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Medicina Veterinária Disciplina: Citologia e Embriologia Veterinária Professora: Danielle Misael Diferenciação Celular e Morte Celular "A morte celular é sempre um evento ruim?" Diferenciação celular- IMPORTÂNCIA • Em seres pluricelulares existe uma divisão de trabalho entre as células. A distribuição de funções entre as células é consequência da diferenciação celular. • Diferenciação celular = surgimento de células especializadas = realizar determinadas funções com grande eficiência. Conceito de Diferenciação • Diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula indiferenciada em uma célula especializada. • Diferenciação de uma célula é seu grau de especialização. Quanto maior a diferenciação, maior é sua especialização Célula indiferenciada Célula diferenciada em neurônio Conceito de Potencialidade celular • Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares. • Células que apresentam grande diferenciação têm pouca potencialidade e vice-versa. QUANTO MAIS DIFERENCIADO MENOR POTENCIAL (CAPACIDADE DE FORMAR OUTRAS CÉLULAS) Quanto MAIOR a diferenciação, MAIOR é sua especialização Quanto MAIOR a diferenciação, POUCA potencialidade Diferenciação celular em animais • Nos animais a diferenciação celular começa durante o desenvolvimento embrionário. • Todos os animais se formam a partir de uma célula totalmente indiferenciada: o zigoto. • Célula que possui grau máximo de potencialidade = PODE originar qualquer célula do corpo de um indivíduo. Zigoto Células-tronco totipotentes Microscopia eletrônica de criofratura mostra a sequência das clivagens celulares, do primeiro ao sexto dia. Mecanismo de diferenciação celular Diferenciação celular depende (principalmente) da expressão de determinados genes e repressão de outros. • Controle transcricional – é específico para cada tipo de célula e varia de silenciamento total de um gene até sutis diferenças na atividade transcricional. Em um eritroblasto: mantidas funções de genes envolvidos na produção de hemoglobina, enquanto muitos outros são inativados. Em um neurônio, embora existam os genes que produzem a hemoglobina, não há produção desta proteína, mas produzem outras importante para exercer a sua função. DNA mRNA Proteína Transcrição Tradução EXPRESSÃO GÊNICA Diferenciação celular é reversível? Ovelha Dolly É possível promover uma desprogramação nuclear = todos os genes são ativados novamente = célula volta a ser uma célula embrionária e altamente indiferenciada. Clones. No processo de regeneração, como no fígado, por exemplo, também ocorre a desprogramação nuclear das células e são formadas células indiferenciadas. Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: • Totipotentes Exemplo de células-tronco totipotentes = Zigoto e as células provenientes de seu desenvolvimento até a fase de mórula; https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/fases-desenvolvimento-embrionario.htm Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: • Pluripotentes Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: • Pluripotentes Células-tronco embrionárias: Essas células são também chamadas de pluripotentes. Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: • Pluripotentes Células pluripotentes induzidas: São células produzidas em laboratório. “Induzidas” porque são produzidas a partir de células normais adultas, reprogramadas para se tornarem células-tronco. Assim como as embrionárias, são pluripotentes, podendo se transformar em qualquer tecido ou célula necessária. São similares as células tronco embrionárias, apresentam as mesma características de auto-renovação e potencial de diferenciação. • Multipotentes Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: Células-tronco adultas: As células-tronco adultas são capazes apenas de gerar células do tecido que originaram. São encontradas, embora em número reduzido, em praticamente todos os tecidos em qualquer fase do indivíduo desde a formação do feto, bem como na placenta e no sangue de cordão umbilical. Recentemente foi demonstrada a presença de células-tronco em tecidos adultos como o cérebro, coração, pâncreas e fígado. A figura mostra nichos de células-tronco no tecido cardíaco. Células-tronco tecido adultas específicas Em anfíbios (salamandras) – um membro perdido se regenera = alta potencialidade das células-tronco tecido específicas. Graus de Potencialidade celular Quanto à sua potencialidade as células podem ser: • Unipotentes Formam somente um único tipo celular. Células do tecido ao qual pertencem. Um sinônimo muito aproximado para "célula unipotente" é célula precursora. Ex. hepatoblasto – hepatócito. https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C3%A9lula_precursora&action=edit&redlink=1 ASSITAM: https://www.youtube.com/watch?v=weQsXwXnxdY Células-tronco: células que ainda não se diferenciaram, com capacidade de autorreplicação Quando estimuladas = podem se diferenciar. Existem 3 tipos de acordo com a origem •Células-tronco embrionárias •Células-tronco pluripotentes induzidas •Células-tronco adultas Morte celular Durante o desenvolvimento embrionário e no organismo adulto ✓ Células morrem de forma fisiológica e programada, sob o comando de genes presentes em seu núcleo. ✓ A própria célula se destrói sob o comando nuclear. ✓ É comum ocorrer apoptose durante o desenvolvimento embrionário (individualização dos dedos) Apoptose: morte celular programada Necrose: morte celular acidental ✓ Morte celular de forma acidental ✓ Há uma autólise. ✓ Pode ocorrer devido à afecções vasculares, traumatismo, substâncias toxicas e outras causas. Apoptose As figuras mostram falhas da apoptose. União dos dedos (sindactilia). Necrose Apoptose: morte celular programada • Desorganização do citoesqueleto – ficam esféricas. • Compactação da cromatina e quebra do DNA. Durante a apoptose ocorrem alterações celulares características: • Condensação do citosol e das organelas. • Fragmentação do núcleo – cariólise. • Fagocitose das vesículas apoptóticas por macrófagos. A figura mostra a diferença entre necrose e apoptose, em que ambas as formas acontecem bolhas, mas em uma o material é liberado na matriz e na outra o material será fagocitado (apoptose). Apoptose X Necrose Câncer • Conjunto de doenças em que as células se multiplicam de forma desordenada, comprometendo a harmonia do tecido e até mesmo invadindo tecidos vizinhos. • Células de um tecido normal crescem, se multiplicam e morrem. No câncer estes mecanismos estão anormais. • Os processos de divisão e morte celular são regulados por vários genes. Mutação nestes genes são responsáveis pelo câncer. • Sendo assim, o câncer é sempre uma doença genética, independentemente de ocorrer de forma esporádica ou hereditária, pois sempre se inicia com danos no DNA. Neoplasias ❖ Proliferação celular autônoma e perda de diferenciação ❖ Conjunto de desordens agrupadas de acordo com as características ➢ Descontrole com aumento da proliferação celular ➢ Redução ou perda da diferenciação celular; ➢ Autonomia de crescimento Crescimento não subordinado ao controle fisiológico = principal característica que diferencia Neoplasias X Hiperplasias e Displasias. Crescimento descontrolado das células O crescimento descontrolado das células faz com que ocorra um acúmulo anormal de células no tecido e esta proliferação não cessa mesmo quando o estímulo é retirado. O estímulo que faz estas células proliferarem de forma descontrolada é proveniente das mutações que ocorreram nos seus genes. Neste caso, formam-se os tumores ou neoplasias. • Carcinogênese ou oncogênese é o nome dado ao processo de formação de um câncer. Genética do câncer Os proto-oncogenes são genesnormais que, quando sofrem mutações, originam os oncogenes. Estes genes estimulam a proliferação celular e quando sofrem as mutações, passam a estimular de forma descontrolada, levando ao câncer. Célula normal Proto-oncogene Célula cancerígena Agente cancerígenos (Químicos, UV) Oncogene Mudança de forma Genética do câncer Os genes supressores tumorais controlam a divisão celular, induzindo à apoptose, por exemplo. Quando estes genes sofrem as mutações, deixam de funcionar e as células se multiplicam de forma descontrolada, levando ao câncer. Tumores ou neoplasias As neoplasias, ou tumores, são decorrentes do acúmulo de células anormais no tecido. • Eles podem ser benignos ou malignos. As neoplasias benignas ou tumores benignos têm seu crescimento de forma organizada, geralmente lento, expansivo e apresentam limites bem nítidos. Apesar de não invadirem os tecidos vizinhos, podem comprimir os órgãos e tecidos adjacentes As neoplasias malignas ou tumores malignos manifestam um maior grau de autonomia e são capazes de invadir tecidos vizinhos e provocar metástases, podendo ser resistentes ao tratamento e causar a morte do hospedeiro. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29