido lesado (que tentam restaurar a estrutura normal), as células endoteliais (para criar novos vasos que fornecem nutrientes necessários ao processo de reparo) e fibroblastos (fonte de tecido fibroso que forma a cicatriz para preencher os defeitos que não podem ser corrigidos por regeneração). Os processos-chave na proliferação celular são a replicação do DNA e a mitose. Neste ponto, é importante notar que células que não se dividem estão paradas na fase G1 ou saíram do ciclo e estão na fase de G0. Os fatores de crescimento estimulam as células a passar da fase de G0 para a fase de G1 e depois para as fases de sínteses de DNA (S), G2 e mitose (M). CAPACIDADE REGENERATIVA DOS TECIDOS. A habilidade dos tecidos em se autorreparar é criticamente influenciada por sua capacidade proliferativa intrínseca. Com base nesse critério os tecidos do corpo são divididos em 3 grupos: 1. Tecidos lábeis (dividem-se continuamente): As células desse tecido são continuamente perdidas e substituídas pela maturação das células- tronco e por proliferação das células maduras. As células lábeis incluem as hematopoiéticas na medula óssea e a maioria dos epitélios de superfície, como o epitélio estratificado escamoso da pele, cavidade oral, vagina e colo uterino. Além de o epitélio cúbico dos ductos das glândulas exócrinas, o epitélio colunar gastrointestinal, útero, tubas uterinas e entre outros... Esses tecidos se regeneram rapidamente após a lesão, já que o pool das células-tronco é preservado. 2. Tecidos estáveis: Mód.11 | Larissa Gomes de Oliveira. As células desses tecidos são quiescentes e, em seu estado normal, possuem baixa atividade replicativa. Porém, essas células são capazes de proliferar em resposta a lesão ou perda de massa tecidual. As células estáveis constituem o parênquima da maioria dos tecidos sólidos, como fígado, rim e pâncreas. Nesse grupo estão também as células endoteliais, os fibroblastos e as células musculares lisas. A proliferação dessas células é particularmente importante na cura de feridas. Com exceção do fígado, os tecidos possuem capacidade limitada de regeneração após a lesão. 3. Tecidos permanentes: As células desses tecidos são consideradas terminalmente diferenciadas e não proliferativas na vida pós-natal. A maioria dos neurônios e as células musculares cardíacas pertence a essa categoria. Assim, uma lesão no cérebro ou no coração é irreversível porque os neurônios e os miócitos cardíacos não se regeneram, resultando em cicatriz. Contudo, ocorrem replicação e diferenciação limitada da célula-tronco em algumas áreas do cérebro adulto e existe algumas evidencias de que a célula-tronco cardíaca possa proliferar após necrose do miocárdio. Porém, qualquer que seja a capacidade proliferativa que exista nesses tecidos, ela é insuficiente para regenerar o tecido lesado. O musculo esquelético é classificado como tecido permanente, porém células satélites, aderidas a bainha endomisial fornecem capacidade regenerativa a esse tecido. Nos tecidos permanentes o reparo é tipicamente dominado por formação de cicatriz. OBS: enquanto a regeneração tende a ocorrer em células com grande capacidade de divisão, a cicatrização tende a ocorrer em tecidos com baixa capacidade de divisão. A regeneração ocorre principalmente em tecidos lábeis e estáveis, enquanto a cicatrização vai ter uma tendência a ocorrer em tecidos permanentes. Além disso, a regeneração tende a ocorrer feridas em que menor lesão tecidual, em que há poucas alterações na função tecidual. CÉLULAS-TRONCO Na maioria dos tecidos que se dividem, as células maduras são terminalmente diferenciadas e de curta duração. Quando essas células morrem, o tecido é substituído por células geradas das células-tronco e que se diferenciam. Assim, nesses tecidos há um equilíbrio homeostático entre a replicação, a autorrenovação, a diferenciação das células-tronco e a morte das células maduras. A autorrenovação permite as células-tronco manter uma população funcional de precursores por longos períodos de tempo. Sobre os tipos de células-tronco, basicamente há 2 espécies: → Células-tronco embrionárias (células ES): são as células mais indiferenciadas, presentes na massa celular interna do blastocisto e que possuem extensa capacidade de renovação. Por isso, podem ser mantidas em cultura por mais de um ano, sem sofrer diferenciação. Em condições apropriadas de cultura, essas células podem induzir a formação de células especializadas dos 3 folhetos germinativos, incluindo neurônios, células cardíacas, hepáticas e células das ilhotas pancreáticas. Mód.11 | Larissa Gomes de Oliveira. → Céleulas-tronco adultas, também chamadas de células-tronco teciduais: são menos indiferenciadas do que as células ES, mesmo possuindo capacidade de autorrenovação. Além disso, seu potencial de linhagem (habilidade em originar células especializadas) é restrito a algumas ou a todas as células diferenciadas do tecido. Enquanto a função normal das células ES é originar todas as células do corpo, as células-tronco adultas estão envolvidas na homeostasia do tecido. As células-tronco podem originar todas as linhagens celulares sanguíneas e reabastecer continuamente os elementos do sangue quando são consumidos na periferia. FATORES DE CRESCIMENTO A maioria dos fatores de crescimento são proteínas que estimulam a sobrevivência e a proliferação de várias células e podem promover migração, diferenciação e outras respostas celulares. Os fatores de crescimento induzem a proliferação celular através da ligação de receptores específicos e influenciam a expressão de genes em que vai promover a entrada das células no ciclo celular, impedem apoptose e aumentam a síntese de proteínas celulares e entre outros. Mecanismos de sinalização dos receptores dos fatores de crescimento: 1. Receptores com atividade intrínseca de tirosina-cinase: A ligação do ligante até a porção extracelular do receptor, induz a dimerização e subsequente fosforilação das subunidades do receptor. Uma vez fosforilados, os receptores podem ligar e ativar outras proteínas intracelulares e ativar uma cascata de sinais que levam a proliferação celular ou a indução de vários programas transcricionais. 2. Receptores acoplados a proteína G Esses receptores contem 7 seguimentos e após a ligação com o ligante, os receptores se associam com as proteínas de ligação (proteína G) e ao trifosfato de guanosina (GTP), resultando na ativação de proteínas, ativando vias de sinalização, que liberará cálcio do reticulo endoplasmático. 3. Receptores sem atividade enzimática intrínseca: São usualmente moléculas monoméricas transmembrana com um domínio extracelular de ligação ao ligante. A interação do ligante induz uma alteração da estrutura intracelular, permitindo associação com cinases proteicas chamadas de Janus cinases (JAKs). A fosforilação das JAKs ativa fatores de transcrição citoplsmáticos chamados de STATs (que são transdutores de sinais e ativadores de transcrição). PAPEL DA MATRIZ EXTRACELULAS NO REPARO TECIDUAL Mód.11 | Larissa Gomes de Oliveira. O reparo tecidual não depende apenas da atividade dos fatores decrescimento, mas também das interações entre as células e os componentes da matriz. A matriz extracelular é um complexo de várias proteínas que se arranjam em uma rede que circunda as células e constitui uma proporção significativa em qualquer tecido. Ela regula também a proliferação, a diferenciação das células que vivem no seu interior, fornecendo um substrato para a adesão e a migração de células, e funcionando como reservatório para fatores de crescimento. A matriz está em constante remodelamento e ela ocorre em 2 formas básicas: → Matriz intersticial: essa forma da matriz está presente nos espaços entre as células do tecido conjuntivo e entre as estruturas de suporte vascular e musculo liso. Seus principais constituintes são colágenos fibrilantes e não fibrilantes, bem como fibronectina, elastina, proteoglicanos, hialuronatos e entre outros. → Membrana basal: a membrana basal tende a formar uma rede semelhante a uma tela de arame e seus principais constuintes são colágeno não fibrilar tipo IV e a laminina. Esses componentes da matriz extracelular auxiliam no processo de regeneração, em que as proteínas fibrosas como colágenos e elastinas, conferem resistência a tensão e flexibilidade. Os géis hidratados, como os proteoglicanos, permitem elasticidade e lubrificação. E as glicoproteínas de adesão, conectam os elementos da matriz uns aos outros e as células. A matriz faz muito mais do que preencher os espaços em torno das células, ela possui várias funções como: ▪ Suporte mecânico para ancoragem da célula e migração celular. ▪ Controle da proliferação celular por se ligar a fatores de crescimento. ▪ Arcabouço para renovação tecidual. ▪ Estabelecimento de microambientes teciduais. Desse modo, A regeneração tecidual ocorre em órgãos parenquimatosos que apresentam população de células estáveis, ou seja, células que possuem somente uma atividade replicativa mínima no seu estado normal, como o pâncreas, o fígado, as supra-renais, a tireoide e os tecidos pulmonares. Além disso, ocorre também em tecidos que possuem células lábeis, ou seja, que se dividem continuamente, como as células hematopoiéticas e na maior parte dos epitélios de superfície. Contudo, em ambos os casos, é necessário que a matriz extracelular esteja preservada, com consequente manutenção do arcabouço de estroma, conferindo suporte para as células que estão se replicando. Mód.11 | Larissa Gomes de Oliveira.