RESUMO CICL O BÁSIC O
TÍTULO
DO RESUMO
PRODUÇÃO DE CÉLULAS SANGUÍNEAS
CURSO: FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR CONTEÚDO: BEATRIZ FARAVELLI
CURADORIA: ALINE CORDEIRO
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1 O QUE É O SANGUE?
Em uma abordagem inicial, devemos definir o sangue como um tecido conjuntivo composto por uma porção fluida (também chamada de plasma) e elementos celulares suspensos (FIGURA 1).
FIGURA 1
Figura 1: Composição do sangue: plasma e elementos celulares.
Fonte: Imagem de Fisiologia Humana, Silverthorn, 7ª Ed.
O sangue está presente dentro dos vasos sanguíneos e, por isso, é con- siderado a porção circulante do líquido extracelular, capaz de transportar seus componentes para todo o organismo. Como exemplo, observa-se a transferência de gases, nutrientes, produtos do metabolismo e hormônios ou mesmo a possibilidade de migração de células do sistema imune para determinado local de atuação.
Em um homem com 70kg, assume-se que o volume sanguíneo seja equiva- lente a cerca de 7% do peso total de seu corpo. Assim, 0,07 x 70kg = 4,9kg.
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Partindo desse princípio, também podemos assumir que 1kg de sangue ocupa um volume de 1L. Dessa forma, um homem de 70kg tem aproximadamente 5L de sangue.
De 5L de sangue, 2L são compostos por células sanguíneas, enquanto os outros 3L são compostos por plasma.
2 O PLASMA
O plasma é a matriz fluida do sangue. Nele, os elementos celulares se apre- sentam em suspensão. É composto principalmente por água – cerca de 92%
de seu peso. Além disso, apresenta partículas como proteínas e moléculas orgânicas dissolvidas (aminoácidos, glicose, lipídeos e resíduos nitrogenados), íons (Na+, K+, Cl-, H+, Ca2+ e HCO3-), elementos-traço, vitaminas e oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) dissolvidos.
Dessa forma, podemos concluir que sua composição é, na verdade, idêntica à composição do líquido intersticial – com exceção de proteínas plasmáticas como a albumina, a proteína de maior concentração no plasma. O fígado produz a maior parte das proteínas plasmáticas, secretando-as no sangue.
No caso das imunoglobulinas ou dos anticorpos, a produção ocorre por células sanguíneas específicas.
Como consequência da presença de proteínas plasmáticas, a pressão osmó- tica do sangue é mais elevada que a do líquido intersticial. Logo, o gradiente osmótico provoca a tendência de grande parte do líquido filtrado (que sai dos vasos em direção ao interstício) retornar aos capilares.
2.1 Funções e origem das proteínas plasmáticas
■ Albuminas (múltiplos tipos) — têm origem hepática. São carreadoras de diversas substâncias, como hormônios esteroides, além de serem essen- ciais para a regulação da pressão coloidosmótica do plasma.
■ Globulinas (múltiplos tipos) — originam-se no tecido linfático e no fígado.
São importantes fatores de coagulação e carreadoras de variadas subs- tâncias. Podem ser enzimas e anticorpos.
■ Fibrinogênio — tem origem no fígado. É responsável por formar filamentos de fibrina, fundamentais para a coagulação sanguínea.
■ Transferrina — produzida pelo fígado e por outros tecidos. É responsável pelo transporte de ferro.
3 ELEMENTOS CELULARES DO
SANGUE
As hemácias, os leucócitos e as plaquetas são conhecidos como os compo- nentes celulares do sangue.
3.1 Hemácias
Também conhecidas como eritrócitos ou glóbulos vermelhos, são células que sofrem a perda do núcleo e de algumas organelas no processo de diferenciação.
As hemácias possibilitam o transporte de gases no organismo. Há condução de O2 dos capilares pulmonares para os capilares sistêmicos dos tecidos e de CO2 produzido no metabolismo celular dos tecidos para os capilares pulmonares.
3.2 Leucócitos
Também conhecidos como glóbulos brancos, correspondem a células que mantêm o núcleo e as organelas ao longo da diferenciação e da vida adulta, diferentemente das hemácias e das plaquetas.
Os leucócitos desempenham um papel fundamental na resposta imune, ou seja, defendem o corpo de agentes externos (como parasitas, bactérias e vírus).
A grande maioria dos leucócitos circula livremente pelo sangue. Entretanto, quando estes precisam agir em determinado tecido do organismo, atraves- sam o endotélio capilar, direcionados por mediadores químicos produzidos na inflamação.
No sangue, podemos encontrar cinco tipos de leucócitos:
■ linfócitos;
■ basófilos;
■ monócitos;
■ neutrófilos;
■ eosinófilos.
Os monócitos que deixam a circulação e entram nos tecidos são chamados de macrófagos.
Alguns leucócitos como os neutrófilos e os macrófagos apresentam capacidade de englobar partículas estranhas e são denominados fagócitos.
Outros leucócitos como os basófilos, os neutrófilos e os eosinófilos podem ser agrupados quanto à característica morfológica granular, que indica a presença de grânulos no citoplasma. Assim, são chamados de granulócitos.
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3.3 Plaquetas
As plaquetas também são conhecidas como trombócitos e correspondem a fragmentos celulares originados de uma célula-mãe, denominada megacariócito.
Dessa forma, as plaquetas não possuem núcleo, assim como os eritrócitos, mas apresentam algumas organelas, como mitocôndrias e lisossomos.
Seu papel fundamental está atrelado à coagulação sanguínea. Nesse pro- cesso, ocorre a formação de coágulos, que previnem ou corrigem a perda de sangue quando há lesão na parede de um vaso.
4 A ORIGEM DAS CÉLULAS SANGUÍNEAS
Todas as células sanguíneas, independentemente de sua distinção, são pro- venientes de uma única célula precursora, a célula-tronco hematopoiética pluripotente, encontrada primariamente na medula óssea (contida no interior de alguns ossos). Essa célula apresenta grande capacidade proliferativa, ou seja, origina outras células, as quais continuam o processo de diferenciação, podendo formar vários tipos celulares diferentes (FIGURA 2).
FIGURA 2
Figura 2: Célula-tronco hematopoiética pluripotente responsável por originar todos os elementos celulares do sangue após sequência de eventos específicos de diferenciação.
Fonte: Imagem de Fisiologia Humana, Silverthorn, 7ª Ed.
Conforme as células seguem o processo de diferenciação, elas se tornam cada vez mais especializadas e comprometidas com uma linhagem e tipos celulares específicos.
Sabe-se que algumas células-tronco hematopoiéticas podem ser encontra- das na medula óssea e no sangue periférico. Recentemente, identificou-se que o sangue coletado do cordão umbilical no momento do nascimento é extremamente rico em células-tronco hematopoiéticas. Estas podem ser utilizadas para o tratamento de pacientes com doenças hematológicas, como a leucemia.
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Já existem programas de bancos de sangue de cordão umbilical nos Estados Unidos e em países da Europa. Os países têm uma plataforma com informações sobre marcadores genéticos que ajudam a identificar a compatibilidade dos pacientes com as células disponíveis armazenadas. No Brasil, esse serviço também está disponível no setor privado.
5 HEMATOPOIESE
A hematopoiese pode ser definida como o processo de formação das células sanguíneas que se origina no início do desenvolvimento embrionário e se mantém durante toda a vida do indivíduo.
Na terceira semana de gestação, em média, as células especializadas presen- tes no saco vitelínico do embrião se aglomeram e, posteriormente, formam as células sanguíneas e o revestimento endotelial dos vasos sanguíneos.
Com a progressão da gestação, a produção das células sanguíneas é esten- dida do saco vitelínico para o fígado, o baço e a medula óssea, sendo que, depois do nascimento, o fígado e o baço interrompem essa produção, e a hematopoiese continua ocorrendo na medula óssea de todos os ossos do esqueleto até os 5 anos de idade.
Conforme a criança se desenvolve, cresce e envelhece, as regiões ativas da medula óssea presente nos ossos diminuem, de forma que, em indivíduos adultos, as únicas áreas que produzem células sanguíneas são a pelve, a coluna vertebral, as costelas, o crânio e as extremidades proximais dos ossos longos.
A medula óssea ativa é denominada medula óssea vermelha, devido à presença da hemoglobina, definida como a proteína ligadora de O2 nos eritrócitos. Por outro lado, a medula óssea inativa é denominada medula óssea amarela, por conta da presença de adipócitos, ou seja, células de gordura.
Nas regiões medulares em que ocorre a produção ativa das células sanguíneas, 25% desta corresponde aos eritrócitos, enquanto 75% equivale à síntese dos leucócitos. Isso acontece porque o tempo de vida dos leucócitos é menor do que o dos eritrócitos. Por esse motivo, aqueles precisam ser produzidos mais frequentemente.
Vale ressaltar que, em situações de extrema necessidade, o fígado, o baço e as outras regiões inativas ou amarelas da medula óssea de indivíduos adultos podem voltar a produzir células sanguíneas e contribuir para a hematopoiese, mesmo que de forma limitada.
A origem embrionária comum do endotélio e das células sanguíneas é con- siderada uma possível justificativa para o fato de que algumas citocinas que controlam a hematopoiese sejam liberadas pelo endotélio vascular.
6 ALGUMAS CITOCINAS
CONTRIBUEM PARA A REGULAÇÃO DA HEMATOPOIESE
As citocinas são fatores químicos peptídicos ou proteicos liberados por células que afetam a proliferação ou a atividade de outra célula. Também podem ser chamadas de fatores, classificados pelo acréscimo de uma nomenclatura que diferencia e descreve suas funções, como fatores de crescimento, fatores de coagulação e fatores tróficos.
Na hematopoiese, podemos destacar:
■ os fatores estimuladores de colônias, moléculas produzidas pelas células endoteliais e pelos leucócitos. São responsáveis por influenciar a prolife- ração e a diferenciação de todos os tipos de células sanguíneas por meio do estímulo às células-tronco hematopoiéticas;
■ às interleucinas, moléculas liberadas por leucócitos que apresentam papel importante no sistema imune. A numeração complementar, como interleu- cina-3 (IL-3), está associada a sua sequência de aminoácidos identificada;
■ à eritropoietina (EPO), considerada citocina e hormônio. É produzida principalmente por células renais, sendo sua síntese e sua liberação moti- vadas na presença de condição de hipóxia no organismo. A EPO circulante atinge a medula óssea vermelha e estimula etapas da proliferação e da diferenciação dos eritrócitos;
■ à trombopoietina (TPO), molécula produzida especialmente pelo fígado que influencia a proliferação e a diferenciação dos megacariócitos.
7 LEUCOPOIESE ESTIMULADA POR FATORES ESTIMULADORES DE COLÔNIA
Os fatores estimuladores de colônia (em inglês, colony-stimulating factors [CSFs]) são chamados assim porque pesquisadores descobriram que podem estimular a proliferação das colônias dos leucócitos em cultura de laboratório.
Fisiologicamente, tais fatores são produzidos por células endoteliais, fibro- blastos medulares e leucócitos e regulam a proliferação e a diferenciação dos leucócitos (leucopoiese). Durante o processo de leucopoiese, a produção de novos leucócitos é regulada, em parte, por leucócitos que já existem. Isso ocorre porque os glóbulos brancos (leucócitos em determinada condição de defesa a um agente agressor) liberam fatores que estimulam a produção de novos leucócitos. Dessa forma, o desenvolvimento de leucócitos acontece conforme a necessidade do organismo. Contudo, os mecanismos envolvidos nesse processo ainda precisam ser esclarecidos.
Além disso, determinadas populações de leucócitos podem aumentar em condições específicas de exposição e combate a um agente agressor. Infec- ções bacterianas, por exemplo, costumam apresentar aumento de neutrófilos
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e monócitos na circulação sanguínea. Por isso, a contagem diferencial de leucócitos é muito importante para a conclusão de um diagnóstico.
Há, ainda, patologias nas quais ocorre distúrbio do número e, consequen- temente, da capacidade atuante dos leucócitos. As leucemias constituem doenças caracterizadas pela proliferação e pelo desenvolvimento anormal de leucócitos. Já nas neutropenias, os pacientes têm baixa contagem de leucócitos e apresentam prejuízo na resposta às infecções bacterianas e virais.
Dessa forma, a descoberta de como regular a produção de leucócitos seria de grande relevância para a ciência e para a saúde de pacientes com algum distúrbio nesses processos.
8 A PRODUÇÃO DE PLAQUETAS
Os megacariócitos são as células progenitoras das plaquetas. Eles apresentam maturação e desenvolvimento relacionados à ação da TPO, uma glicoproteína produzida pelo fígado. Durante um tempo, a TPO farmacológica foi usada em pacientes com trombocitopenia, condição na qual os indivíduos apresentam poucas plaquetas. Contudo, efeitos adversos retiraram esse fármaco do uso clínico, e novos estudos são necessários para o melhor entendimento de eventos e alvos da síntese das plaquetas.
9 A PRODUÇÃO DE ERITRÓCITOS
A eritropoiese é regulada pela EPO com a influência de algumas outras citocinas.
A síntese da EPO ocorre nos rins de adultos e é estimulada pela hipóxia, ou seja, por baixos níveis de O2 nos tecidos. A hipóxia estimula a produção de um fator de transcrição conhecido como fator induzível por hipóxia (em inglês, hypoxia-inducible factor 1 [HIF-1]), que, por sua vez, ativará a transcrição do gene EPO. Assim, há estímulo à síntese dessa glicoproteína, e sua secreção para a circulação é aumentada. Esse estímulo faz a EPO disponibilizar mais hemácias e, consequentemente, mais hemoglobina na circulação, o que proporciona aumento da capacidade de transporte de O2.
10 REFERÊNCIAS
1. SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia Humana – Uma Abordagem Inte- grada. 7ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
2. GUYTON, A.C. e Hall J.E.. Tratado de Fisiologia Mé-dica. 13ed. Rio de Janeiro:
Elsevier, 2017.
3. Fisiologia Cardiovascular – Sangue – Produção de cé-lulas sanguíneas (Pro- fessor Nelson Paes de Oliveira Junior). Disponível em: < www.jaleko.com.
br >.
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