Apoptose: Morte Celular Programada

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Apoptose 
Profa.: Msc. Anacássia Foseca de Lima 
cassialima3@hotmail.com 
 
Apoptose 
• Apoptose: Morte celular programada como forma de regulação da 
população celular onde é induzida a ativação de enzimas que degradam 
o DNA e proteínas, a membrana permanece intacta sendo alvo da 
fagocitose. Célula eliminada antes de extravasamento (sem 
inflamação). 
 
• Apoptose em Situações Fisiológicas: Embriogênese, involução 
dependente de hormônios em adultos, eliminação celular em 
populações em proliferação, células inflamatórias, linfócitos auto 
reativos (antes do amadurecimento), induzidas pela LT citotóxicos 
 
• Apoptose em Situações Patológicas: Produzidos por estímulos 
nocivos (lesão no DNA, drogas citotóxicas, radiação), doenças 
viróticas (hepatite), atrofia patológica dos órgãos (pâncreas e rim), 
tumores (geralmente em regressão) 
 
Apoptose 
PATOGÊNESE: 
 
 
 
• Inibição dos genes anti-apoptóticos ou antagonistas da 
apoptose (genes da família BCL-2 que codificam 
proteínas inibidoras das caspases); 
• Ativação dos genes pro-apoptóticos ou agonistas da 
apoptose (genes da família BAX que codificam as 
caspases); 
• Ativação direta das caspases (conjunto de enzimas 
responsáveis por grande parte dos eventos da 
apoptose). 
 
Morfologia da Apoptose 
 • Encolhimento celular: citoplasma denso, organelas agrupadas 
• Condensação da cromatina: agregada na periferia sob a membrana 
nuclear em massas densas, núcleo pode romper em fragmentos 
• Corpos apoptóticos: bolhas que fragmentam formando corpos 
apoptóticos ligados a membrana com ou sem fragmentos nucleares 
• Fagocitose das células apoptóticas por macrófagos: degradados nos 
lisossomos com migração das cél adjacentes para substituição. 
 
Morfologia da Apoptose 
APOPTOSE 
Visão Geral da Apoptose 
1ª fase - Indução: via receptor ou danos ao 
DNA. 
 
 
2ª fase - Resposta intracelular : sinalização 
celular. 
 
 
3ª fase - Fase efetora: Alterações 
morfológicas e bioquímicas características. 
Apoptose 
Características Bioquímicas da Apoptose 
Degradação de proteínas: hidrólise de proteínas pela ativação de 
caspases presentes na célula como pré enzimas inativas (DNAses). 
Decomposição do DNA: Atividade de endonucleases. 
Reconhecimento fagocitário: expressão de fosfatildisserina . 
 
Mecanismos da Apoptose: 
(ativação catalítica das caspases e execução) 
Via Extrínseca (por receptor): TNF1, fas ativam caspase-8; 9 
Via Intrínseca (mitocondrial): liberação de mol. pró apoptóticas 
Fase Efetora: mediada por cascata proteolítica (caspases efetoras 3; 
6) 
 
Exemplos de Apoptose: 
Privação de fatores de crescimento 
Mediada por dano ao DNA 
Induzida por receptores do TNF 
Mediada por Linfócitos T 
Controle do processo de 
apoptose 
Papel da proteína p53 na apoptose 
p53, através dos pontos de checagem 
de danos ao DNA, induz a parada do 
ciclo celular para reparo do DNA lesado. 
 
Isto se dá pela estabilização de p53 
que tem seus níveis dramaticamente 
aumentados após danos ao DNA. 
 
Se os danos ao DNA são muito 
extensos e os mecanismos de reparo 
não podem revertê-los, p53 sinaliza para 
indução de apoptose. 
 
Esta sinalização ocorre, na maior parte 
dos casos, devido à ativação 
transcricional pelo p53 de proteínas 
envolvidas em apoptose, como Bax, Faz 
e APAF-1 (fator de ativação de protease 
apoptótica), entre outros. 
 OF APOPTOTIC GENES 
Radiação UV Dano reparado 
(Célula sobrevive) 
Dano excessivo 
Apoptose Câncer 
Papel da proteína p53 em apoptose 
Proteases expressas como 
precursores inativas (pro-
caspases) que são ativadas por 
clivagem auto-catalítica ou por 
outras proteases. 
 
Clivam proteínas após 
resíduos de ácido aspártico. 
 
Atuam em cascata, ou seja, 
uma caspase, após ativada, 
ativa outras. 
 
Dividem-se em caspases 
iniciadoras (caspases 8 e 9), e 
efetoras (caspase, 3, 6 e 7) 
Principais proteínas efetoras na apoptose: caspases 
Proteínas alvo de degradação por caspases 
Complexos ciclinas-Cdk  
parada do ciclo celular. 
 
Laminas  desestruturação da 
membrana nuclear. 
 
Actina  membrana começa a 
sofrer invaginações. 
 
ICAD (inibidor da nuclease CAD, 
DNAse ativada por caspase) 
fragmentação do DNA. 
Proteínas que regulam a apoptose 
Família Bcl-2: proteínas citosólicas ou localizadas na 
membrana mitocondrial. Dividem-se em pró-apoptóticas (Bax, 
Bad, Bid…) e anti-apoptóticas (Bcl-2, Bcl-XL…). 
IAPs: inibidores de apoptose que impedem a ativação ou 
inativam caspases. 
Vias extrínseca e intrínseca para a indução de apoptose 
Proteínas da família Bcl-2 controlam a translocação do 
citocromo-c 
Espaço 
intramembrana 
citoplasma 
Bax - formam homo-dímeros na presença de sinais apoptóticos. 
Estes homodímeros promovem a abertura de um canal que 
controla a translocação de citocromo c do espaço 
intramembrana da mitocondria. 
 
• 
Bcl-2 - interfere com a função de Bax formando hetero-dímeros 
com Bax. Isso leva ao fechamento do canal e inibição da 
translocação de citocromo c. 
• 
Translocação do citocromo c inicia a cascata das caspases 
No citosol, citocromo c se liga a 
Apaf-1 para formar o apoptosome • 
O apoptosome recruta procaspase 9 
que induz a ativação da caspase 9 
Caspase 9 ativa então as caspases 
executoras 3, 6, 7 
• 
• 
Apaf-1 
Apoptosome 
Caspase 9 
Procaspase 9 
Procaspase 3 
Caspase 3 
Cyt. c 
Apaf-1 
Pró-Caspase-9 
Caspases 
executoras 
Bcl-2 
BAD 
Apoptose 
procaspase 3 caspase 3 
ligante 
Receptores de morte 
Proteínas adaptadoras 
Caspase 8 
Caspase 3 
Lamin, ativação de CAD, 
Degradação da actina, 
Moléculas de adesão, etc 
Vias extrínsicas e intrínsicas convergem para as caspases 
executoras 
Caspase 9 
ligante 
Receptores de morte 
Caspase 8, 
Caspase 3 
Lamin, CAD,actina, 
Moléculas de adesão, etc 
Proteínas Pro-apoptoticas 
Translocação do Citochrome c 
Apoptosome (Apaf-1/cit.c) 
Sinais apoptóticos intrínsicos 
Proteínas adaptadoras 
Apoptose 
 
Características 
 
APOPTOSE 
Morte Celular Programada 
 
NECROSE 
Morte Celular Acidental 
 
 
Estímulo 
 
 
Fisiológico (Ativação de um 
relógio bioquímico, 
geneticamente regulado) ou 
patológico 
 
Patológico (Agressão ou 
ambiente hostil) 
 
 
 
Ocorrência 
 
 
 
Acomete células individuais, de 
maneira assincrônica. 
Eliminação seletiva de células 
 
 
Acomete um grupo de células. 
Fenômeno degenerativo, 
consequência de lesão celular 
severa e irreversível 
 
 
Reversibilidade 
 
Irreversível, depois da ativação 
da endonuclease 
 
 
Irreversível, após o "ponto de 
não retorno"- Deposição de 
material floculento e amorfo na 
matriz mitocondrial 
 
Reversibilidade 
 
Irreversível, depois da ativação da 
endonuclease 
 
 
Irreversível, após o "ponto de não 
retorno"- Deposição de material 
floculento e amorfo na matriz 
mitocondrial 
 
Ativação da Endonuclease 
 
Sim 
 
Não 
 
Morfologia: 
• Célula 
 
 
 
Enrugamento, projeções 
digitiformes da membrana celular e 
formação de corpos apoptóticos 
 
 
Tumefação celular, perda da 
integridade da membrana e 
posterior desintegração 
 
• Adesões entre células e 
Membrana Basal 
 
Perda (precoce) 
 
Perda (tardia)• Organelas citoplasmáticas 
 
Tumefação tardia 
 
 
Tumefação precoce 
• Liberação de enzimas 
lisossômicas 
 
Ausente 
 
Presente 
 
 Núcleo 
 
Convolução e fragmentação da 
membrana nuclear (cariorrex) 
 
Desaparecimento (picnose, 
cariorrexe e cariólise) 
 
 
 Cromatina Nuclear 
 
Compactação em massas 
densas uniformes, alinhadas no 
lado interno da membrana 
nuclear (Crescentes) 
 
 
Formação de grumos grosseiros 
e de limites imprecisos. 
 
 
 Fagocitose pelas células da 
vizinhança 
 
Presente, antes mesmo da lise 
celular ("Canibalismo celular") 
 
Ausente - Macrofagocitose pode 
ocorrer, após a lise celular 
 
 Inflamação Exsudativa 
 
 
Ausente. Não há liberação de 
componentes celulares para o 
espaço extracelular 
 
Presente, induzida pela 
liberação de componentes 
celulares para o espaço 
extracelular 
 
 Formação de cicatrizes 
 
Ausente 
 
 
Pode ocorrer, se a área de 
necrose for ampla 
Bibliografia: 
Estudo dirigido 
• O que é apoptose? 
• O que são as caspazes? 
• Descrevia as vias de ativação da 
apoptose intrínseca e extrínseca.