Tecido Epitelial

4 Tecido Epitelial Os tecidos são construídos por células mais a matriz extracelular produzida pelas células. A matriz é quase inexistente em alguns tecidos, porém em outros é abundante e contém estruturas e moléculas importantes do ponto de vista estrutural e funcional, que serão estudadas em capítulos seguintes. Apesar da complexidade de organismos dos mamíferos, há apenas quatro tipos básicos de tecidos: o epitelial (estudado neste capítulo), o conjuntivo, o muscular e o nervoso. Esses quatro tipos de tecidos não existem isoladamente, mas juntam-se uns aos outros, em proporções variáveis, para formar os diferentes órgãos e sistemas do organismo animal. O tecido conjuntivo caracteriza-se pela riqueza em material extracelular produzido por suas células. O tecido muscular é formado por células alongadas especializadas na contração, enquanto o tecido nervoso é formado por células com prolongamentos, especializadas em receber, gerar e transmitir os impulsos nervosos. Os epitélios são constituídos por células geralmente poliédricas, justapostas, entre as quais encontra-se pouca substância extracelular. Geralmente, as células epiteliais aderem firmemente umas às outras, formando camadas celulares contínuas que revestem a superfície externa e as cavidades do corpo (pele, fossas nasais, tubo digestivo etc.). Além desses epitélios de revestimento, distinguem-se os epitélios glandulares, formados de células especializadas na produção de secreção. Há ainda epitélios especializados na captação de estímulos (luz, cheiro, gosto) provenientes do ambiente, são os neuroepitélios. Os epitélios de revestimento dividem o organismo em compartimentos funcionais e têm papel importante na absorção de nutrientes (revestimento da superfície interna do intestino). As células epiteliais provêm dos três folhetos germinativos. A maior parte das células epiteliais que cobrem a pele, boca, fossas nasais e anus tem origem ectodérmica. Os epitélios que revestem quase todo o tubo digestivo, a árvore respiratória e as glândulas do aparelho digestivo, como o pâncreas e o fígado, são de origem endodérmica. Outros epitélios, como o endotélio que reveste internamente os vasos sanguíneos, têm origem mesodérmica. TECIDO EPITELIAL 47 As células epiteliais são justapostas, apresentando escassez de material extracelular As dimensões e formas das células epiteliais variam muito, desde células achatadas como ladrilhos, até células prismáticas altas, com todas as formas intermediárias (Fig. 4.1, A, B e C). Fig. 4.1 Fotomicrografia de epitélios simples. Em A, epitélio prismático; B, epitélio cúbico, ambos de túbulos do rim; C, epitélio pavimentoso da córnea do globo ocular. Coloração HE, 500 x. Como as células epiteliais se agrupam formando camadas celulares, sua justaposição explica a fato de serem geralmente poliédricas. Fato análogo ocorrerá se apertassem-se várias bolas de borracha dentro de um espaço limitado. Geralmente a forma do núcleo acompanha a forma da célula: células cúbicas apresentam núcleo esférico, ao passo que células prismáticas têm núcleo elíptico. O eixo maior dos núcleos acompanha sempre o eixo maior das células, como se observa na Fig. 4.1, C. Como frequentemente não se veem limites nítidos entre as células epiteliais, a forma dos seus núcleos dá, indiretamente, uma idéia da forma das células e indica se elas estão dispostas em uma ou em várias camadas (Fig. 4.2 A, B, C e D). O glicocálice é uma delgada camada glicoproteica que reveste as células epiteliais (e outras células também) Com exceção da uma camada muito delgada de glicoproteínas denominada glicocálice ou glicocálix, que reveste as células epiteliais, quase não existe substância intercelular entre elas. Essas glicoproteínas tomam parte nos processos celulares de pinocitose, de adesão entre células, em fenômenos imunológicos e em outros processos vitais. Na pinocitose, o glicocálice participa da rejeição de partículas na superfície celular. O glicocálice não é característica exclusiva dos epitélios, ocorrendo também em células não epiteliais. A lâmina basal separa e prende o epitélio ao tecido conjuntivo adjacente, permitindo porém a passagem de diversas moléculas Os epitélios apresentam, na sua superfície de contato com o tecido conjuntivo, uma estrutura denominada de lâmina basal (Fig. 4.3). Essa estrutura, quer tem espessura de 20 a 100 nm, é formada principalmente por colágeno (tipo IV), uma glicoproteína denominada laminina e proteoglicanos, sendo sintetizada pelas células epiteliais. Devido às suas dimensões reduzidas, a lâmina basal só é visível no microscópio eletrônico. Em determinadas regiões do organismo varías-se, em continuação à lamina basal, um acúmulo de fibras reticulares (ver Cap. 5) e complexos de proteínas e glicoproteínas, formando um conjunto que é visível ao microscópio óptico. Esta estrutura pode ser evidenciada ou pela coloração do 48 HISTOLOGIA BÁSICA MICROSCOPIA ELETRÔNICA Microscopia óptica Lâmina basal Fibras reticulares Fibras colágenas Membrana basal Fig. 4.3 Estrutura da membrana basal da pele. Esquerda: vista ao microscópio óptico, após coloração pelo PAS ou impregnação pela prata. Direita: vista ao microscópio eletrônico. A demonstração da membrana basal pelo PAS e pela prata deve-se ao alto conteúdo de glicoproteínas na lâmina basal e nas fibras reticulares. Fig. 4.4 Fotomicrografia de corte da uretra humana para mostrar a membrana basal. Acima está o epitélio separado do tecido conjuntivo (abaixo) pela membrana basal. Coloração: hematoxilina e Sítus Red. 200 x. TECIDO EPITELIAL 49 formam canais de comunicação entre células adjacentes. Nos epitélios com uma única camada de células (epitélios simples), frequentemente as junções se apresentam em uma ordem definida da parte apical para a parte basal da célula. As zônulas de oclusão são as junções mais apicais. Todas as zônulas são estruturas em forma de faixa, como um cinturão em volta da célula. As zônulas de oclusão são caracterizadas pela íntima justaposição periférica das membranas celulares das células vizinhas, com fusão dos folhetos externos das duas membranas (Figs. 4.6 e 4.7). A técnica de crioturavura mostra a presença de sulcos longitudinais nessas membranas adjacentes (Fig. 4.8). A zônula de oclusão é importante porque forma uma barreira protetora que impede a passagem de moléculas por entre as células epiteliais; ela tem portanto um efeito selador, não permitindo a passagem extracelular de material. Em um único epitélio a junção encontrada a seguir é a zônula de adesão (Figs. 4.6 e 4.7). Esta junção circunda toda Fig. 4.5 Eletron-micrografia de corte de pele humana, na zona de junção do epitélio com o tecido conjuntivo subjacente (junção dermoepidérmica). Observar as fibrilas de ancoragem (setas) que se inserem na lâmina basal (L.B.). A disposição irregular e as estriações transversais é uma característica destas fibrilas e serve para distinguí-las da fibrila colágena comum. 54.000 X. (Cortesia de F.M. Guerra Rodrigo). material amorfo pelo método PAS (ver Cap.1), ou pela impregnação das fibras reticulares pela prata. A associ- ação da lâmina basal a esta estrutura chama-se membrana basal (Figs. 4.4 e 4.5). Em algumas locações como nos alvéolos pulmonares e nos glomérulos renais, a membrana basal é formada pela fusão de duas lâminas basais. Em alguns epitélios sujeitos a atrito, como na pele, por exemplo, a lâmina basal fixa-se ao tecido conjuntivo sub- jacente por meio de finas fibrilas colágenas, chamadas fi- brilhas de ancoragem (Fig. 4.5). Estruturas diferentes, principalmente os desmossomas, asseguram forte coesão entre as células epiteliais As células epiteliais apresentam uma intensa adesão mútua e, para separar-las, são necessárias forças mecânicas relativamente grandes. Essa coesão varia com o tipo epité- lial, mas é especialmente desenvolvida nos epitélios sujei- tos a fortes trações e pressões, como no caso da pele. Ela é, em parte, devida à ação adesiva das glicoproteínas do glicocálice. Algumas destas glicoproteínas perdem sua adesividade na ausência do íon cálcio. Além da aderência proporcionada pelas macromolé- culas das superfícies celulares, as membranas laterais das células epiteliais exibem certas especializações que formam as junções celulares. Estas junções servem para a aderên- cia e também para vedar o espaço intercelular, impedindo o fluxo de moléculas por entre as células. Certas funções Fig. 4.6 Principais estruturas que proporcionam a coesão entre as células epiteliais. O complexo unitivo é constituído pelas zônulas de oclusão e adesão, mais a fileira de desmossomas. O desenho mostra células do epitélio prismático simples do intestino. A zônula de oclusão é vista no cone sólido, enquanto o desmossoma é representado na superfície interna da membrana plasmática. Observe que as zônulas de oclusão e de adesão formam faixas contínuas no ápice da célula, enquanto os desmossomas e as junções tipo gap formam placas que constituem pontos isolados. A zônula de oclusão é formada pela fusão dos folhetos externos das membranas ao lon- go de linhas irregulares. (Redesenhado e reproduzido com per- missão de Kretsler RV., Ultrastructure of the Mammalian Cell. Springer-Verlag. 1979) Fig. 4.7 Eletrón-micrografia de corte de duas células epiteliais de intestino grosso, mostrando o complexo unitivo constituído pe- las zônulas de oclusão e de adesão (ZO e ZA). Abaixo, um desmossoma (D). Em MV, um microvilo com filamentos contínuos da trama terminal no seu interior. Observar a unidade membrana na parede das células e microvilos. 80.000 X. Fig. 4.8 Micrografia eletrônica de criofratura de célula epitelial do intestino delgado. Na parte superior aparecem microvilos fraturados transversalmente. Na parte inferior, a fratura atravessou o citoplasma da célula. Os sulcos observados localizam-se na parte lipídica (medial) da membrana plasmática e indi- cam que as membranas das células vizinhas estavam unidas por uma zônula de oclusão. (Cortesia de A. Pinto da Silva.) TECIDOS EPITELIAL 51 a volta da célula e contribui para a aderência entre células vizinhas. Nesta zônula há uma discreta separação entre as membranas celulares e um pequeno acúmulo de material eletrôn-denso na superfície interna (citoplasmática) dessas membranas. O material eletrôn-denso se insere em numero- rosos filamentos que fazem parte de uma trama de vários tipos de filamentos localizados no ápice celular, denominada trama terminal (Fig. 4.9). As zônulas de oclusão e de adesão são responsáveis por uma estrutura há muito conhecida como rede ter- minal, visível no microscópio óptico em preparados adeque- damente corados (Fig. 4.13). A junção comunicante (“gap junction”) ou nexus pode ocorrer em qualquer posição nas membranas laterais da maioria das células epiteliais. Caracteriza-se no microscó- pio eletrônico pela aproximação das membranas de células adjacentes (Figs. 4.6 e 4.10). Após crioturava observam-se agregados de partículas formando placas curvadas nas membranas. As junções comunicantes são formadas de hexâmeros protéicos, cada um com um poro hidrofílico de cerca de 1,5 nm. Cada hexâmero se alinha com o da célula adjacente e forma um canal hidrofílico entre as duas cé- lulas (Fig. 4.10). Estes canais permitem a passagem de moléculas informacionais como hormônios, AMP cíclico, GMP, íons etc. podendo propagar informações entre célu- las vizinhas, integrando as funções celulares nos tecidos. Um exemplo típico é o músculo do coração, cujas células se contraem de modo coordenado, em parte devido à passagem de moléculas pelas junções comunicantes. As junções comunicantes têm também importante papel na embriogênese, coordenando o desenvolvimento tecidual do embrião. O estudo da biologia das junções comunicantes mos- tra que elas se formam rapidamente entre células previamente isoladas. O fato de inibidores metabólicos, especialmente os que bloqueiam a oxidação fosforilativa, impedirem a formação dessas comunicações e também promoverem a desagregação das existentes mostra que elas se mantêm graças a um processo que consome energia. Como novas junções comunicantes se formam mesmo que a síntese pro- teica seja interrompida, admite-se que elas podem se for- mar pela aproximação de moléculas protéicas (unidades dos hexâmeros) preexistentes e dispersas na membrana ce- Outra estrutura junctival muito importante, é rela- cionada com a aderência intercelular, é o desmossoma ou placa de adesão. O desmossoma é uma estrutura comum em forma de disco constituída pelas membranas de duas células contíguas (Fig. 4.6). No relógio típico de algumas membranas celulares se afastam deixando entre elas um espaço de 30 mm ou mais. Nos cortes as membranas celula- res aparecem retas, sugerindo de modo correto a sua ente- rigidez. Alguns desmossomas contêm um material den- so externo, no espaço intercelular. Na face citoplasmática de cada membrana existe uma placa circular constituída de diversas proteínas nas quais se prendem filamentos inter- mediários de citoqueratina (tonofilamentos). Na zona de contato entre células epiteliais e a lâmina basal frequentemente existem hemidesmossomas. Morfologicamente, estas estruturas têm o aspecto de meio desmossoma, localizado na membrana da célula epitelial. Eles auxiliam a fixação da célula epitelial à lâmina basal subjacente. Uma visão em conjunto das junções intercelulares mostra que elas podem ter três funções, a saber: (1) jun- ções de adesão (zônula de adesão, desmossoma e hemi- desmossoma), (2) junções impermeáveis (zônula de oclu- são) e (3) junções de comunicação (junções comunicantes). 52 HISTOLOGIA BÁSICA Fig. 4.10 Junção tipo gap entre duas células hepáticas de rato. Na junção as duas membranas opostas pertencentes às duas células estão separadas por um espaço ou gap eletrondenso com 2 nm de largura. Na parte superior aparece um modelo da junção tipo gap mostrando os elementos estruturais que permitem a troca de nutrientes e moléculas informacionais entre as células, sempre de material no espaço extracelular. Os tubos de comunicação são formados por pares de partículas que se alinham. Cada partícula é constituída por seis subunidades que atravessam a camada lipídica bimolecular de cada membrana. O canal assim formado tem dois cilindros tem diâmetro de 2 nm, o que limita o tamanho das moléculas que podem atravessar a junção tipo gap. Ao contrário do que acontece nas junções de célula, fluidos moleculares macromarados presentes no espaço extracelular podem permear por entre os tubos proteicos que constituem a junção tipo gap. 193.000 x. Ilustração do alto reproduzida de Staehelin LA, Hull BE Junctions between living cells. Sci Am, 239:141 May 1978. Copyright 1978 by Scientific American. A ilustração inferior é cortesia de McWilliams J. 53 TECIDO EPITELIAL Fig. 4.11 Eletron-micrografia de corte da superfície apical de células epiteliais do intestino delgado. Observar a unidade de membrana revestindo externamente o microvilo (MV). Esta estrutura se apresenta coberta pelo glicocálix (Gl), aqui sob a forma de um material granuloso. No interior dos microvilos, os microfilamentos (MF) aparecem em corte transversal. Aproximadamente 100.000 x. (Cortesia de K.R. Porter.) Fig. 4.12 Eletron-micrografia de epitélio ciliado. Observar os complexos unitivos na região apical das células (JC). Na figura aparecem duas células ciliadas e duas sem cílios, mas com microvilos nas suas extremidades. Observar o acúmulo de mitocôndrias junto à base das células ciliadas. A presença dessas organelas está relacionada notadamente com a energia para o movimento ciliar. Abundantes interdigitações (1) com as membranas celulares são mostradas pelas setas. Na base dos cílios observam-se os corpúsculos basais (B). 15.000 x. Abaixo, à direita, corte transversal de cílios, mostrando os nove pares de microtúbulos periféricos, mais um par central. 51.500 x. (Cortesia de P. Satir.) 54 HISTOLOGIA BÁSICA Fig. 4.13 Desenho esquemático ilustrando o aspecto dos epitélios simples pavimentoso (A), cúbico (B) e prismático (C). Observar que todos repousam sobre uma membrana basal e lâmina própria constituída de tecido conjuntivo responsável pela nutrição do epitélio. Em corte paralelo à superfície, aparecem, ao microscópio óptico, a rede terminal, equivalente ao complexo unitivo (zonula de oclusão e de adesão). A adesão entre células pode ser aumentada pela grande quantidade de interdigitações (Fig. 4.6) observadas nas membranas dos prolongamentos laterais das células epiteliais. Essa disposição aumenta a superfície de contato entre as células e reforça sua adesão. As células epiteliais geralmente são polarizadas, isto é, certas organelas predominam num polo da célula, enquanto outras organelas predominam no outro polo. A maioria das células epiteliais apresenta uma estrutura diferente, conforme se observa a porção do citoplasma que está acima ou abaixo do núcleo. Tal diferença está relacionada às diversas funções da célula. Convencionou-se chamar de pólo basal a célula que fica em contato com a lâmina basal e de pólo apical a porção que está em direção oposta. Essa especialização intracelular é chamada polaridade celular. A superfície livre das células epiteliais apresenta estruturas que aumentam a superfície e/ou se movimentam. MICROVILOS: Quando examinados ao microscópio eletrônico, muitas células apresentam um número muito variável de projeções da superfície. Estas projeções podem ser curtas ou longas, com forma de dedo de luva, e são chamadas de microvilos. As células epiteliais com função de absorção, como no intestino e em túbulos contorcidos do rim, apresentam na superfície livre milhares de microvilos (Figs. 4.6, 4.7 e 4.9). Frequentemente, nos microvilos, o revestimento glicoproteico (glicocálix) apresenta-se mais denso (Fig. 4.11). Os microvilos aumentam a eficiência dos processos de absorção, ampliando muito a superfície de contato das células com o ambiente. ESTEREOCÍLIOS: São encontrados na região apical das células do epitélio do epidídimo e do canal deferente. São constituídos por longos prolongamentos citoplasmáticos, que podem ou não se anastomosar entre si. O nome estereocílio é inadequado, porque sugere estrutura semelhante a cílio, o que não ocorre. Os estereocílios aumentam a superfície celular, facilitando a transferência de moléculas para dentro e para fora das células. CÍLIOS E FLAGELOS: Na superfície das células epiteliais ciliadas existe grande quantidade de estruturas móveis, alongadas chamadas cílios (Fig. 4.12). Ao microscópio eletrônico, eles geralmente se apresentam como formações cilíndricas, revestidas pela membrana celular, contendo no centro um par de microtúbulos isolados e, na periferia, nove pares de microtúbulos fundidos a dois dispostos circunferencialmente (Fig. 4.12). Os cílios inserem-se nos corpúsculos basais localizados no polo apical das células logo abaixo da membrana celular (Fig. 4.12) e que apresentam uma estrutura semelhante à dos centriolos, descritos no Cap. 2. O movimento ciliar é geralmente coordenado, provocando uma corrente de fluido em uma só direção, na superfície epitelial. Os movimentos ciliares resultam do des-