2 Apoptose

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Genética 
Apoptose 
 
Há processos de morte celular programada, sendo o cenário mais presente a apoptose, portanto, nessa aula iremos 
abordar a importância do apoptose para o processo de controle de divisão celular (pensando em processos programados). 
A apoptose também ocorre em morte celular acidental. 
 
Apoptose 
 
A apoptose vem do grego (apo = de, e ptose = cair), significando uma morte celular programada e controlada, sem 
prejuízos a células próximas e ao ciclo bioquímico ou inflamatório ao qual essa célula estava inserido. É uma das formas 
de morte celular programada, existindo vários mecanismos ou sinalizadores, intrínsecos ou extrínsecos, que irão mostrar 
que aquela célula precisa ser retirada de cena. 
O processo de apoptose é um processo normal e não é ruim, uma vez que controlado. É um processo necessário, 
como por exemplo em células que já se dividiram muitas vezes, que apresentam alguma disfunção no material genético 
ou que possuem erros gerados por acidentes. Da mesma forma que uma célula é marcada para ser destruída, existe 
também mecanismos inibitórios que impedem que células não sejam enviadas ou sinalizadas em momentos errôneos, 
mantendo assim uma balança. 
De forma geral, a célula em apoptose passa por um conjunto de processo de seguinte aspecto: A célula é marcada para 
ser eliminada do contexto celular, através de vários mecanismos para que sejam retirados todos os componentes celulares 
de forma programada e sem gerar problemas inflamatórios ou atrapalhar a sinalização bioquímica das células adjacentes. 
Para que isso ocorra há várias modificações celulares muito bem controladas: A célula sofre um processo de compactação 
(existem sinalizações desencadeadas por conjunto de moléculas que irão atuar em diversos alvos celulares, como lâmina 
celular e no citoesqueleto). Uma vez que ocorre a degradação/desestabilização do citoesqueleto celular, iniciam-se diversas 
invaginações na membrana celular. A cromatina ficará mais condensada para que as endonucleases atuem naquele material 
genético e comecem a degradar os ácidos nucleicos presentes e esses processos ficam mais constantes até que, em 
uma etapa final, essas invaginações 
ficam mais constantes e formam os 
corpos apoptóticos, com exposição 
de marcadores na superfície celular 
para estimular a ação de fagócitos. 
Logo, o processo de apoptose é 
uma morte celular programada e normal quando a regulação do organismo está normal. É possível evidenciar vários 
exemplos onde ocorrem apoptoses sem levar prejuízos ao ambiente em que a célula está inserida, como a apoptose 
nas mãos e pés para individualização dos dedos, ou a metamorfose de girino para sapos, com o desaparecimento da 
cauda. 
No sistema imune adaptativo, uma vez que há a sinalização de eliminação tanto de linfócito T quanto B que falham tanto 
em produzir receptores de antígeno específicos quanto em produzir receptores auto reativos que originam células 
perigosas, ocorre eliminação por apoptose. Além disso, quando há uma ativação de linfócitos por infecção, uma vez que 
ele atue na destruição de patógenos, é necessária a sinalização para sua eliminação controlada. 
Outro exemplo é presente nas mulheres, tanto na lactação quanto na menstruação. No final da lactação, ao ácinos 
secretores de leite materno são marcados para seu apoptose e, na menstruação. Há o colapso endomentrial durante a 
menstruação. 
Há outras situações, em que através de ações externas, como radiações e intoxicação química, há danos no DNA e 
gerará um apoptose. Também há exposições a radicais livres, que são extremamente oxidantes, podendo sinalizar um 
dano em biomoléculas e essas células são marcadas para que ocorra sua eliminação. 
 
Apoptose X Necrose 
 
Há diferenças gritantes entre exemplos de processos de mortes celulares, sendo que a necrose geralmente está envolvida 
em mortes acidentais 
 
 
Apoptose – Intracelular 
 
Existem fatores protagonistas muito bem claros e importantes para esse apoptose. Essa maquinaria é composta por 
caspases, que é uma família de proteases que tem como característica cisteínas (sítio ativo) e que tem como alvo de 
clivagem o ácido aspártico. Caspases são conjuntos dessas enzimas que tem proteínas de estruturação celular, logo, 
estarão envolvidas em todos os processos do apoptose celular. No organismo humano há a presença de doze caspases, 
sendo elas iniciadoras (caspases 8, 9 e 10), efetoras (caspases 3, 6 e 7) e algumas que amplificam ou auxiliam a ação. 
As caspases iniciadoras prontas não existem, sendo 
produzidos inicialmente precursores inativos chamados 
procaspases e, mediante estímulos, essas procaspases 
tornam-se caspases iniciadoras que irão amplificar o sinal 
irreversível de apoptose. 
Sendo assim, as procaspases inativas estão presentes de 
forma inativa e solúvel no citoplasma e, diante de 
exposição à estímulos, há uma clivagem dessas 
moléculas, com reestruturação de sua morfologia e 
ativação da caspase, essa caspase ativa irá amplificar os 
sinais de apoptose. Uma molécula de caspase iniciadora 
ativada ativa muitas moléculas de caspases executoras, 
garantindo o funcionamento da maquinaria de apoptose. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Células apoptóticas são bioquimicamente reconhecíveis 
 
Por meio de ferramentas laboratoriais podemos verificar que as células marcadas para sofrer o processo de apoptose 
podem ser identificadas em experimentos ou avaliação de algum medicamento. Quando uma célula é marcada para que 
sofra apoptose, há a ação de endonuclease clivando o DNA cromossomal em fragmentos. 
Podemos observar através da eletroforese em gel a eliminação de linfócitos de timo de camundongos. Uma outra 
marcação é a técnica de TUNEL, onde ocorre marcação de extremidade de dUTP mediada por um TdT). 
 
Um exemplo muito usado nos dias de hoje, principalmente 
quando trabalhamos com células de linhagem hematológica, 
é através da marcação da proteína Fosfatidilserina. Quando a 
célula é marcada para morrer, há inversão da fosfatidilserina 
do ambiente interno da membrana para a face externa da 
célula, sendo um fator de reconhecimento de fagócitos e 
inibição de citocinas, bloqueando a inflamação. Conforme 
essa inversão ocorre, há a participação da mitocôndria 
através da perda de potencial elétrico da membrana interna 
das mitocôndrias e a liberação de citocromo c do espaço 
intermembranas para o citosol. 
 
 
 
 
Existem basicamente duas vias de ativação do processo de apoptose, sendo uma por via extrínseca e uma por via 
intrínseca. 
 
Via extrínseca 
 
Os receptores da superfície celular ativam a via extrínseca do apoptose mediante estímulos como radiação, drogas 
e/ou marcadores inflamatórios. Como intermediários dessas reações de apoptose há a presença de receptores de 
morte, como um forte exemplo temos a família do fator de necrose tumoral (TNF) e, uma vez que ligantes possuam 
ligantes que reconhecem esses receptores, desencadeia toda uma sinalização intracelular, levando a célula para a morte. 
Esses ligantes de receptores de morte se encontram majoritariamente em linfócitos T, linfócitos B ativos, monócitos e 
macrófagos. 
Os receptores possuem domínios extracelular, transmembrana e domínio de morte intracelular e, uma vez que ocorre 
a interação, o domínio intracelular (principalmente a proteína adaptadora FADD) sinaliza para que a procaspase se torne 
caspase iniciadora ativa e desencadeia a cascata de caspase. 
 
 
Via intrínseca 
 
As duas vias podem ocorrer concomitantemente. Através de estímulos como radiação, toxinas, hipertermia, infecções 
virais, radicais livres etc. e da mudança do potencial elétrico da membrana da mitocôndria há a sensibilização dessa 
organela e liberação do citocromo c, que possui um papel fundamental na cadeia transportadora de elétrons (produção 
de energia). A liberação do citocromo se liga à proteína Apaf1, ativando-se e formando um complexo que recrutará 
muitas procaspases.Esse complexo único se agrupa e forma um outro complexo, formado por vários complexos Apaf1-
citocromo, chamado de Apoptossomo, que recrutará e ativará procaspases. 
 
 
 
 
 
 
A apoptose é regulada pelas proteínas da família Bcl-2 
 
Essa regulação evita o suicídio celular desnecessário. Para essa regulação, há proteínas que são favoráveis ou não à 
apoptose. Dentro da família Bcl-2 há proteínas que são anti-apoptóticas e pró-apoptóticas, sendo sua maior 
diferenciação de estrutura proteica feita através de domínios proteicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Apoptose – Via da Perforina/Granzima 
 
É uma via extrínseca acessória. Uma vez que a célula foi infectada ou possui algum erro na sinalização de apoptose, 
os citotóxicos T formam canais de perforina nas células, liberando Granzima A e B no interior da célula, sendo a A 
capaz de clivar DNA e a B indutora das caspases 3 e 10.