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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR Aula 14: Morte Celular e Câncer •1858: achava-se M.C.P. era um processo patológico •1951: considera-se um fenômeno fisiológico necessário (tecidos e embriões) •Anos 70 : relacionaram alta freqüência de M.C.P. nos tumores com mecanismos homeostáticos •Kerr, Willie e Currie (1972) Constataram que o padrão de morte celular que ocorria durante o desenvolvimento embrionário também se repetia em organismos adultos. Cada célula é vítima dessa ativa forma de morte. AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular A morte celular Durante o desenvolvimento embrionário é comum ocorrer a morte de células que já cumpriram seu papel (tecidos provisórios), ou para originar estruturas como ductos, cavidades etc. No organismo adulto também ocorre a morte de células danificadas, envelhecidas, redundantes ou perigosas (cancerosas). FUNÇÕES DA APOPTOSE 1-Elimina células danificadas/prejudiciais 2-Fisiologicamente ocorre: • na renovação de células epiteliais e hematopoiéticas • Mantém número constante de células nos tecidos adultos: Ex.: 5x10 células do sangue→ eliminadas por morte celular programada (dia/adultos) # colapso endometrial durante a menstruação # deleção de células nas criptas intestinais # na regressão de tumores # eliminação de neurônios em excesso 3-Papel importante no desenvolvimento embrionário: -eliminação do tecido larval durante metamorfose (anfíbios e insetos) -regressão da cauda do girino -eliminação de tecidos entre os dedos (membrana interdigital) 4- Mecanismo de defesa: -células infectadas por vírus -células com danos no DNA -células cancerosas Exemplos da importância da Apoptose no desenvolvimento Exemplos da importância da Apoptose no desenvolvimento embrionário em mamíferos Biologia Celular Apoptose: morte celular programada As figuras mostram falhas da apoptose. União dos dedos (sindactilia). Veja a radiografia da mão esquerda. É comum ocorrer apoptose durante o desenvolvimento embrionário, como por exemplo para individualização dos dedos. AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Necrose: morte celular acidental A morte celular pode ocorrer de forma acidental, sendo chamada, neste caso, de necrose. A necrose pode ocorrer devido à afecções vasculares, traumatismo, substâncias toxicas e outras causas. Necrose na perna por picada de aranha. AULA 14: Biologia das células-tronco CATEGORIAS DE MORTE CELULAR ORGANISMOS SUPERIORES NECROSE: -processo patológico (autólise das células): resultado de uma lesão maciça no tecido caracterizada por: -inchaço citoplásmatico e alterações mitocondriais; - ruptura da membrana celular e vazamento do plasma celular -resposta inflamatória e reação de tecido patológico grande número de células afetadas simultaneamente APOPTOSE: -evento fisiológico (processo de eleminação celular controlado) sequência de eventos que levam a morte celular em uma variedade de diferentes sistemas AUTOFAGIA: “auto-canibalização” da célula: degradação de organelas e citoplasma pelos lisossomos e vacúolos Biologia Celular As células podem morrer de forma fisiológica e programada, sob o comando de genes presentes em seu núcleo. Este tipo de morte celular, em que a própria célula se destrói sob o comando nuclear, é chamada de apoptose. Apoptose: morte celular programada AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Apoptose: morte celular programada A apoptose também ocorre em células de tecidos adultos, como os neutrófilos, células tumorais, células autorreativas. Célula entrando em apoptose. Em apoptose AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Apoptose: morte celular programada • Desorganização do citoesqueleto – ficam esféricas. • Compactação da cromatina e quebra do DNA. AULA 14: Biologia das células-tronco Durante a apoptose ocorrem alterações celulares características: • Condensação do citosol e das organelas. • Fragmentação do núcleo – cariólise. • Protusões na superfície celular – vesículas de exocitose. • Fagocitose das vesículas apoptóticas por macrófagos. Biologia Celular Apoptose: morte celular programada AULA 14: Biologia das células-tronco Lisossomos Mitocôndria Formação de corpos apoptódicos Condensação da cromatina Vacúolos autofágicos Redução celular e aumento da eosinofilia Célula normal Célula apoptótica Fragmentação do núcleo (cariorréxis) NECROSE X APOPTOSE Apoptose preserva a arquitetura original do tecido, não dá lugar a reações inflamatórias, nem produz tecido cicatricial. Biologia Celular Apoptose: morte celular programada AULA 14: Biologia das células-tronco Núcleo Bolhas Célula normal Bolhas Formação de pequenas bolhas; a estrutura do núcleo muda. As bolhas se fundem e ficam grandes. Nenhuma organela é encontrada nas bolhas. A membrana se rompe e libera o conteúdo citoplasmático. As organelas não são funcionais. Organelas Formação de pequenas bolhas O núcleo começa a se degradar. O DNA começa a se fragmentar em pequenos pedaços. As organelas ficam dentro de bolhas. A célula se fragmenta em pequenos corpos apoptóticos; as organelas ainda estão funcionais. 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). Necrose Apoptose Fragmentação do DNA internucleossomal ETAPAS DAS MUDANÇAS MORFOLÓGICAS A- Condensação do citoplasma→ clivagem da lâmina e filamentos de actina B- Condensação nuclear → quebra da cromatina e proteínas estruturais nucleares C-D- Fragmentação da célula → corpos apoptóticos → translocação de fosfatidilserina superfície celular → degradação macrófagos Fagocitose dos corpos apoptóticos por macrófagos Biologia Celular O Câncer • Câncer é o nome dado a um conjunto de doenças em que as células se multiplicam de forma desordenada, comprometendo a harmonia do tecido e até mesmo invadindo tecidos vizinhos. • As células de um tecido normal crescem, se multiplicam e morrem. No câncer estes mecanismos estão anormais. AULA 14: Biologia das células-tronco O câncer é um dos maiores problemas de saúde pública do mundo. Biologia Celular Desenvolvimento do Câncer • Mutação nestes genes são responsáveis pelo câncer. • Os processos de divisão e morte celular são regulados por vários genes. • 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. AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Crescimento controlado das células Normal AULA 14: Biologia das células-tronco A figura mostra as fase de um câncer. Normal Hiperplasia Displasia Leve Carcionoma in stiu (displasia severa) Cancêr Invasivo Biologia Celular Genética do câncer As mutações genéticas que desencadeiam o câncer ocorrem, basicamente, em dois tipos de genes: • Proto-oncogenes; • Genes supressores tumorais. AULA 14: Biologia das células-tronco Colo do útero. Biologia Celular Crescimento controlado das células O crescimento controlado das células ocorre quando um estímulo fisiológico ou patológico faz com que a proliferação celular ocorra e cessa quando o estímulo é retirado. • Exemplo: o que acontece na hiperplasia, metaplasia e displasia. Normal Displasia AULA 14: Biologia das células-tronco AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Crescimento descontrolado das células O crescimento descontrolado das células faz com que ocorra um acúmulo anormal de células no tecidoe 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. Biologia Celular Tumores ou neoplasias As neoplasias, ou tumores, são decorrentes do acúmulo de células anormais no tecido. • Eles podem ser considerados benignos ou malignos. Esquema mostrando um tumor benigno (crescimento organizado) e um tumor maligno (crescimento desorganizado). Mamografia mostrando um seio com células saudáveis (esquerdo) e um seio com células cancerosas. AULA 14: Biologia das células-tronco Tumor benigno Tumor maligno Biologia Celular Tumores ou neoplasias As neoplasias benignas são de crescimento lento e organizado. Apresentam limites visíveis e não invadem os tecidos vizinhos. As neoplasias malignas são de crescimento rápido e desordenado, invadindo tecidos vizinhos (metástase) e até levando à morte. AULA 14: Biologia das células-tronco Biologia Celular Carcinogênese ou oncogênese Carcinogênese ou oncogênese é o nome dado ao processo de formação de um câncer. • Chamamos de agentes carcinogênicos aqueles que são capazes de desencadear o desenvolvimento de um câncer, causando mutações nos genes. AULA 14: Biologia das células-tronco
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