Aula 4 Lesão e morte celular

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Lesão e morte celular
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


Célula normal

Célula adaptada

Célula lesada

Morte celular
Adaptação celular
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Adaptação, lesão e morte celular
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Adaptação, lesão e morte celular
Célula normal
(homeostasia)
Adaptação
Lesão celular
Morte celular
Estresse,
aumento da
demanda
Estímulo 
nocivo
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Lesão e morte celular
 A adaptação, lesão reversível, lesão irreversível 
e morte celular podem ser considerados estágios 
de intromissão progressiva na função e 
estrutura normais da célula
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Lesão e morte celular
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lesão reversível
 A lesão se manifesta por meio de 
alterações funcionais e morfológicas que são 
reversíveis se o estímulo nocivo for retirado
 As características incluem a redução da 
fosforilação oxidativa, redução da 
quantidade de ATP e edema celular
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lesão irreversível
 Com a progressão do dano a lesão se torna 
irreversível a célula não tem mais como se 
recuperar
 Acontece principalmente quando há dano 
severo às mitocôndrias e as membranas já 
estão comprometidas
 Células que sofreram lesão irreversível 
invariavelmente sofrem alterações que são 
reconhecidas como morte celular
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Causas das lesões celulares
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
 Hipóxia
 Devido à isquemia, à deficiências 
cardiorrespiratórias, à anemias, à intoxicações
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
 Trauma mecânico, temperaturas 
extremas, mudanças bruscas de pressão 
atmosférica, radiação, choque elétrico
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
 Concentrações hipertônicas de glicose, 
sal; venenos (arsênico, cianetos); poluentes 
ambientais; álcool e drogas terapêuticas
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
 Bactérias, fungos, vírus, parasitas em 
geral
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
Alergias, doenças auto-imunes
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
 Anormalidades genômicas, 
cromossômicas e gênicas; 
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Causas das lesões celular
 Ausência de oxigênio
 Agentes físicos
 Agentes químicos e drogas
 Agentes infecciosos
Mecanismos imunológicos
 Defeito genético
 Desequilíbrios nutricionais 
Deficiências calórico-proteicas e de 
vitaminas; excesso de lipídios
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Princípios das lesões celulares
 A resposta celular a estímulos nocivos 
depende do tipo da lesão, sua duração e sua 
gravidade
 As consequências da lesão celular 
dependem do tipo, estado e grau de 
adaptação da célula danificada
 Os compartimentos vulneráveis da célula 
são:
(1) Respiração aeróbica
(2) Integridade das membranas
(3) Síntese proteica
(4) Integridade do citoesqueleto
(5) Integridade do aparelho genético
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Princípios das lesões celulares
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Princípios das lesões celulares
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Diminuição de ATP
 Diminuição da atividade da Bomba de 
Sódio/Potássio – edema celular
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Diminuição de ATP
 Diminuição da atividade da Bomba de 
Sódio/Potássio – edema celular
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Diminuição de ATP
 Diminuição da atividade da Bomba de 
Sódio/Potássio – edema celular
-As células possuem uma pressão coloidosmótica 
(exercida pelas proteínas) intracelular maior que a 
extracelular, o que determinaria uma maior entrada 
de água na célula
-O equilíbrio é mantido pelo sódio que se apresenta 
em menor concentração intracelularmente, mantida 
pela bomba Na+K+ATPase
-Uma falha nesse processo pela diminuição de ATP 
faz que o Na+ se acumule dentro da célula, retendo 
água  EDEMA CELULAR
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Diminuição de ATP
 Aumento da glicólise, diminuição das 
reservas de glicogênio e diminuição do pH 
intracelular
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Diminuição de ATP
 Ruptura estrutural dos mecanismos de 
síntese proteica
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Diminuição de ATP
 Ruptura estruturaldos mecanismos de 
síntese proteica
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Perda da homeostasia do cálcio
 Fluxo intracelular de cálcio e perda da 
homeostasia do cálcio
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Perda da homeostasia do cálcio
 Fluxo intracelular de cálcio e perda da 
homeostasia do cálcio
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Perda da homeostasia do cálcio
 A concentração intracelular de cálcio é 
muito menor que a extracelular, mantida 
pela bomba Ca2+/Mg2+
Deficiência de ATP causa falha na bomba, 
com influxo de Ca2+ para a célula
O aumento intracelular de cálcio ativa 
várias enzimas que possuem efeitos 
celulares deletérios. Ex: ATPases, 
fosfolipases, proteases e endonucleases
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Perda da homeostasia do cálcio
O aumento intracelular de cálcio ativa 
várias enzimas que possuem efeitos 
celulares deletérios. Ex: ATPases, 
fosfolipases, proteases e endonucleases
ATPases – degradam ATP
Fosfolipases – causam dano à membrana
Proteases – degradam proteínas da 
membrana e do citoesqueleto
Endonucleases – responsáveis pela 
fragmentação do DNA e da cromatina
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Acúmulo de radicais livres
 Acúmulo de radicais livres derivados de 
oxigênio – ESTRESSE OXIDATIVO
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Acúmulo de radicais livres
 Acúmulo de radicais livres derivados de 
oxigênio – ESTRESSE OXIDATIVO
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Acúmulo de radicais livres
 Radicais livres são espécies químicas que 
possuem um único elétron sem um par 
correspondente na órbita externa  molécula 
muito energética
Constitui-se uma configuração instável
Os radicais livres reagem com moléculas 
adjacentes – proteínas, lipídios, carboidratos, 
ácidos nucléicos
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Acúmulo de radicais livres
 As células geram energia reduzindo o 
oxigênio molecular em água
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Acúmulo de radicais livres
 Durante esse processo, pequenas 
quantidades de formas reativas de oxigênio 
são produzidas como um produto indesejável 
da respiração mitocondrial  ESPÉCIES 
REATIVAS DE OXIGÊNIO
NADH oxidase
2O2 + NADPH → 2O2
- + NAPD+ + H+
NADH peroxidase
2O2
- + 2H → H202 + O2
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Acúmulo de radicais livres
 Algumas dessas formas são radicais 
livres que danificam os lipídios, as proteínas 
e os ácidos nucleicos
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Acúmulo de radicais livres
 As células têm sistemas de defesas para 
prevenir lesões causadas pelos radicais livres
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Acúmulo de radicais livres
 Um desequilíbrio entre os sistemas de 
geração e de eliminação de radicais livres 
causa um ESTRESSE OXIDATIVO
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Acúmulo de radicais livres
 Formação dos radicais livres:
-Reações de oxidação e redução que ocorrem 
durante os processos metabólicos normais 
(O2
-, H2O2, OH
-)
-Absorção de energia radiante (luz ultra-
violeta, RX) (OH-)
-Metabolismo enzimático de substâncias 
químicas exógenas (CCl3)
-Óxido nítrico (NO) produzido por células 
endoteliais, macrófagos
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Acúmulo de radicais livres
 Danos celulares causados pelos radicais 
livres:
-Peroxidação lipídica das membranas
-Modificações oxidativas nas proteínas
-Lesões no DNA
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Defeitos na permeabilidade da membrana
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Adaptação, lesão e morte celular
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Adaptação, lesão e morte celular
Pergunta:
Quando a célula realmente morre?
Qual o evento bioquímico fundamental (golpe 
letal) responsável pelo “ponto sem retorno”?
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Adaptação, lesão e morte celular
Dois eventos bioquímicos caracterizam a 
irreversibilidade da lesão:
(1)Incapacidade de reverter a disfunção 
mitocondrial
(2)Alterações profundas na estrutura da 
membrana 
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Adaptação, lesão e morte celular
Morte celular:
Necrose e Apoptose
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lesão irreversível
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r Morte celular
 Necrose – Caracteriza-se por tumefação 
intensa e ruptura das células, desnaturação 
das proteínas citoplasmáticas, degradação 
das organelas, liberação de enzimas 
lisossomais para o meio extra-celular, 
desencadeando processo inflamatório
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Morte celular
Necrose
Autólise – Quando as enzimas catalíticas 
que degradam a célula morta são 
provenientes dos lisossomas das próprias 
células
 Heterólise – Quando as enzimas 
catalíticas que a degradam a célula morta 
são provenientes de fagócitos imigrantes
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Morte celular: Necrose
Alterações nucleares: picnose, cariorrexe, 
cariólise
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Morte celular: Necrose
Tipos de necrose
-Necrose de coagulação
-Necrose de liquefação
-Necrose gangrenosa
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Morte celular: Necrose
Tipos de necrose
-Necrose de coagulação
-Necrose de liquefação
-Necrose gangrenosa
 Há predominância da desnaturação de 
proteínas; as células preservam o seu 
contorno básico por alguns dias; 
geralmente causada por hipóxia
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Morte celular: Necrose
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Morte celular: Necrose
Tipos de necrose-Necrose de coagulação
-Necrose de liquefação
-Necrose gangrenosa
 Há infecção bacteriana ou fúngica 
focal; há a digestão completa das células 
mortas, transformando o tecido numa 
massa viscosa; pode formar pus
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Morte celular: Necrose
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Morte celular: Necrose
Tipos de necrose
-Necrose de coagulação
-Necrose de liquefação
-Necrose gangrenosa
 Quando um membro perdeu a irrigação 
sanguínea e sofreu necrose de coagulação, 
e está associada a uma infecção
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Morte celular
 Apoptose – Ocorre mediante um programa 
de suicídio controlado internamente. 
Caracteriza-se pela desmontagem os 
componentes celulares e formação de corpos 
apoptóticos revestidos por membrana, que 
serão fagocitados
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Morte celular
 Apoptose – É uma forma de morte celular 
destinada a eliminar células indesejáveis 
através da ativação de uma série coordenada 
de eventos executados por um conjunto 
exclusivo de proteínas  Caspases
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Morte celular: Apoptose
 Ocorre em eventos fisiológicos e patológicos
-Durante a embriogênese
-Involução dependente de hormônio
-Morte celular durante a regressão tumoral
-Morte de células imunes auto-reativas
-Outros
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Morte celular: Necrose
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Morte celular: Apoptose
 Eventos morfológicos e bioquímicos da 
apoptose
-Retração celular
-Condensação da cromatina
-Formação de bolhas citoplasmáticas e 
corpúsculos apoptóticos
-Fagocitose das células ou corpúsculos 
apoptóticos
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Morte celular: Apoptose
 Eventos morfológicos e bioquímicos da 
apoptose
-Clivagem das proteínas – CASPASES –
desmontagem da célula pela degradação das 
proteínas do citoesqueleto e da membrana
-Reconhecimento fagocítico – As células 
apoptóticas expressam fosfatidilserina nas 
camadas externas da sua membrana 
(fosfolipídeo virado)
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Morte celular: Apoptose
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Morte celular
Características Necrose Apoptose
Tamanho celular Aumentado (edema) Reduzido
Núcleo Picnose  Cariorréxis 
Cariólise
Fragmentação em 
partículas
Membrana 
plasmática
Danificada Intacta; Alterações na 
estrutura (orientação 
dos lipídios)
Conteúdo celular Digestão enzimática; 
extravasamento
Intacto; liberados nos 
corpos apoptóticos
Inflamação 
adjacente
Frequente Não
Papel fisiológico 
ou patológico
Sempre patológico Geralmente fisiológico; 
pode ser patológico