5 - Apoptose e Proliferação Celular

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07/06/2011
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BIOLOGIA CELULAR
Angel Roberto Barchuk - Instituto de Ciências Biomédicas
Ramal 1300
barchuk@unifal-mg.edu.br
Apoptose
Morte celular Proliferação celular
Manutenção do número de células em 
tecidos e órgãos adultos
Apoptose, o 
processo de morte 
celular programada
A fragmentação do 
DNA, característica 
da apoptose, pode 
ser avaliada por 
eletroforese em gel 
de agarose
Os corpos 
apoptóticos são 
fagocitados por 
células do 
sistema imune 
após serem 
reconhecidos por 
receptores de 
superfície celular 
que se unem a 
fosfatidilserina, 
nestas células, 
exposta na 
camada 
fosfolipídica 
externa
O papel da morte celular programada no desenvolvimento animal pode ser 
estudado no verme Caenorhabditis elegans
De um total de 1090 células somáticas, sofrem apoptose 131, sobrando 959 células que formarão o corpo do 
adulto
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http://web.mit.edu/horvitz/www/horvitzlab.html
Premio Nobel de 
Fisiologia em 2002
Os trabalhos de Horvitz mostraram 
pioneiramente a participação dos genes 
Ced-9, Ced-4 e Ced-3 na morte celular 
programada
Agora sabemos que a proteína 
codificada por Ced-3 é um tipo de 
Caspase
Protease com uma cisteína (C) no sítio 
ativo que corta após um resíduo de ácido 
aspártico (Asp) = Caspase
As efetoras da apoptose
Em mamíferos o 
início da reação 
que conduz à morte 
celular está 
regulado por um 
complexo protéico 
denominado 
apoptossomo
(Ced-4)
As moléculas protéicas que formam a lâmina nuclear são um alvo das caspases
O corte das 
moléculas de 
lamina promove a 
desorganização 
do núcleo celular
Os reguladores 
centrais da apoptose
A família Bcl-2 (=Ced-9) ~20 prots.
Corrente acima
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A família 
Bcl-2 e a 
regulação 
da 
apoptose
A via 
mitocondrial 
da apoptose
... Induzida, por ex.,
por hipóxia, shock
térmico e radiação
A via mitocondrial da apoptose em células da cóclea é 
responsável pela perda de audição durante a velhice
Sinalização de morte celular
Polipeptídios da família dos TNF
(fator de necrose tumoral) 
desencadeiam um sistema de 
sinalização intracelular que direta e 
indiretamente leva à morte da célula
Por exemplo, para a eliminação de 
linfócitos excedentes após uma 
resposta imune ou de células 
infetadas com partículas virais
p53 promove a síntese de 
p21, inibidor da progressão 
no ciclo em presença de 
dano no DNA ...
Via intrínseca da 
apoptose
... mas, também, p53 
promove a síntese de 
proteínas pro-apoptóticas
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Muitas vias de sinalização promovem a sobrevivência 
celular em lugar da morte
A via da PI 3-quinase
Pró-apoptótico
Nebigil et al. (2003) FASEB
Serotonina
Proliferação 
celular
Morte celular Proliferação celular
Manutenção do número de células em 
tecidos e órgãos adultos
Proliferação de 
células 
diferenciadas
 Fibroblastos
 Células endoteliais
 Células do 
parênquima hepático
Fibroblasto, uma célula 
diferenciada capaz de proliferar 
em resposta a PDGF
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Interações e conseqüências da ativação de PDGF
Homsi et al, Cancer Control (2007)
As células endoteliais podem proliferar quando submetidas 
a VEGF, liberado por células de tecido danificado
Luz do 
capilar
Proliferação de 
células 
endoteliais
As células epiteliais do 
parênquima hepático são 
capazes de proliferar e 
regenerar o fígado
As células 
tronco adultas e 
a proliferação 
celular
Células tronco da medula ósea
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O epitélio intestinal, 
proliferação celular a partir 
de células tronco
Proliferação e 
diferenciação, o caminho 
para a renovação do 
epitélio intestinal
Outro exemplo de renovação tecidual a partir de células tronco Os músculos esqueléticos também são 
capazes de se regenerar após dano ou 
exercício mediante a proliferação e 
diferenciação de células tronco, 
denominadas células satélite
Células tronco adultas e o 
tratamento de pacientes 
com câncer
As células tronco 
embrionárias e a 
proliferação 
celular
-1981-
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O primeiro cultivo exitoso de células tronco 
embrionárias foi feito com células da massa 
celular interna de embrião de camundongo
As células tronco 
embrionárias de 
camundongo 
necessitam o fator LIF
para se manter 
indiferenciadas e 
proliferar
(Fator inibidor da leucemia)
Clonagem por 
transplante de 
núcleo de célula 
somática
J. Gordon (1950s)
Ian Wilmut (1997)
Clonagem 
terapêutica
Clonagem 
terapêutica e 
transferência gênica
para o tratamento de
 Parkinson
 Alzheimer
 Diabetes
 Doenças da medula espinhal
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Figuras de:
Alberts B. et al. (2002) Molecular Biology of the cell. 
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=mboc4.TOC&depth=2 (March 30, 2007)
Cooper GM and Hausman RE (2007) The Cell. A molecular approach. Sinauer 4th 
edition