Apoptose

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Apoptose
 Luana Rocha Vale - Medicina - UNIFACS
 Processos Celulares e Moleculares - Biologia Celular
 O QUE É A APOPTOSE
A Apoptose é a morte celular programada.
Ela é extremamente importante para a 
manutenção da homeostase do corpo.
É regulada pela: 
Proliferação → Diferenciação → Morte Celular
 LONGEVIDADE DAS CÉLULAS
→ Existem 210 tipos de células diferentes.
→ As células lábeis (que estão em tecidos que se renovam constantemente) vão ter uma 
taxa de apoptose muito alta: cerca de 510¹¹ de células sanguíneas morrem por dia
→ Os neutrófilos vivem de 67 horas na circulação
 CÉLULAS QUE SERÃO ENCAMINHADAS PARA A APOPTOSE
→ Células incapazes de receber sinais de sobrevivência e/ou capazes de receber sinais de 
morte. Quando uma célula não consegue mais responder à sinais externos e ao comando e 
estímulos do organismo precisam morrer, pois indicam um perigo, uma célula defeituosa.
→ Células que não podem reparar uma lesão adequadamente. Quando uma célula não 
consegue reparar uma lesão ela precisa morrer, pois, se essa célula se dividir, gerará duas 
células com problemas. 
OBS.: Nesse caso, a proteína P53 - uma supressora tumoral - irá encaminhar essa célula 
para a apoptose.
→ Células que não tem mais contato com a membrana basal. Ex: tecido epitelial
Caminho para a morte celular:
Hormônios, citocinas TNF, radiação → Ativação de um programa genético de suicídio → 
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MORTE
 MORTE CELULAR EM DIFERENTES PROCESSOS BIOLÓGICOS
Durante o desenvolvimento embrionário, dentro 
da barriga da mãe, o feto possui uma espécie de 
membranas entre os dedos, que são eliminadas 
através da morte programada.
As vezes, esse processo falha, e a 
criança nasce com os dedos juntos → 
sindactilia.
 MORTE CELULAR PATOLÓGICA
Quando ocorre um descontrole da apoptose tem-se uma situação patológica.
Doenças degenerativas:
Se esse descontrole ocorre com um 
excesso de apoptose em células 
neurológicas, por exemplo, tem-se um 
problema, já que essas células não são 
repostas com facilidade. 
Câncer:
Já uma inibição da apoptose e aumento da 
proliferação das células, pode ser fator 
desencadeante para um câncer. 
Normalmente, células com muita exposição 
a radiação, ou a tração, são mais 
suscetíveis ao câncer.
 NECROSE
A Necrose é um processo passivo (independente de ATP e 
acidental, caracterizado por uma destruição massiva da célula ou 
de um tecido - rompendo a membrana e liberando seus 
componentes internos - que vai gerar um processo inflamatório.
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→ Suas causas são fisiológicas, como: 
isquemia (obstrução arterial) 
traumatismo graves
agentes infecciosos (fungos, bactérias e vírus).
→ Os processos necróticos, por estarem quase sempre atrelados à processos inflamatórios, 
pode ser caracterizado como um processo em efeito dominó. Por exemplo: uma célula de 
um tecido entra em necrose, e gera sinais moleculares que indicam que as outras também 
devem entrar em necrose. Com isso a necrose avança de uma célula para um tecido.
 DIFERENÇA ENTRE NECROSE X APOPTOSE
→ Na necrose, há o extravasamento do conteúdo intracelular/rompimento da membrana, e 
isso gera um processo inflamatório. Além disso, ela é rápida e acidental e não tem gasto de 
ATP.
→ A apoptose, por outro lado, é um processo limpo, que não gera inflamação e não há 
extravasamento. Ela é programada, lenta e não acidental, com gasto de ATP.
 EXEMPLO DE DOENÇA EM QUE A NECROSE ESTÁ ENVOLVIDA 
→ Peste negra/bubônica.
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 COMO ACONTECE A APOPTOSE 
A apoptose é um processo lento que não há extravasamento de conteúdo celular.
É um modo de autodestruição celular 
que requer energia e síntese proteica 
(antagônico ao processo de mitose)
→ Há a fragmentação de partes das 
células em vesículas apoptóticas. 
(essas vesículas irão ser digeridas 
depois por fagocitose.)
PROCESSO DE APOPTOSE
 A célula começa a modificar sua morfologia e se torna 
amorfa/sem forma.
 Os componentes internos começam a se degradar
 O núcleo se torna picnótico/framentado
 Os componentes celulares são todos internalizados em 
pequenas vesículas, chamadas de corpos apoptóticos 
(pequenos fragmentos membranares contendo o que restou do 
conteúdo celular). OBS.: Esse englobamento dos corpos 
apoptóticos é feito por alguma célula fagocitária, como os 
macrófagos.
 IMPORTÂNCIA DA APOPTOSE
A apoptose é importante em vários processos fisiológicos, como: 
→ o desenvolvimento embrionário, a formação dos órgãos
→ a reciclagem celular na idade adulta
→ a seleção tímica negativa: o timo precisa da seleção negativa para permitir o controle de 
linfócitos que possuem receptores anti-próprios. Essa seleção resulta da interação das 
células T imaturas com ligantes específicos dentro do timo. Essa seleção acontece por 
apoptose: as células T que forem auto reativas (que irão reagir contra o próprio indivíduo) 
serão induzidas a apoptose.
Essa seleção é muito realizado por linfócitos TCD8 (citolíticos), que ao encontrar uma 
célula infectada desencadeiam um mecanismo de sinalização que estimula a apoptose.
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Obs.: um defeito no funcionamento desses linfócitos pode causar doenças autoimunes e 
neurodegenerativas, como HIV e osteoporose.
 FASES DA APOPTOSE 
Fase de iniciação: ocorre o estímulo 
(externo ou interno); quando o estímulo é 
interno, é um processo controlado pela 
mitocôndria
Fase efetora: as enzimas que atuam no 
processo apoptótico vão degradar os 
componentes celulares
Fase de degradação: a célula começa a se 
modificar por conta da degradação dessas 
enzimas; a modificação do núcleo é 
evidente.
 VIAS DA APOPTOSE 
Como funcionam essas vias?
 Se o organismo identifica algum problema, o 
linfócito TCD8 se liga ao receptor de morte e 
o ativa, para que a célula entre em apoptose.
 A própria célula também pode identificar que 
tem um problema e induzir a ativação e 
liberação de proteínas pró apoptóticas que 
estimulam o suicídio celular.
Obs.: Essas proteínas estão relacionadas com a 
mitocôndria e a principal delas é o Citocromo C. 
Via membranar ou extrínseca: 
membranar → porque o receptor de morte fica na membrana
extrínseca → porque é uma indução exógena (vem de fora 
para dentro)
O receptor de morte (ou receptor FAS é um receptor 
transmembrana que se liga a moléculas peptídicas 
chamadas de ligante de FAS. Esses ligantes vão ativar o 
receptor e induzir os mecanismos apoptóticos e ativar 
enzimas apoptóticas chamadas de Caspases, que tem a 
função de clivagem = cortes/segmentações. 
Obs.: quem manda o ligante para a célula é uma outra célula.
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→ A Caspase que se liga ao receptor FAS é a Caspase-8; ela 
é uma caspase indutora/iniciadora (aquela que induz outras 
caspases efetoras a fazerem a clivagem). 
→ A Caspase-8 fica ativa quando ela faz a autoclivagem 
(remove um fragmento da sua própria estrutura que tem a 
função de deixá-la inativa). Quando está ativa, ela vai ativar 
outras caspases efetoras que vão, de fato, fazer as 
clivagens.
💡 → Caspases iniciadoras: clivam elas mesmas e 
ativam as outras 
→ Caspases efetoras: clivam partes da célula.
Via mitocondrial ou intrínseca: 
Utiliza a mitocôndria como 
desencadeadora do processo 
apoptótico. 
→ A própria célula pode produzir 
proteínaspró apoptóticas que 
estimulam o processo de morte.
→ Não depende de fatores externos 
do organismo para acontecer.
A mitocôndria, para ativação da 
via intrínseca, vai aumentar sua 
permeabilidade celular e vai fazer 
com que haja a liberação de 
algumas proteínas que estão no 
seu interior, como o Citocromo C, 
que é uma proteína pró 
apoptótica.
→ O Citocromo C vai para o citosol e lá ele vai se 
associar as proteínas Caspase-9 e Apaf-1 as 3 
juntas vão formar um complexo proteico chamado 
de Apoptossomo. 
→ É o Apoptossomo que vai induzir a ativação de 
caspases efetoras, como a Caspase-3
Existem várias formas e possibilidades de 
liberação do Citocromo-C da mitocôndria e, 
consequentemente, ativação da via intrínseca: 
Aumento da permeabilidade
Ruptura específica da membrana mitocondrial 
externa
Via intrínseca e formação do Apoptossomo.
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Canais condutores específicos para liberação 
do Citocromo-C ativados
Abertura e ativação de poros através de 
proteínas membranares
💥 Na via extrínseca, outro tecido ou célula que regula a apoptose de uma célula. 
Já na intrínseca, a própria célula que regula a sua apoptose.
 AS VIAS PODEM CONVERGIR
Nesses casos, a apoptose será maximizada.
No caso da imagem ao lado, começa com a 
via extrínseca: o Receptor FAS ativa a 
CASPASE8, que ativa proteínas 
mitocondriais, como a TBID, que passa 
para a via intrínseca e estimula a 
mitocôndria liberar o Citocromo-C, através 
das proteínas BAX.
💥 OBS.: Sempre será a via extrínseca 
induzindo a via intrínseca, nunca o 
contrário. 
Proteínas Pró-
apoptóticas: proteínas 
que estimulam a apoptose. 
EX: Citocromo C + BAX + 
APAF1 + CASPASE.
Proteínas Anti-
apoptóticas: inibem a 
apoptose, através da 
tentativa de inibir as 
proteínas pró-apoptóticas 
EX proteínas IAPs.
💥 Obs.: As IAPs também sofrem regulação: no 
organismo há um equilíbrio entre proteínas PRÓ e 
ANTIAPOPTÓTICAS, onde uma regula a outra para 
chegar na homeostase.
Formas de liberação do Citocromo-C da 
mitocôndria
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 FAMÍLIA DAS CASPASES
As Capases são chamadas assim porque 
são enzimas que clivam proteínas quando 
identificam o aminoácido Cisteína e fazem 
essa clivagem na região da Asparagina (ou 
ácido aspartico). 
Caspases = cysteine-aspartic-proteases
Elas vão ativar endonucleases e isso vai 
permitir a fragmentação do material 
genético DNA.
Elas tem 2 subunidades: uma grande e uma 
pequena, que também são nomeadas como: 
um domínio principal e um regulatório, 
chamado de pró domínio.
→ O domínio regulatório é clivado quando 
elas são ativadas.
Existem caspases:
iniciadoras: que fazem auto-clivagem e 
se auto-ativam, iniciando a cascata de 
apoptose e ativando as caspases 
efetoras.
efetoras: clivam outras proteínas 
 FAMÍLIA DA PROTEÍNA Bcl-2 = ONCOPROTEÍNA ANTIAPOPTÓTICA
A proteína Bcl-2 vem de uma família de 
diversas proteínas, tanto Anti-apoptóticas 
(citosol) quanto Pró-apoptóticas 
(mitocôndria).
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→ Os cientistas descobriram que a Bcl-2 é 
Anti-apoptótica e que, para um tumor se 
estabelecer, ele precisa bloquear a 
apoptose, que é justamente o que a Bcl-2 
faz.
→ Eles também perceberam que quando a 
proteína Bcl-2 está aumentada, a chance de 
um indivíduo desenvolver um câncer é 
50% maior, pois a célula não recebe os 
estímulos para apoptose e ela vive mais do 
que deveria viver.
→ Dessa forma, lidar com essa proteína é 
um passo a mais para desenvolver um 
tratamento para o câncer.
 TÉCNICAS PARA ANÁLISE DA APOPTOSE
ANEXINA5
A Anexina é um corante com fluorófaro 
verde, que fica exposto na superfíce da 
célula.
A técnica da Anexina-5 é baseada na 
Fosfatil glicerina
ELETROFORESE OU CLIVAGEM DO DNA
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Uma das formas de identificar o material 
genético degradado é fazendo a 
eletroforese. 
Como na apoptose há a clivagem do DNA, 
posso analisar o material genético e ver se 
houve ou não apoptose. 
No caso, houve apoptose nas amostras 2 e 
6.
MICROARRANJOS
Esse método vê a expressão gênica (análise 
do DNA e RNA das células)
Aumento de proteínas apoptóticas = célula 
em apoptose. E vice-versa.
Cor laranja: gene muito expresso. (célula 
em apoptose) 
Cor verde: pouco expresso. 
Cor amarela: expressão normal.
verde ou amarelo = não está em apoptose.