ciclo diferenciacao e morte

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Ciclo celular
Princípios da regulação do ciclo celular
Ciclo Celular
Ciclo de crescimento Ciclo de divisão
Aumento de massa celular Replicação e separação do 
genoma
Definições
1. Mitose: Etapa do ciclo celular na qual as células que completaram seu
crescimento segregam os cromossomos replicados para duas
extremidades opostas. Posteriormente, o processo denominado
CITOCINESE dá origem a duas células-filhas.
2. Interfase: Etapa do ciclo celular na qual as células crescem e replicam seu
material genético. Possui 3 partes. Fase G1, é o período entre a mitose e
o início da replicação de DNA. Fase S, é o momento de replicação do
DNA. Fase G2, é o período entre o término da replicação e o início daDNA. Fase G2, é o período entre o término da replicação e o início da
mitose.
3. Pontos de checagem: vias bioquímicas que regulam as transições do ciclo
celular em resposta às condições fisiológicas da célula e ao estado de seu
ambiente. O PONTO DE RESTRIÇÃO é um ponto de checagem no início do
ciclo celular, na qual as células decidem se irão se comprometer com a
replicação e a divisão celular, se irão atrasar a progressão do ciclo ou se
entrarão em QUIESCÊNCIA (estado de não-divisão).
Flemming (1882) descreveu um processo de divisão 
nuclear ao qual deu o nome de mitose.
Fase G1: Fase mais longa e variável, avalia a quantidade de
nutrientes para prosseguir no ciclo.
A progressão através da G1 é regulada por dois pontos de controle:
1. Ponto de restrição;
2. Ponto de checagem de danos no DNA em G1.
G0 e controle do crescimento: Células ativamente em atividades de
síntese e secreção, podendo haver elevada motilidade.
Fase S: Fase do evento replicativo do DNA que culmina na duplicação
do material genético.
Fase M: Etapa da divisão celular, onde a citocinase promove a
formação de duas células a partir de uma.
Fase G1
Avaliação das condições microambientais para prosseguir 
no ciclo celular
Fases do Ciclo Celular
Controle do ciclo celular
Ciclinas: proteínas com 35-90 kD altamente conservada possuindo domínios
chamados de cyclin box.
Foram descritas por se acumularem gradativamente ao longo da interfase e
sofrerem rápida degradação na mitose. Atuam de maneira específica em cada fase
do ciclo celular (ciclinas da fase G1, da fase G2 e da fase M).
Cinases dependente de ciclinas: Também chamadas de CDKs (cyclin-dependent
kinases) pois não apresentam atividade quinase se não estiverem ligadas a umakinases) pois não apresentam atividade quinase se não estiverem ligadas a uma
ciclina.
- Como é que as células resultantes da divisão do ovo fertilizado se
tornam diferentes umas das outras?
DIFERENCIAÇÃO.
- Como eles se tornam organizados em tecidos e órgãos?
MORFOGÊNESE.
Sobre o desenvolvimento
MORFOGÊNESE.
- O que controla o comportamento das células individuais de modo
que estruturas altamente organizado e os padrões surgem? FLUXO
DE INFORMAÇÃO
- Como estão a organizar princípios do desenvolvimento embutidos
no ovo? HEREDITARIEDADE
BIOLOGIA DO DESENVOLVIMENTO
lida com o processo pelo qual genes contidos no
ovo fertilizado é capaz de controlar o destino de
células do embrião e, portanto, determinar o seucélulas do embrião e, portanto, determinar o seu
padrão, seu tamanho e muito do comportamento
do futuro organismo.
Diferenciação Celular
1. células podem interagir umas com as outras e
com seu ambiente;
2. estas interações ativam e/ou inibem vias2. estas interações ativam e/ou inibem vias
específicas de sinalização;
3. estas vias tornam-se importantes para mediar a
proliferação, diferenciação e apoptose;
- A teoria celular (1820 e 1880) por Mathias
Schleiden e Theodor Schwann, foi um dos avanços
mais elucidadores na biologia e teve um enorme
impacto.
- Foi finalmente reconhecido que todos os
organismos vivos são constituídos de células, que
são as unidades básicas da vida e surgem somente
por divisão de outras células.
- Organismos multicelulares, como animais e- Organismos multicelulares, como animais e
plantas, podiam agora ser vistos como comunidades
de células. O desenvolvimento não podia, assim, ser
baseado na pré-formação, devendo ser, portanto,
epigenético, pois, durante o desenvolvimento,
muitas células novas são geradas por divisão do ovo
e novos tipos celulares são formados.
Alguns preformistas acreditavam que um
homúnculo estava enrolado na cabeça de cada
espermatozóide.
August Weismann (século XIX) descreveu que os descendentes não
herdam as características provenientes do corpo (o soma) dos pais,
mas somente as provenientes das células germinativas.
Características adquiridas pelo corpo durante a vida de um animal
não podem ser transmitidas à linhagem germinativa.não podem ser transmitidas à linhagem germinativa.
Como expressou Samuel Butler: “uma galinha é apenas o modo de
um ovo fazer um outro ovo”.
Ele concluiu que:
“desenvolvimento da rã é baseado em um
mecanismo em mosaico, tendo as células seu
caráter e destino determinados a cada
clivagem”.
A regulação é a capacidade do
embrião de desenvolver-se
normalmente, mesmo quando
algumas porções são removidas ou
rearranjadas.
Mapa de destino
- Diferenciação Normal: Hematopoiesis
Células pluripotentes dividem e se diferenciam a medida que
atravessam etapas no desenvolvimento para atingir a maturidade
Diferenciação celular é um processo na qual células desenvolvem em
um tipo específico em resposta a um estímulo apropriado do corpo
ou de outras células.
atravessam etapas no desenvolvimento para atingir a maturidade
funcional.
- Diferenciação aberrante: Neoplasias
Células podem sofrer agressões durante as etapas da diferenciação
levando a diferentes aberrações estruturais e funcionais podendo
gerar leucemias. Leucemias podem reter algumas características das
etapas de diferenciação na qual podem se tornar não funcionais ou
até mesmo cancerosas.
MORTE CELULAR
AGRESSÃO
DEFESA ADAPTAÇÃOLESÃO
NÃO-LETAL LETAL
NECROSE APOPTOSE
ORIGEM DAS LESÕES
RESPOTAS SISTÊMICAS 
ÀS AGRESSÕES
Mitocôndrias de um tecido agredido
Aumento numérico de mitocôndrias 
na miocardite chagásica crônica.
NECROSE
- Morte celular seguida de autólise.
- Autólise significa degeneração enzimática dos componentes
celulares por enzimas da própria célula liberadas dos lisossomos
após morte celular.
- Processo que estimula a inflamação.- Processo que estimula a inflamação.
- Qualquer agente lesivo pode causar morte celular, sendo a necrose 
produzida por:
1) Redução de energia;
2) Produção de radicais livre;
3) Ação direta sobre as enzimas envolvidas em processos vitais;
4) Agressão direta à membrana plasmática.
TIPOS DE NECROSE
1. Por coagulação ou isquêmica;
2. Por liquefação;
3. Caseosa;
EVOLUÇÃOEVOLUÇÃO
1. Regeneração;
2. Cicatrização;
3. Encistamento;
4. Eliminação;
5. Calcificação;
6. *
* Gangrena = uma forma de evolução 
resultante da ação de agentes externos 
sobre o tecido necrosado:
a) Gangrena seca = mumificação;
b) Gangrena úmida = putrefação;
c) Gangrena gasosa = infestação do 
tecido por bactérias do gênero 
Clostridium
Necrose nas células epiteliais
APOPTOSE
- Inicialmente conhecida como Morte Celular Programada.
- É um fenômeno em que a célula é estimulada a acionar
mecanismos que culminam em sua morte.
- Diferente da necrose, a célula em apoptose não sofre autólise.
-A célula em apoptose é fragmentada, e seus fragmentos são
endocitados por células vizinhas, sem ocasionar ativação de células
fagocitárias.
- Processo que ocorre de modo fisiológico ou patológico.
Exemplos de células 
que sofrem apoptose 
fisiológicaClasses de células que necessitam sofrer apoptose
1) Células nocivas
a) Células T autoreativas;
b) Células com DNA danificado;
c) Células que abrigam agentes infecciosos.
2) Células com defeito no desenvolvimento2) Células com defeito no desenvolvimento
3) Excesso de células
4) Células desnecessárias
5) Células obsoletas = metamorfose em insetos
Estímulos que induzem a apoptose
1) Estímulos internos:
a) Danos ao DNA = quebra na fita de DNA.
b) Sinais inadequados para proliferação = infecção por vírus ou 
que super expressão genes envolvidos na proliferação celular.
2) Estímulos externos:2) Estímulos externos:
a) Células reconhecidas como estranhas ou que abrigam 
patógenos são induzidas à apoptose ao serem estimuladas por 
linfócitos T citotóxicos.
b) Não reconhecimento de sinais de sobrevivência enviados por 
outras células ou MEC.
c) Respondem a fatores de crescimento entrando em apoptose = 
glicocorticóide sobre os linfócitos; TGF sobre epitélio.
Via extrínseca
Via intrínseca
Sinais gerais que provocam a apoptose
1) Algumas células morrem quando níveis hormonais aumentam, 
enquanto outras morrem conforme declinam o níveis 
hormonais.
2) A inibição da síntese protéica protege alguns tipos de células 
contra a morte, enquanto outras induzem a morte.contra a morte, enquanto outras induzem a morte.
3) A expressão da proteína p53 que leva a interrupção do ciclo 
celular, sugerindo a apoptose ou não.
Características morfológicas da apoptose
1. Perda da microvisolidade e das junções intercelulares;
2. Encolhimento do citoplasma;
3. Alterações na motilidade citoplasmática com um padrão de 
formação de bolhas;
4. Perda da assimetria da membrana plasmática = exposição de 
fosfatidilserina no folheto externo;
5. Alterações na organização do núcleo celular = hipercondensação 
em pontos da cromatina;
6. Fragmentação da células em estruturas delimitadas por 
membranas = corpos apoptóticos.
Fases da apoptose
1) Fase latente = As células mesmo com aparência normal tem 
eventos que levarão à apoptose. No entanto, fatores de 
sobrevivência podem resgatá-la da apoptose até um determinado 
momento. 
2) Fase de execução = fase em que sofrem as mudanças 
morfológicas, possuindo caráter irreversível.morfológicas, possuindo caráter irreversível.
Genes evolvidos na apoptose
Em geral podem ser divididos em 3 classes:
1. Genes que marcam a célula para morrer;
Estudos iniciais forma feitos em Caenorhabditis elegans. Por ser uma
nematodo transparente, permitiu ver as células em cada etapa do seu
desenvolvimento.
Foram determinados 14 genes envolvidos diretamente em diferentes
fases da apoptose, demominados ced.
1. Genes que marcam a célula para morrer;
2. Genes que participam da execução da morte e sua regulação;
3. Genes envolvidos na fagocitose e no processamento dos restos celulares.
Proteínas que regulam a apoptose
Caracterizam-se pelaCaracterizam-se pela
presença de 1 a 4 blocos
de seqüência
conservada chamada
de domínio BH
Células morrem quando são induzidas a expressar
anormalmente níveis elevados de c-myc, mas a
expressão simultânea da proteína Bcl-2 as resgata desse
efeito.
Proteínas envolvidas na execução da apoptose
Caspase são proteases que clivam no lado C-terminal do
aspartato. São proteínas capazes de inativar vias de
sobrevivência da célula.
As caspases são sintetizadas na forma de zimogênio e suaAs caspases são sintetizadas na forma de zimogênio e sua
ativação envolve processamento autocatalítico.
Os zimogênios de caspases são produzidos de modo
constitutivo nas células.
Tipos de caspases
1. Caspases iniciadoras: Proteínas capazes de realizar auto-
ativação quando formam complexos protéicos.
2. Caspases efetoras: não são capazes de realizar auto-ativação,
sendo ativadas por clivagem feita pelas caspazes iniciadoras.
* Domínios determinantes para ativação das caspases:
a) Domínio de morte (Death Domain) = DD;
b) Domínio efetor de morte (Death effector Domain) = DED;
c) Domínio de recrutamento de caspase ( Caspase recruitment 
Domain) = CARD
Eventos gerais da apoptose