Fisiologia do Sistema Hematopoiético

Fisiologia do Sistema Hematopoiético

(Parte 1 de 2)

VIII – Células do Sangue, Imunologia e Coagulação

1 – Hemácias, Leucócitos e Resistência à Infecção

A principal função das hemácias é a de transportar a hemoglobina que leva oxigênio dos pulmões para os tecidos. As hemácias normais são discos bicôncavos e o seu formato pode alterar-se notavelmente quando de sua passagem pelos capilares. Em indivíduos normais do sexo masculino o número médio de hemácias por milímetro cúbico é de 5.200.0, sendo de 4.700.0 em mulheres normais.

Quando o hematócrito (definido como a porcentagem de sangue que é constituída por hemácias – normalmente 40 a 45%) e a quantidade de hemoglobina em cada célula são normais, o sangue contém, em média, 15 g de hemoglobina em cada 100 ml. Na medula óssea existem elementos celulares denominados células-tronco hematopoéticas pluripotenciais, das quais derivam-se todas as células presentes no sangue circulante.

Embora essas células se reproduzam continuamente durante toda a vida da pessoa, algumas delas permanecem exatamente iguais às células pluripotenciais originais, sendo mantidas na medula óssea como reserva destas. As primeiras descendentes não podem ser reconhecidas como diferentes das células pluripotenciais, embora já estejam comprometidas com diferentes linhagens de células, sendo chamadas de células primordiais comprometidas.

A célula primordial comprometida que produz eritrócitos é denominada unidade formadora de colônias de eritrócitos. O crescimento e a reprodução das diferentes células-tronco estão sob o controle de múltiplas proteínas conjuntamente denominadas indutores de crescimento. Os indutores de crescimento promovem o crescimento mas não a diferenciação das células. Esta é a função de um outro conjunto de proteínas denominadas indutores de diferenciação.

A massa total de hemácias no sistema circulatório é regulada dentro de limites muitos estreitos, de modo que sempre há um número adequado de hemácias disponíveis para proporcionar oxigenação tecidual suficiente, mas não tanto que as células fiquem concentradas a ponto de dificultar o fluxo sanguíneo. Qualquer condição que faça diminuir a quantidade de oxigênio normalmente transportada para os tecidos aumenta a velocidade de produção das hemácias. É o que ocorre na anemia e em altitudes elevadas onde o teor de oxigênio no ar é diminuído.

O principal fator que estimula a produção de hemácias é um hormônio circulante denominado eritropoetina, que é sensível à hipóxia. Em pessoas normais, cerca de 90% de toda a eritropoetina são formados nos rins e o restante é formado principalmente no fígado. Duas vitaminas são particularmente importantes para a maturação final das hemácias, a vitamina B12 e o ácido fólico. Ambos são essenciais à síntese de DNA.

Essas células malformadas, depois de passarem para o sangue circulante, são capazes de transportar oxigênio normalmente, mas sua fragilidade faz com que tenham vida curta. Uma causa comum da insuficiência de maturação é a incapacidade para absorver vitamina B12 (cianocobalamina) no tubo gastrintestinal, especificamente no íleo. Isso ocorre frequentemente na anemia perniciosa ou megaloblástica, em que a anormalidade básica é a atrofia da mucosa gástrica, que deixa de produzir as secreções gástricas normais, em especial o fator intrínseco de Casttle pelas células parietais.

A síntese de hemoglobina começa nos proeritroblastos e continua até alguns dias depois de as células saírem da medula óssea e passarem à corrente sanguínea. Uma etapa importante é a formação do heme, que contém um átomo de ferro. Em seguida, cada molécula de heme combina-se a uma cadeia polipeptídica muito longa denominada globina, formando a cadeia hemoglobínica. Quatro cadeias hemoglobínicas, por sua vez, ligam-se frouxamente entre sí para formar a molécula total da hemoglobina.

Há quatro átomos de ferro em cada molécula de hemoglobina; cada um deles pode ligar-se a uma molécula de oxigênio, perfazendo o total de quatro moléculas ou oito átomos de oxigênio que cada molécula de hemoglobina pode transportar. A característica mais importante da molécula de hemoglobina é sua capacidade de combinar-se frouxa e reversivelmente com o oxigênio.

Depois de passarem da medula óssea para o sistema circulatório, as hemácias normalmente circulam por 120 dias, em média, antes de serem destruídas. Essa destruição pode ocorrer no baço ou através do rompimento das membranas plasmáticas enfraquecidas ao passar por regiões estreitas na circulação. A hemoglobina liberada pelas células que se rompem é fagocitada quase que imediatamente por macrófagos em todo o corpo, particularmente por aqueles localizados no fígado (células de Kupffer). Durante o período que se segue, os macrófagos liberam o ferro da hemoglobina de volta para o sangue para a produção de novas hemácias. Uma parte da molécula de hemoglobina degradada é convertida no pigmento biliar bilirrubina.

No processo de formação da bilirrubina, parte da hemoglobina transforma-se em biliverdina, que se transforma em bilirrubina nãoconjugada ou indireta, que se liga à albumina e vai para o fígado. No fígado ocorre a conjugação ou ligação da bilirrubina indireta ao glicuronídeo formando glicuronato de bilirrubina também conhecido como bilirrubina conjugada ou direta.

A bilirrubina conjugada pode ser armazenada na vesícula biliar ou seguir para a ampola de Váter e para o duodeno sendo eliminada com as fezes. As anemias significam deficiência de hemácias e podem ser causadas basicamente por perda demasiadamente rápida ou por produção excessivamente lenta de hemácias. A anemia aplástica indica que a medula óssea não está funcionando, está em aplasia.

Ocorre por exemplo em pessoas expostas à radiação gama pela explosão de uma bomba atômica, podendo levar à destruição total da medula óssea e à morte. As anemias hemolíticas ocorrem devido à fragilidade das hemácias e geralmente são hereditárias. Um desses tipos de anemia é a falciforme. Na anemia falciforme, a hemácia possui a aparência de uma foice e não de um disco bicôncavo.

Um dos principais efeitos da anemia é o aumento do débito cardíaco. Os leucócitos são as unidades móveis do sistema protetor do organismo. Seis diferentes tipos são normalmente encontrados no sangue: os polimorfonucleares (neutrófilos, basófilos e eosinófilos), os monócitos, os linfócitos e os plasmócitos. Os leucócitos são produzidos na medula óssea e nos tecidos linfóides. As plaquetas são fragmentos de um sétimo tipo de leucócito encontrado na medula óssea, o megacariócito. O principal mecanismo de defesa realizado pelos leucócitos é a fagocitose.

Os linfócitos e plasmócitos funcionam principalmente em conexão com o sistema imune. Além das células comprometidas com a formação de hemácias, formam-se também duas grandes linhagens de leucócitos – a mielocítica e a linfocítica. O principal motivo para os leucócitos estarem presentes no sangue é simplesmente porque estão sendo transportados da medula óssea ou dos tecidos linfóides para as áreas do corpo onde são necessários.

Uma vez nos tecidos, os monócitos aumentam de tamanho transformando-se em macrófagos teciduais e sob esta forma podem viver e atacar invasores infecciosos durante meses ou anos, a menos que sejam destruídos ao realizarem a fagocitose. São principalmente os neutrófilos e os macrófagos que atacam e destroem invasores como bactérias, vírus e outros agentes nocivos. Os leucócitos deslocam-se pelos espaços teciduais por movimento amebóide e são atraídos por quimiotaxia para os tecidos inflamados.

As substâncias naturais do corpo têm revestimentos protéicos protetores que repelem os fagócitos. Por outro lado, as partículas estranhas e de tecidos mortos frequentemente são desprovidas desses revestimentos protetores, o que também as torna sujeitas à fagocitose. Muitas vezes os anticorpos aderem à membrana bacteriana facilitando a fagocitose num processo denominado opsonização. Depois de fagocitadas, as partículas, em sua maioria, são digeridas por enzimas intracelulares.

A combinação de monócitos, macrófagos móveis, macrófagos teciduais fixos e algumas células endoteliais especializadas presentes na medula óssea, no baço e nos linfonodos constitui o sistema dos monócitos e macrófagos, que é também frequentemente chamado de sistema reticuloendotelial, pois acreditava-se antes que os macrófagos originavam-se das células endoteliais. Quando ocorre lesão tecidual causada por bactérias, traumatismos, compostos químicos, calor ou qualquer outro fenômeno, os tecidos lesados liberam múltiplas substâncias que vão lhes causar drásticas alterações secundárias.

Todo esse complexo de alterações teciduais é denominado inflamação. Um dos primeiros resultados da inflamação é o de encapsular a área lesada, separando-a dos demais tecidos. A intensidade do processo inflamatório é geralmente proporcional ao grau de lesão tecidual. Os macrófagos teciduais constituem a primeira linha de defesa contra infecções. A invasão da área inflamada por neutrófilos é a segunda linha de defesa. Dentro de algumas horas ocorre neutrofilia, caracterizada pelo aumento agudo dos neutrófilos no sangue. Uma segunda invasão do tecido inflamado por macrófagos constitui a terceira linha de defesa.

O aumento da produção de granulócitos e monócitos constitui a quarta linha de defesa. O controle da resposta dos macrófagos e neutrófilos na inflamação ocorre a partir de substâncias como o fator de necrose tumoral e a interleucina-1. Os eosinófilos normalmente constituem 2 a 3% de todos os leucócitos sanguíneos. Eles são fracos como fagócitos e apresentam pouca quimiotaxia. Por outro lado, os eosinófilos são usualmente produzidos em número muito elevado em pessoas com infestações parasitárias, migrando para os tecidos acometidos pelos parasitas. Embora os parasitas sejam, em maioria, grandes demais para serem fagocitados pelos eosinófilos, ainda assim os eosinófilos fixam-se aos parasitas e liberam substâncias que matam muitos deles.

Os eosinófilos também têm propensão especial a se acumular em tecidos em que ocorreram reações alérgicas como os tecidos peribrônquicos de pessoas asmáticas, na pele após reações cutâneas alérgicas e assim por diante. Os basófilos são semelhantes aos mastócitos e, assim como os mastócitos, liberam heparina no sangue impedindo a coagulação e acelerando a remoção de partículas lipídicas após refeição rica em lipídios.

Ocasionalmente observa-se uma afecção clínica conhecida como leucopenia ou agranulocitose, na qual a medula óssea para de produzir leucócitos deixando o corpo desprotegido contra bactérias e outros agentes capazes de invadir os tecidos. As leucemias são divididas em dois tipos gerais: as leucemias linfogênicas e as leucemias mielogênicas. As leucemias linfogênicas são causadas pela descontrolada produção cancerosa de células linfóides, produção essa que usualmente se inicia num linfonodo ou num outro tecido linfogênico e subsequentemente se dissemina para outras áreas do corpo.

O segundo tipo de leucemia, a leucemia mielogênica, inicia-se pela produção cancerosa de células mielogênicas jovens na medula óssea e depois se dissemina para todo o corpo, de tal modo que os leucócitos passam a ser produzidos em muitos órgãos além da medula óssea.

substratos metabólicos pelas células cancerosas em crescimento

Na leucemia, muito comumente, desenvolvem-se infecções, anemia grave e tendência hemorrágica ocasionada pela trombocitopenia. Esses efeitos decorrem principalmente da substituição da medula óssea normal pelas células leucêmicas não funcionais. Talvez o mais improtante efeito da leucemia sobre o organismo seja o consumo excessivo de

2 – Imunidade, Alergia e Grupos Sanguíneos Imunidade e Alergia

O corpo humano tem a capacidade de resistir a quase todos os tipos de organismos ou toxinas que tendem a lesar os tecidos e órgãos. Essa capacidade é denominada imunidade. A imunidade adquirida desenvolve-se depois que o corpo é pela primeira vez agredido por um microorganismo ou por uma toxina bacteriana, com frequência levando semanas ou meses para desenvolver-se.

Outra parte da imunidade decorre de processos gerais e não de processos dirigidos contra organismos patogênicos específicos. Essa é a chamada imunidade inata. A imunidade inata inclui a fagocitose, a destruição de microorganismos pelas secreções ácidas do estômago e pelas enzimas digestivas, a resistência da pele à invasão por organismos e a presença de compostos químicos no sangue que se fixam a organismos estranhos ou toxinas destruindo-os. A imunidade adquirida pode, muitas vezes, conferir grau extremo de proteção. Existem no organismo dois tipos básicos, porém estreitamente associados, de imunidade adquirida. Num deles, o corpo elabora anticorpos circulantes que são moléculas de globulina capazes de atacar o agente invasor.

Esse tipo de imunidade é denominado imunidade humoral ou imunidade de células B, porque são os linfócitos B que produzem os anticorpos. O segundo tipo de imunidade adquirida é dado pela formação de grande número de linfócitos ativados especificamente destinados a destruir o agente invasor. Esse tipo de imunidade é chamado de imunidade mediada por células ou imunidade das células T, porque os linfócitos ativados são os linfócitos T.

Tanto os anticorpos como os linfócitos ativados são formados nos tecidos linfóides do corpo. Ambos os tipos de imunidade adquirida são induzidos por antígenos. Em geral, os antígenos são proteínas ou grandes polissacarídeos. O processo de antigenicidade depende de grupos moleculares denominados epítopos.

A imunidade adquirida é produto do sistema linfocitário do corpo.

Os linfócitos se localizam predominantemente nos linfonodos, mas também estão presentes em tecidos linfóides especiais como o baço, áreas situadas na submucosa do tubo gastrintestinal e a medula óssea. O tecido linfóide do tubo gastrintestinal, por exemplo, é imediatamente exposto aos antígenos que penetram pelo tubo digestivo.

O tecido linfóide do baço e da medula óssea desempenha o papel específico de interceptar os agentes antigênicos que conseguem chegar ao sangue circulante. Ambos os tipos de linfócitos originam-se no embrião a partir de células-tronco hematopoéticas pluripotenciais. Os linfócitos que são destinados à formação de linfócitos T migram inicialmente para o timo e são aí pré-processados. Os linfócitos B, destinados a formar anticorpos, são pré-processados no fígado, nos meados da vida fetal, e na medula óssea, no fim da vida fetal e depois do nascimento.

Essa população de células foi originalmente descoberta em aves, nas quais o pré-processamento ocorre na bursa de Fabrícius, uma estrutura não encontrada em mamíferos. Depois de formados na medula óssea, os linfócitos T migram primeiramente para o timo. Nessa glândula eles se multiplicam com rapidez e reagem com diferentes antígenos específicos.

Esses diferentes tipos de linfócitos T processados deixam então o timo e espalham-se por todo o corpo, alojando-se nos tecidos linfóides. O timo também assegura que os linfócitos T que ele produz não reagirão contra proteínas ou outros antígenos presentes nos próprios tecidos do corpo. O timo seleciona quais os linfócitos T devem ser liberados, primeiro misturando-os com virtualmente todos os “auto-antígenos” específicos existentes nos próprios tecidos do corpo. Se um linfócito T reage, ele é destruído e fagocitado, que é o que acontece com até 90% das células.

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