Tecidos conjuntivos moles I: fibroblastos, matriz e classificação

1. Organização geral do tecido conjuntivo

1.1. Origem e funções

Os tecidos conjuntivos derivam do mesênquima, de origem predominantemente mesodérmica. Caracterizam-se, em geral, por células dispersas numa matriz extracelular abundante; a proporção de células e matriz varia conforme o tecido. A vascularização também varia: é reduzida nos tendões e está ausente na cartilagem. Distinguem-se conjuntivos moles (laxo, denso, adiposo, reticular, elástico) e duros (cartilagem e osso).

Funções dos tecidos conjuntivos moles:

• suporte estrutural e metabólico dos outros tecidos e do parênquima dos órgãos: os nutrientes e os resíduos dos epitélios passam pelo conjuntivo;
• preenchimento de espaços e interstícios entre tecidos e órgãos;
• armazenamento de lípidos (tecido adiposo), como reserva energética e isolador térmico;
• defesa, através das células do sistema imunitário que circulam ou residem no conjuntivo;
• reparação tecidular, incluindo cicatrização e remodelação da matriz; a formação de uma cicatriz fibrosa não equivale à regeneração completa do tecido original;
• produção, ligação e disponibilização local de fatores de crescimento e de outras moléculas sinalizadoras.

1.2. Componentes

O tecido conjuntivo tem dois componentes: células e matriz extracelular. A matriz, por sua vez, tem fibras, que dão resistência, e substância fundamental (substância intersticial amorfa), que dá consistência e por onde se difundem os nutrientes.

Nos conjuntivos duros, as células próprias são os condroblastos e condrócitos (cartilagem) e os osteoblastos, osteócitos e osteoclastos (osso).

2. Fibroblastos

2.1. Funções e origem

O fibroblasto é a célula mais abundante do tecido conjuntivo e a responsável pela matriz. Sintetiza:

• os componentes da substância fundamental: glicosaminoglicanos, proteoglicanos e glicoproteínas;
• os precursores das fibras: procolagénio dos vários tipos e tropoelastina;
• fatores de crescimento e de diferenciação celular.

Os fibroblastos derivam de precursores mesenquimatosos e podem adquirir um fenótipo contrátil, originando miofibroblastos, sobretudo na reparação. Os adipócitos derivam de precursores com potencial adipogénico.

2.2. Fibroblasto e fibrócito

A mesma célula tem dois aspetos conforme o seu grau de atividade:

Em H&E, o núcleo é frequentemente a parte mais evidente das células fibroblásticas. Núcleos ovoides e claros favorecem a identificação de fibroblastos ativos; núcleos alongados e hipercromáticos são compatíveis com fibrócitos quiescentes. A morfologia isolada não mede a atividade biossintética de cada célula. O fibrócito pode reativar-se, por exemplo numa ferida.

2.3. Miofibroblastos

Os miofibroblastos apresentam um aparelho contrátil desenvolvido, com fibras de tensão de actina associadas à miosina e a adesões à matriz. Na cicatrização, transmitem forças à matriz e aproximam os bordos da ferida. A sua persistência e ativação excessiva contribuem para retração cicatricial e fibrose.

3. Fibras de colagénio

3.1. Funções e estrutura

O colagénio é a proteína mais abundante do organismo (cerca de 30 % do peso seco). As fibras de colagénio:

• dão resistência à tração, sendo praticamente inextensíveis;
• ajudam a preservar a organização dos tecidos perante forças mecânicas; na cartilagem, a resistência à compressão resulta da interação da rede de colagénio com a matriz hidratada rica em proteoglicanos;
• sustentam tecidos muito celulares;
• ancoram estruturas umas às outras.

A unidade molecular é o tropocolagénio: três cadeias polipeptídicas α, enroladas numa tripla hélice, com cerca de 300 nm de comprimento. No colagénio tipo I, duas cadeias são α1 e uma α2. A sequência de aminoácidos repete o motivo glicina-X-Y, em que X e Y são muitas vezes prolina e hidroxiprolina; a glicina, o aminoácido mais pequeno, permite o enrolamento apertado.

As moléculas de tropocolagénio alinham-se em filas paralelas, desfasadas de um quarto do seu comprimento, e formam fibrilas (20 a 100 nm de diâmetro). O desfasamento cria, ao microscópio eletrónico, uma estriação transversal periódica de 64 a 68 nm. As fibrilas agrupam-se em fibras (1 a 20 µm), visíveis ao microscópio ótico; as fibras agrupam-se em feixes.

Em H&E, as fibras de colagénio são acidófilas (rosa), longas e onduladas. Com o tricrómio de Masson coram a azul ou verde.

3.2. Síntese e fibrilogénese

A síntese do colagénio tem uma fase intracelular e uma fase extracelular:

1. Síntese das cadeias pré-pró-α nos ribossomas associados ao RER; a remoção do peptídeo sinal origina cadeias pró-α.
2. No RER, hidroxilação da prolina e da lisina, dependente de vitamina C, e glicosilação de determinadas hidroxilisinas.
3. Alinhamento das cadeias, formação de ligações dissulfureto nas regiões terminais e enrolamento na tripla hélice do procolagénio. Os propeptídeos terminais impedem a formação prematura de fibrilas na célula.
4. Transporte pelo Golgi e exocitose.
5. Fora da célula, as peptidases do procolagénio cortam os propeptídeos e formam o tropocolagénio.
6. Organização desfasada em fibrilas. A lisil-oxidase inicia a formação de ligações cruzadas covalentes pela oxidação de resíduos de lisina e hidroxilisina, aumentando a estabilidade mecânica.

A síntese de colagénio é uma das principais funções do fibroblasto, mas não lhe é exclusiva: condroblastos, osteoblastos, células musculares lisas e células epiteliais (colagénio IV) também o produzem.

3.3. Tipos de colagénio

Há cerca de 28 tipos, codificados por genes diferentes. Os mais importantes:

3.4. Interesse clínico

Correlação clínica: Doenças da síntese do colagénio

A remodelação da matriz envolve metaloproteinases, incluindo colagenases que atuam sobre colagénios fibrilares e outras enzimas que degradam diferentes constituintes. Participam na renovação e reparação dos tecidos; a sua desregulação pode favorecer a invasão tumoral e a metastização.

4. Fibras elásticas

4.1. Características e distribuição

As fibras elásticas são finas, ramificadas e anastomosadas numa rede. Distendem-se até cerca de 150 % do comprimento e voltam à forma inicial quando a força cessa. Em H&E coram mal (refringentes, rosa pálido); veem-se bem com colorações específicas: orceína, fucsina-resorcina de Weigert e Verhoeff. A associação de Verhoeff com van Gieson permite distinguir fibras elásticas e colagénicas; van Gieson isolado não é um método específico para elastina.

Abundam em estruturas que precisam de elasticidade: ligamentos elásticos (ligamentos amarelos da coluna), pregas vocais, artérias elásticas (onde formam lâminas fenestradas concêntricas), pulmão, derme e cartilagem elástica.

4.2. Constituição

Cada fibra elástica tem dois componentes:

• Elastina, componente amorfo formado por moléculas de tropoelastina ligadas numa rede. As ligações cruzadas incluem desmosina e isodesmosina, derivadas de resíduos de lisina por processos iniciados pela lisil-oxidase. A organização das cadeias permite o estiramento e a recuperação elástica.
• Microfibrilas de fibrilina, associadas à elastina e que orientam a sua deposição. Na montagem participam também proteínas acessórias, incluindo fibulinas.

A elastogénese envolve fibroblastos e, nos vasos, células musculares lisas: organização das microfibrilas, secreção e deposição de tropoelastina e estabilização da rede por ligações cruzadas.

4.3. Interesse clínico

Fibras elásticas - Síndrome de Marfan: doença autossómica dominante por mutação da fibrilina 1. Estatura alta, membros, mãos e dedos longos (aracnodactilia), deformidades torácicas, luxação do cristalino, prolapso da válvula mitral e, sobretudo, dilatação e disseção da aorta. - Elastose solar: a exposição crónica à radiação ultravioleta altera e remodela anormalmente a matriz elástica dérmica. Acumula-se material elastótico basófilo, espessado, fragmentado e desorganizado, associado à perda de propriedades mecânicas da pele fotoenvelhecida.

5. Fibras reticulares

As fibras reticulares são fibras muito finas de colagénio tipo III, muito glicosiladas. Formam uma rede delicada e flexível de sustentação em órgãos que mudam de forma ou de volume: órgãos hematopoiéticos e linfoides (medula óssea, baço, gânglios linfáticos), fígado, glândulas endócrinas, à volta das células musculares, dos adipócitos e dos nervos.

A sua produção depende do tecido. Nos órgãos linfoides, as fibras reticulares são sintetizadas sobretudo por células estromais fibroblásticas, também designadas células reticulares. Noutros locais, diferentes células produtoras de matriz contribuem para a rede de colagénio III.

Em H&E são pouco evidentes e não se individualizam com segurança. Coram de negro pela impregnação argêntica (por isso se chamam argirófilas) e são PAS positivas, por causa dos glícidos associados.

6. Substância fundamental

6.1. Glicosaminoglicanos

A substância fundamental é um gel muito hidratado que preenche o espaço entre células e fibras. Os seus componentes são pouco evidenciados pela coloração de rotina por H&E e podem ser parcialmente extraídos no processamento. Os espaços claros não demonstram, por si só, a perda de toda a substância fundamental: alguns resultam de retração e de outros artefactos.

Os glicosaminoglicanos (GAG) são cadeias lineares de dissacarídeos repetidos, fortemente aniónicas, que atraem catiões e água. Os GAG sulfatados ligam-se geralmente covalentemente a proteínas centrais e formam proteoglicanos. O hialuronano não é sulfatado e não tem essa ligação covalente, mas pode associar-se a proteoglicanos em grandes agregados.

6.2. Proteoglicanos e glicoproteínas

Os proteoglicanos são formados por uma proteína central à qual se ligam covalentemente muitas cadeias de GAG, como as cerdas de uma escova. São estruturas muito hidratadas, com uma espessa camada de água à volta. Exemplos: agrecano, na matriz extracelular (cartilagem); sindecano, na superfície das células; perlecano, nas membranas basais. Os agrecanos ligam-se por proteínas de ligação a um longo eixo de ácido hialurónico e formam agregados de proteoglicanos gigantes.

As glicoproteínas de adesão e organização da matriz incluem:

• fibronectina: ligação de células e componentes da matriz;
• laminina: organização das membranas basais;
• entactina (nidogénio): associação entre redes de laminina e colagénio IV;
• tenascina: modulação das interações entre células e matriz.

A fibrilina é uma glicoproteína estrutural das microfibrilas associadas às fibras elásticas.

As células ligam-se à matriz através de recetores transmembranares, as integrinas.

6.3. Dinâmica dos fluidos e edema

As trocas de líquido entre o plasma e o interstício dependem das forças hidrostáticas e oncóticas e das propriedades da barreira microvascular. A pressão hidrostática capilar favorece a filtração, enquanto o gradiente oncótico se lhe opõe. O esquema clássico de saída arterial e regresso venoso é uma simplificação: não existe reabsorção venosa sustentada em todos os tecidos. A drenagem linfática recolhe líquido e proteínas intersticiais e devolve-os à circulação.

O edema é a acumulação de líquido na substância fundamental. Causas:

• aumento da pressão venosa, por insuficiência cardíaca ou obstrução venosa;
• obstrução linfática (parasitoses, como a filaríase, ou cirurgia);
• diminuição das proteínas plasmáticas por desnutrição crónica, que baixa a pressão oncótica;
• aumento da permeabilidade vascular, por libertação de histamina na inflamação ou na alergia.

7. Classificação dos tecidos conjuntivos

7.1. Tecido conjuntivo embrionário e mucoso

O mesênquima apresenta células estreladas com prolongamentos numa matriz gelatinosa. O exemplo clássico de tecido conjuntivo mucoso é a geleia de Wharton do cordão umbilical: células dispersas numa matriz muito hidratada, rica em hialuronano, com fibras colagénicas escassas.

7.2. Tecido conjuntivo laxo e denso

A distinção entre laxo e denso depende das proporções de células, fibras e substância fundamental e da organização dos feixes. A orientação das fibras distingue o conjuntivo denso regular do irregular.

• Laxo: fibras de colagénio finas e escassas, frouxamente entrelaçadas com fibras elásticas e reticulares; a substância fundamental é o constituinte principal; muitas células (fibroblastos, macrófagos, mastócitos, células de defesa). É o conjuntivo de preenchimento e o local onde decorrem as reações inflamatórias. Encontra-se sob os epitélios (lâmina própria ou córion das mucosas), na camada papilar da derme, à volta dos vasos, nervos e músculos, no mesentério.
• Denso: fibras de colagénio espessas e compactas, predominantes; poucas células e pouca substância fundamental. Mais resistente e menos flexível.

O conjuntivo denso tem duas variedades:

• Denso irregular: os feixes de colagénio cruzam-se em todas as direções, o que dá resistência a forças vindas de vários lados. Camada reticular da derme, submucosa dos órgãos ocos, cápsulas dos órgãos.
• Denso regular: os feixes são paralelos e justapostos, orientados na direção da força. Entre eles, fiadas de fibrócitos com núcleos alongados e pouco citoplasma. Resiste muito bem à tração numa só direção. Tendões e ligamentos.

7.3. Tecidos lameloso, elástico e reticular

• Lameloso: organização conjuntiva periférica dos corpúsculos de Vater-Pacini, mecanorrecetores de pressão e vibração. Uma fibra nervosa central é rodeada por lamelas de células especializadas; a cápsula periférica contém células achatadas e colagénio.
• Elástico: nos ligamentos amarelos, as fibras elásticas formam feixes orientados segundo a tração. Na aorta, organizam-se sobretudo em lâminas fenestradas, aproximadamente concêntricas e intercaladas com músculo liso, permitindo distensão e recuperação elástica.
• Reticular: rede delicada de colagénio III e células estromais nos órgãos linfoides e hematopoiéticos. No fígado, as fibras reticulares apoiam a arquitetura dos cordões de hepatócitos e das regiões perissinusoidais.

- Colagénio I: derme, tendão, osso. II: cartilagem. III: fibras reticulares. IV: lâmina basal. VII: fibrilas de ancoragem. - A vitamina C é necessária para a hidroxilação da prolina e da lisina; sem ela o colagénio é instável (escorbuto). - Elastina com desmosina e isodesmosina, sobre microfibrilas de fibrilina; mutação da fibrilina 1 = síndrome de Marfan. - Laxo: muita substância fundamental e células. Denso irregular: feixes em todas as direções (derme). Denso regular: feixes paralelos (tendão).

8.1. Pele humana, H&E: fibroblastos e fibras de colagénio

Sob a epiderme encontra-se a derme, com feixes colagénicos acidófilos, núcleos de células fibroblásticas e componentes celulares e vasculares. A camada papilar, superficial, é relativamente laxa; a camada reticular, profunda, apresenta feixes mais espessos e irregularmente orientados. O aspeto dos núcleos sugere diferentes estados morfológicos, mas não permite medir a atividade celular.

8.2. Aorta de cão, fucsina-resorcina de Weigert: fibras elásticas

Na preparação, a túnica média da aorta apresenta numerosas lâminas elásticas fenestradas, aproximadamente concêntricas em torno do lúmen. A fucsina-resorcina de Weigert evidencia-as em roxo, como bandas onduladas cujo aspeto depende do plano de corte.

8.3. Fígado de cão, impregnação argêntica de Laidlaw: fibras reticulares

A impregnação argêntica evidencia uma rede de fibras reticulares finas, negras e ramificadas em torno dos cordões de hepatócitos. Nas regiões portais e na cápsula existem feixes colagénicos mais espessos. A identificação de cada feixe nesta reprodução exige correlacionar a localização, organização e coloração, em vez de se basear apenas na espessura ou na tonalidade.

8.4. Pele humana, H&E: conjuntivo laxo, denso, lameloso e adiposo

Na camada papilar, as fibras de colagénio são mais finas e dispersas (conjuntivo laxo); na reticular, são mais espessas e compactas, em várias direções (denso irregular). Os espaços claros devem ser interpretados tendo em conta a substância fundamental pouco corada e os artefactos de processamento.

Em profundidade surge tecido adiposo unilocular: o lípido extraído deixa uma grande região opticamente vazia e uma fina orla citoplasmática. O núcleo é periférico, mas pode ficar fora do plano de corte. Existem também corpúsculos de Vater-Pacini, cuja organização lamelar inclui células especializadas, bem como vasos, nervos e glândulas.

8.5. Tendão de cão, H&E: conjuntivo denso regular

No centro da preparação, feixes paralelos de fibras de colagénio corados de rosa claro pela eosina, com fibrócitos de núcleo esguio e arroxeado alinhados entre eles: conjuntivo denso regular. À periferia, conjuntivo denso irregular e algum tecido adiposo.