Patologia - Apoptose

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Apoptose 
Lesões irreversíveis 
Introdução: 
→ Conceito = morte celular programada; morte celular 
geneticamente modificada; suicídio celular; morte fisiológica da célula; 
autodestruição celular; morte silenciosa; 
 ↣ Não acontece extravasamento da membrana; 
→ A apoptose (do grego apo = de e ptose = cair), inicialmente 
conhecida como morte celular programada, é a lesão em que a célula 
é estimulada a acionar mecanismos que culminam com a sua morte; 
dependente de energia (ATP); 
→ Não sofre autólise nem ruptura da membrana citoplasmática; 
→ A célula morta é fragmentada, e os seus fragmentos ficam 
envolvidos pela membrana citoplasmática e são endocitados por 
células vizinhas, sem desencadear quimiotaxia nem ativação de células 
fagocitárias (a apoptose não induz inflamação); 
→ É uma modalidade de morte celular muito frequente, tanto em estados fisiológicos (morte 
programada) quanto patológicos (morte acidental); 
↣ É um mecanismo importante na remodelação de órgãos durante a 
embriogênese e na vida pós-natal. 
→ Participa no controle da proliferação e diferenciação celulares, 
fazendo com que uma célula estimulada a se diferenciar possa ser 
eliminada após ter cumprido sua função, sem causar distúrbio para 
as demais células do tecido ou órgão; 
→ Fisiológica: controle da densidade populacional de células normais; controle de proliferação e 
diferenciação celular; renovação que serve para eliminar células em excesso, indesejáveis ou 
desnecessárias; 
⇒ “Células fisiologicamente indesejáveis não necrosam, elas apoptosam” – EX. Endométrio menstrual 
⇢ Embriogênese; 
⇢ Renovação de tecidos proliferativos (epitélio intestinal); 
⇢ Involução de tecido dependentes de hormônio (endométrio); 
⇢ Redução número de linfócitos após inflamação; 
⇢ Eliminação de linfócitos autorreativos. 
→ Patológica: deleção de células danificadas por toxinas, radiação ou outros estímulos 
⇢ Dano ao DNA; proteínas mal dobradas; Infecções. 
 
Mecanismos causadores de 
lesão: 
Dano mitocondrial; entrada de 
Ca2+; dano a membrana; 
proteína mal dobrada, dano ao 
DNA 
↱ Vias de indução (sinalizadoras): 
→ Independentemente da causa, a apoptose resulta sempre da ativação sequencial de proteases 
(sobretudo, caspases), que são responsáveis pelas alterações morfológicas características da lesão; 
→ O processo de apoptose pode ser dividido em uma fase de iniciação, na qual caspases tornam-se 
ativas cataliticamente, e uma fase de execução, na qual essas enzimas agem para causar a morte 
celular. 
→ A ativação de caspases, que é o evento-chave no processo, pode ocorrer por: 
↳ Mecanismos extrínsecos: 
→ Dependentes de estímulos externos que são reconhecidos e 
propagados por receptores da membrana citoplasmática que 
possuem domínios de morte (apoptose extrínseca); 
→ Inicia-se através da interação dos receptores de morte da 
superfície celular em uma diversidade de células; 
⇢ São membros da família dos receptores TNF, que contêm 
um domínio citoplasmático envolvido na interação proteína-proteína, 
chamada de domínio da morte, porque é essencial para a entrega dos 
sinais apoptóticos. 
⇒ Caspases ativadoras: 8,9 e 10; 
⇒ Caspases efetoras: 3,6,7; 
 
↳ Mecanismos intrínsecos: 
↣ Que aumentam a permeabilidade mitocondrial, com liberação no citosol de moléculas que induzem o processo 
(apoptose intrínseca); 
⇢ Caspases (cysteine asparargil 
specific proteases) são enzimas 
que possuem cisteína no sítio 
ativo e que clivam proteínas em 
sítios com resíduos de ácido 
aspártico. 
⇢ São produzidas como pró-
caspases e ativadas pelo 
desligamento de uma molécula 
inibidora ou por clivagem 
proteolítica em sítios com ácido 
aspártico 
 
⇢ O mecanismo de apoptose induzido por esses receptores de morte 
é bem ilustrado pela Fas. 
⇢ Quando ocorre a ligação cruzada da Fas com seu ligante, a FasL ligada 
à membrana, três ou mais moléculas de Fas associam-se, e seus domínios 
citoplasmáticos de morte juntos formam um sítio de ligação para uma 
proteína adaptadora que também contém um domínio de morte 
chamado FADD (domínio de morte associado à Fas); 
⇢ O FADD adere aos receptores de morte e liga-se a uma forma inativa 
da caspase-8 novamente através de um domínio de morte; 
⇢ Várias moléculas de pró-caspase-8 são trazidas para a proximidade e 
clivam-se para produzir caspase-8 ativa; 
⇢ Essa enzima dispara uma cascata de ativação de caspases através de 
clivagens e, dessa forma, ativa outras pró-caspases, e as enzimas ativas 
medeiam a fase de execução de apoptose (discutida posteriormente); 
⇢ Pode ser inibida por uma proteína chamada FLIP, que se liga à pró-
caspase-8, mas não pode clivar e ativar a enzima, pois falta a ela atividade 
enzimática; 
 
→ É o resultado do aumento da permeabilidade mitocondrial e 
da liberação de moléculas pró-apoptóticas para o interior do 
citoplasma, sem função para os receptores de morte; 
→ Os fatores de crescimento e outros sinais de sobrevivência 
estimulam a produção de membros antiapoptóticos de 
proteínas da família Bcl-2, que controlam a permeabilidade; 
Regulação da apoptose - as duas principais são Bcl-2 e Bcl-x; 
↣ Proteínas antiapoptóticas normalmente residem nas membranas 
mitocondriais e no citoplasma 
→ Quando as células são privadas dos sinais de sobrevivência 
ou sujeitas ao estresse, incluindo o mau enovelamento de 
proteínas e estresse do RE, ou quando o DNA é danificado, 
Bcl2 e/ou Bcl-x saem da membrana mitocondrial; 
→ São substituídas por membros pró apoptóticos dessa família, 
como Bak, Bax e Bim; Bim e Bid ativam Bax e Bak = efetores para a apoptose; 
→ Quando os níveis de Bcl-2/Bcl-x diminuem, a permeabilidade da membrana mitocondrial aumenta, e 
várias proteínas que podem ativar a cascata da caspase extravasam; 
 ⇢ Proteína Citocromo c = função na respiração mitocondrial, localizada no citosol, se liga a uma 
proteína chamada Apaf-1 (fator de ativação de apoptose-1 – proteína citosólica), que se torna um 
apoptossomo, o complexo que ativa a caspase-9; 
A essência da via intrínseca é um equilíbrio entre moléculas pró-apoptóticas e protetoras que regulam 
a permeabilidade mitocondrial e a liberação dos indutores da morte, que normalmente estão 
indisponíveis dentro das mitocôndrias; 
↣ Aumento da permeabilidade mitocondrial e a liberação de moléculas pró-apoptóticas subsequentes amplificam os 
sinais de morte! 
Fase de execução: 
→ Através de proteases – capases: 
⇢ C = reflete mecanismo de cistina-protease; 
⇢ aspase = capacidade de clivar resíduos de ácido aspártico; 
 ↝ 2 funções ≠: desencadeantes (iniciadoras) e executoras (efetoras).* 
→ O início da apoptose ocorre principalmente através de sinais de duas vias distintas, mas 
convergentes: a extrínseca, ou iniciada por receptores, e a intrínseca, ou mitocondrial. Ambas as vias 
convergem para ativar as caspases. 
 ↣ Essas duas vias são descritas separadamente por que elas envolvem interações moleculares distintas, mas é 
importante lembrar que elas podem estar interligadas em várias fases. 
→ A fase final da apoptose é mediada por uma cascata proteolítica, para a qual os vários mecanismos 
de desencadeamento convergem; 
↣ As caspases envolvidas na apoptose podem ser ativadoras (caspases 8, 9 e 10) ou efetuadoras (caspases 3, 6 e 7); 
 
↱ Aparência Morfológica da Apoptose: 
→ Massa redonda ou oval de citoplasma eosinófilico 
→ Células individuais são retraídas, encolhimento celular 
(citoplasma denso, organelas agrupadas); 
→ A cromatina é condensada na periferia; 
→ O citoplasma é fragmentado (bolhas); 
→ Os brotos citoplasmáticos geralmente contendo um fragmento de núcleo se forma na superfície, 
separa-se, e são fagocitados por células adjacentes como corpos apoptóticos, pequenas inclusões 
eosinofílicas intracelulares com fragmentos nucleares densos; 
→ Não há inflamação. 
 
↱ Apoptose: desequilíbrio = doença 
∙ Número de células no tecido: mitose x apoptose 
↓ Apoptose ↑ Sobrevivência celular 
↑Apoptose ↓ Sobrevivência celular 
 
→ Neoplasias: alterações nos mecanismos de detecção de lesões e de reparo do DNA; genes 
associados a apoptose podem estar mutados: p53; proteínas reguladoras da apoptose podem ter a 
expressão alterada: Bcl2 
→ Doenças autoimunes: falha dos linfócitos em eliminar células de defesa autorreativas; relacionadas a 
mutações no Fas a Fasl e TNF 
→ Doenças neurodegenerativas: perda excessiva de grupos de neurônios; mutações herdadas, 
envelhecimento, fatores ambientais = acúmulo de proteínas mal dobradas; Alzheimer, Parkinson 
 
 
⇢ Alvos de caspases executora: 
∙ Lâmina nuclear (desestruturação do 
núcleo) 
∙ Endonucleases (degradação do DNA 
genômico) 
∙ Componentes do citoesqueleto 
∙ Proteínas de adesão célula-célula 
∙ Fosfolipases: alterações na membrana 
∙ Fosfatidilserina = fagocitose 
 
⇢ Reguladores - Positivos x negativos 
∙ Família Bcl2: inibidores e ativadores 
∙ P53: gene supressor tumoral 
∙ pRb: gene supressor tumoral 
∙ IAP (proteínas inibidoras de 
apoptose) = citosol e inibem as 
caspases