WILLIAM K. OVALLE • PATRICK C. NAHIRNEY

NETTER

BASES DA HISTOLOGIA

2a EDIÇÃO

NETTER B

ASES D

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ISTOLO

GIA

OVALLENAHIRNEY

2aEDIÇÃO

Compreenda todos os conceitos histológicos essenciais e sua importância clínica, com o auxílio das belíssimas ilustrações de Netter combinadas com diversas imagens histológicas originais. Excelente tanto para referências como para revisões, este atlas será muito útil em qualquer estágio de sua carreira na área de saúde.

• Compreenda de maneira detalhada como a função está associada à estrutura, por meio de novíssimas eletromicrografi as, muitas das quais foram aprimoradas e colorizadas para mostrar a ultraestrutura em 3D.

• Aprenda a reconhecer as estruturas normais e patológicas ao nível microscópico, com o auxílio de um texto explanatório sucinto e de numerosas notas clínicas.

“A altíssima qualidade das ilustrações quase as faz falar por si mesmas.” – BMA Book Awards – “Best Ilustrated Book”

“O texto de material conciso pode ser uma vantagem para os alunos e para membros da universidade voltados para a constante redução no tempo para o ensino e aprendizagem.” – American Association of Anatomists News

“Eu avaliaria este livro dentre os cinco melhores que eu já revisei ao longo dos últimos 15 anos.” – Doody’s Book Review Service

Classi� cação de Arquivo Recomendada

Histologia

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NETTER

BASES DA HISTOLOGIA 2a EDIÇÃO

William K. Ovalle, PhD, e Patrick C. Nahirney, PhD

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Hazel M Dockrell, BA (Mod) PhD

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Peter L Chiodini, BSc MBBS PhD FRCP FRCPath FFTM RCPS (Glas)

Ivan M Roitt, DSc HonFRCP FRCPath FRS

Os Autores

William K. Ovalle, PhDProfessor EmeritusFaculty of MedicineDepartment of Cellular and Physiological Sciences (formerly Anatomy)The University of British ColumbiaVancouver, British Columbia, Canada

Patrick C. Nahirney, PhDAssistant ProfessorDivision of Medical SciencesIsland Medical ProgramUniversity of VictoriaVictoria, British Columbia, Canada

AF_Ovalle2014.indd 1 20/02/14 16:35

1A CÉLULA

1.1 Visão Geral

1.2 Microscópios e Técnicas

1.3 Diferentes Aspectos das Células de Acordo com as Técnicas

1.4 Ultraestrutura e Função das Membranas Celulares

1.5 Junções Intercelulares: Ultraestrutura e Função das Junções de Oclusão

1.6 Junções Intercelulares: Ultraestrutura e Função das Junções de Ancoragem

1.7 Junções Intercelulares: Ultraestrutura e Função das Junções Comunicantes

1.8 Ultraestrutura e Função do Núcleo e do Nucléolo

1.9 Ultraestrutura e Função do Núcleo: Cromatina e Matriz Nuclear

1.10 Ultraestrutura e Função do Envoltório Nuclear

1.11 Ultraestrutura e Função das Mitocôndrias

1.12 Ultraestrutura e Função das Cristas Mitocondriais e da Matriz Mitocondrial

1.13 Ultraestrutura e Função do Retículo Endoplasmático Agranular

1.14 Ultraestrutura e Função do Retículo Endoplasmático Granular

1.15 Ultraestrutura e Função dos Ribossomas

1.16 Ultraestrutura do Aparelho de Golgi

1.17 Funções do Aparelho de Golgi

1.18 Ultraestrutura e Função dos Lisossomas

1.19 Ultraestrutura e Função dos Peroxissomas

1.20 Ultraestrutura e Função das Inclusões Citoplasmáticas: Glicogênio

1.21 Ultraestrutura e Função das Inclusões Citoplasmáticas: Gotículas Lipídicas

1.22 Ultraestrutura e Função das Vesículas Citoplasmáticas: Endocitose,

Transcitose e Exocitose

1.23 Ultraestrutura e Função dos Microtúbulos

1.24 Ultraestrutura e Função dos Filamentos Citoplasmáticos

1.25 Ultraestrutura e Função do Centrossoma e dos Centríolos

1.26 O Ciclo Celular, Mitose e Outros Processos Celulares

1.27 Especializações da Superfície Celular: Cílios e Corpúsculos Basais

1

I: CÉLULAS E TECIDOS

2 A Célula

INFORMAÇÃO HISTÓRICADois cientistas alemães – o biólogo Theodor Schwann (1810-1882) e o botâ-nico Matthias Schleiden (1804-1881) – propuseram a teoria celular, a qual afirma que todos os organismos vivos são compostos de unidades de organi-zação similares denominadas células. Em razão dessas observações sobre as células animais normais, Schwann é reconhecido como o pai da histologia moderna. Posteriormente, o renomado patologista alemão Rudolph Virchow (1821-1902) propôs que a doença se origina nas células, e não nos tecidos ou nos órgãos. Por ter sido o primeiro a usar microscópios e espécimes histoló-gicos como base para o estudo da patologia, ele é considerado o fundador da citopatologia moderna. Com os avanços nas ciências médicas mais de um século mais tarde, o conhecimento das características das células à microscopia de luz (microscopia óptica) e à microscopia eletrônica se torna fundamental para o diagnóstico, o tratamento e o acompanhamento clínico de muitas doenças comuns e raras.

1.1 VISÃO GERALO corpo humano está organizado em quatro tecidos básicos (epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso), que consistem em células e matriz extracelular associada. A célula é a unidade estrutural e funcional fun-damental de todos os organismos vivos. O corpo contém aproximada-mente 60 × 1012 células – cerca de 200 diferentes tipos, cujos tamanho e formato variam amplamente –, mas todas tendo um plano comum de estrutura. A célula eucariótica é uma massa de protoplasma circundada por uma membrana plasmática limitante externa. Os dois componentes do protoplasma são o núcleo, que abriga o genoma – o qual consiste em cromossomas –, e o citoplasma, um complexo gel aquoso formado por água (cerca de 70%), proteínas, lipídios, carboidratos e moléculas orgâ-nicas e inorgânicas. As organelas (estruturas especializadas com capaci-dade funcional) e as inclusões (estruturas transitórias e relativamente inertes) estão no citoplasma. Exceto para eritrócitos maduros, os quais não têm núcleo, a maioria das células apresenta um núcleo que se adapta ao formato da célula. Algumas células, como osteoclastos e células mus-culares esqueléticas, podem ser multinucleadas. Um envoltório nuclear recobre o núcleo, cujo componente principal, a cromatina, contém um ou mais nucléolos. A estrutura celular interna é especializada de modo

a refletir sua função: células musculares, por exemplo, são especializadas para contração; neurônios, para condução de impulsos nervosos; células do tecido conjuntivo, como fibroblastos, para sustentação e suporte; e células epiteliais glandulares, para secreção.

Fotomicrografia de parte de um gânglio da raiz dorsal. Um grande corpo celular de neurônio contrasta com células menores que o circundam. 235×. H&E.

Fotomicrografia de parte de um gânglio da raiz dorsal. Um grande corpo celular de neurônio contrasta com células menores que o circundam. 235×. H&E.

Fotomicrografia de megacariócitos em uma distensão de medula óssea. Cada célula possui um único núcleo lobulado que é poliploide e intensamente basófilo. 350×. Coloração de Wright.

Fotomicrografia de megacariócitos em uma distensão de medula óssea. Cada célula possui um único núcleo lobulado que é poliploide e intensamente basófilo. 350×. Coloração de Wright.

Esquema de uma célula cortada e aberta para mostrar a organização de seus principais componentes, com base na sua visualização à microscopia eletrônica. A membrana plasmática envolve a célula, que é polarizada, com domínios basal, lateral e apical. Seu citoplasma contém várias organelas e inclusões, as quais circundam o núcleo. Algumas organelas são revestidas por membrana, enquanto outros componentes não o são. A borda apical da célula possui muitas projeções digitiformes denominadas microvilos. As bordas laterais da célula são áreas dotadas de junções intercelulares.

Esquema de uma célula cortada e aberta para mostrar a organização de seus principais componentes, com base na sua visualização à microscopia eletrônica. A membrana plasmática envolve a célula, que é polarizada, com domínios basal, lateral e apical. Seu citoplasma contém várias organelas e inclusões, as quais circundam o núcleo. Algumas organelas são revestidas por membrana, enquanto outros componentes não o são. A borda apical da célula possui muitas projeções digitiformes denominadas microvilos. As bordas laterais da célula são áreas dotadas de junções intercelulares.

Representação esquemática mostrando a ampla variação de formatos, tamanhos e propriedades tintoriais de diferentes células de acordo com sua visualização à microscopia de luz. Os nomes das células frequentemente refletem as características estruturais e funcionais: queratinócito do estrato espinhoso da epiderme (A); Macrófago (ou fagócito) do tecido conjuntivo propriamente dito (B); Leucócito polimorfonuclear (ou neutrófilo) do sangue periférico (C); Plasmócito do tecido conjuntivo propriamente dito (D); Linfócito (um tipo de leucócito agranulócito) do sangue (E); Neurônio do tecido nervoso (F); Eritrócito (ou hemácia) do sangue periférico (G).

Representação esquemática mostrando a ampla variação de formatos, tamanhos e propriedades tintoriais de diferentes células de acordo com sua visualização à microscopia de luz. Os nomes das células frequentemente refletem as características estruturais e funcionais: queratinócito do estrato espinhoso da epiderme (A); Macrófago (ou fagócito) do tecido conjuntivo propriamente dito (B); Leucócito polimorfonuclear (ou neutrófilo) do sangue periférico (C); Plasmócito do tecido conjuntivo propriamente dito (D); Linfócito (um tipo de leucócito agranulócito) do sangue (E); Neurônio do tecido nervoso (F); Eritrócito (ou hemácia) do sangue periférico (G).

Neurônio Megacariócitos

Centríolo

Microvilos

A B

C D

E F

G

Retículo endoplasmáticogranular

Membrana plasmática

Retículo endoplasmático agranular

Aparelho de Golgi

Envoltório nuclear

Nucléolo

Mitocôndrias

Núcleo

A Célula 3

1.2 MICROSCÓPIOS E TÉCNICASA histologia é o estudo dos tecidos e células do corpo, seus constituintes. As células não podem ser visualizadas a olho nu, de maneira que a principal ferramenta usada para estudá-las é o microscópio. Este aparelho produz imagens ampliadas das células e aumenta o contraste para a resolução dos detalhes. Dentre os vários tipos de microscópio, os dois principais são os microscópios de luz e eletrônico. Eles são dotados de diferentes tipos de lentes e fontes de iluminação, além de proporcionarem informações complementa-res em níveis distintos de resolução e aumento. A capacidade de discriminar dois pontos que se encontram muito próximos um do outro corresponde ao poder de resolução de um microscópio. Isso está relacionado com o compri-mento de onda da luz. Um microscópio de luz convencional usa a iluminação de campo claro, com poder de resolução de cerca de 0,2 mm1. Os espécimes para estudo absorvem a luz visível; as lentes de vidro focalizam e aumentam os espécimes. A maioria das células absorve muito pouca luz, de modo que seja necessária uma coloração para aumentar a absorção de luz. Primeira-mente, as células e os tecidos são submetidos a várias etapas sequenciais de

1. Nota da Revisão Científica: A notação mm significa a medida conhecida como micrômetro (1 mm = 10-3 mm).

um processamento histológico. A fixação com aldeídos e a desidratação com álcoois são seguidas de uma impregnação/inclusão em parafina ou resina plástica. Os cortes histológicos dos espécimes são feitos com o auxílio de um micrótomo, os quais, em seguida, são corados com corantes coloridos. A fonte de iluminação do microscópio eletrônico de transmissão (MET) é um feixe de elétrons, o qual tem um comprimento de onda menor. O poder de resolução do MET, de 0,2-0,5 nm2, é cerca de 103 maior que o do microscópio de luz. Para o MET, são feitos cortes ultrafinos de espécimes que foram fixados e incluídos em resina plástica. Em seguida, os cortes são tratados com metais pesados para aumentar o contraste (contrastação), o que resulta em imagens em preto e branco, e não em imagens coloridas. O microscópio eletrônico de varredura (MEV) é usado para espécimes espessos ou para células inteiras que foram fixadas, desidratadas e recobertas com uma delgada camada de metal. Esse tipo de microscopia proporciona vistas tridimensionais das superfícies. O microscópio eletrônico de varredura de alta resolução (MEVAR) permite o discernimento da morfologia interna das células com uma grande profundi-dade de focalização.

2. Nota da da Revisão Científica: A notação nm significa a medida conhecida como nanômetro (1 nm = 10-3 mm).

Partes ópticas de um microscópio de luz (ou de campo claro) convencional. Este microscópio composto transmite a luz através de três lentes. A luz, primeiramente focalizada sobre um espécime corado por uma lente condensadora graduável, passa através do espécime e, em seguida, através da lente objetiva, a qual aumenta e projeta a imagem iluminada para a lente ocular. A lente ocular aumenta ainda mais a imagem e a projeta para o olho do observador ou para uma chapa fotográfica. A maioria dos tecidos é incolor, de modo que corantes coloridos sirvam como colorações que absorvem a luz de forma diferenciada, a fim de que as estruturas nos espécimes possam ser distinguidas.

Partes ópticas de um microscópio de luz (ou de campo claro) convencional. Este microscópio composto transmite a luz através de três lentes. A luz, primeiramente focalizada sobre um espécime corado por uma lente condensadora graduável, passa através do espécime e, em seguida, através da lente objetiva, a qual aumenta e projeta a imagem iluminada para a lente ocular. A lente ocular aumenta ainda mais a imagem e a projeta para o olho do observador ou para uma chapa fotográfica. A maioria dos tecidos é incolor, de modo que corantes coloridos sirvam como colorações que absorvem a luz de forma diferenciada, a fim de que as estruturas nos espécimes possam ser distinguidas.

Partes ópticas de um microscópio eletrônico de transmissão (MET). Um MET transmite um feixe de elétrons através de um corte ultrafino de tecido que foi cortado em um ultramicrótomo. Várias lentes eletromagnéticas em formato de bobina desviam os elétrons e usam o mesmo princípio do das lentes do microscópio de luz para condensar, focalizar e aumentar as imagens. Os elétrons derivados de um filamento de tungstênio aquecido (ou catodo) são emitidos em direção a um anodo dentro de uma coluna de vácuo. Os elétrons não são visíveis a olho nu, de modo que uma tela fluorescente ou chapa fotográfica registre a imagem como uma eletromicrografia em preto e branco. A vantagem do MET é o seu grande poder de resolução.

Partes ópticas de um microscópio eletrônico de transmissão (MET). Um MET transmite um feixe de elétrons através de um corte ultrafino de tecido que foi cortado em um ultramicrótomo. Várias lentes eletromagnéticas em formato de bobina desviam os elétrons e usam o mesmo princípio do das lentes do microscópio de luz para condensar, focalizar e aumentar as imagens. Os elétrons derivados de um filamento de tungstênio aquecido (ou catodo) são emitidos em direção a um anodo dentro de uma coluna de vácuo. Os elétrons não são visíveis a olho nu, de modo que uma tela fluorescente ou chapa fotográfica registre a imagem como uma eletromicrografia em preto e branco. A vantagem do MET é o seu grande poder de resolução.

Vistas comparativas de um corte histológico de ovário à microscopia de luz (à esquerda) e à microscopia eletrônica (à direita). As imagens mostram um folículo ovariano, com um grande ovócito circundado por células foliculares menores (CF). A fotomicrografia é um corte histológico em parafina corado com hematoxilina e eosina(H&E). A hematoxilina, um corante catiônico arroxeado, se liga a locais basófilos aniônicos (negativamente carregados) nos cortes histológicos. A eosina, um corente aniônico de tonalidade rosada, se liga a componentes teciduais acidófilos (positivamente carregados). A eletromicrografia é um corte em resina plástica contrastada com metais pesados (acetato de uranila e citrato de chumbo). À esquerda: 200×; à direita: 1.800×.

Vistas comparativas de um corte histológico de ovário à microscopia de luz (à esquerda) e à microscopia eletrônica (à direita). As imagens mostram um folículo ovariano, com um grande ovócito circundado por células foliculares menores (CF). A fotomicrografia é um corte histológico em parafina corado com hematoxilina e eosina(H&E). A hematoxilina, um corante catiônico arroxeado, se liga a locais basófilos aniônicos (negativamente carregados) nos cortes histológicos. A eosina, um corente aniônico de tonalidade rosada, se liga a componentes teciduais acidófilos (positivamente carregados). A eletromicrografia é um corte em resina plástica contrastada com metais pesados (acetato de uranila e citrato de chumbo). À esquerda: 200×; à direita: 1.800×.

Luz

Lente condensadora

Lenteobjetiva

Lenteocular

Bobina eletro-

magnética

Bobina eletro-

magnética

Elétron

0,5 nm0,2 µm

0,1 nm–1 nm

1 nm–10 nm

10 nm–100 nm 1 µm–10 µm 100 µm–1mm

100 nm–1 µm 10 µm–100 µm

Bobina eletro-

magnética

Imagem

Imagem intermediária

Objeto

Fonte

Resoluçãoteórica

Microscópio de luz Microscópio eletrônico

Raios X e gama Ultravioleta Visível Infravermelho Rádio

CF

Ovócito

5 µm

CF

Ovócito

4 A Célula

1.3 DIFERENTES ASPECTOS DAS CÉLULAS DE ACORDO COM AS TÉCNICASAs técnicas histológicas proporcionam diferentes, porém complementares, visões das células e, assim, uma útil base morfológica, a qual pode auxiliar na compreensão da função das células na saúde e na doença. Os cortes em parafina são rotineiramente corados com hematoxilina e eosina (H&E) e examinados ao microscópio de luz. Os núcleos das células (os quais são ricos em ácidos nucleicos, tais como DNA e RNA) têm afinidade pela hematoxilina (um corante básico), se coram em tonalidade arroxeada e, por isso, são caracterizados como estruturas basófilas. Em contraste, o citoplasma das células e a matriz extracelular tipicamente têm afinidade

pela eosina (um corante aniônico, portanto, ácido), se coram em tonali-dade rosada e são considerados componentes acidófilos (ou eosinofílicos). Com um poder de resolução superior, o MET fornece uma elucidação melhor dos detalhes celulares, tais como as membranas e as organelas, do que um microscópio de luz. As distintas partes das células apresentam diferentes afinidades pelos metais pesados usados na contrastação dos cortes ultrafinos, de modo a resultar em imagens bidimensionais que mostram variações na elétron-densidade, demonstrada em tonalidades em preto e branco. As imagens de células congeladas e fraturadas, obtidas no MEVAR, mostram relações espaciais tridimensionais das organelas e inclusões.

Fotomicrografia de condrócitos na cartilagem hialina. A principal função destas principais células da cartilagem é sintetizar e secretar a matriz extracelular circunjacente (MEC). Cada célula possui um único núcleo de formato arredondado a elíptico e um citoplasma palidamente corado. A MEC, a qual também está corada, contém proteínas e carboidratos secretados pelas células. 400×. H&E.

Fotomicrografia de condrócitos na cartilagem hialina. A principal função destas principais células da cartilagem é sintetizar e secretar a matriz extracelular circunjacente (MEC). Cada célula possui um único núcleo de formato arredondado a elíptico e um citoplasma palidamente corado. A MEC, a qual também está corada, contém proteínas e carboidratos secretados pelas células. 400×. H&E.

Eletromicrografia de um condrócito com seu núcleo e citoplasma. A utilização de metais pesados para contrastação de espécimes se combina com diferentes partes da célula para torná-las escuras ou claras. As áreas que aparecem escuras, como as membranas celulares e as organelas, são elétron-densas – elas espalham os elétrons que atravessaram o corte. De modo inverso, as áreas que não espalham elétrons são mais claras (elétron-lucentes). Observe que organelas variadas preenchem o citoplasma. 2.000×. (Cortesia de Dr. B. J. Crawford)

Eletromicrografia de um condrócito com seu núcleo e citoplasma. A utilização de metais pesados para contrastação de espécimes se combina com diferentes partes da célula para torná-las escuras ou claras. As áreas que aparecem escuras, como as membranas celulares e as organelas, são elétron-densas – elas espalham os elétrons que atravessaram o corte. De modo inverso, as áreas que não espalham elétrons são mais claras (elétron-lucentes). Observe que organelas variadas preenchem o citoplasma. 2.000×. (Cortesia de Dr. B. J. Crawford)

Eletromicrografia de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEVAR) de um condrócito. Esta imagem mostra os contornos da superfície interna de uma célula em três dimensões. As células são congeladas, fraturadas e abertas, e cobertas com uma delgada camada de metal, tendo em seguida suas superfícies escaneadas (“varridas”). O poder de resolução do MEV não é tão grande quanto o do MET, mas não há a necessidade de se fazer cortes histológicos para um MEV. Informações complementares são obtidas a partir dos dois tipos de microscopia. 2.000×. (Cortesia de Dr. M. J. Hollenberg)

Eletromicrografia de microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEVAR) de um condrócito. Esta imagem mostra os contornos da superfície interna de uma célula em três dimensões. As células são congeladas, fraturadas e abertas, e cobertas com uma delgada camada de metal, tendo em seguida suas superfícies escaneadas (“varridas”). O poder de resolução do MEV não é tão grande quanto o do MET, mas não há a necessidade de se fazer cortes histológicos para um MEV. Informações complementares são obtidas a partir dos dois tipos de microscopia. 2.000×. (Cortesia de Dr. M. J. Hollenberg)

MEC

Núcleo

Citoplasma

Núcleo

Citoplasma

Matriz extracelular

Citoplasma

Núcleo

Matrizextracelular

10 µm10 µm

10 µm10 µm

A Célula 27

Metáfase. Após a ruptura do envoltório nuclear e a duplicação do DNA e do centrossoma, os microtúbulos do fuso mitótico se formam entre os conjuntos opostos de centríolos a cada polo. Os cromossomas condensados se alinham no equador do fuso como a placa equatorial e se ancoram aos microtúbulos através dos cinetócoros que, com a tensão, puxam os conjuntos de cromossomas em direção aos polos do fuso.

Metáfase. Após a ruptura do envoltório nuclear e a duplicação do DNA e do centrossoma, os microtúbulos do fuso mitótico se formam entre os conjuntos opostos de centríolos a cada polo. Os cromossomas condensados se alinham no equador do fuso como a placa equatorial e se ancoram aos microtúbulos através dos cinetócoros que, com a tensão, puxam os conjuntos de cromossomas em direção aos polos do fuso.

Anáfase. As cromátides-filhas se separam para polos opostos do fuso mitótico. Um sulco de clivagem se forma a meio caminho entre os polos.

Anáfase. As cromátides-filhas se separam para polos opostos do fuso mitótico. Um sulco de clivagem se forma a meio caminho entre os polos.

Telófase. O envoltório nuclear se reorganiza, e duas células-filhas sofrem citocinese separando-se no sulco de clivagem (setas).

Telófase. O envoltório nuclear se reorganiza, e duas células-filhas sofrem citocinese separando-se no sulco de clivagem (setas).

Fotomicrografias de células em cultura mostrando eventos da mitose. As imagens em preto e branco foram obtidas com microscópio de interferência diferencial de Nomarski para aumentar o contraste de células vivas inerentemente transparentes. As imagens fluorescentes mostram células imunomarcadas (em vermelho) para β-tubulina de microtúbulos, e núcleos foram corados em azul com DAPI, um corante intercalante para DNA/cromossomas. 1.000×.

Fotomicrografias de células em cultura mostrando eventos da mitose. As imagens em preto e branco foram obtidas com microscópio de interferência diferencial de Nomarski para aumentar o contraste de células vivas inerentemente transparentes. As imagens fluorescentes mostram células imunomarcadas (em vermelho) para β-tubulina de microtúbulos, e núcleos foram corados em azul com DAPI, um corante intercalante para DNA/cromossomas. 1.000×.

10 µm10 µm

1.26 O CICLO CELULAR, MITOSE E OUTROS PROCESSOS CELULARESO tempo entre duas sucessivas divisões de uma célula, designado ciclo celular, consiste em uma sequência ordenada de eventos que produzem duas células-filhas com cópias idênticas do genoma da célula-mãe. Suas duas fases principais são a interfase e a mitose. Um período de cresci-mento celular contínuo, a interfase compreende a fase G0 (de quiescência), a fase G1 (de crescimento celular inicial), a fase S (de síntese de DNA, duplicação dos cromossomas e dos centríolos) e a fase G2 (de preparação para a divisão celular). Estas levam à mitose (fase M). Na interfase, os cromossomas não são claramente vistos no núcleo, mas agregados de cromatina condensada, chamados de heterocromatina, e um nucléolo são visualizados. O citoplasma também contém um par de centríolos, os sítios de organização para os microtúbulos. Além disso, a mitose é dividida em fases. Na prófase, o envoltório nuclear se desestrutura, a cromatina se condensa e o nucléolo desaparece. Os cromossomas, cada um formado por um par de fitas paralelas denominadas cromátides unidas em um centrô-mero, podem ser vistos. Os centríolos migram para polos opostos do núcleo. Na metáfase, o fuso mitótico se forma juntamente com a placa equatorial, onde os cromossomas se alinham no meio da célula. O fuso é composto de microtúbulos que se estendem a ambos os polos ou que conectam os centríolos aos cromossomas. Na anáfase, as cromátides-irmãs se separam e começam a migração para os polos opostos do fuso mitótico.

Um sulco de clivagem se forma através da invaginação do equador da célula. Na telófase, as cromátides terminam o movimento para os polos opostos do fuso, o DNA das cromátides se dispersa e o nucléolo e o envol-tório nuclear se reorganizam. Uma constrição do citoplasma, o anel con-trátil, se forma, o qual leva à citocinese e à separação das células-filhas. Dois outros importantes eventos afetam a vida de uma célula. A apoptose é um processo normal em certos tecidos: programadas para morrer, as células se tornam arredondadas, com picnose nuclear e formação de bolhas na membrana plasmática, e são fagocitadas por macrófagos. A meiose é a divisão do material nuclear diploide em haploide na gameto-gênese, o que permite a recombinação e a variação dos genótipos.

INFORMAÇÃO CLÍNICAAs células tumorais se dividem mais rapidamente do que as células normais e, dessa maneira, são mais suscetíveis a inibidores quimioterápicos de mitose, como os alcaloides vimblastina e vincristina. Esses extratos naturais obtidos da planta vinca (Catharanthus roseus) são úteis sob o ponto de vista clínico, uma vez que suspendem a mitose por meio da retenção das células durante a metáfase. Eles impedem a formação do fuso mitótico nas células em divisão mediante bloqueio à polimerização de subunidades de tubulina (os microtú-bulos não se formam) e indução à despolimerização dos microtúbulos já formados. A vimblastina é particularmente útil para o tratamento da doença de Hodgkin, do carcinoma testicular avançado e do câncer de mama; a vincris-tina é mais utilizada na leucemia aguda e em outros linfomas.

28 A Célula

Esta pequena estrutura cilíndrica, com cerca de 0,5 mm de comprimento e 0,2 mm de largura, se assemelha a um centríolo e tem nove trincas de microtúbulos periféricos. Ao corte transversal, a disposição das trincas de microtúbulos se assemelha a um catavento. 100.000×. (Cortesia de Dr. W. A. Webber)

Esta pequena estrutura cilíndrica, com cerca de 0,5 mm de comprimento e 0,2 mm de largura, se assemelha a um centríolo e tem nove trincas de microtúbulos periféricos. Ao corte transversal, a disposição das trincas de microtúbulos se assemelha a um catavento. 100.000×. (Cortesia de Dr. W. A. Webber)

Eletromicrografia de um cílio e seu corpúsculo basal em corte longitudinal. O cílio, o qual se origina a partir de um corpúsculo basal no citoplasma apical, se projeta da superfície celular. O corpúsculo basal, cortado longitudinal e transversalmente, tem uma radícula ancorada à sua extremidade inferior. Os microtúbulos formados no corpúsculo basal se estendem para dentro da haste do cílio. 60.000×. (Cortesia de Dr. W. A. Webber)

Eletromicrografia de um cílio e seu corpúsculo basal em corte longitudinal. O cílio, o qual se origina a partir de um corpúsculo basal no citoplasma apical, se projeta da superfície celular. O corpúsculo basal, cortado longitudinal e transversalmente, tem uma radícula ancorada à sua extremidade inferior. Os microtúbulos formados no corpúsculo basal se estendem para dentro da haste do cílio. 60.000×. (Cortesia de Dr. W. A. Webber)

Eletromicrografia da haste de um cílio em corte transversal. A membrana plasmática circunda externamente o eixo do cílio, formado por um axonema com seu típico arranjo "9 + 2" de microtúbulos. 200.000×. (Cortesia de Dr. B. J. Crawford )

Eletromicrografia da haste de um cílio em corte transversal. A membrana plasmática circunda externamente o eixo do cílio, formado por um axonema com seu típico arranjo "9 + 2" de microtúbulos. 200.000×. (Cortesia de Dr. B. J. Crawford )

50 nm

0,25 µm

Corpúsculo basal

Radícula

0,25 µm

Trinca de microtúbulos(9 no total)

Par de microtúbulos (9 no total)Microtúbulo A

Membrana plasmática

Par central de microtúbulos

Microtúbulo B

Haste do cílio

Corpúsculo basal de um cílio

Cílio.Cílio.

1.27 ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE CELULAR: CÍLIOS E CORPÚSCULOS BASAISAs células possuem diferentes tipos de especializações da superfície – micro-vilos, estereocílios, cílios e flagelos – que estão associadas a funções específicas. Os microvilos são simples projeções digitiformes da superfície celular encon-tradas em células epiteliais em vários locais, como no intestino delgado e rim. Seu papel principal é aumentar a área de superfície para absorção. De aspecto não ramificado e com 1 mm de comprimento ou mais curtos, eles contêm um eixo de filamentos de actina. Os estereocílios são microvilos ramificados e incomumente longos situados em superfícies livres de células epiteliais que revestem partes do trato reprodutor masculino e da orelha interna. Os cílios, com a estrutura interna mais complexa, são extensões móveis da superfície celular, tendo tipicamente 10-12 mm de comprimento e cerca de 0,2 mm de diâmetro. Sua estrutura é similar à dos flagelos, mas seus padrões de bati-mentos são diferentes. Os cílios estão localizados em partes dos tratos respi-

ratório e reprodutor feminino. Os flagelos, encontrados em espermatozoides, são mais longos do que os cílios. Algumas células podem possuir apenas um cílio, mas a maioria apresenta muitos cílios que batem em sincronia. Eles se originam a partir dos corpúsculos basais, os quais são idênticos aos cen-tríolos. Os corpúsculos basais, no citoplasma apical na base dos cílios, são cilindros ocos formados por nove trincas de microtúbulos, sem par central de microtúbulos. Os cílios são circundados pela membrana plasmática e consistem em um eixo formado por um arranjo de nove pares periféricos de microtúbulos ao redor de um par central, denominado axonema (padrão “9 + 2”). Dois braços laterais de dineína ciliar, uma ATPase (proteína motora) para gerar a força para o movimento, são encontrados associados aos pares periféricos de microtúbulos. Os braços de dineína ciliar de um par interagem com o microtúbulo do próximo par de microtúbulos para causar o desliza-mento de microtúbulos um em relação ao outro e o consequente dobramento do cílio, produzindo, assim, o movimento ciliar.

5TECIDO NERVOSO

5.1 Visão Geral 5.2 Desenvolvimento Embrionário 5.3 Estrutura e Função das Meninges 5.4 Neurocitologia: Citoarquitetura 5.5 Neurocitologia: Métodos de Coloração 5.6 Estrutura de um Neurônio 5.7 Ultraestrutura de um Neurônio na Substância Cinzenta em Relação às

Estruturas Circunjacentes 5.8 Ultraestrutura do Corpo Celular de um Neurônio da Medula Espinal 5.9 Tipos de Sinapses 5.10 Ultraestrutura das Sinapses 5.11 Estrutura e Função das Células da Glia Central 5.12 Estrutura e Função dos Astrócitos 5.13 Estrutura e Função da Barreira Hematoencefálica 5.14 Ultraestrutura da Barreira Hematoencefálica 5.15 Mielinização de Axônios no Sistema Nervoso Central e no Sistema Nervoso Periférico 5.16 Oligodendrócitos e Mielinização no Sistema Nervoso Central 5.17 Estrutura e Função do Epêndima 5.18 Estrutura e Função dos Plexos Corióideos 5.19 Citoarquitetura do Córtex Cerebral 5.20 Citoarquitetura do Cerebelo 5.21 Histologia e Ultraestrutura do Cerebelo 5.22 Anatomia e Histologia da Medula Espinal 5.23 Histologia dos Nervos 5.24 Ultraestrutura das Fibras Nervosas Mielínicas e Amielínicas no Sistema

Nervoso Periférico 5.25 Ultraestrutura das Fibras Nervosas Mielínicas no Sistema Nervoso Periférico 5.26 Fibras Nervosas em Corte Longitudinal e Nodos de Ranvier no Sistema Nervoso Periférico 5.27 Histologia dos Gânglios do Sistema Nervoso Periférico 5.28 Histologia e Ultraestrutura dos Gânglios do Sistema Nervoso Periférico 5.29 Ultraestrutura e Função do Perineuro

101

102 Tecido Nervoso

5.1 VISÃO GERALO sistema nervoso está dividido anatomicamente em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). O SNC inclui o encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico) e a medula espinal; o SNP, os nervos (formados por agregados de fibras nervosas, representadas por axônios e seus envoltórios), gânglios (coleções de corpos celulares de neurônios fora do SNC) e terminações nervosas. O sistema nervoso autônomo, uma sub-divisão funcional do sistema nervoso, possui conexões estabelecidas entre o SNP e o SNC através dos nervos espinais e cranianos. Suas subdivisões simpática e parassimpática inervam órgãos e tecidos que se encontram sob controle autônomo, ou involuntário, como as glândulas, o tecido muscular liso e o tecido muscular estriado cardíaco. O SNC e o SNP são constituídos pelo tecido nervoso, um dos quatro tecidos básicos do corpo, o qual contém dois tipos celulares principais: os neurônios e as células da glia, ou neuro-

glia, que são células de suporte estrutural e funcional. Os neurônios podem gerar impulsos nervosos em resposta a estímulos e os transmitem através de prolongamentos celulares. Estima-se que existam mais de 50 bilhões de neurônios no sistema nervoso. Os tipos de neurônios são classificados, com base na aparência, no formato e no número de prolongamentos celulares, como multipolares, bipolares ou pseudounipolares. Apesar de sua variabili-dade, todos os neurônios obedecem a um plano estrutural histológico comum: são células altamente especializadas com várias partes para desem-penhar funções de recepção de sinais e, em seguida, transmitir as informa-ções como impulsos nervosos a outros neurônios ou a órgãos efetores. A condutividade e a irritabilidade são mais bem desenvolvidas em neurônios; as células gliais não conduzem impulsos nervosos, mas representam com-ponentes celulares intersticiais com função de suporte e proteção aos neurônios.

Corte sagital da cabeça mostrando o encéfalo (com o cérebro, o cerebelo e o tronco encefálico) e a medula espinal.

Representação esquemática mostrando a organização dos principais tipos celulares no sistema nervoso central (SNC) e no sistema nervoso periférico (SNP).

Ressonância magnética (RM) do encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico) no plano sagital mediano. (Cortesia de Dr. J. Wilson)

Neurônio multipolar piramidal do córtex cerebral

Astrócito

Neurônio motor multipolar estrelado

Neurônio multipolar estrelado

Neurônio motor multipolar estrelado do corno anterior da medula espinal

Fibra mielínica de nervo espinal

Bainha de mielina

Placa motoraTecido muscular

estriado esquelético

Tecido muscular estriado esquelético

Placa motora

Cérebro

Cerebelo

Tronco encefálico

Medula espinal

Vermelho: Neurônios motoresAzul: Neurônios sensitivosRoxo: InterneurôniosCinza: Células da glia e mielinaObserve que células do cerebelo não estão representadas aqui.

Oligodendrócito

Interneu-rônios

Interneu-rônioAstrócito

Neurônio bipolar

Neurônio pseudounipolarCélulas satélites

Terminações nervosas livres

Terminação nervosa encapsulada

Fuso neuromuscularNeurônio pseudounipolar sensitivo de gânglio da raiz dorsalCélulas satélites

Fibra mielínica aferente de nervo espinal

Bainha de mielina

Células de Schwann

Terminações nervosas livresTerminação nervosa encapsulada

Fuso neuromuscular

Fibra nervosa autônoma pré-ganglionar

Bainha de mielinaNeurônio autônomo pós-ganglionarCélulas satélitesFibra nervosa amielínicaCélulas de Schwann

Varico-sidades e terminações nervosas no tecido muscular liso e em células glandulares

Neurônio motor multipo-lar visceral (autônomo) da medula espinal

Tecido Nervoso 103

5.2 DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIOO sistema nervoso se desenvolve a partir de um espessamento da região dorsal do ectoderma do embrião. Aos 14-16 dias, uma placa neural aparece na linha média da superfície do ectoderma. Ela vai se invaginando e forma um sulco neural longitudinal, com pregas neurais a cada lado. Aos 24 dias, as pregas neurais se fundem dorsalmente para constituir um tubo neural, o qual se torna o SNC, incluindo o encéfalo rostralmente e a medula espinal mais caudalmente. Inicialmente, o tubo neural é aberto em ambas as extremidades, mas aos 24-26 dias ele se fecha. Células isoladas não incorporadas ao tubo neural compõem uma faixa de células neuroec-toderma – a crista neural. Essas células migram ventrolateralmente ao longo de cada lado do tubo neural para formar uma série de estruturas do SNP, abrangendo os gânglios da raiz dorsal dos nervos espinais, os gân-glios sensitivos comparáveis dos nervos cranianos, os gânglios autôno-mos, além de células cromafins da medula da glândula suprarrenal. Os corpos celulares de neurônios dentro do SNC são derivados do tubo neural; aqueles situados fora, no SNP, provêm da crista neural. Os axônios e dendritos brotam dos corpos celulares de neurônios e crescem por longas distâncias. Células satélites de suporte envolvem os corpos celulares de

neurônios no SNP, ao passo que células ao redor dos prolongamentos periféricos de neurônios – ou fibras nervosas – são as células de Schwann. O lúmen do tubo neural dá origem aos ventrículos encefálicos e ao canal central da medula, preenchidos com fluido cerebrospinal. As coberturas conjuntivas do encéfalo e da medula espinal, conhecidas como meninges, se desenvolvem mais tarde. Elas são compostas de três camadas distintas: uma dura-máter mais externa, a aracnoide-máter e a pia-máter mais interna.

INFORMAÇÃO CLÍNICAAs malformações do sistema nervoso em desenvolvimento podem surgir durante o fechamento e o crescimento subsequente do tubo neural e resultam em vários defeitos deste. A anencefalia é uma malformação congênita causada pela falha de fusão das pregas neurais em regiões rostrais. A degeneração das pregas não fundidas leva à falha do desenvolvimento do tecido nervoso e ausência da maior parte do encéfalo, com resultante natimorto ou morte prematura. Um defeito em níveis mais caudais da medula espinal primitiva é chamado de espinha bífida. Essa condição tipicamente produz paralisia, dependendo do nível da lesão, e não costuma ser fatal.

Embrião aos 24 dias (vista dorsal) e na 4ª semana.

Embrião aos 20 e 21 dias (vista dorsal).

Pregas neurais

fundidas

1º somito occipital

1º somito cervical

1º somito torácico

Neuroporo caudal

Nível do corte

Embrião aos 24 dias(vista dorsal).

4ª semana

Embrião de 20 dias(vista dorsal).

Embrião de 21 dias(vista dorsal).

Crista neuralEctoderma

Tubo neural

Sulco limitante

Ectoderma

Crista neural

Tubo neural (futura medula espinal)

Notocorda

Nível docorte

Nível docorte

Nível docorte

Ectoderma Placa neural

Futura crista neural

Futura crista neural

Sulco neural

Espinha bífida com cicatriz central

Prega neural

Crista neural

Placa neuralformando o

prosencéfalo

Placa neural formando o

prosencéfalo

Sulco neural

Pregas neurais1º somito occipital

Linha primitiva

Sulco neuralPregas neurais

Pregas neurais fundidas

1º somito cervical

Neuroporo caudal

Tipos de espinha bífida com protrusão do conteúdo espinal. O fechamento incompleto do tubo neural embrionário (em geral no nível de L4-S1) leva a sintomas clínicos que variam amplamente em severidade. Protrusões semelhantes a cistos, abrangendo as meninges e o líquido cerebrospinal (meningocele), e aquelas que contêm as meninges e a medula espinal (meningomielocele) levam a graves defeitos neurológicos.

Meningocele Meningomielocele

104 Tecido Nervoso

5.3 ESTRUTURA E FUNÇÃO DAS MENINGESO termo “meninge” deriva do grego meninx, que significa “membrana”. As três camadas das meninges estabilizam e protegem o encéfalo e a medula espinal. A dura-máter reveste o encéfalo, a medula espinal e os nervos ópticos. Esta meninge, que é a mais externa, mais espessa e mais resistente, é constituída por um tecido conjuntivo denso modelado, contendo feixes entrelaçados de fibras colágenas e elásticas, associados a fibroblastos acha-tados. No crânio, a face externa da dura-máter se adere ao periósteo dos ossos cranianos; a superfície interna da dura-máter é revestida por uma camada de fibroblastos achatados. A dura-máter contém grandes vasos sanguíneos, nervos e vasos linfáticos. Dois espaços potenciais associados a ela são o espaço epidural (externo, presente apenas no canal vertebral) e o espaço subdural (virtual, entre a dura-máter e a aracnoide-máter). Esses espaços – normalmente potenciais – podem, em algumas condições pato-lógicas, acumular fluidos (p. ex., sangue). A aracnoide-máter e a pia-máter são mais delgadas e mais delicadas do que a dura-máter; além disso, são conhecidas em conjunto como leptomeninge. A aracnoide-máter é constituída por várias camadas de fibroblastos achatados e densamente compactados, unidos por junções de oclusão, com algumas fibrilas colá-genas intervenientes. A aracnoide-máter, assim chamada pelo fato de ela se assemelhar a uma teia de aranha, envia projeções em direção à pia-máter, denominadas trabéculas aracnóideas, para o interior do espaço

subaracnóideo, de modo a formar uma “teia de aranha” que se funde com a pia-máter. Este espaço é preenchido com líquido cerebrospinal e contém ramos de artérias e veias cerebrais. Perifericamente, a aracnoide-máter é contínua com o perineuro ao redor dos fascículos de fibras nervosas dos nervos. A pia-máter reveste intimamente todas as superfícies externas do SNC e se estende para o interior de suas pregas, fissuras e convoluções. No nível dos ventrículos encefálicos, a pia-máter se projeta para dentro de suas cavidades próximo a células ependimárias modificadas para formar os plexos corióideos.

INFORMAÇÃO CLÍNICAA meningite, ou inflamação das meninges, é mais frequentemente provocada por bactérias ou vírus. Outros patógenos, como fungos ou parasitas, também são agentes causadores. A meningite bacteriana é menos comum que a forma viral, pode ser fatal e é caracterizada por exsudatos de leucócitos polimorfo-nucleares (neutrófilos) no SNC. A meningite viral é marcada principalmente por uma infiltração de linfócitos no encéfalo e números aumentados de células T no líquido cerebrospinal. Uma causa principal da meningite em crianças é a bactéria Haemophilus influenzae do tipo b, e uma vacina contra esta doença tem reduzido de maneira dramática sua incidência. A meningite pode ocorrer em qualquer idade, porém é mais comum em crianças, idosos e indivíduos imunocomprometidos.

Fotomicrografia das meninges recobrindo o encéfalo de um macaco. A dura-máter (DM), a meninge mais superficial, é formada por um tecido conjuntivo denso modelado. Abaixo da aracnoide-máter (Ar), um tecido conjuntivo mais delicado, se encontra o espaço subaracnóideo (*), o qual, em vida, contém líquido cerebrospinal. Ramos arteriais (A) e tributárias venosas (V) dos vasos cerebrais atravessam esse espaço. A pia-máter (PM) é a mais interna e mais delgada das meninges. Embora não muito bem visualizado neste aumento, o tecido do SNC está separado da pia-máter por uma delgada camada denominada glia limitante, a qual é formada pelos pés terminais dos astrócitos. O espaço subdural (ESD) (entre a dura-máter e a aracnoide-máter) é um artefato da preparação. 270×. H&E.

DM

PM

Ar

A

V SNCSNC

ESD

Meninges e reflexões da dura-máter. Meninges e veias cerebrais superficiais.

Granulação aracnóidea

Seio sagital superior

Espaço epidural (potencial)Dura-máter

Aracnoide-máterEspaço subaracnóideoPia-máterArtéria cerebralVeia cerebral superiorFoice do cérebroHemisfério cerebral

Dura-máter

Seio sagital

superior

Calvária

Veia anastomóticainferior (de Labbé)

Veia cerebralmédia superficial

Artéria meníngea média e veias meníngeas médias

Veias cerebrais superiores (penetrando na aracnoide-máter e passando através do espaço subdural para entrar no seio sagital superior)

Espaço subdural

Ramos da artéria meníngea média

*

110 Tecido Nervoso

5.9 TIPOS DE SINAPSESAs sinapses são locais especializados de transmissão química ou elétrica de impulsos nervosos para a comunicação entre neurônios, ou entre neurônios e outras células efetoras, como fibras musculares estriadas esqueléticas. A maioria das sinapses em seres humanos envolve neuro-transmissores químicos, que são liberados pelos terminais pré-sinápticos de um axônio ou dendrito para afetar receptores na membrana pós-sináptica da célula-alvo. Existem vários neurotransmissores, dentre eles aminoácidos, como o glutamato; catecolaminas, como a adrenalina (epinefrina) e a noradrenalina (norepinefrina); serotonina; neuropeptí-deos; e acetilcolina. Em termos funcionais, ocorrem dois tipos principais

de sinapses: excitatórias e inibitórias. Nas sinapses excitatórias, a libera-ção de neurotransmissores a partir de um neurônio pré-sináptico des-polariza a membrana pós-sináptica; em sinapses inibitórias, a membrana pós-sináptica é hiperpolarizada. A maioria das sinapses do SNC ocorre entre o axônio de um neurônio e o dendrito de outro neurônio – ou seja, são sinapses axodendríticas. Outros tipos incluem as sinapses axosso-máticas e, menos comumente, as sinapses axoaxônicas. Em alguns locais, como o hipotálamo e a neuro-hipófise, grandes vesículas em ter-minais pré-sinápticos podem conter hormônios polipeptídicos, por exemplo, a oxitocina ou a vasopressina (ADH), que são produtos de neurossecreção, e não neurotransmissores.

Tipos de sinapses no SNC.

Representação esquemática de terminações sinápticas.

A. Sinapse axodendríticaou axossomática simples

B. Sinapses em espículas dendríticas (axodendríticas)

C. Sinapse em crista dendrítica D. Sinapse simples e sinapse axoaxônica

E. Sinapses axoaxônica eaxodendrítica combinadas

F. Varicosidades (“botões em passagem”) G. Sinapse dendrodendrítica

J. Glomérulo cerebelar

H. Sinapse recíproca

I. Sinapse em sérieK. Camada plexiforme interna da retina

DendritoCone de implantação do axônioSegmento inicial do axônio

Nodo de Ranvier

DendritosBainha de mielina

Numerosos botões sinápticos de neurônios pré-sinápticos terminando sobre um neurônio motor e seus dendritos

Axônio

Axônio

AxônioAxônio

Prolongamentode célula da glia D

endr

ito o

uco

rpo

celu

lar

Den

drito Espícula

(ou gêmula)dendrítica

Célulaganglionar

Axônio deneurônio bipolar

Cápsula glial

Axônio decélula de Golgi

Fibra musgosa

Dendritos de células granulares

Dendrito

Sinapse dendro-dendrítica

Prolongamentos decélulas amácrinas

Célula de Müller(de sustentação)

Tecido Nervoso 111

5.10 ULTRAESTRUTURA DAS SINAPSESUma típica sinapse no SNC consiste em três componentes principais: o terminal pré-sináptico, a fenda sináptica e a membrana pós-sináptica. O terminal pré-sináptico se alinha intimamente à membrana pós-sináptica da célula-alvo. Na área de aposição de membranas, as membranas pré-sináptica e pós-sináptica estão separadas por uma estreita fenda sináptica, de 12-30 nm de largura. Vesículas sinápticas, agregadas em grandes quan-tidades no terminal pré-sináptico, contêm o neurotransmissor que é libe-rado por exocitose para mediar a transmissão sináptica. Por meio da microscopia eletrônica, as vesículas sinápticas têm 40-60 nm de diâmetro e são revestidas por membrana. A presença de uma porção central elétron-lucente ou uma porção central elétron-densa depende da natureza química do neurotransmissor. Especializações das membranas pré-sináp-tica e pós-sináptica apresentam um material elétron-denso que se estende para dentro do citoplasma subjacente e é frequentemente mais espesso na área pós-sináptica. Um potencial de ação faz com que as vesículas sinápticas se fundam à membrana pré-sináptica e descarreguem os neurotransmis-sores para dentro da fenda sináptica. Em seguida, o neurotransmissor se difunde através da fenda sináptica e interage com moléculas de receptores na membrana pós-sináptica, o que altera a condutância da membrana pós-

sináptica. Mitocôndrias, cisternas de retículo endoplasmático agranular, microtúbulos e neurofilamentos também são visualizados nos terminais axônicos.

INFORMAÇÃO CLÍNICAMuitas drogas terapêuticas e recreativas, com efeitos psicoativos sobre o SNC, possuem diferentes modos de ação sobre as sinapses. Elas podem mimetizar um neurotransmissor, bloquear um receptor ou canal iônico na membrana pré-sináptica ou pós-sináptica ou afetar a degradação ou recaptura de neuro-transmissores. O analgésico opioide morfina atua sobre as sinapses pela simu-lação da atividade do neurotransmissor endógeno endorfina, o qual se liga a seu receptor opioide m1. O álcool aumenta os efeitos inibitórios do neuro-transmissor ácido γ-aminobutírico (GABA) por meio da hiperpolarização de membranas pós-sinápticas e inibe os receptores de glutamato (receptores NMDA). A monoaminoxidase (MAO), uma enzima mitocondrial nos neurô-nios serotoninérgicos, normalmente degrada o neurotransmissor serotonina. Drogas antidepressivas, conhecidas como inibidores da MAO, aumentam a quantidade de serotonina disponíveis para liberação na fenda sináptica. Outra classe de antidepressivos, os inibidores seletivos de recaptura de serotonina (ISRSs), inibe a recaptura de serotonina pelos terminais pré-sinápticos, conse-quentemente aumentando seus níveis disponíveis para a ligação a receptores pós-sinápticos.

Representação esquemática mostrando os principais aspectos de uma sinapse do SNC.

Eletromicrografia em maior aumento de uma típica sinapse no cérebro. Vesículas sinápticas arredondadas e elétron-lucentes estão abundantes no terminal pré-sináptico; algumas estão agregadas próximo à membrana pré-sináptica em áreas chamadas de zonas ativas. A membrana pós-sináptica exibe elétron-densidades em duas destas zonas (setas). Uma estreita fenda sináptica separa os dois prolongamentos celulares. Mitocôndrias (Mi) com cristas bem desenvolvidas são encontradas em áreas pré-sinápticas e pós-sinápticas da sinapse e fornecem ATP para suprir as altas demandas de energia. 80.000×.

Mi

Mi

Terminal pré-sináptico

Terminal pós-sináptico

100 nm

Mi

NeurofilamentoMicrotúbulos

Axoplasma(citoplasma do axônio)

Axolema (membranaplasmática do axônio) Mitocôndrias

Prolongamento de célula da gliaVesículas sinápticasFenda sináptica

Membrana pré-sináptica(densidade submembranar)

Membrana pós-sináptica(densidade submembranar)

Célula pós-sináptica

Antidepressivos: mecanismos de ação.

Neurônio serotoninérgico

Neurônio pós-sináptico

Monoaminoxidase(MAO)

Recaptura de5-hidroxitriptamina (5-HT = serotonina)

Receptor de serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT)

Inibidoresda MAO

Tricíclicos,heterocíclicos

e ISRSs

Metabólitos

114 Tecido Nervoso

5.13 ESTRUTURA E FUNÇÃO DA BARREIRA HEMATOENCEFÁLICAO encéfalo recebe cerca de 15% do débito cardíaco, em média 750 mL de sangue por minuto, principalmente para a manutenção da função celular. Características estruturais e funcionais dos capilares do SNC são notavel-mente diferentes daquelas dos capilares em outros locais do corpo. A barreira hematoencefálica é uma barreira morfofuncional que restringe o acesso indiscriminado de certas substâncias na corrente sanguínea ao SNC, o qual normalmente requer a homeostase de seu microambiente para uma função adequada. A barreira hematoencefálica consiste em extensas junções de oclusão entre as células endoteliais dos capilares, que estão associadas a uma lâmina basal circunjacente, com um estreito espaço perivascular. Essas células endoteliais possuem esparsas vesículas de pinocitose, as quais partici-pam no transporte ativo e unidirecional de proteínas e fluidos do sangue para o SNC. Os capilares também estão recobertos pelos pés terminais dos astró-citos (ou pés vasculares), que induzem a formação da barreira hematoence-

fálica no endotélio. Os pés vasculares recobrem mais de 85% da superfície da lâmina basal dos capilares; entre os pés vasculares existem junções comuni-cantes (ou do tipo “gap”), as quais permitem o transporte de potássio e de outros íons entre o sangue e o microambiente neuronal.

INFORMAÇÃO CLÍNICAA encefalite é uma inflamação do parênquima encefálico. A encefalite aguda é mais comumente uma infecção viral, enquanto uma forma que leva à forma-ção de abscessos implica, em geral, uma infecção bacteriana altamente destru-tiva. A rápida identificação e o tratamento imediato podem salvar vidas. Na encefalite pelo vírus herpes simples, uma doença esporádica, relativamente rara, e letal em recém-nascidos, o vírus replica fora do SNC e ganha acesso ao encéfalo via corrente sanguínea ou seguindo ao longo de vias neurais ou olfa-tórias. Uma vez tendo cruzado a barreira hematoencefálica, o vírus entra em neurônios e interrompe o funcionamento celular. Uma resposta inflamatória difusa comumente afeta a substância cinzenta de maneira desproporcional em comparação à substância branca.

Encefalite pelo vírus herpes simples.

Representação esquemática mostrando os aspectos principais da barreira hematoencefálica.

Lâminabasal

Membrana plasmática

Citoplasma

Proteínas das junções de

oclusão

Pés vascularesdos astrócitos

Astrócito

Célula endotelial do capilar

Junção de oclusão

Edemaciamento e áreas hemorrágicas focais, mais evidentes no lobo temporal direito

Ressonância magnética (RM) axial com extenso sinal intracraniano no lobo temporal direito

Histopatologia: infiltração perivascular com células mononucleares em tecido encefálico lesado

Lúmen docapilar

Hemácia

Tecido Nervoso 119

5.18 ESTRUTURA E FUNÇÃO DOS PLEXOS CORIÓIDEOSOs plexos corióideos representam estruturas altamente especializadas no teto dos terceiro e quarto ventrículos e nas paredes dos ventrículos laterais do encéfalo. Esses plexos produzem o líquido cerebrospinal, ou liquor, um fluido claro, ligeiramente viscoso, que circula nos ventrículos encefálicos, no canal central da medula espinal (canal ependimário) e no espaço subaracnóideo. Os plexos corióideos consistem em pregas altamente ramificadas, de aspecto semelhante a folhas, de tecido conjuntivo frouxo vascularizado da pia-máter, recobertas por um epêndima modificado, o qual constitui um epitélio com atividade secretora e de transporte de íons. Esta camada epitelial simples, com células cuboides ou cilíndricas baixas, está apoiada sobre uma delgada lâmina basal. O eixo de tecido conjuntivo frouxo das pregas dos plexos corióideos, derivado da pia-máter, contém uma tortuosa rede de grandes capilares fenes-trados que são altamente permeáveis. As células epiteliais polarizadas possuem microvilos apicais que aumentam a área de superfície para a elaboração do líquido cerebrospinal. Esse processo envolve o transporte ativo de íons sódio e a difusão passiva de água. Junções de oclusão unem as bordas laterais apicais das células epiteliais, e a membrana plasmática do domínio basal das células possui numerosas invaginações, similares àquelas vistas em outras células epiteliais transportadoras de íons. A quantidade total de líquido cerebrospinal em adultos é de 80-150 mL. O líquido cerebrospinal é produzido continua-mente e reabsorvido em pequenas projeções no espaço subaracnóideo deno-minadas granulações aracnóideas, as quais devolvem o líquido cerebrospinal

à circulação venosa. Quando a produção de líquido cerebrospinal excede a reabsorção, o resultado é a formação de uma hidrocefalia. O líquido cerebros-pinal serve principalmente como um amortecedor de impactos para proteger o SNC contra traumas. Ele também remove produtos metabólicos de refugo do SNC. Os níveis de proteína do líquido cerebrospinal são normalmente baixos (0,18-0,58 g/L), de modo que níveis elevados indicam doenças neuro-lógicas, infecções ou anormalidades do SNC. Com a idade, concreções calci-ficadas e ligeiramente eosinófilas, conhecidas como corpos arenáceos, podem se acumular nos plexos corióideos.

INFORMAÇÃO CLÍNICAA punção lombar é usada para retirar amostras de líquido cerebrospinal de pacientes para análise. Para adquirir o líquido, uma agulha própria para o procedimento é inserida no espaço subaracnóideo entre as vértebras lombares (entre L3 e L4, ou entre L4/L5). A análise do líquido cerebrospinal ajuda a diagnosticar muitas doenças (p. ex., meningite, síndrome de Guillain-Barré, esclerose múltipla, tumores metastásicos). A análise de rotina inclui o exame microscópico com colorações de Gram; testes para glicose; lactato, proteínas; contagem de hemácias; contagem de leucócitos com diferencial; e culturas para bactérias, fungos ou vírus. Os níveis de b-amiloide e de proteínas tau no líquido cerebrospinal também são utilizados como marcadores diagnósticos para o início precoce da doença de Alzheimer. Os usos terapêuticos da punção lombar incluem anestesia espinal antes de uma cirurgia, quimioterapia intratecal para o tratamento de câncer e remoção de líquido cerebrospinal na hipertensão intracraniana benigna.

Fotomicrografia de parte da região anterior do diencéfalo. Tufos do plexo corióideo (PC) são vistos nos ventrículos laterais (VL) e no terceiro ventrículo (*). 2×. Luxol fast blue e cresil-violeta.

Circulação do líquido cerebrospinal. Corte sagital do encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico) e da medula espinal, com o plano de corte através da região anterior do diencéfalo mostrado.

Fotomicrografia de parte de um tufo do plexo corióideo. Um prolongamento foliáceo recoberto por um epitélio simples cúbico (Ep) se apresenta elevado em pequenas protrusões da superfície designadas vilos (Vi). O epitélio – formado por células ependimárias modificadas com uma aparência normalmente semelhante a paralelepípedos – produz o líquido cerebrospinal que entra no lúmen ventricular (*). Uma rede de amplos capilares fenestrados (Cap) ocupa o eixo de tecido conjuntivo frouxo (TC) dos vilos. Com o envelhecimento, este eixo pode sofrer deposição de minerais e calcificação. 85×. H&E.

PC PC

VL

*

*Vi

CapEp

TC

Cap

Plexo corióideo do ventrículo lateral

Dura-máter

Aracnoide- máter

Seio sagital superiorEspaço subaracnóideo

Granulações aracnóideas

Forame interventricular (de Monro)

Plexo corióideo do 3º ventrículo

Aqueduto cerebral (de Sylvius)Abertura lateral

(forame de Luschka)Plexo corióideo do 4º ventrículo

Dura-máterAracnoide-máter

Espaço subaracnóideo

Cisterna da grande veia cerebral

Cisterna cerebelomedular

Abertura mediana (forame de Magendie)

Canal central da medula espinal

Punção lombar para análise de líquido cerebrospinal.

As setas indicam as localizações da inserção das agulhas.

Agulha entrando no espaço subaracnóideo

Espaço subaracnóideo

Cauda equina

Crista ilíaca

126 Tecido Nervoso

5.25 ULTRAESTRUTURA DAS FIBRAS NERVOSAS MIELÍNICAS NO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICODetalhes ultraestruturais adicionais de fibras nervosas do SNP e dos internodos de mielina são proporcionados pela microscopia eletrônica de transmissão e de varredura de alta resolução. A íntima relação da célula de Schwann com o segmento axonal que ela mieliniza é claro. Ao longo da extensão de uma fibra nervosa, segmentos consecutivos de mielina entre os nodos de Ranvier são denominados internodos de mielina. Quando vistos em alta resolução, a mielina é composta de camadas con-cêntricas repetidas regularmente (lamelas) da membrana plasmática da célula de Schwann que se enovela ao redor daquele segmento axonal

durante o desenvolvimento. As camadas se repetem radialmente a um período de cerca de 12-15 nm. A mielina é essencialmente uma membrana plasmática modificada, com alta proporção de lipídios (70%) em relação a proteínas (30%), uma proporção diferente da encontrada em quaisquer locais do corpo (geralmente 35% de lipídios e 65% de proteínas). Os lipídios da mielina são representados por fosfolipídios, colesterol e glico-lipídios. A composição da mielina do SNP e tipos específicos de proteínas básicas da mielina também parecem diferentes daqueles da mielina do SNC. O patologista alemão Rudolf Virchow foi quem primeiramente cunhou o termo “mielina” a partir do grego myelos, que significa “medula”. Isso reflete sua observação há mais de um século de que a mielina é abun-dante na “medula”, ou “eixo”, do encéfalo, da medula espinal e dos nervos.

Eletromicrografia de uma fibra nervosa mielínica do SNP em corte transversal. O axônio é circundado por uma bainha de mielina (BM) composta de múltiplas lamelas formadas pela membrana plasmática de uma célula de Schwann. Uma delgada borda do citoplasma da célula de Schwann (CS) envolve a mielina e é revestida externamente por uma delgada lâmina basal (LB). Fibrilas colágenas (FC) do endoneuro e células achatadas do perineuro (Pe) se encontram na área circunjacente. O axoplasma da fibra nervosa contém mitocôndrias (Mi), neurofilamentos e alguns microtúbulos. 30.000×.

Eletromicrografia de varredura de alta resolução, colorizada por computador, de uma fibra nervosa mielínica do SNP fraturada no plano transversal. O axônio, fraturado e aberto, revela mitocôndrias (Mi) e elementos do citoesqueleto no axoplasma (Ax). Uma borda periférica do citoplasma da célula de Schwann (CS) se encontra externamente à bainha de mielina (BM). Fibrilas colágenas (FC) do endoneuro circunjacente estão bem visualizadas. Uma célula achatada do perineuro (Pe) também está fraturada e aberta. 15.000×.

CS

FC

Pe

Pe

BM

Mi

1 µm

LB

FC FC

BM

CS

Ax

Pe

1 µmMi

128 Tecido Nervoso

5.27 HISTOLOGIA DOS GÂNGLIOS DO SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICOOs gânglios são agregados distintos de corpos celulares de neurônios localizados fora do SNC. Todos são derivados da crista neural, e eles incluem os gânglios sensitivos dos nervos cranianos, os gânglios da raiz dorsal (também sensitivos) dos nervos espinais e os gânglios do sistema nervoso autônomo (ou gânglios autônomos) em várias localizações peri-féricas. Independentemente do local e do tamanho do gânglio, uma cápsula de tecido conjuntivo denso não modelado, contínua com o epineuro associado às fibras nervosas que entram ou saem, envolve todos os gânglios. Os corpos celulares dos neurônios em gânglios cranianos ou espinais sensitivos são usualmente pseudounipolares, ao passo que os corpos celulares em gânglios autônomos são multipolares, um importante

aspecto diferencial. Os gânglios autônomos normalmente contêm sinapses colinérgicas entre neurônios pré-ganglionares e neurônios pós-gangliona-res; não ocorrem sinapses em gânglios cranianos ou espinais. A maioria dos neurônios ganglionares nos gânglios autônomos é adrenérgica e contém vesículas de porção central elétron-densa nos corpos celulares e nos dendritos. Em cortes corados em H&E, a maioria dos gânglios aparece relativamente pouco corada, o que se deve à presença de fibras nervosas mielínicas – uma vez que a mielina não é preservada, sendo perdida em grande parte durante o processamento histológico – e abundantes fibras nervosas amielínicas, as quais seguem em diferentes direções em meio ao gânglio. Internamente, um estroma de tecido conjuntivo frouxo ricamente vascularizado circunda os elementos neuronais ganglionares e propor-ciona proteção e suporte.

Fotomicrografia de um gânglio autônomo na parede da bexiga urinária. Uma delgada cápsula bem definida recobre o gânglio. Corpos celulares de neurônios multipolares estrelados (setas), intensamente corados, estão circundados por pequenas células satélites (CSa). A aparência espumosa das áreas intervenientes é atribuída às abundantes fibras nervosas mielínicas e amielínicas que seguem em diferentes direções no interior do gânglio. Núcleos de células de Schwann estão intimamente associados às fibras nervosas. Os demais núcleos, além dos núcleos das células de Schwann, são mais frequentemente de fibroblastos. 450×. H&E.

Fotomicrografia de um gânglio pré-vertebral (gânglio autônomo) associado à aorta. Neurônios ganglionares intimamente compactados (NG) se encontram no interior do gânglio, cuja superfície externa é recoberta por uma delgada cápsula conjuntiva. Os corpos celulares dos neurônios têm um aspecto circular ou pleomórfico e apresentam núcleos eucromáticos excêntricos com proeminentes nucléolos. Vários vasos sanguíneos de paredes delgadas e com lumens claros (*) se encontram nas áreas intervenientes. 270×. Azul de toluidina, corte semifino em resina plástica.

Cápsula

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NG Cápsula

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*

*

CSa

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Os Autores

William K. Ovalle, PhDProfessor EmeritusFaculty of MedicineDepartment of Cellular and Physiological Sciences (formerly Anatomy)The University of British ColumbiaVancouver, British Columbia, Canada

Patrick C. Nahirney, PhDAssistant ProfessorDivision of Medical SciencesIsland Medical ProgramUniversity of VictoriaVictoria, British Columbia, Canada

AF_Ovalle2014.indd 1 20/02/14 16:35