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1 Por Beatriz Escorel Professora Maine Confessor – Aula 05 Patologia – Morte Celular e Necrose Tecidual MORTE CELULAR • Existem vários processos, principalmente a apoptose e a necrose. - Apoptose: morte celular limpa e programada (regulada geneticamente/comando interno da célula). A célula implode até degradar seus constituintes. - Necrose: eventos mais drásticos. Processo abrupto e com rompimento de membrana, ocorrendo liberação do meio intracelular para o meio extracelular > resposta inflamatória e prejuízo das células circunvizinhas que causa mais morte celular. NECROSE • A aparência morfológica é o resultado da desnaturação de proteínas intracelulares e da digestão enzimática da célula lesada letalmente. - Após a digestão das organelas por enzimas, o citoplasma torna-se vacuolado. • Em um indivíduo vivo, vai ter a fagocitose dos restos necróticos: as células mortas são substituídas por grandes massas compostas de fosfolipídios (figuras de mielina), que serão posteriormente fagocitados. - as células mortas podem tornar-se calcificadas (calcificação distrófica). • Alterações nucleares aparecem em um de três padrões, todos devido à destruição inespecífica do DNA: a) Picnose: condensação da cromatina nuclear (é até uma forma de proteção para que não seja perdido). b) Cariorrexe: fragmentação do núcleo picnótico que está condensado. c) Cariólise: núcleo degradado completamente, provavelmente pela degradação enzimática por endonucleases. • Alterações estruturais (mesmas da lesão irreversível): → RE dilatado. → Ribossomos desagregados. → Mitocôndrias tumefeitas e calcificadas. → Elementos citoesqueléticos agregados. → Vesículas na membrana plasmática, chegando a ter a ruptura de membrana. APOPTOSE • Geneticamente regulada: programada. • A apoptose é uma via de morte celular induzida por um programa de suicídio finamente regulado, no qual as células destinadas a morrer ativam enzimas (caspases) que degradam seu próprio DNA e suas proteínas nucleares e citoplasmáticas. • Serve para eliminar células indesejáveis, velhas ou potencialmente prejudiciais, ou que já tenham cumprido seu papel. • É também um evento patológico quando células se tornam irreparavelmente danificadas e são eliminadas. • É um mecanismo efetor final que pode ser iniciado por diversos estímulos e vias. • É um processo que envolve cascatas sinalizadoras da própria célula. • Resulta da ativação de enzimas chamadas CASPASES, cuja função é a de clivagem de numerosos alvos, culminando na ativação de nucleases, proteases, fosfolipases e endonucleases. - as caspases existem como proenzimas inativas e devem sofrer clivagem enzimática para se tornarem ativas. Fisiológica: → Destruição programada de células durante a embriogênese. → Involução de tecidos hormônio-dependentes sob privação do hormônio, como no ciclo reprodutivo temos atrofia e morte de células (endométrio). → Perda celular em populações celulares proliferativas: linfócitos imaturos na medula óssea. → Eliminação de linfócitos auto reativos potencialmente nocivos. → Morte de células normais que já tenham cumprido sua atividade funcional: neutrófilos na resposta inflamatória aguda. Patológica: → Acúmulo de proteínas mal dobradas induz a apoptose. → Dano ao DNA. → Morte celular em certas infecções, principalmente as virais. → Atrofia patológica no parênquima de órgãos após obstrução de ducto. 2 Por Beatriz Escorel CARACTERÍSTICAS DA APOPTOSE • As células são reconhecidas por fragmentação nuclear e picnose, por fim havendo desaparecimento da carioteca. • Retração celular: ao contrário do que acontece na necrose, onde a célula aumenta de volume. • Formação de bolhas citoplasmáticas e corpos apoptóticos, facilitando a fagocitose. • Vesículas na membrana plasmática e fragmentos celulares ligados à membrana plasmática, mas não chega a ter ruptura, de forma que não desperta resposta inflamatória. • Fagocitose das células apoptóticas ou corpos apoptóticos, geralmente por macrófagos teciduais. FASES DA APOPTOSE • Pode ser dividido em uma fase de iniciação (envolve a via sinalizadora e a via de controle e integração), durante a qual algumas caspases se tornam cataliticamente ativas, e uma fase de execução (envolve a via de execução comum e a fagocitose), durante a qual outras caspases iniciam a degradação de componentes celulares críticos. • A ativação das caspases depende de um equilíbrio entre proteínas pró-apoptóticas e antiapoptóticas. VIAS DA APOPTOSE • Via mitocondrial e via do receptor de morte. • Embora essas vias possam se cruzar, elas geralmente: - são induzidas em condições diferentes. - envolvem moléculas diferentes, embora a fase de execução envolva o mesmo processo (por isso se “cruzam”). - têm funções distintas na fisiologia e na doença. ** a via mitocondrial envolve muitos os fatores tróficos e a via de receptor de morte vai “meio” que precisar de outra célula. Via mitocondrial (intrínseca): via principal. • Para ele acontecer, precisa-se de perturbação na mitocôndria > aumento da permeabilidade mitocondrial > libertação de moléculas pró-apoptóticas. - Exemplo: citocromo C no citoplasma > indica suicídio. • A libertação de proteínas pró-apoptóticas mitocondriais é controlada pela família BCL2 de proteínas: - Há mais de 20 membros da família BCL2, que podem ser divididos em três grupos com base na sua função pró- apoptótica ou antiapoptóticas ou sensores que vão controlar e regular a permeabilidade da mitocôndria, permitindo ou não o extravasamento de moléculas. Família BCL2 (o próprio BCL2 faz parte da família): → Antiapoptóticas: BCL2, BCL-XL e MMCL1. - residem no citosol e nas membranas mitocondriais externas e do RE. - mantém a membrana mitocondrial externa impermeável. - impedem a saída do citocromo c e de outras proteínas indutoras de morte para o citosol. → Pró-apoptótico: BAX e BAK. - aumentam a permeabilidade da membrana mitocondrial externa > formam um canal na membrana > permitem a liberação do citocromo C. → Sensores: BAD, BIM, BID, Puma e Noxa (também são chamados de proteínas somente -BH3). - agem como sensores de estresse celular e de danos, e regulam o equilíbrio entre outros grupos, agindo como árbitros do apoptose. Como se dá o mecanismo? • Se a célula está normal, sobrevivendo etc. A célula sintetiza os membros antiapoptóticos. • Para ativação da via mitocondrial, precisamos da ativação de BAX-BAK e perda de funções protetoras dos membros antiapoptóticos da família BCL2, com isso, forma-se o canal, aumentando a permeabilidade mitocondrial e libertando de citocromo c e outras proteínas para o citocromo C. - citocromo C no citosol se liga a APAF-1 (proteína: fator ativador da apoptose-1), formando um complexo chamado apoptossomo. O apoptossomo vai ativar a caspase 9 > cascata de ativação das caspases. - Temos no citoplasma proteínas que chamamos de IAPs que ao se ligarem a proteínas mitocondriais (Smac/Diablo) tem sua ação neutralizada. Mas que ação seria essa? Inibir a ativação das caspases, impedindo a apoptose! Via do receptor de morte: • Os receptores de morte são membros da família do receptor TNF: - Principais: TNF tipo 1 (TNFR1) e proteína relacionada Faz (CD95). • A célula-alvo infectada/tumoral/com DNA danificado expressa o receptor Faz e quem reconhece é linfócito T e expressa FasL, ambos receptores se ligam e formam um sítio de ligação para proteínas de morte (FADD e outras). - FADD ligada aos receptores de morte liga-se a uma forma inativa da caspase-8 (e em humanos caspase-10) > ativação das caspases. • Essa via pode ser inibida por a proteína FLIP, que se liga à caspase 8, bloqueando-a. Células normais produzem FLIP e vírus mimetizam. 3 Por Beatriz Escorel • Igual para ambas as vias. • Quandoas caspases iniciadoras são ativadas, ativam as caspases executoras: 3 e 6!!! - papel: ativam outras enzimas (DNase, fosfolipases, proteases que degradam os constituintes celulares). - exemplo: clivam um inibidor de uma DNase, fazendo com que ela fique ativa. • A remoção das células ocorre por fagocitose - sem resposta inflamatória. - como o macrófago sabe que a célula X é apoptótica? Em células saudáveis, temos fosfatidilserina localizado no folheto interno da membrana, quando a célula está “doente”, ela vai para um folheto externo. IMPLICAÇÕES CLIN ICOPATOLÓGICAS: APOPTOSE NA SAÚDE E NA DOENÇA • Privação de Fator de Crescimento: As células hormônio- sensíveis privadas de hormônio, alguns linfócitos 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 BCL-XL e ativação de BIM e de outros membros pró-apoptóticos da família BCL • 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. RESUMO
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