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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 1 • Apoptose é importante para a homeostase • A homeostase de um organismo multicelular é mantida por fases de proliferação celular para manter o tecido viável, diferenciação celular para especialização de suas funções de acordo com o material genético e morte celular (apoptose). • Quanto mais as células se proliferam, mais risco tem de ocorrer um câncer, pois aumenta a probabilidade de mutação • Célula cancerígena é uma célula desdiferenciada, ou seja, perde sua função. Quanto mais desdiferenciada, mais está fora do normal e sua morfologia fica bem diferente do esperado, pois as proteínas começam a ser diferentes. => não respondem aos mecanismos de controle celular. • Lesão ocorre a todo momento • Quando ocorre a duplicação, erros também ocorrem no momento de adição dos nucleotídeos. Nessas situações, proteínas fazem o reparo para corrigir os erros, mas nem sempre são suficientes, pois as mutações podem ocorrer nos genes que decodificam as proteínas que fazem reparo envolvidos com a apoptose. Se a célula não for reparada, também tem chance de morte para não proliferar. Porém, se a mutação ocorre nas proteínas de apoptose, isso não acontece, fazendo com que a célula defeituosa se prolifere. • Estímulo lesivo: falta de oxigênio, falta de nutrientes etc. • Se estímulo lesivo for removido, fazendo com que seja transitório e a lesão seja reversível, a célula volta a ficar normal para manter a homeostase • Dependendo do quanto a célula foi prejudicada, caracterizando uma lesão irreversível, a célula é levada à necrose ou apoptose dependendo do tipo de lesão Infarto agudo do miocárdio: vida toda com péssimos hábitos alimentares e sem fazer exercício, a artéria coronária fica frágil, ocorre aterosclerose. Assim, o calibre onde passa sangue oxigenado e com nutrientes que precisa chegar ao músculo cardíaco, é diminuído até ficar bloqueada, causando estresse devido a necessidade de maior contração do vaso sanguíneo para deslocar o sangue, acontecendo o infarto devido a necrose da parte do músculo cardíaco que não recebe oxigênio e nutriente. Não tem como restaurar a necrose, o tecido deixa de ser funcional e é substituído por tecido fibroso, que não possui função de UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 2 contração. Desse modo, há diminuição da capacidade de ejeção e pode ocorrer insuficiência cardíaca, chegando a ser incompatível com a vida. Angiogênese: formação de novos vasos ADAPTAÇÃO: lesão reversível • Metaplasia: substituição de tipo celular por outro, sendo mais viável para impedir dado maior ao tecido, impedindo característica do tecido • Hiperplasia • Hipertrofia: aumento da demanda do tecido • Atrofia • Autólise/heterólise • Desnaturação proteica • Degradação enzimática dos componentes celulares por enzimas da própria célula liberadas de lisossomos após a morte celular (autólise) • Desencadeada a partir de um evento acidental ou traumática, sendo sempre associada a patologia • Colapso e ruptura da célula: conteúdo celular extravasa para o meio extracelular, fazendo com que ocorra um processo inflamatório (heterólise) • Processo passivo, não requer energia => só destrói • Tamanho celular é aumentado (edema) • Núcleo sofre diferentes processos, podendo ser encontrado em picnose (pequeno denso), cariorrexe (fragmentado) e cariólise (dissolvido) • Membrana plasmática danificada • Conteúdo celular: digestão enzimática (lisossomos que digerem as células), podendo atravessar para fora da célula • É patológica, pois é a parte final da lesão celular irreversível • Maior via de morte celular na maioria das lesões, como caso de isquemia de exposição a toxinas (obstrução do fluxo sanguíneo), infecções CAUSAS: • Radicais livres querem se ligar a tudo pela frente (elétron livre) => causam danos a lipídios, proteínas e ao DNA • Agentes químicos e toxinas: aumenta permeabilidade mitocondrial (causa danos às moléculas importantes para a funcionalidade da mitocôndria) ou ativação de múltiplas enzimas celulares • Agressão à membrana (não tem como manter homeostase devido a perda de proteínas que mantém a funcionalidade da membrana, selecionando as moléculas que entram e saem) • Isquemia, anoxia NECROSE UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 3 MECANISMOS Interrompimento das funções vitais => menor produção de energia e síntese celular Hidrolases (proteases, lipases, glicosidases, RNAses e DNAases) são liberadas do lisossomo para o citosol devido ao rompimento de membrana, sendo capazes de digerir substratos celulares como proteínas, lipídios, RNA e DNA. => autólise Respostas ativadas pela alta concentração de cálcio no citoplasma que iniciam o processo de autólise Substâncias liberadas pelo rompimento da membrana desencadeiam um processo inflamatório TIPOS • Necrose de coagulação: tecido firme e pálido ou amarelado • Necrose liquefativa: tecidos celulares ficam mais amolecidos, desorganizados e até líquidos • Necrose caseosa: rodeada por processo inflamatório crônico tipo granulomatoso – macrófagos • Necrose gordurosa: observada no tecido adiposo próximo ao pâncreas (saponificação gordurosa) • Necrose gangrenosa: somatória de diversos eventos => necrose coagulativa e liquefativa UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 4 • Suicídio celular • Fisiológica, NÃO patológica • É programada e silenciosa => ocorre naturalmente => requer energia, pois é mais organizada e precisa de mais atividade enzimática • Formação de corpos apoptóticos • Apoptose => capsases • Não tem inflamação tecidual e nem rompimento de membrana • Contração e condensação das estruturas celulares • Fragmentação seguida de fagocitose por células vizinhas ou macrófagos residentes • Não ocorre autólise • Tamanho celular reduzido (encolhimento) • Núcleo é fragmentado em partículas • Membrana plasmática não se rompe, se mantendo intacta • O conteúdo celular também se mantém intacto, sendo liberado na forma de corpos apoptóticos • Sua função é fisiológica, pois é uma forma de eliminar células indesejadas e velhas CAUSAS: • FISIOLÓGICA: Embriogênese (sinaptogênese => formação de neurônios e morfogênese => formação de tecidos) => células de um feto mudam para um de adulto => vão mudando ❖ Sindactilia: erro em apoptose (é preciso fazer apoptose das células que unem os dedos, mas ocorre erros) Normal turnover celular Seleção tímica negativa Citotoxicidade mediada por célula ❖ Adulto: seleção tímica negativa de linfócitos => seleção negativa elimina os linfócitos T que reagem muito forte com as células apresentadoras do timo • PATOLÓGICA: Dano ao DNA: devido à hipóxia à radiação ou a fármacos citotóxicos Acúmulo de proteínas mal dobradas Ação dos linfócitos T citotóxicos em infecções virais e tumores MECANISMOS • Caspases ativam outras enzimas proteases, que degradam proteínas do citoesqueleto, lâminas nucleares, DNA, formando corpos apoptótico que serão fagocitados • Sem caspase não ocorre apoptose • Vias intrínsecas e extrínsecas ativam caspases • VIA INTRÍNSECA DE ATIVAÇÃO DE CASPASES: mitocondrial Aumento da permeabilidade intracelular Aumento de recrutamento de proteínas da família BCL => pró-apoptóticas e anti- apoptóticas (proteínas intracelulares) Aumento de recrutamento de proteínas sensoras, que detectam que precisam ter apoptose APOPTOSE UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 5 Quando tem falta de sinais de sobrevivência ou dano ao DNA, ocorre ativação dasproteínas sensoras 1. Proteína BH3 (proteínas sensoras) detecta dano celular (dano ao DNA, dobramento incorreto de proteínas, deficiência de fatores de crescimento, sinais de sobrevivência) e ativa proteínas pró-apoptóticas 2. Pró-apoptótica (Bax e Bak): quando são ativadas, alteram a permeabilidade mitocondrial e uma molécula chamada Citocromo C é extravasado para o citosol 3. A partir do extravasamento do citocromo C e de outras proteínas pró-apoptóticas, a caspase iniciadora (caspase 9) é ativada 4. Caspase iniciadora ativa caspases executoras, que “dá o comando” para várias proteínas, que degradam citoesqueleto, DNA, RNA etc. => formando os corpos apoptóticos 5. Corpos apoptóticos expressam na sua superfície moléculas que são ligantes (receptores), que são reconhecidos pelos fagócitos => fagocitam, então os corpos apoptóticos. Proteínas anti-apoptóticas (BCL2 e BCL-x): inibidoras de Bax e Bak e sequestra citocromo C => são ativadas quando está tudo certo (possuem estímulos necessários para sobrevivência como algum fator de crescimento ligado ao receptor). Assim, nenhum citocromo C é vazado da célula e não tem apoptose. Proteína p53 também ativam caspases, portanto também levam à apoptose UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO MEDICINA SBC – SABRINA JUTKOSKI 6 ❖ P53 são guardiãs do genoma ❖ Danos no DNA ativam a p53, levando a apoptose, removendo células mutadas ❖ Em situações normais, a proteína nuclear p53 ativa caspases através da ativação das proteínas sensoras e, consequentemente, bloqueio das proteínas anti-apoptóticas. ❖ Pessoas expostas a agentes químicos, físicos e biológicos são mais suscetíveis a danos do DNA (genotóxicos), em que a mutação no gene p53 está presente em 50% dos cânceres, resultando na inibição de apoptose em tumores malignos. • VIA EXTRÍNSECA DE ATIVAÇÃO DE CASPASES: Ativam receptores de morte localizados na membrana celular (como na de linfócitos TCD8) Ativação da via por Faz-FasL: ❖ Linfócitos T citotóxicos (LTc) expressam o ligante Faz-FasL quando as células são infectadas por vírus => ativação de caspases ❖ Perforinas liberadas pelo LTc também ativam caspases Regulada por receptores de TNF (fator de necrose tumoral): apoptose induzida por citocinas Não tem mitocôndria, nem citocromo C, nem proteína BH3 associadas a via 1. Desencadeia apoptose por meio de receptores externos 2. Quando esses receptores interagem com seu ligante, a via extrínseca é ativada 3. Receptores se ligam à caspase iniciadora (caspase 8 => determina via extrínseca, possibilitando saber o motivo da ativação 4. Caspase iniciadora ativam caspases executoras, que levam inativação de endonuclease e colapso do citoesqueleto, formando corpos apoptóticos, que são fagocitados
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