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Patologia FACULDADE ESTÁCIO DO RIO GRANDE DO SUL CAMPUS CENTRO GRADUAÇÃO EM DISCIPLINAS DA SAÚDE Prof. Andrew Oliveira Silva, Msc. PhD. Pós-Doc PPG Patologia - UFCSPA andrew.silva@estacio.br Morte Celular: Necrose e Apoptose FACULDADE ESTÁCIO DO RIO GRANDE DO SUL CAMPUS CENTRO GRADUAÇÃO EM DISCIPLINAS DA SAÚDE Prof. Andrew Oliveira Silva, Msc. PhD. Pós-Doc PPG Patologia - UFCSPA andrew.silva@estacio.br O organismo humano é formado por cerca de 10-15 trilhões de células Cerca de 100 bilhões de células morrem diariamente no organismo humano MORTE CELULAR Renovação tecidual MORTE CELULAR Proteção do Organismo Ex: células sanguíneas, pele, revestimento do trato digestório, respiratório, pele, etc... Ex: Eliminação de células transformadas (lesão no DNA), evitando o surgimento de neoplasias Morte Celular Morte Celular Desfecho dependente de alguns fatores: Status do agente estressor (classe, intensidade, duração,...) Status do tecido-alvo e o nível de adaptabilidade Perfil genético e molecular da célula-alvo Morte CelularLesão irreversível Incapacidade de adaptação a um estímulo agressor, fazendo com que a célula cruze o chamado “ponto de não-retorno”: 1) Incapacidade de reverter a disfunção mitocondrial na produção de energia (ATP) pela respiração celular 2) Extensa perturbação na integridade da membrana celular 3) Extensa e irreparável lesão no material genético da célula (DNA) Necrosis (do grego Nekros = morte; + osis = estado alterado de saúde) Chamado também de Oncose (Ónkos = intumescimento; + Osis = estado alterado de saúde) NecroseConceito Morte celular “prematura” de células saudáveis de tecidos vivos desencadeamento imediato Dano forte, inesperado e externo à célula Trauma físico, hipóxia, toxina, infecções, choques... Não pode ser prevenido/modulado irresponsivo a intervenções farmacológicas ou genéticas NecroseConceito Tumefação celular (aumento do volume) Inflamação Recrutamento de leucócitos (eliminar restos celulares e iniciar reparo tecidual) Degradação progressiva dos restos celulares. Enzimas lisossomais (própria célula + leucócitos) Pode afetar uma célula, um tecido ou até mesmo um órgão por completo. Perda da integridade das membranas celulares e extravasamento do conteúdo citoplasmático Comprometimento da produção energética (ATP) (morte celular “suja”) Necrose - características morfológicasAlterações citoplasmáticas Aumento da eosinofilia proteínas citoplasmáticas desnaturadas e perda do RNA citoplasmático (perda da basofilia) Aparência homogênea mais vítrea perda do glicogênio. Presença das figuras de mielina agregados lamelares de membranas, derivado de organelas danificadas (mitocôndrias e RE) Citoplasma vacuolizado digestão das organelas Membrana descontínua ruptura da membrana Núcleo assume um dos 3 padrões: Cariólise Basofilia nuclear esmaecida. Degradação do material genético por ação de DNAses Picnose Retração nuclear e aumento da basofilia Condensação do DNA em uma massa sólida e encolhida Cariorrexe Núcleo picnótico sofre fragmentação. Após 1 a 2 dias, o núcleo desaparece por completo. Necrose - características morfológicasAlterações Nucleares Célula normal Necrose - características morfológicasAlterações celulares Eosinofilia celular (perda da basofilia) Cariólise (palidez nuclear até desaparecer) Cromatina condensada, porém pálida NecroseAspecto histológico 1. Área necrótica (ausência de núcleo e eosinofilia acentuada) 2. Área em processo de necrose (ação macrofágica) 3. Área Não necrótica Necrose – Padrões TeciduaisNecrose de coagulação Preservação da arquitetura tecidual Tecido lesado com textura firme Desnaturação de proteínas estruturais e enzimas evita degradação enzimática da célula necrótica. Células inchadas, anucleadas e eosinofílicas persistem no tecido lesado por alguns dias Após alguns dias... Recrutamento de leucócitos Ação de enzimas lisossomais degradação dos restos celulares fagocitose Tipo de necrose característica de infartos (morte celular induzida por hipóxia/isquemia). Necrose – Padrões TeciduaisNecrose Liquefativa Observada em infecções bacterianas e fúngicas focais Liquefação da área afetada formação de uma massa líquida e viscosa (abscesso) Recrutamento de células inflamatórias liberação de enzimas lisossomais degradação dos microrganismos e das células mortas no tecido lesado. Remoção dos restos celulares por fagocitose Inflamação aguda (infecção bacteriana) formação do pus, como resultado da necrose liquefativa + morte leucocitária Exceção hipóxia no tecido nervoso necrose liquefativa Necrose – Padrões TeciduaisNecrose Caseosa Encontrada em infecções tuberculosas (Mycobacterium tuberculosis) Caseína proteína do leite. “Caseoso” semelhante a queijo. Aparência friável branco-amarelada da área necrosada Análise microscópica células rompidas e fragmentadas, com aparência granular amorfa rósea. Contornos celulares não distinguidos. Arquitetura tecidual completamente perdida Granuloma (foco inflamatório) nas bordas da área necrosada Necrose – Padrões TeciduaisNecrose Gordurosa Áreas focais de degradação de gordura Lipases pancreáticas Esteatonecrose Lipases liquefazem membrana dos adipócitos e extravasamento do conteúdo gorduroso dessas células. Saponificação da gordura formação de áreas gredosas esbranquiçadas, macroscopicamente visíveis. Pancreatite aguda extravasamento de enzimas pancreáticas das porções secretoras e ductais. Triglicerídeos são hidrolisados e os ácidos graxos resultantes se combinam com o cálcio Tecido normal Necrose gordurosa Necrose – Padrões TeciduaisNecrose Gangrenosa Não é um padrão específico de necrose, mas é um termo bastante utilizado na patologia clínica. Termo aplicado ao acometimento da necrose em um membro (braços e pernas) Perda do suprimento sanguíneo necrose de coagulação em várias camadas teciduais Infecção bacteriana no membro necrosado ação liquefativa das bactérias e leucócitos atraídos ao tecido lesado gangrena úmida Infecção por bactérias anaeróbias produtoras de gás (clostridium) gangrena gasosa (tecido escuro, tumefeito e crepitante) Necrose – Padrões TeciduaisNecrose Fibrinoide Forma especial de necrose Imunocomplexo antígeno/anticorpo se deposita na parede das artérias Fibrinoide Aparência amorfa, róseo- brilhante (lesão em chama de vela). Ativação do sistema complemento lesões nos tecidos dos vasos sanguíneos e recrutam células de defesa. Lesão provoca o acúmulo de Fibrina no local da lesão, gerando a substância fibrinoide: Imunocomplexo + fibrina + células necróticas ApoptoseConceito É um mecanismo celular, altamente regulado por moléculas mediadoras, que controlam o desencadeamento do “suicídio celular”, responsável pela sua própria eliminação. Necessária a manutenção da integridade celular e das organelas para que ocorra de forma eficaz Processo dependente de ATP (manutenção da integridade mitocondrial) Apoptosis do grego “queda das folhas” ApoptoseConceito Lesão irreversível Desencadeamento de cascatas de sinalização, que ativam o mecanismo da apoptose Fragmentação celular sem extravasamento do conteúdo intracelular Formação dos Corpos Apoptóticos Fagocitose dos corpos apoptóticos por células especializadas (macrófagos) Sem ativação do sistema leucocitário de defesa sem reação inflamatória local ApoptoseFisiológica X Patológica Fisiológica: > Eliminação de células potencialmente prejudiciais ao organismo; > Eliminação de células que já tenham cumprido seu papel fisiológico; > Eliminação de células durante o desenvolvimento embrionário > manutenção do equilíbrio numérico de células no organismo. Patológica: > Lesão irreversível, especialmente quando afeta o DNA ou proteínas. Eliminação das membranas interdigitais ApoptoseFisiológica Seleção de linfócitos hipereativos ou não reativos ApoptoseFisiológica Morfogênese de anfíbios ApoptoseFisiológicaApoptose Em humanos, cerca de 100.000 células são produzidas a cada segundo através de mitose e um número similar morre por apoptose. (Vaux and Korsmeyer, 1999, Cell) ApoptoseAspectos morfológicos: Núcleo vários estágios de condensação e agregação nuclear até atingir a cariorrexe (fragmentação da cromatina) ApoptoseAspectos morfológicos: Citoplasma brotamento dos corpos apoptóticos (vesículas membranosas, contendo porções de citoplasma, organelas e fragmentos nucleares) ApoptoseAspectos morfológicos: Membrana celular Externalização da fosfatidilserina (fosfolipídio localizado exclusivamente na camada interna da membrana) sinal para fagocitose ApoptoseMecanismos Moleculares Apoptose Via Extrínseca desencadeada por moléculas ativadoras da apoptose, que se ligam em receptores de morte, localizados na membrana celular. A transdução do sinal, desencadeia cascatas de sinalização, que ativam as caspases efetoras da apoptose. Via intrínseca (via mitocondrial) Reconhecimento de um sinal interno, que provoca a permeabilização da membrana mitocondrial, liberação de fatores indutores de apoptose e ativação das caspases efetoras da apoptose. Mecanismos Moleculares Reguladores positivos Proteínas pró-apoptóticas Reguladores Negativos Proteínas anti-apoptóticas Apoptose – Mec. moleculares Favorecem o desencadeamento da morte celular programada Induz a morte da célula Impedem o desencadeamento da morte celular programada Favorecem a sobrevivência celular Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Sinais intracelulares, desencadeando o processo apoptótico: > Desestabilização dos microtúbulos > Estress genotóxico (Danos no DNA) > Produção energética > Concentração de cálcio Conexão com a via extrínseca > Escassez de fatores de crescimento > Acúmulo de proteínas mal-dobradas Proteínas pró-apoptóticas proteínas constituintes dos poros na membrana mitocondrial externa. Regulam a permeabilidade da membrana mitocondrial externa Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Família Bcl-2 (B-cell Lymphoma 2) Poro formado (BAX/BAK) Liberação de ativadores da apoptose Fatores pró-apoptóticos Regulam a permeabilidade da membrana mitocondrial externa Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Família Bcl-2 (B-cell Lymphoma 2) Proteínas anti-apoptóticas Impedem a agragação de proteínas pró-apoptóticas na superfície da membrana bloqueio na formação do poro mitocondrial Manutenção dos fatores pró-apoptóticos no interior da mitocôndria Regulam a permeabilidade da membrana mitocondrial externa Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Família Bcl-2 (B-cell Lymphoma 2) Fatores pró-apoptóticos Proteínas “BH3 only” proteínas pró-apoptóticas que contribuem para a formação do poro mitocondrial > Bloqueia a ação das proteínas anti-apoptóticas > Facilitam o posicionamento das proteínas do poro na superfície mitocondrial Apoptose – Mec. moleculares Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Liberação de moléculas intramitocondriais que induzem ou contribuem para o desencadeamento do processo apoptótico Citocromo C AIF Smac/Diablo Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Formação do Apoptossomo Complexo proteico responsável pela ativação da principal proteína responsável pelo desencadeamento da apoptose: Clivagem da Caspase 3 CASPASE Cisteine ASPartic-acid proteASE Cisteína-proteases responsável pela hidrólise de alvos proteicos específicos após um resíduo de ácido aspártico Presentes na célula sob a forma de pró- enzimas (pró-caspases) Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Caspases iniciadoras (apoptossomo) Caspase efetora = caspase 3 (Principal alvo do apoptossomo) Clivagem do pró-domínio da caspase 3 = caspase 3 ativada (ponto de não-retorno) Caspase clivada (ativada) ativação de proteases e nucleases Degradação das nucleoproteínas que organizam o material genético Apoptose – Mec. molecularesVia intrínseca Degradação de componentes da matriz nuclear e do citoesqueleto Fragmentação nuclear Formação de Blebbings de membrana, contendo citoplasma, organelas e porções de material genético Apoptose – Mec. molecularesVia extrínseca Sinais externos se ligam em receptores de membrana na célula e desencadeiam a cascata de sinalização de indução da apoptose. Receptores de morte celular: > Receptor Fas > Receptor do TNF > Receptor de morte Ativação das caspases iniciadoras Podem Ativar a via intrínseca potencialização dos efeitos Apoptose – Mec. molecularesVia extrínseca Active caspase 7 Active caspase 9 Produção de sinais “coma-me” reconhecidos por macrófagos fagocitose ApoptoseFinalização da apoptose Secreção de fatores solúveis, que atraem os macrófagos. Externalização da fosfatidilserina para a camada externa da membrana (Flip-flop de fosfolipídios) Expressão de glicoproteínas adesivas na superfície dos corpos apoptóticos Expressão de Receptores de membrana para reconhecimento dos macrófagos. Eliminação rápida e limpa dos corpos apoptóticos evitar um processo inflamatório Apoptose Apoptose Privação de fatores de crescimento Lesões no DNA Acúmulo de proteínas mal-dobradas Apoptose de Linfócitos autorreativos Apoptose induzida por Linfócitos T citotóxicos CAUSAS: Se é para o bem da homeostase e a felicidade geral do organismo, diga a todas as células que eu ativarei apoptose! Necrose X Apoptose Necrose X Apoptose Necrose X ApoptoseNecrose X Apoptose FAZER UMA RESENHA CRÍTICA DO SEGUINTE ARTIGO: Apoptose: Morte celular programada e como esta é diferente da necrose (morte celular devido a lesão). https://pt.khanacademy.org/science/biology/developmental- biology/apoptosis-in-development/a/apoptosis Link disponibilizado também na pasta Atividades Acadêmicas Avaliativas Atividade em Grupo (máximo 5 alunos por grupo) Entrega: juntamente com a AV1 Pontuação: 1,0 ponto em AV1 ATIVIDADE ACADÊMICA AVALIATIVA 2 (AAA2) https://pt.khanacademy.org/science/biology/developmental-biology/apoptosis-in-development/a/apoptosis Reparo tecidual e cicatrização CAPÍTULO 2 – Patologia Básica – Priscila F. Lima CAPÍTULO 2 – Robbins Patologia Básica – Vinay Kumar CAPITULO 3 – Fundamentos de Rubin: Patologia – Donna Hansel Questionário 4 – Microsoft Forms Resolver até o dia anterior à próxima aula Próxima
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