13
Fisiologia Agressão e defesa 8 Iniciando a conversa Viver em sociedade requer saber defender-se. Como nosso organismo convive com os demais seres da Terra? Para responder a esta questão, teríamos de fazer cursos de Patolo- gia, Imunologia, Microbiologia, Parasitologia... Haja “logias”! Vamos então dar algumas pinceladas nesses diversos campos. Convidamos vocês a se aprofundarem e nos desafia- rem a ampliar os horizontes da presente aula. Divirtam-se! A defesa do organismo Será verdade que o ataque é a melhor defesa? Os organismos não são unidades isoladas, mas estabelecem diversas conexões com outros organismos e com o meio que os circunda. Essas relações podem ter aspectos que constituem um ataque e levam dano a um dos organismos e, consequentemente, levam à defesa. Vemos, ao longo da evolução, que os organismos desenvolveram uma série de diferentes estratégias para se protegerem de agressões do meio ou de outros organismos.

Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

Fisiologia

Agressão e defesa8

Iniciando a conversaViver em sociedade requer saber defender-se. Como nosso organismo convive com os

demais seres da Terra? Para responder a esta questão, teríamos de fazer cursos de Patolo-gia, Imunologia, Microbiologia, Parasitologia... Haja “logias”! Vamos então dar algumas pinceladas nesses diversos campos. Convidamos vocês a se aprofundarem e nos desafia-rem a ampliar os horizontes da presente aula. Divirtam-se!

A defesa do organismo

Será verdade que o ataque é a melhor defesa?Os organismos não são unidades isoladas, mas estabelecem diversas conexões com

outros organismos e com o meio que os circunda. Essas relações podem ter aspectos que constituem um ataque e levam dano a um dos organismos e, consequentemente, levam à defesa. Vemos, ao longo da evolução, que os organismos desenvolveram uma série de diferentes estratégias para se protegerem de agressões do meio ou de outros organismos.

Page 2: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia104

Normalmente, a agressão é levada a cabo para que o organismo que a empreende se defenda. Assim, os conceitos de agressão e defesa sempre devem ser considerados em conjunto, para o entendimento da série de mecanismos de sinalização que envolve o agressor e o agredido.

Tipos de defesa

Defesas químicasUma das defesas que encontramos na natureza consiste em estratégias para não se tornar

um “alimento”. A maneira para não ser comido é tornar-se “não-comestível”, ou seja, tendo um gosto ruim, ou não-atrativo, ou produzindo substâncias que são tóxicas a quem o ingere. Várias plantas usam essa estratégia e existem muitos compostos vegetais que comprometem os sistemas fisiológicos. É interessante observar que, para o uso humano, uma vez enten-dido como ocorre a ação da toxina, toda ela, ou parte dela, pode ser utilizada agora como fármaco para combater afecções humanas.

Defesas contra injúrias físicasA existência de um sistema circulatório fechado, composto de artérias e veias nas quais

circula sangue, devidamente bombeado pelo coração, faz surgir um mecanismo de defesa muito importante, em resposta a possíveis injúrias que causem a perda do líquido vital. Mecanismos que previnem ou interrompem o sangramento causado pela ruptura de vasos devem ser efetivos para manter a homeostasia do organismo. A queda da pressão sanguínea, a contração de vasos rompidos e a coagulação são os mecanismos utilizados.

O mecanismo de coagulação sanguínea é um processo que leva inicialmente à aglutinação das plaquetas no local da injúria, progredindo com a formação de um coágulo constituído de fibrina, que acaba por formar um “plug” que veda o local do extravasamento (figura 8.1). O processo de coagulação é bastante complexo e envolve o equilíbrio entre agentes chamados pró-coagulantes e os anticoagulantes. Quando ocorre a injúria, a liberação de fatores teciduais leva à liberação de tromboplastina, um complexo de substâncias que incluem fosfolípides e uma glicoproteína proteolítica. Um ativador de protrombina é formado, levando à ativação de plaquetas. Ao mesmo tempo, uma série de fatores de coagulação leva à produção de fibrina, que se associa às plaquetas, formando o coágulo (figura 8.2).

Figura 8.1: Interior de um vaso, com as células do sangue circulantes e esquema de formação de coágulo para interrupção de extravasamento. / Fonte: Cepa.

Page 3: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

105Semana 8 Agressão e defesa

Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração de tecidos, órgãos ou membros danificados ou perdidos. Quando o tecido é danificado, ele será regenerado ou restaurado por tecido conjuntivo. A regenera-ção é comum em invertebrados e mais limitada em vertebrados, dependendo da “potência” das células presentes no local. Apenas alguns tecidos se regeneram, o que só ocorre quando a perda não é substancial. Quanto mais indife-renciadas forem as células (totipotentes), maior será sua capacidade de participar na reconsti-tuição do tecido lesado (figura 8.3).

Defesa contra a invasão de patógenos

A habilidade de resistir à invasão de material estra-nho é conhecida como Imunidade. A especialização de células cuja função é lidar com “o estranho” com-preende todos os mecanismos pelos quais um orga-nismo multicelular se defende de invasores internos, como bactérias, vírus ou parasitas. Essas células constituem o sistema imunológico ou imunitário. Em vertebrados, a resposta imune pode ser inata ou adquirida. A resposta imune inata é o conjunto de estratégias que nasce com o indivíduo. Macró-fagos (ou fagócitos profissionais), que fagocitam os invasores; a pele, que representa uma barreira natu-ral contra invasores e mesmo contra injúrias físicas; e substâncias diversas produzidas pelos organismos, como enzimas digestivas, que atacam diretamente o invasor sem a necessidade de internalizar em um fagócito, são alguns exemplos.

A resposta imune adquirida é mais complexa e específica, e ela pode ser humoral ou celular. A resposta humoral depende de linfócitos, células produzidas nos órgãos linfoides, responsáveis pela produção de anticorpos e também pelo estabelecimento da memória imunológica. Já na resposta celular, temos a ativação de linfócitos específicos, que serão assim capazes de produzir citocinas, moléculas sinalizadoras utilizadas na mediação da resposta inata. Deixar o organismo preparado para resposta imune rápida é a princi-pal função das vacinas.

Figura 8.2: Injúrias físicas. Cascata de coagulação indicando a ordem de atuação de fatores para a manutenção da homeostase. / Fonte: Cepa.

Figura 8.3: Esquema de potencialidade de folhetos embrionários e tecidos derivados. Quanto mais indiferenciada a célula maior a sua capacidade de diferenciar em diversos tecidos. / Fonte: Cepa.

Page 4: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia106

A porta de entrada do invasor representa um dado importante para estabelecer a respos-ta do invadido. Neste capítulo, vamos ater-nos aos parasitas eucariotos, que representam um enorme fator de risco de doenças no território nacional.

Mecanismo de entrada de parasitas

Como os parasitas vencem nossas barreiras?Primeiramente, começaremos com um conceito básico do que é parasitismo. Como já

foi mencionado, os organismos estabelecem relações ecológicas regidas pelo fluxo ener-gético, ou seja, por processos metabólicos que mantêm o organismo vivo e capaz de se reproduzir. Quando, por alguma razão, se observa uma relação ecológica, desenvolvida entre indivíduos de diferentes espécies, em que, além de associação íntima e duradoura, uma dependência metabólica de grau variável se manifesta, temos o parasitismo. O parasi-ta depende metabolicamente de seu hospedeiro, em diferentes níveis. Um dos organismos passa a ser o meio ecológico do outro, e a intimidade se manifesta pelo contato perma-nente em nível histológico. Por esse conceito fica claro que a relação parasito-hospedeiro pode produzir vantagens mútuas – a presença do parasito não é necessariamente uma doença. O bom parasita não mata o seu hospedeiro. Por outro lado, quando um parasita causa algum tipo de dano ao hospedeiro, diz-se que esse parasita é patogênico.

Se analisarmos os habitats dos parasitas, poderemos intuir de que forma ocorre a invasão do hospedeiro. Tubo digestivo, mucosas e epitélio, sangue, linfa e líquidos intersticiais, órgãos internos (como fígado, cérebro) e mesmo células do sistema fagocítico mononuclear podem ser habitats de parasitas. Assim, podemos classificar os meios de entrada como sendo a ingestão, injeção ou penetração. O comportamento do parasita no mecanismo de entrada pode ser passivo, quando ele é levado ao habitat (ingestão de alimento contaminado, por exemplo; ou injeção por ação de um vetor, como a picada de um inseto). Ou ativo, quando o próprio parasito usa energia para concretizar a invasão (pene-tração de larvas pela pele, por exemplo).

Durante o seu desenvolvimento, após a instalação em um hospedeiro, o parasito pode necessitar, pela dependência metabólica já discutida, passar para outro hospedeiro e assim continuar o seu desenvolvimento. Todo o desenvolvimento do parasito, que garante sua perpetuação, obedece a um programa regulado de eventos, que recebe o nome de ciclo biológico. A seguir, discutiremos os ciclos biológicos básicos, pois esse conheci-mento, bem como as interferências fisiológicas causadas no hospedeiro, pode permitir a interrupção do ciclo, o que é fundamental quando o parasito é patogênico.

Ciclo de vida - ProtozoáriosO ciclo mais simples que encontramos na natureza consiste da passagem direta do

parasito a um outro hospedeiro. O exemplo é o protozoário Trichomonas, cujo habitat é o trato genitourinário e é transmitido ao novo hospedeiro na relação sexual.

Page 5: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

107Semana 8 Agressão e defesa

Figura 8.4: Ciclo hospedeiro/hospedeiro Trychomonas. (Animação 1). / Fonte: Cepa.

Ainda abordando protozoários, encontramos a ameba que vive no intestino do hospe-deiro e é eliminada junto com as fezes. Para enfrentar essa troca de ambientes, o parasito deve apresentar formas específicas de acordo com o papel fisiológico a ser desempenhado.

Figura 8.5: Ciclo de vida hospedeiro/meio/hospedeiro Entamoeba histolytica. (Animação 2). / Fonte: Cepa.

No intestino, encontrando um ambiente rico e hidratado, pode-se reproduzir ativamen-te. Por isso, encontra-se na forma trofozoíta (do latim, “célula que se alimenta”). Quando vai ser expelido, diferencia-se na forma de resistência, cisto, pronto para enfrentar a escas-sez do meio. Essa forma é, no entanto, a infectiva, uma vez que pode ser ingerido pelo novo hospedeiro junto com água ou alimento contaminado, resistindo à passagem pelo estômago e atingindo o intestino, quando se diferencia em trofozoíto novamente.

Page 6: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia108

Ciclo de vida - Lombrigas e outrosEssa diferenciação em formas distintas depende novamente dos requisitos metabólicos

de que o parasita depende, e onde pode encontrá-los. Então, vemos em vários ciclos que o parasita pode passar por diferentes tecidos ou órgãos do mesmo hospedeiro até atingir a fase de adulto (animações 3 a 6).

Figura 8.6: Ciclo hospedeiro/meio/hospedeiro - Ascaris. (Animação 3). / Fonte: Cepa.

Cada uma das fases tem importância fisiológica para o parasito e pode alterar a fisiologia do hospedeiro. Em vermes como a lombriga (Ascaris), os adultos ficam no intestino do hospedei-ro e liberam ovos juntamente com as fezes. Como no caso das amebas, os ovos são resistentes ao meio, mas podem ser ingeridos com água e alimento contaminado (animação 3).

Ciclo de vida - SolitáriaSe ovos forem eliminados no meio e eles forem ingeridos por um segundo hospedeiro,

a fase larval pode ocorrer neste. A ingestão da carne contaminada por larvas por outro hospedeiro é o que vai, então, permitir que o ciclo se complete, como no caso da solitária (Taenia). Interessante nesse ciclo é o fato de que o homem pode funcionar tanto como o hospedeiro que abriga o adulto em seu intestino como pode ingerir ovos que, uma vez no estado larval, não podem chegar ao intestino, mas se albergam em tecidos como músculos e órgãos como o cérebro, causando uma doença denominada cisticercose (animação 4).

Page 7: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

109Semana 8 Agressão e defesa

Figura 8.7: Ciclo hospedeiro 1/meio/hospedeiro 2/hospedeiro 1 - Taenia. (Animação 4). / Fonte: Cepa.

Ciclo de vida - Esquistossomo e outrosO hábito de ingerir o parasito presente em um tecido do hospedeiro pode ser visto no caso

do protozoário Toxoplasma gondii. Esse parasito habita o intestino do gato, onde se reproduz sexualmente, daí este ser chamado hospedeiro definitivo. Nas fezes, o gato elimina oocistos, que podem ser ingeridos por uma enorme variedade de hospedeiros, inclusive o homem. Em diferentes tecidos desses hospedeiros, ditos intermediários, desenvolvem-se os pseudocistos. Quando um organismo ingere a carne de um hospedeiro intermediário, a infecção se esta-belece, produzindo neste último o aparecimento de pseudocistos. Só quando o gato ingere carne contaminada é que o ciclo reprodutivo acontece (animação 5).

Page 8: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia110

Figura 8.8: Ciclo hospedeiro 1(sexual)/meio/hospedeiro 2/hospedeiro 1 - Toxoplasma gondii. (Animação 5).

Dois parasitas de muita importância no Brasil apresentam a característica de penetrar ativamente pela pele do hospedeiro. O amarelão, ancilostomose, celebrizado por Monteiro Lobato em seu conto “Jeca Tatu”, é causado por vermes que se localizam no intestino, mas se alimentam de sangue do hospedeiro, causando uma anemia profunda. Os ovos são elimi-nados pelas fezes e as larvas eclodidas no solo “buscam” um novo hospedeiro ativamente. Assim, o pé descalço é o atrativo para a penetração e, após caírem na circulação e passarem

Page 9: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

111Semana 8 Agressão e defesa

pelos passos de diferenciação em diferentes tecidos, acabam atingindo o intestino como adultos (animação 6).

Figura 8.9: Ciclo hospedeiro/meio/penetração ativa hospedeiro - Ancylostoma (Animação 6).

Já a esquistossomose é causada pelo Schistosoma mansoni. O casal de adultos vive nas veias mesentéricas, alimentando-se de substâncias do sangue do hospedeiro. Os ovos são colocados na parede do vaso e, quando atravessam a parede do intestino, podem ser eliminados com as fezes. No meio, na presença de água, eclode uma larva que necessita de um segundo hospedeiro, o caramujo (Biomphalaria). Neste hospedeiro, ocorre uma

Page 10: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia112

diferenciação que leva à produção de uma segunda fase larval denominada cercaria. A cercaria nada ativamente na busca de hospedeiro mamífero. Assim, as lavadeiras ou as crianças que brincam em lagoas infestadas de Planorbídeos adquirem o tremátodo, que passa pelas fases de desenvolvimento e acaba por se instalar nas veias mesentéricas. A doença ocorre quando, eventualmente, os ovos caem na circulação e são carregados para o fígado, onde ficam presos e causam a resposta do hospedeiro, que forma um granuloma em torno do ovo. O acúmulo de granulomas no órgão altera sua fisiologia e acaba por incapacitar o fígado de funcionar normalmente, levando aos sinais clínicos. O extravasa-mento de líquido no mesentério provoca o aparecimento do quadro clínico pelo qual a doença é popularmente conhecida, “barriga-d'água” (animação 7).

Figura 8.10: Ciclo hospedeiro 1/meio/hospedeiro 2/ meio/penetração ativa hospedeiro 1 - Schistosoma mansoni. (Animação 7). / Fonte: Cepa.

Page 11: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

113Semana 8 Agressão e defesa

Ciclo de vida - Tripanossomo e outrosPor fim, abordaremos os ciclos de parasitas que são transmitidos pela picada de um inseto.

Esse hospedeiro é normalmente um hematófago e, ao sugar o sangue de uma pessoa parasitada, adquire o organismo que se diferencia na forma infectiva para o novo hospedeiro mamífero. Ao fazer o novo repasto sanguíneo, o inseto agora infectado injeta o parasita no novo hospedeiro.

No caso do Trypanosoma cruzi, aparecem no ciclo de vida formas reprodutivas, tanto no inseto como no mamífero, e formas que param de se reproduzir, diferenciando-se nas formas infectivas (animação 8).

Figura 8.11: Ciclo hospedeiro 1/hospedeiro 2/ hospedeiro 1 - Trypanosoma cruzi. (Animação 8). / Fonte: Cepa.

Page 12: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

Fisiologia114

Já no caso do Plasmodium, protozoário causador da malária, o ciclo no homem é bem mais complexo e passa pelo fígado antes de diferenciar na forma que infecta hemácias (animação 9).

Figura 8.12: Ciclo hospedeiro 1/hospedeiro 2(sexual)/hospedeiro 1 - Plasmodium. (Animação 9). / Fonte: Cepa.

A reprodução sexual do plasmódio ocorre no inseto, o que caracteriza este hospedeiro como definitivo. No caso de não haver reprodução sexual do parasita, como em Leishma-nia e Trypanosoma, considera-se o homem como hospedeiro definitivo.

No caso do protozoário Leishmania, ao entrar no mamífero, o parasita promove uma série de alterações fisiológicas em células de defesa do hospedeiro para se instalar no macrófago, onde se reproduz e se estabelece a infecção (animação 10).

Page 13: Fisiologia - midia.atp.usp.br · Será verdade que o ataque é a melhor defesa? ... Semana 8 Agressão e defesa 105 Regeneração é uma forma de reparo tecidual que consiste na restauração

RedeFor

115Semana 8 Agressão e defesa

Figura 8.13: Ciclo hospedeiro 1/hospedeiro 2/hospedeiro 1 - Leishimania. (Animação 10). / Fonte: Cepa.

Considerações finais

A importância do mecanismo de defesaA defesa da vida é um processo programado que pode levar a condições de coexistência

ou de morte dos organismos invasores. Apesar de o nosso espaço ser curto, uma noção importante é a de que muitas doenças são resultado de uma ativação dos sistemas de defesa tão grande que acaba atacando o próprio organismo. É importante saber que os mecanismos de defesa devem começar e terminar – caso não haja o término da resposta de defesa, iniciam-se os processos patológicos.

Acesse o ambiente virtual e realize a atividade proposta. Esta semana teremos:

Texto Online

Para se preparar melhor para esta atividade, clique aqui e leia o texto sugerido.A Prof ª Regina, autora da presente disciplina, defende a ideia de que os professores do ensino

básico são (ou pelo menos deveriam ser) importantes agentes de saúde em nosso país.Após a leitura do texto, elabore um parágrafo discutindo: 1. a importância de colocar essa ideia da professora em prática,2. as dificuldades a serem superadas na formação de professores para que esses pos-

sam se tornar agentes de saúde efetivos e bem preparados.Bom trabalho!

Atividades