Mecanismos de Destruição celular

Prévia do material em texto

É uma forma acidental e desregulada de morte 
celular. Sempre é patológica. 
Acontece por uma lesão às membranas celulares, 
o que libera enzimas no citoplasma, que digerem 
a célula (necrose). 
Ou seja, acontecem 3 coisas: enzimas digerem a 
célula, conteúdos celulares “fogem” da célula 
porque a membrana foi lesada e uma reação 
inflamatória local é ativada. 
As enzimas que digerem a célula necrótica 
derivam dos lisossomos das próprias células ou 
de leucócitos recrutados na resposta 
inflamatória. 
Pode ser causada por: isquemia, substâncias 
tóxicas, traumas e infecções. 
Uma das causas de morte por necrose é a 
depleção (redução) de ATP, que causa: 
→ afeta a bomba de Na/K, acumulando 
sódio intracelular e potássio do lado de 
fora. Isso causa tumefação da célula 
→ esvaziamento das reservas de glicogênio 
(porque a célula agora precisa fazer 
glicólise anaeróbica) 
→ acúmulo de ácido lático e fosfatos 
inorgânicos → diminuem o pH da célula 
→ a falta de O2 e glicose faz as proteínas se 
dobrarem, o que ocasiona uma resposta 
que gera morte celular 
→ essa diminuição pode ser causada por 
um dano mitocondrial 
 
 Normal Necrótica 
O que acontece na necrose? Digestão enzimática 
da célula lesada e desnaturação de proteínas 
intracelulares. 
Esse processo de digestão e resposta dura horas. 
As células necróticas mostram eosinofilia 
aumentada na coloração de hematoxilina e 
eosina (H&E). 
Por quê? Porque o RNA citoplasmático que se 
ligaria ao corante azul/hematoxilina foi perdido. 
Além disso, as proteínas citoplasmáticas 
desnaturadas se ligam ao vermelho/eosina. 
E qual é a aparência da célula necrótica? 
Ela está mais homogênea e vítrea. Podem ainda, 
ser substituídas por figuras de mielina. 
Figuras de mielina: são massas fosfolipídicas 
espiraladas. 
Alterações celulares: 
→ descontinuidade da MP da célula e das 
organelas 
→ dilatação das mitocôndrias com 
aparecimento de grandes densidades 
amorfas 
→ figuras de mielina 
→ restos amorfos 
→ agregados de material felpudo 
(representando proteínas desnaturadas) 
Alterações nucleares: 
→ picnose: condensação da cromatina em 
uma massa sólida, contraída e basófila 
→ cariorrexe: fragmentação do núcleo; ele 
desaparece dentro de 1 a 2 dias 
→ cariólise: perda de DNA por degradação 
enzimática (endonucleases) 
 
 
 
 
A necrose pode ser... 
Coagulativa → localizada e sem proteólise das 
células mortas (o tecido adquire textura firme); 
ex: infarto 
 
Liquefativa → a destruição das células forma 
uma massa (pus) porque ocorre uma 
estimulação dos leucócitos; ex: infecções 
bacterianas 
 
Gangrenosa → acomete um membro que sofre 
necrose em vários tecidos. Pode acontecer mais 
de um padrão de necrose (ex: primeiro de 
coagulação e depois liquefativa). 
Caseosa → o foco da inflamação é um 
granuloma; ex: tuberculose 
 
Gordurosa → as enzimas pancreáticas escapam 
das células acinares e liquefazem as membranas 
dos adipócitos. Isso libera ácidos graxos, que se 
combinam com o cálcio produzindo áreas 
calcarias brancas (calcificações distróficas). Não 
é exatamente uma necrose 
Fibrinoide → em reações imunes que envolvem 
os vasos 
É a morte celular programada e é regulada por 
várias vias genéticas. 
As células destinadas a morrer ativam enzimas, 
caspases, que degradam seu DNA e as proteínas 
citoplasmáticas. 
Retração celular → a célula fica menor, com 
citoplasma denso e organelas compactadas. Isso 
é diferente do que ocorre em outras formas de 
lesão (nessas, primeiro ocorre tumefação). 
Condensação da cromatina (!!!) → a cromatina 
se agrega perifericamente sob a membrana 
nuclear. O núcleo vai se romper. 
Formação de bolhas citoplasmáticas e corpos 
apoptóticos → a célula cria bolhas extensas e 
depois faz fragmentação em corpos apoptóticos. 
Fagocitose das células apoptóticas ou corpos 
apoptóticos → normalmente feito por 
macrófagos. 
 
 
Em coloração H&E: massas ovais intensamente 
eosinófilo com fragmentos de cromatina 
condensada. 
 
 
 
 
 
 
 
Como o conteúdo celular não é perdido, não 
existe inflamação (na necrose existe!) 
 
Nesse caso, elimina células velhas, indesejáveis 
ou potencialmente prejudiciais. Ex: 
→ involução de tecidos hormônio-
dependentes sob privação de hormônio 
(ex: menstruação) 
→ eliminação de linfócitos autorreativos 
→ morte de neutrófilos depois que esses 
cumpriram seu papel na resposta 
inflamatória aguda e dos linfócitos no 
término da resposta imune 
Já aqui, ela elimina células com lesões 
irreparáveis sem causar reações no hospedeiro. 
→ dano ao DNA (ex: após exposição à 
radiação, hipóxia etc.). Pode fazer isso de 
maneira direta ou por meio de radicais 
livres. 
→ acúmulo de proteínas mal dobradas 
→ morte celular em certas infecções 
(rejeição celular nos transplantes e 
linfócitos T citotóxicos agindo sobre 
tumores) 
A apoptose é o resultado da ativação das 
enzimas caspases. Elas existem como pró-
enzimas inativas e precisam sofrer clivagem 
para se tornarem ativas. O processo da apoptose 
é dividido em duas fases: de iniciação e de 
execução. 
Existem duas vias de iniciação (que são 
independentes uma da outra, não tem nada a ver, 
mas podem coexistir): via mitocondrial e a do 
receptor de morte. 
É a principal. Seus componentes são: 
Antiapoptóticos 
• são proteínas com 4 domínios BH que 
ficam na membrana mitocondrial externa, 
citosol e membranas 
• função: impedir a saída do citocromo c e 
outras proteínas indutoras de morte da 
mitocôndria para o citosol 
• BCL2, BCL-XL e MCL1 
Pró-apoptótico 
• Proteínas que também tem os 4 domínios 
de BH 
• quando são ativadas, se juntam a outras 
proteínas e formam canais de membrana 
• função: aumentar a permeabilidade da 
membrana mitocondrial externa, 
permitindo a passagem de citocromo c 
• BAX e BAK 
Sensores/somente-BH3 
• São sensores de estresse e dano celular que 
regulam o equilíbrio entre as proteínas anti 
e pró apoptose. Só tem o domínio BH3, por 
isso o nome. 
Mecanismo da via 
→ em células normais, os fatores de 
crescimento estimulam a produção de 
proteínas antiapoptóticas 
→ quando a célula é privada desses sinais 
ou tem o DNA lesado, as proteínas 
somente-BH3 percebem isso e são 
ativadas 
→ elas ativam BAX e BAK, que facilitam a 
passagem das proteínas mitocondriais 
para o citoplasma 
→ além disso, as somente-BH3 se ligam a 
BCL2 e BCL-XL e bloqueiam suas 
funções 
→ o citocromo c é liberado, se liga à 
proteína APAF-1 (fator ativador de 
apoptose-1) e formam o apoptossomo 
→ esse se liga à caspase-9 (iniciadora), que 
ativa uma caspase-9 adjacente e assim 
por diante, em um processo de 
autoamplificação de caspases → 
medeiam a fase de execução da apoptose 
→ outras proteínas mitocondriais se ligam 
a proteínas citoplasmáticas inibidoras de 
apoptose e as neutralizam 
 
 
 
É iniciada quando os receptores de morte na MP 
são ativados. 
Receptores de morte: são da família do 
receptor TNF e tem domínio de interação 
proteína-proteína. Esse domínio é chamado de 
domínio de morte. Os principais receptores são: 
• TNFR1: TNF tipo 1; receptor de morte 
• Fas: proteína CD95; receptor de morte 
• FasL: ligante para Fas; está em células T 
que reconhecem antígenos próprio e em 
alguns linfócitos T 
• FADD: fas-associated death domain; tem 
domínio de morte 
Mecanismo da via 
→ FasL se liga ao Fas, com isso algumas 
moléculas do Fas se reúnem e seus 
domínios de morte formam um sítio de 
ligação para a FADD 
→ A FADD (que ainda está ligada aos 
receptores de morte) se liga à pró-
caspase-8 (inativa) por um outro 
domínio de morte 
→ Outras moléculas pró-caspases-8 
chegam e elas clivam umas as outras, 
gerando caspases-8 ativas 
→ Os eventos subsequentes são iguais aos 
da via mitocondrial, que acabam 
ativando as caspases executorasOBS: em humanos, a FADD se liga a pró-caspase-
10 
Proteína FLIP: ela pode inibir essa via ao se ligar 
à pró-caspase-8, porque aí essa proteína não 
pode ser ativada. Alguns vírus e células normais 
produzem essa proteína. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quando uma caspase iniciadora é ativada, o 
programa de morte enzimática entra em ação 
ativando rápida e sequencialmente as caspases 
executoras (ex: caspases-3 e 6). 
Ações das caspases executoras: 
→ Clivam o inibidor da DNase 
citoplasmática. Com isso, essa fica livre 
para se ativar e induzir a clivagem de 
DNA 
→ Degradam estruturas da matriz celular, 
causando a fragmentação do núcleo 
 
 
As células mortas e seus fragmentos (corpos 
apoptóticos) sofrem várias alterações em suas 
membranas, que geram sua fagocitose. Por isso, 
eles são removidos do organismo antes de sofrer 
necrose (por isso não ativam a inflamação) 
Os fagócitos usam alguns mecanismos de 
reconhecimento: 
• Fosfotidilserina → ele existe em 
condições fisiológicas, mas em células 
apoptóticas vai para fora da MP, 
podendo ser reconhecido pelos 
receptores de macrófagos 
• Secreção de fatores solúveis → recrutam 
fagócitos 
• Por se revestir de trombospondina 
• Por se revestir com anticorpos naturais e 
proteínas do sistema complemento 
• Os próprios macrófagos podem produzir 
proteínas que se ligam às células 
apoptóticas 
(enchi o saco, essa parte agora é crtl c crtl v do 
de gabi) 
Exemplos de Apoptose: 
→ Privação de Fator de Crescimento 
▪ Células hormônio-sensíveis privadas do 
hormônio ou linfócitos não estimulados por 
antígenos/citocinas, ou seja, seus 
respectivos fatores de crescimento, 
precisam sofrer apoptose. 
▪ Ela é iniciada pela via intrínseca, com a 
diminuição da síntese de BCL2 e BCL-XL, e 
ativação de pró-apoptóticos. 
→ Dano ao DNA 
 ▪ Causa acúmulo de proteína p53 e 
interrompe o ciclo celular em G1. Se esse 
dano é muito grande para ser reparado com 
sucesso, a p53 desencadeia apoptose. 
▪ Essa proteína é codificada pelo gene TP53, 
ou supressor de tumor. Se ele está ausente 
ou sofre mutação, a célula não entra em 
apoptose e isso leva à transformação 
neoplásica. 
→ Proteínas Anormalmente Dobradas 
▪ As chaperonas controlam o dobramento 
correto de proteínas recém-sintetizadas no 
RE. Os polipeptídeos mal dobrados são 
ubiquitinados e marcados para sofrer 
proteólise, nos proteossomos. 
▪ Se essas proteínas acabam se acumulando 
no RE devido a mutação/outros estímulos, e 
seu mecanismo de reparo (resposta à 
proteína não dobrada) não for 
suficientemente eficaz para reduzir a 
quantidade delas, esse acúmulo ativa 
caspases e leva a célula à apoptose. 
▪ Isso é o que chamamos de estresse do RE. 
→ Apoptose Induzida pela Família de 
Receptores do TNF 
 ▪ FasL das células T se ligam ao Fas dos 
próprios linfócitos ou de vizinhos. Isso vai 
causar apoptose de linfócitos que 
reconhecem autoantígenos. 
▪ Mutações no Fas ou no FasL resultam em 
doenças autoimunes. 
→ Apoptose Mediada por Linfócitos T 
Citotóxicos 
 ▪ Linfócitos T citotóxicos (CTLs) 
reconhecem antígenos estranhos na 
superfície da célula infectada do hospedeiro. 
Eles são ativados e secretam perforina, uma 
molécula que forma poros transmembrana, 
permitindo a passagem de grânulos do CTL 
contendo granzimas (serina-proteases). 
 ▪ As granzimas clivam proteínas em 
resíduos de asparato. 
▪ Como vimos anteriormente, esse resíduo 
de asparato é ativador das caspases 
 ▪ Assim, a CTL induz diretamente a fase 
efetora da apoptose.