Apoptose e Necrose - ok

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Apoptose e Necrose 
INTRODUÇÃO 
• Quando a célula tem um dano ela vai para um ponto de checagem no ciclo celular, com o objetivo de realizar a via de reparo 
• Se não ocorrer o reparo, a célula morre 
o É mais vantajoso morrer do que passar adiante com um dano que não pode 
ser reparado 
o Última alternativa da célula 
• Se a célula falhar nos três mecanismos (pontos de checagem, vias de reparo e 
apoptose) é gerada uma neoplasia 
• O nosso organismo de uma maneira em geral, busca um processo de homeostase, ou 
seja, desempenhando suas funções normalmente 
o Dentro deste processo a célula pode estar proliferando, se diferenciando ou 
morrendo 
• A morte celular é um processo que faz parte do ciclo de vida de uma célula 
• As células morrem por dois mecanismos: 
o Necrose ou apoptose 
 
ESTÁGIOS DA RESPOSTA CELULAR AO ESTRESSE E AOS ESTÍMULOS LESIVOS 
• Quando ocorre estresse celular ela tem duas alternativas 
o Adaptação: pode ser um processo de hipertrofia, hipotrofia, metaplasia 
▪ Ocorre quando os estressores fisiológicos ou patológicos induzem um novo estado, que modifica a célula, mas 
preserva a sua viabilidade diante os estímulos exógenos 
o Lesão celular: se o estimulo de estresse for prolongado e a célula não conseguir se adaptar, gera uma lesão celular 
↪ Lesão reversível: a célula tenta se adaptar ou o estimulo é retirado 
↪ Lesão irreversível: o estimulo é extremamente agressivo ou prolongado, a célula não consegue mais reverter a lesão e 
entra em morte 
▪ Pode acontecer por apoptose ou necrose, dependendo da natureza do estímulo 
• A necrose é o tipo mais comum de morte celular e envolve grave tumefação da 
célula, desnaturação e coagulação das proteínas, colapso de organelas celulares 
e ruptura de células 
• A apoptose ocorre quando uma célula morre pela ativação de um programa 
interno de suicídio, envolvendo uma desmontagem dos componentes celulares 
o Há um colapso mínimo no tecido circundante 
o Causa a condensação e a fragmentação da cromatina 
 
• Lesão irreversível 
o O dano induzido excede a capacidade de adaptação da célula, 
resultando em alterações bioquímicas e celulares que culminam na 
morte celular 
o O tipo de morte desencadeada depende: 
▪ Tipo, intensidade e duração do estimulo 
▪ Ex.: lesão reversível x lesão irreversível 
 
CAUSAS DE LESÃO CELULAR 
• Hipóxia – privação de oxigênio – que pode ser causada por: 
o Isquemia: perda de fornecimento de sangue 
▪ É uma alteração na perfusao que leva a uma diminuição drástica na oxigenação e na chegada de nutrientes aos 
órgãos 
▪ Ex.: infarto do miocárdio 
o Oxigenação inadequada 
▪ Ex.: insuficiência cardiorrespiratória, edema pulmonar, SARA 
o Perda de capacidade de transporte de oxigênio do sangue 
▪ Ex.: anemia 
o Hipóxia ⇾ Necrose 
o O quadro de choque é causado por hipóxia, hipoperfusão dos órgãos. (qualquer choque, hipervolêmico, séptico, anafilático) 
o O que fazer nesses casos? 
▪ É dado soro para aumentar a volemia para que os órgãos voltem a ser perfundidos, pois no choque há uma perda 
de volume e os órgãos ficam hipoperfundidos, ou seja, menos oxigenação 
• Agentes Físicos 
o Trauma – processo inflamatório produz necrose 
o Calor e frio – necrose 
o Radiação – necrose/apoptose 
o Choque elétrico – necrose 
• Agentes Químicos 
o Fármacos, toxinas, poluentes do ambiente e estímulos sociais (álcool e narcóticos) 
o O objetivo dos fármacos é causar morte por apoptose, mas na maioria das vezes acontece por necrose também 
o Os agentes químicos, de maneira geral, podem induzir a morte tanto por necrose quanto por apoptose, vai depender da 
natureza do estimulo, da intensidade e do tempo. 
 
 
 
• Agentes infecciosos 
o Vírus – apoptose ⇾ Linf. TCD8 
o Bactérias – necrose ⇾ neutrófilo 
o fungos – apoptose/necrose 
o parasitas – apoptose/necrose 
• Reações imunológicas 
o Doenças autoimunes 
o A maioria está relacionada a apoptose 
• Desequilíbrios nutricionais 
o Deficiência proteico-calórica ou a falta de vitaminas especificas 
o Apoptose 
 
MECANISMOS DE LESÃO CELULAR 
• A primeira coisa que leva a morte celular é quando ocorre uma série de lesões, causadas pelo aumento gradativo de radicais livres 
dentro da célula 
o Normalmente desencadeado por agentes químicos 
• Toda vez que esses radicais livres, que são moléculas instáveis, estão presentes dentro da célula, eles têm a capacidade de oxidar 
moléculas, causando danos às moléculas celulares, perturbando a homeostase celular 
• Grande produtor de ROS é a inflamação e compostos químicos de uma maneira geral 
• As espécies reativas de oxigênio podem causar danos mitocondriais, o inverso também ocorre, o que é muito geral dos mecanismos 
de apoptose 
o O dano mitocondrial também vai levar uma redução na produção de ATP 
• A entrada de cálcio induz a necrose da célula, pois uma serie de enzimas digestivas que degradam a célula são ativadas na 
presença de cálcio 
o Ex.: Síndrome de Duchenne 
• Dano na membrana causa um tipo de morte celular – é específico do processo de necrose 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROS: reativos de O2, radicais livres 
 
 
 
 
QUAIS SÃO OS DOIS FENÔMENOS QUE CARACTERIZAM A IRREVERSIBILIDADE DE UMA LESÃO? 
⇾ HIPÓXIA (Isquemia) e Diminuição de ATP 
• Isquemia – está relacionada à necrose 
• Quando se tem um quadro isquêmico, ou seja, uma menor chegada de oxigênio e 
nutrientes, o paciente estará num quadro de hipoxemia 
• Na hipoxemia, reduz drasticamente a quantidade de ATP dentro da célula, afetando 
uma serie de bombas, principalmente a de Na+ e K+, causando um aumento de sódio 
dentro da célula ⇾ causa a retenção de água na célula 
• Outra bomba afetada é a de Ca+ 
o O cálcio não consegue ser bombeado para fora da célula, levando a ativação 
de proteases, fosfolipase, ATPases 
• O excesso de água leva ao rompimento da célula devido a tumefação celular (inchaço) 
• A redução na quantidade de ATP leva a um aumento na glicólise anaeróbica 
o Causa o acumulo de lactato e diminuição do pH 
• A queda do pH causa a quebra do DNA (condensação/fragmentação), desnaturação de 
proteínas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O PAPEL DA MITOCÔNDRIA NA MORTE CELULAR 
• A mitocôndria tem um papel central na morte celular, tanto na apoptose quanto em necrose, 
porém, com mecanismos diferentes 
• Na apoptose, ela tem capacidade de liberar proteínas pró-apoptóticas 
o Causada pela queda de sinais de sobrevivência, danos a proteínas e ao DNA 
• Na necrose, o dano ou a disfunção mitocondrial pode causar a queda da geração de ATP ou 
a produção de ROS (ERO) 
o Geração de anormalidades celulares ⇾ necrose 
 
 
 
 
 
DEPLEÇÃO DE ATP E MORTE POR NECROSE 
 
 
• São consequências comuns das lesões isquêmicas e toxicas 
• A hipóxia levará à glicólise anaeróbia com depleção de glicogênio, à maior produção de lactato e 
à acidose intracelular 
• O ATP é essencial para o transporte da membrana, para a manutenção de gradientes iônicos 
(Na+, K+ e Ca++) e para a síntese de proteína 
o A síntese reduzida de ATP terá um impacto dramático sobre essas vias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PERDA DA HOMEOSTASE DO CÁLCIO E MORTE POR NECROSE 
• O influxo descontrolado de cálcio no citosol causa a ativação de enzimas que ativam varias 
proteínas e a célula começa a se auto digerir, levando à necrose 
• O cálcio citosólico é mantido em níveis extremamente baixos pelo transporte dependente de 
energia, a isquemia e as toxinas podem causar o influxo de Ca++ na membrana plasmática e 
liberar o Ca++ da mitocôndria e do RE 
o ATPases ⇾ aceleram a depleção do ATP 
o Endonucleases ⇾ fragmentam a cromatina 
 
 
 
 
NECROSE 
• É sempre um processo patológico 
o Não existe necrose fisiológica 
• Geralmente é causado por: 
o Hipóxia (↓ O2) 
o Isquemia (↓ fluxo sanguíneo) 
o Exposição à toxinas, agentes químicos, infecções e traumas podem 
também resultarem necrose 
• Principais características da necrose: 
o Danos nas membranas celulares 
o Aumento do cálcio citosólico 
o Depleção de ATP 
o Digestão enzimática dos conteúdos intracelulares → reação inflamatória 
• O dano é em todas as membranas da célula → membrana plasmática, nuclear e 
membranas de organelas 
• A digestão enzimática ocorre justamente pela ação das enzimas que foram 
ativadas pelo aumento do cálcio 
• O processo necrótico SEMPRE causa inflamação → neutrófilos (enzimas digestivas de fora para dentro) 
• Quando a célula se rompe, ocorre o extravasamento do conteúdo no meio extracelular, e o sistema imunológico reconhece esse 
conteúdo como agentes pró-inflamatórios → DAMPs 
• A inflamação pode levar outras células a necrose 
• Necrose gera necrose → abcesso 
o IL10: citocina que regula a chegada de neutrófilos 
▪ Anti-inflamatório 
 
 
 
DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE 
• Mutação no gene da distrofina, situado no cromossomo X 
• Doença progressiva e incapacitante 
• O sarcolema (membrana plasmática das células do tecido muscular) é instável devido à falta da distrofina e das proteínas a ela 
associadas 
• Com o uso normal do musculo, acredita-se que o sarcolema sofra pequenas rupturas 
o Causa o aumento da entrada de cálcio na fibra muscular 
o Liberação de proteases 
o Necrose 
o Substituição por fibrose e tecido adiposo 
 
 
APOPTOSE 
• A apoptose pode ser fisiológica e patológica 
• É uma forma de morte celular programada envolvida na remoção de células indesejadas, geneticamente danificas ou senescentes 
o Fundamental para a manutenção da homeostase dos tecidos 
• Trata-se de um processo conservado durante a evolução e altamente controlado, cuja desregulação interrompe o balanço entre 
proliferação celular e morte 
o Leva ao desenvolvimento de doenças 
• O processo apoptótico acontece normalmente no organismo, exemplos: 
o Morfogênese → no desenvolvimento dos nossos órgãos 
o Homeostase tecidual 
o Involução normal de tecidos hormônios-dependentes 
▪ As glândulas mamarias involuem após o período de amamentação 
o Seleção tímica negativa de linfócitos T autorreativos 
▪ Elimina os linfócitos T que reagem muito forte com as células apresentadoras do timo 
o Morte induzida por danos no DNA 
• Causas fisiológicas da apoptose: 
o Destruição programada das células durante a embriogênese 
o Involução dos tecidos dependentes de hormônio no adulto 
▪ Endométrio, próstata, etc. 
o Perda de células na proliferação de populações celulares para manter um numero constante de células 
▪ Epitélio intestinal 
o Morte das células que serviram ao proposito útil 
▪ Neutrófilos que foram usados em uma resposta inflamatória aguda 
o Perda de linfócitos auto-reagentes potencialmente danosos 
• Causas patológicas da apoptose: 
o Dano ao DNA – devido à hipoxia, radiação ou fármacos citotóxicos 
▪ Se os mecanismos de reparo não resolverem o problema, as células sofrerão apoptose em vez de arriscar 
mutações que podem ser malignas 
▪ Lesões leves, apoptose; lesões com estímulos maiores, necrose 
o Acumulo de proteínas mal dobradas – devido a defeitos herdados ou ao dano aos radicais livres 
▪ Pode ser a base de doenças neurodegenerativas 
o Morte celular em algumas infecções virais 
▪ Causada diretamente pela infecção ou pelas células citotóxicas T → ativação das caspases 
• Principais alterações morfológicas 
o A membrana permanece intacta, não ocorre o rompimento → diferente da necrose 
o Condensação da cromatina e fragmentação do DNA 
o Formação de corpos apoptóticos 
▪ Fagocitose → não envolve inflamação 
o De modo geral: 
▪ Encolhimento da célula, condensação e a fragmentação da cromatina, formação de bolhas celulares e a 
fragmentação em corpos apoptóticos, além da fagocitose de corpos apoptóticos por células saudáveis adjacentes 
ou por macrófagos 
▪ A falta de inflamação dificulta a detecção histológica da apoptose 
▪ A quebra da proteína ocorre por meio de uma família de proteases (caspases) 
 
CASPASES 
• São uma família de proteases 
• Possuem uma cisteína no sitio ativo (“c”) e clivam os seus substratos após resíduos de acido aspártico (“aspase”) 
• Iniciadoras da via intrínseca: 
o Caspase 9 
• Iniciadoras da via extrínseca: 
o Caspases 8 e 10 
↪ as caspases iniciadoras ativam as caspases executoras 
• Executoras 
o Caspase 3 (principal) e Caspase 7 
▪ Degradam as laminas nucleares e proteínas do citoesqueleto 
 
 
 
MECANISMO DE APOPTOSE 
• A apoptose é uma cascata de eventos moleculares que podem ser iniciados por uma variedade de desencadeadores 
• O processo é dividido na fase de iniciação, quando as caspases se tornam ativas, e na de execução, quando as enzimas causam a 
morte celular 
• A iniciação ocorre por meio de duas vias distintas: 
o Via intrínseca mitocondrial – regulada pela família Bcl-2 
o Via extrínseca - mediada pelo receptor da morte (TNF e FAS) 
 
 
A VIA INTRÍNSECA MITOCONDRIAL 
• Quando a permeabilidade da mitocôndria aumenta, o citocromo C, e outras moléculas pró-apoptóticas, são liberados no citoplasma 
o Os receptores da morte não estão envolvidos 
• A permeabilidade mitocondrial é regulada por PROTEÍNAS DA FAMÍLIA BCL 
o Bcl-2 e Bcl-x são duas proteínas antiapoptóticas 
▪ São responsáveis por reduzir o vazamento mitocondrial 
o Bax e Bak são as duas principais proteínas próapoptóticas 
▪ Formam oligômeros que se inserem na membrana mitocondrial e criam 
canais de permeabilidade 
o Os estressores celulares (proteínas mal dobradas, dano ao DNA) ou a perda de 
sinais de sobrevivência são sentidos por outros membros da Bcl (Bim, Bid e 
Bad) 
▪ Regulam a atividade dos membros da família de antiapoptóticos 
• O resultado da ativação de Bax-Bak, juntamente com os niveis decrescente de Bcl-x, 
aumenta a permeabilidade da membrana mitocondrial, deixando vazar algumas proteínas 
que podem ativar as caspases 
• O citocromo C se liga à apoptose ativando o fator de ativação da apoptose 1 (Apaf-1) 
para formar um complexo de apoptossomos que desencadeia a ativação da caspase 9 
• A essência da via intrínseca é o equilíbrio entre as moléculas próapoptóticas e 
antiapoptóticas que regulam a permeabilidade mitocondrial 
 
 
 
 
 
 
 
VIA EXTRÍNSECA 
• É iniciada pela interação do ligante de morte com seu receptor 
• Os receptores de morte são membros do fator de necrose tumoral – TNF 
o Eles têm um domínio de morte citoplasmático envolvido em interações proteína-proteína 
• Principais ligantes: Fas e TNF 
• A ligação desses receptores pelos ligantes (Fas e TNF) faz com que ele trimerizem para formar locais de ligação para as proteínas 
do adaptador que servem para aproximar múltiplas moléculas inativas de caspases 8 
• Essa ligação com proteínas adaptadoras ativa as caspases 8 
• Fase de execução 
o As caspases iniciadoras (8 e 10) são ativadas e induzem a clivagem das caspases executoras (3 e 7) que degradam o 
conteúdo proteolítico intracelular 
o As executoras agem em muitos componentes celulares – clivam proteínas citoesqueléticas e da matriz nuclear, destruindo 
o citoesqueleto e levando à ruptura do núcleo 
▪ As caspases do núcleo clivam proteínas envolvidas na transcrição, na replicação de DNA e no reparo 
 
SINALIZAÇÃO PARA A FAGOCITOSE 
• Assimetria dos fosfolipídeos pela externalização da fosfatidilserina 
o A fosfatildilserina sempre está do lado de dentro da célula, quando a enzima translocase externa a fosfatidilserina, ocorre a 
sinalização para a fagocitose 
o Translocase Aminofosfolipídeo ATP 
 
 
FALHAS NO PROCESSO DE CONTROLE DA APOPTOSE 
• Sindactilia 
• Lúpus eritematoso 
• Câncer 
• Doenças neurodegenerativas 
 
 
NECROSE APOPTOSE 
Disfunção da mitocondria, havendo redução e posterior 
abolição da produção de ATP 
Tem duas vias: intrínseca mitocondrial e extrínseca dos 
receptores da morte 
Aumento de cálcio citosólico Na viamitocondrial: aumento de proteínas próapoptóticas e 
inibição de proteínas antiapoptóticas 
Rompimento da membrana Ativação de caspases 
Digestão do conteúdo intracelular Não ocorre rompimento de membrana 
Presença de reação inflamatória Corpos apoptóticos 
 Não tem inflamação