Apoptose Necrose

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PATOLOGIA - AULA 3 - MORTE CELULAR E CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS
Morte celular.
Existem pelo menos dois tipos diferentes de morte celular: necrose (morte acidental) e apoptose 
(morte celular programada). Enquanto a necrose é sempre um processo patológico, a apoptose auxilia 
muitas funções normais e não é, necessariamente, um processo associado à lesão celular.
NECROSE
Características de lesão irreversível.
Em caso de depleção muito grave de ATP e lesão incorrigível das membranas, a lesão celular torna-
se irreversível. Ocorre a parada funcional da célula. Características morfológicas da necrose:
• A célula “estoura”, pois é incapaz de manter a integridade da membrana;
• Os conteúdos celulares sempre são liberados para o meio externo;
• A liberação de conteúdo celular no meio externo provoca reação inflamatória adjacente;
• A digestão da célula ocorre por enzimas de seu próprio lisossomo (autólise) devido à ruptura das 
membranas e por enzimas de leucócitos recrutados durante a resposta inflamatória (heterólise)
• Desnaturação de proteínas intracelulares.
É notável, na necrose, a ruptura de todas as membranas. A ruptura da membrana lisossômica libera 
no citoplasmas enzimas que digerem o conteúdo citoplasmático e as organelas. A perda de integridade da 
membrana celular externa, as enzimas e proteínas específicas do tecido são liberadas para o meio 
extracelular e para o plasma sanguíneo. A presença sérica de tais moléculas específicas serve como 
marcador de morte celular. Ex.: necrose miocárdica libera para o plasma a transaminase glutâmica-
oxalacética (GOT), a lactato desidrogenase (LDH), a creatina quinas (CK) e troponinas.
Consequências da morte celular em tecido vivo.
• Eosinofilia aumentada: devido à perda do RNA citoplasmático que se coraria por hematoxilina e às 
proteínas (elementos básicos) citoplasmáticas desnaturadas, que coram pela eosina. Cor róseo-
avermelhada.
• Citoplasma: aparenta estar corroído (digestão enzimática) e vacuolado (desequilíbrio hidroeletrolítico).
• Calcificação distrófica: As células mortas podem dar lugar à figuras mielínicas (fragmentos lipídios da 
membrana).Esses fragmentos podem ser fagocitados mas, caso persistam, degradados em ácidos 
graxos, que calcificarão gerando sais de cálcio.
Alterações nucleares em necrose.
• Picnose: núcleo aparece retraído e fortemente corado em azul (hematoxilina). O DNA encontra-se 
condensado, refletindo a parada na transcrição.
• Cariorrexe: núcleo fragmentado no citoplasma.
• Cariólise: núcleo pálido, apagado, devido à perda de DNA por degradação pelas endoucleases.
Consequências da necrose.
Fagocitose de restos particulados por leucócitos. Existem mecanismos de reparo para reduzir os 
danos: a formação de tecido cicatricial (fibroplasia), formação de tecido de granulação e reparo. Pode 
ocorrer calcificação por acúmulo de sais de cálcio.
Padrões da necrose.
• Necrose coagulativa: Forma mais comum de necrose. É a causa de todas as mortes isquêmicas, menos 
no sistema nervoso central. Ocorre desnaturação não só de proteínas estruturais, mas também de 
enzimas. Dessa forma, não ocorre a proteólise das células mortas e células anucleadas e eosinófilas 
persistem (observáveis no microscópio) por dias ou semanas (esboço da arquitetura mantido) sendo, 
finalmente removidas por fagocitose por leucócitos infiltradas ou digeridas por enzimas de leucócitos. Uma 
área localizada de necrose de coagulação é chamada de infarto.
• Necrose liquefativa: caracterizada pela digestão das células mortas, resultando na transformação do 
tecido em uma massa viscosa líquida. Ao contrário da necrose coagulativa, a eliminação do material 
necrótico leva de algumas horas a poucos dias. No cérebro, a eliminação se dá por macrófagos que 
afluem à área infartada já nas primeiras 24 horas após a morte tecidual. Ocorre em infecções ou em locais 
com tendência a atrair leucócitos. A morte isquêmica no sistema nervoso central se manifesta como 
necrose liquefativa devido a algumas peculiaridades: mesmo em infartos extensos não há interrupção 
completa da circulação permitindo a chegada de macrófagos do sangue; o tecido nervoso é rico em 
lípides. Predomínio de digestão enzimática (autólise e heterólise). Em microscopia, nota-se leucócitos 
presentes no tecido necrótico e liquefeito. O material necrótico é frequentemente amarelo-cremoso devido 
à presença de leucócitos mortos e é chamado de pus. Ex.: abscesso. 
• Necrose caseosa: É uma variedade de necrose coagulativa, na qual o tecido fica, macroscopicamente, 
esbranquiçado e amolecido, semelhante a um queijo minas ou ricota (parece que vai se desfazer ao 
toque). O termo “caseosa" deriva da palavra caseína. É habitualmente (mas não somente) encontrada na 
tuberculose com formação de granuloma imunogênico, onde o agressor pouco digerível e vivo (bacilo de 
Koch), é cercado por macrófagos ativados, epitelioides, multinucleados (em ferradura), assim como 
também é cercado por linfócitos e fibroblastos. No centro do granuloma, ocorre a necrose caseosa. 
Também ocorre na sífilis e na blastomicose. Ocorre na reação inflamatória crônica granulomatosa 
imunogênica, caracterizada por agrupamentos de macrófagos modificados denominados células 
epitelioides e células gigantes.
• Necrose gordurosa: não denota um padrão de necrose mas se refere a áreas focais de destruição 
adiposa. Geralmente é causada por (1) extravasamento e ativação de lipases pancreáticas na cavidade 
peritoneal e (2) traumatismo do tecido adiposo, que ocasiona ruptura dos adipócitos (como nos traumas 
da mama feminina). As enzimas liberadas liquefazem a membrana dos adipócitos do peritônio. As 
enzimas liberadas quebram os triacilglicerois contidos dentro dessas células. Os ácidos graxos liberados 
combinam-se com cálcio, produzindo áreas de calcificação macroscopicamente visíveis. Ao exame 
histológico, os focos de necrose exibem contornos indistintos de adipócitos necróticos, com depósitos de 
cálcio basófilos, circundados por uma reação inflamatória.
APOPTOSE
É uma via de morte celular induzida por um programa de suicídio finamente regulado no qual as 
células destinadas a morrer ativam enzimas que degradam seu próprio DNA e suas proteínas nucleares e 
citoplasmáticas. Por ser um processo controlado, não ocorre liberação de conteúdo intracelular para o meio 
externo e, portanto, não há reação inflamatória.
Desde 1951, muitos estudiosos pesquisam sobre a morte celular, entre eles, Gluksman, Sanders, 
Kerr, Willie e Currie. A morte celular geneticamente programada tem recebido destaque por estar envolvida 
em processos cruciais como câncer, doenças autoimunes, doenças neurodegenerativas e AIDS.
O temo apoptose foi sugerido por James Cormack e é um termo grego para a “queda das folhas 
das árvores no outono”. Os dois processos se assemelham por serem fisiologicamente programados e 
objetivarem renovação, eliminação de células indesejáveis e desnecessárias. Ex.: endométrio menstrual.
Estímulos apoptóticos sinalizam para a célula que ela deve entrar em apoptose. Exemplos desses 
estímulos são a ausência de determinado hormônio ou fator de crescimento. Essa ativação desencadeia 
uma série de eventos coordenados, programados internamente e executados por produtos gênicos que 
culminarão na morte da célula.
Divisão didática em fases.
1. Vias sinalizadoras - transmembrana ou intracelular.
2. Controle e integração.
3. Fase de execução.
4. Remoção de células mortas.
Duas vias distintas convergem em apoptose: a via intrínseca (mitocondrial) e a via extrínseca 
(receptor de morte).
Controle e integração intrínseco (mitocondrial ou genético) da apoptose.
Principal mecanismo de apoptose em células de mamíferos. Ocorre pelo aumento da 
permeabilidade da membrana mitocondrial com a consequente libertação de moléculas indutoras de morte 
do espaço intermembranas mitocondrial para o citoplasma.
• Sinalanti-apoptótico. Pode ser a presença de um hormônio ou fator de crescimento, estimulando 
proliferação (via contrária à apoptose). Diante desse sinal, é mantida a expressão dos genes BCL-2 e 
BCLX e é suprimida a expressão dos genes BAX, BAK e BIM. BCL-2 e BCLX resultam em proteínas que 
residem na membrana mitocondrial externa. Estas, mantém a membrana mitocondrial impermeável e 
impedem a saída do citocromo c e de outras proteínas indutoras de morte para o citosol. A BCL-2 
também está presente no citosol e atua “sequestrando” a proteína APAF-1 (fator ativador de 
apoptose-1). Sequestrada nesse complexo, a APAF-1 não ativa caspases, impedindo a via de apoptose.
• Sinal pró-apoptótico. Ocorre a perda de expressão de BCL-2 e BCLX, acompanhada de ativação da 
expressão dos genes BAX, BAK e BIM. A ausência de BCL-2 e BCLX, em adição à presença Bax-Bak, 
aumentam a permeabilidade da membrana mitocondrial e ocorre a saída do citocromo c. Uma vez 
liberado no citoplasma, o citocromo c liga-se à APAF-1 (o complexo estava com baixa afinidade devido à 
redução da expressão dos genes para BCL-2). A ativação da APAF-1 causa a ativação das cassasse e 
a deflagração da apoptose.
Via extrínseca (morte iniciada por receptor).
Esta via é iniciada pela ativação de receptores de morte na membrana plasmática em diversas 
células. Os receptores de morte são membros da família do receptor para o fator de necrose tumoral 
(TNF). Os mais conhecidos são o TNFR1 e uma proteína relacionada denominada Fas. O Fas é expresso 
em muitos tipos celulares e seu ligante se chama Fas ligante (FasL). Quando o FasL se liga ao Fas, três ou 
mais moléculas de Fas se reúnem e seus domínios de morte citoplasmáticos formam um sítio de ligação 
para uma proteína adaptadora que também contem um domínio de morte e é denominada FADD (Fas-
associated death domain). A FADD, por sua vez, liga-se à caspases iniciadoras, ativando-as e, à partir daí, 
os eventos subsequentes são os mesmos da via mitocondrial.
Exemplos de apoptose.
• Privação de fator de crescimento
As células hormônio-sensíveis privadas do respectivo hormônio, linfócitos que não são estimulados 
por antígenos e citocinas, e os neurônios privados do fator de crescimento de nervos morrem por apoptose. 
Em todas essas situações, a apoptose é iniciada pela via intrínseca (mitocondrial) e é atribuível à 
diminuição de síntese de BCL2 e BCLX e à ativação de BIM e de outros membros pró-apoptóticos da 
família BCL2.
• Dano ao DNA
Lesão no DNA, comumente causada por exposição à radiação ou por agentes quimioterápicos 
induz apoptose por um mecanismo que envolve o gene supressor de tumor TP53 (guardião do genoma). 1
A proteína p53 acumula-se quando o DNA é lesado e interrompe o ciclo celular (na fase G1), concedendo 
um tempo para o reparo. Se o dano for muito grande e o reparo impossível, a p53 desencadeia apoptose. 
Quando o TP53 sofre mutação ou está ausente, as células com o DNA danificado não sofrem apoptose 
mediada pelo p53 e sobrevivem. Nessas células, a lesão ao DNA resulta em mutações de vários tipos que 
levam à transformação neoplásica. A p53 estimula a produção de BAX e BAK ativando, finalmente, as 
caspases.
• Apoptose induzida pela família de receptores do TNF
O FasL das células T se liga ao Fas dos próprios linfócitos ou em linfócitos vizinhos. Essa interação 
desempenha um papel na eliminação de linfócitos que reconhecem autoantígenos, e mutações que afetam 
o Fas ou o FasL resultam em doenças autoimunes em humanos e camundongos.
• Apoptose mediada por linfócitos T citotóxicos
As células T reconhecem antígenos estranhos expostos na superfície de células infectadas do 
hospedeiro. Quando ativados, secretam peregrina, molécula formadora de poro transmembrana, a qual 
promove a passagem de grânulos do CTL contendo granizam B, uma serina-protease. Induz diretamente a 
fase efetora da apoptose.
Fase de execução da apoptose,
Após a ativação da APAF1 (fator ativador de apoptose), esta proteína ativa um conjunto de 
proteases, as caspases. “C" refere-se ao mecanismo de cisteína-protease e “aspase" à capacidade de 
clivar resíduos de aspartato. São classificadas em iniciadoras ou efetoras, por ordem de ativação. Atuam em 
diversos componentes celulares e podem clivar, por exemplo, um fator inbidor de uma DNase, tornando 
esta enzima ativa.
Alterações morfológicas na apoptose.
• Retração celular. A célula é menor e o citoplasma é denso. As organelas estão compactadas.
• Condensação subnuclear da cromatina. Característica mais marcante da apoptose. A cromatina se 
agrega perifericamente, sob a membrana nuclear, em massas densas de várias formas (crescentes) e 
tamanhos. O núcleo pode se fragmentar.
 A professora disse apenas “P53”.1
• Formação de bolhas citoplasmáticas e corpos apoptóticos. Primeiramente, bolhas superficiais 
extensas, sofrendo fragmentação em corpos apoptóticos envoltos por membrana, compostos de 
citoplasma e organelas estreitamente acondicionadas, com ou sem fragmentos nucleares.
• Fagocitose dos corpos apoptóticos, geralmente pelos macrófagos. Rapidamente, os corpúsculos 
apoptóticos são ingeridos pelos fagócitos e degradados por enzimas lisossômicas. Acredita-se que as 
membranas permaneçam intactas até os estágios finais. Não ocorre reação inflamatória adjacente pois 
não há extravasamento de conteúdo intracelular para o meio extracelular.
Ao exame histológico, em tecidos corados com hematoxilina e eosina, as células apoptóticas 
aparecem como massas ovais ou redondas de citoplasma intensamente eosinófilo com fragmentos de 
cromatina nuclear condensada. 
A quebra do DNA de uma célula em apoptose se dá entre os nucleossomos (carretéis de historias 
onde se enrola o DNA). Os fragmentos têm comprimentos múltiplos de um nucleossomo. Na eletroforese de 
DNA, resulta um padrão em degraus. Na necrose, por outro lado, o padrão é contínuo porque a 
fragmentação do DNA é casual (em esfregaço) e há fragmentos de qualquer comprimento.
Células e corpúsculos apoptóticos têm marcadores de superfície facilitando o reconhecimento 
precoce por fagócitos e evitando reação inflamatória. Células apoptóticas têm fosfatidilserina e 
corpúsculos apostólicos têm trombospondina.
Apoptose em microscopia.
Em células isoladas/pequenos grupos, observa-se enrugamento e retração nuclear, projeções 
digitiformes e corpos apoptóticos. Na realidade, os fenômenos são muito rápidos e, assim, 
microscopicamente, se vê: massa redonda ou oval de citoplasma eosinofílico com fragmentos de cromatina 
nuclear densa. A condensação subnuclear da cromatina é a característica mais marcante da 
apoptose. A fragmentação nuclear não é aleatória, mas em degraus ou escada.
Relação da apoptose desregulada com algumas doenças.
Podem ser originados por apoptose deficiente diante de hiperexpressão de BCL-2, que inibe a 
apoptose. Nessas condições, células mutantes podem se replicar sem controle, pois estão impedidas de 
entrar em apoptose, gerando tumores. Em doenças autoimunes, leucócitos autorreativos não são removidos 
após resposta auto-imune.
Por outro lado, ativação excessiva das vias apoptóticas pode ocasionar doenças 
neurodegenerativas (perda de grupos específicos de neurônios, nos quais a apoptose é causada por 
mutações e proteínas anormalmente dobradas) e está presente na AIDS (depleção linfocitária causada por 
vírus).
CALCIFICAÇÕES PATOLÓGICAS
É a deposição anormal de sais de cálcio nos tecidos, junto com quantidades menores de ferro, 
magnésio e outros sais minerais. Há duas formas de calcificação patológica, a calcificação distrófica e a 
calcificação metastática.
• Calcificação distrófica. É encontrada em áreas de necrose, devido ao acúmulo de elementos fosfatídeos 
(membrana celular lesada) que atraem sais de cálcio. Cursa com níveis sérios de cálcio normais e sem 
alterações no metabolismo do cálcio.
• Calcificação metastática. Ocorrenos tecidos normais sempre que há hipercalcemia. Está associada à 
distúrbios no metabolismo do cálcio.
Regulação do metabolismo do cálcio.
Existem concentrações mínimas de cálcio no meio intracelular, pois ele é citotóxico. Os níveis de 
cálcio são finamente regulados por paratormônio, calcitonina e vitamina D. Quando o nível sérico de cálcio 
está baixo, as glândulas paratireoides secretam paratormônio, que estimula a atividade osteoclástica 
liberando íons cálcio dos ossos para o sangue e aumentando a calcemia. Por sua vez, quando o nível 
sérico de cálcio está alto, as células parafoliculares da paratireoide secretam calcitonina, estimulando 
atividade osteoblástica liberando íons cálcio do sangue para os ossos e diminuindo a calcemia.
Possíveis causas de calcificação metastática.
• Em casos de hiperparatireoidismo, há liberação adicional de paratormônio estimulando atividade 
osteoclástica excessiva e aumentando os níveis séricos de íon cálcio.
• Hipervitaminose de vitamina D causa absorção intestinal excessiva de cálcio acarretando em 
hipercalcemia.
• Destruição óssea por tumores ósseos os metastáticos.
• Insuficiência renal provoca retenção de fosfato com conseguinte hiperparatireoidismo secundário. A 
hiperfosfatemia leva ao hiperparatireoidismo secundário.
• A síndrome de Williams causa hipersensibilidade à vitamina D.
Calcificação em microscopia.
A calcificação é basofílica e aparece arroxeada devido a grande afinidade pela hematoxilina. 
Contrasta com a necrose não-calcificada que tem cor rósea por ser eosinofílica.