Apoptose

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processos celulares e moleculares 
Visão geral 
→ A apoptose é a morte programada da célula. 
→ Ela é responsável por ajudar a esculpir mãos e pés 
durante o desenvolvimento embrionário. E um defeito 
nesse processo pode causar sindactilia. 
→ Importante no processo de câncer pois há redução 
da apoptose. E em doenças neurodegenerativas, SIDA, 
osteoporose e envelhecimento há aumento da 
apoptose. 
→ Importante pois as células têm diferentes longevidades. 
→ A apoptose também funciona como um processo de 
controle de qualidade no desenvolvimento, eliminando 
células que são anormais. 
→ Em adultos que não estão crescendo nem 
condensando a morte celular e a divisão celular devem 
ser firmemente reguladas para assegurar o equilíbrio. 
→ Este mecanismo ocorre em células incapazes de 
receber sinais de sobrevivência e/ou capazes de 
receber sinais de morte. 
 Ex: em células que não podem reparar uma lesão 
adequadamente, perdem o contato com a 
membrana basal (ex: celulas epiteliais). 
 
Necrose versus Apoptose 
→ A apoptose é caracterizada pela: 
 Programada. 
 Autodestruição celular. 
 É um mecanismo que requer energia. 
 Alteração da morfologia da membrana da célula. 
 Célula se torna uma estrutura amorfa. 
 Há a formação de corpos apoptóticos. 
 Uso do macrófago para não haver inflamação 
→ A necrose possui respectivas características: 
 Morte não programada. 
 Acidental. 
 Não depende de ATP pois não é o seu organismo 
que desenvolve o processo. 
 Destruição massiva da célula 
 Ocorre uma lise da membrana. 
1. Colapso da membrana plasmática e por conseguinte 
das membranas das organelas 
 Há saída dos componentes intracelulares e era 
um processo inflamatório. 
 Ex: peste bulbônica -> As bactérias (bacilos) 
invadem os nódulos linfáticos que ficam 
inflamados, necróticos e hemorrágicos. 
 
Fases da apoptose: 
2. A apoptose é disparada por membros de uma família 
de proteases que possuem cisteína em seu sítio ativo 
capazes de reconhecer e clivar especificamente 
resíduos de aspartato em outras proteínas ou 
caspases intracelulares que clivam sequências 
específicas em numerosas proteínas dentro da célula, 
proporcionando mudanças que levem a morte celular 
3. As caspases são sintetizadas na célula como 
precursores inativos e são ativadas apenas durante a 
apoptose. Existem 2 classes de caspases (1) 
iniciadoras; (2) executoras. 
 
 
 
 
 
Bruna Reis Araújo Rocha 2020.1 
 
Fases da apoptose. 
1. Chegada do sinal, e há ativação de proteínas: 
→ A partir desse sinal apoptótico pares de caspases se 
associam para formar dímeros, resultando na ativação 
da protease. 
→ Quando as caspases (1) clivam as (2), elas ativam as 
caspases executoras. 
2. Fase excretotra 
3. Fase degradação 
 
 
-Via extrinseca: 
 
 
ATIVAÇÃO DAS CASPASES VIA EXTRÍNSECA 
1. A ligação de proteínas de sinalização extracelular a 
receptores de morte na superfície celular dispara a 
via extrínseca da apoptose. 
2. Os tais receptores da morte são proteínas 
transmembrana contendo domínio extracelular de 
ligação ao ligante. 
3. Quando este tipo de receptor é ligado ao ligante Fas, 
o domínio (FAAD) liga-se a pro-caspase-8 e pró-
caspase-10 (que antes eram proteínas inativas) e as 
partes das proteínas que as mantêm inativas são 
“clivadas” ou “cortadas”, As pró-caspases tornam-se 
então caspase-8 e caspase-10 
4. E com isso as caspases executoras serão ativadas e 
vai gerar ao final o processo de morte celular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVAÇÃO DAS CASPASES VIA INTRÍNSECA 
→ Não depende de fatores externos para acontecer, 
ocorre por algum erro genético. 
→ Depende da mitocôndria por causa da presença da 
proteína citocromo C (essencial para a vida), e quando 
a via intrínseca é ativada ele é liberado para o citosol. 
 Quando o citocromo C é liberado para o citosol é 
uma indicação de que a célula não é mais saudável. 
1. Gatilho: Liberação do citocromo C para o citosol. 
2. A liberação de proteínas pró-apoptóticas 
mitocondriais é controlada pela família BCL2 de 
proteínas 
3. Quando as células são privadas de sinais de 
sobrevivência ou seu DNA é lesado, e com isso 
ocorre a ativação de diversas proteínas e ativa a 
cascata das caspases. 
3.1: As proteínas BH3 são as únicas capazes de 
identificar esta lesão e assim são ativadas. 
3.2: Esses sensores por sua vez ativam 2 
efetores críticos (pró-apoptóticos) BAX e BAK, 
os quais formam oligômeros que se inserem na 
membrana mitocondrial e permite que proteínas 
da membrana interna saiam para o citoplasma. 
3.3: Somente as proteínas BH3 se ligam a BCL2 
e BCL-XL e bloqueia as suas funções , ao mesmo 
tempo a síntese de BCL2 e da BCL-XL diminui 
devido a deficiência de sinais de sobrevivência. 
3.4: O resultado final da ativação de BAX-BAK é 
a liberação para o citoplasma de várias proteínas 
que podem ativar a cascata das caspases 
4. Uma vez no citosol, o citocromo C se liga a 
proteína APAF-1 (fator ativador da apoptose 1), 
que forma o apoptossomo em forma de roda. 
 (citoC)+(caspase-9)+(PAF1) = estrutura 
apoptossomo. 
 O apoptossomo ativa caspases efetoras ex: 
caspase 3,6,7, levam a célula a degradação. 
5. Este complexo é capaz de se ligar a caspase-9 
(caspase iniciadora da via intrínseca) que age 
clivando outra caspase-9 adjacente e estabelece 
o processo de autoamplificação e desencadeia 
uma cascata de ativação de caspases por 
clivagem. 
 
6. Há um grupo de proteínas plasmáticas que estão 
atuando de modo a bloquear a caspase 9 e 3, 
são as IAPs (atuam de maneira antagônica as 
caspases). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fragmentação do DNA 
→ Em células saudáveis a endonuclease CAD se associa 
com seu inibidor (iCAD), a ativação das caspases 
executoras leva a clivagem da da iCAD e libera a 
endonuclease. 
→ CAD ativada corta o DNA entre os nucleossomos e 
resulta na produção de fragmentos de DNA que 
forma um padrão em escada (Ladder) na eletroforese. 
 
 
Anexina 
→ São proteínas que se ligam a fosfolipídios na presença 
de cálcio. 
→ As alterações celulares que ocorre durante o 
processo apoptótico incluem a perda da assimetria 
dos fosfolípidos numa fase inicial. 
→ Os conjugados de Anexina V são utilizados para 
se detectar células apoptóticas. 
→ Utiliza-se a Anexina V marcada fluorescentemente 
(Citometria de fluxo, microscopia de fluorescência e 
confocal). 
 
 
Imunohistoquímica 
→ O exame imuno-histoquímico contribui com dados mais 
precisos especialmente em situações onde os 
patógenos não são visualizados pela morfologia 
convencional. 
→ O estudo aprofundado do tecido muitas vezes é 
decisivo para a avaliação prognóstica e orientação 
terapêutica mais adequada, sendo amplamente 
utilizado para a diferenciação de células tumorais na 
patologia cirúrgica. 
Microarrays 
→ A tecnologia de microarrays, ou microarranjos de 
DNA, possibilita a avaliação simultânea da expressão 
de milhares de genes em diferentes tecidos em 
Antiapoptóticas: 
-BLC2, BCL-XL 
-Residem nas 
membranas 
mitocondriais externas. 
-Mantem a membrana 
impermeável. 
-Impedem a saída do 
cito C e de outras 
proteínas indutoras de 
morte para o citosol. 
 
Pró-apoptóticas: 
-BAX, BAK 
-Aumenta a 
permeabilidade 
da membrana mit. 
externa. 
-Permite a 
liberação do cito 
C a partir do a 
partir do espaço 
intermembranoso. 
Sensores: 
-BH3 
-Age como 
sensores de 
estresse celular 
e de danos, e 
regulam o 
equilíbrio entre 
os outros dois 
grupos. 
 
 
 
determinado organismo, em diferentes estágios de 
desenvolvimento ou condições ambientais. 
 
 
 
Apoptose na clínica 
→ O processo apoptótico pode ficar comprometido e 
pode resultar numa morte celular inapropriada dando 
origem a doença. 
→ Potencial uso terapêutico, modulação da apoptose 
para o tratamento de doenças. 
 
Família da BCL-2 
→ As proteínas intracelulares que regulam diretamente 
o processo de ativação das caspases constituema 
denominada família BCL-2, controlam a liberação no 
citosol do cito C e de outras proteínas mitocondriais 
intermembrana. 
→ Localizadas nas membranas intracelulares: 
mitocôndria, retículo endoplasmático e membrana 
perinuclear. 
→ Podem ser divididas em pró-apoptóticas e 
antiapoptóticas. Elas podem se ligar umas as outras 
em várias combinações para formar heterodímeros 
nos quais as duas proteínas inibem as funções umas 
das outras. 
→ O balanço entre as atividades dessas duas classes 
funcionais de proteínas dessa família determina se as 
células vivem ou morrem pela via intrínseca. 
→ Oncogene Bcl-2: não tem capacidade para estimular 
crescimento celular  aumenta a sobrevivência 
celular em condições de crescimento subótimas  
inibindo a apoptose 
Caspases 
→ Possuem um resíduo de cisteína no sítio ativo: clivam 
proteínas em resíduos de ácido aspártico. 
→ Pro-caspases (forma inativa): quando clivadas (ativas) 
geram uma cascata de caspases que clivam proteínas 
críticas para a sobrevivência da célula, como: 
 Desmontagem do envoltório nuclear e arcabouço 
da lâmina. 
 Hipercondensação da cromatina 
 Degradação proteolítica das estruturas nucleares 
e citoplasmáticas; 
→ Contém 2 subunidades. 
→ As pro-enzimas inativas