Aula 13 - A célula apoptóptica
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Aula 13 - A célula apoptóptica

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A célula apoptóptica

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s  Defi nir morte celular programada Diferenciar apoptose de necrose

 Listar e caracterizar as fases do processo de
apoptose e a sua base molecular

 Diferenciar as duas vias possíveis de morte por
apoptose

 Enumerar exemplos biológicos de ocorrência da
apoptose

 Enumerar exemplos de outros tipos de morte
celular programada

13AULA
Pré-requisito

Para acompanhar melhor esta aula,
você deverá rever as Aulas 13 e 14

de Biologia Celular I (Receptores de
membrana e princípios de sinalização

celular I e II) e também a Aula 1 de
Biologia Celular II

(O ciclo celular).

Biologia Celular II | A célula apoptóptica

210 C E D E R J

INTRODUÇÃO Em um organismo multicelular, as células possuem mecanismos fi nos de

controle para regular os processos de proliferação e sobrevivência, para crescer

e dividir (Aulas 1 e 2). O número de células presentes em um organismo é

muito bem regulado pela ação conjunta dos processos de proliferação e de

morte celular.

As células podem morrer de duas maneiras: acidental ou programada. Os

processos de morte não-acidental são promovidos e fi namente regulados por

proteínas sintetizadas pela própria célula que irá morrer. Tal “suicídio celular”

é chamado de MORTE CELULAR PROGRAMADA. Este processo pode ocorrer em

resposta a diversos sinais ambientais e é detectado, regulado e ativado por

um complexo sistema molecular.

Existem diversos tipos de morte celular programada. O primeiro tipo, e

também o mais comumente observado, é a APOPTOSE, que apresenta um

conjunto de características morfológicas e moleculares específi cas a serem

abordadas nesta aula. Também veremos como esse processo ocorre em

diversas etapas de nosso desenvolvimento e como falhas nessa função estão

relacionadas a algumas doenças.

AS CÉLULAS NASCEM, CRESCEM, REPRODUZEM-SE E...
MORREM!

Cada uma das células que convive em um organismo multicelular

é exposta a centenas de diferentes sinais ambientais. Receber e enviar

sinais é fundamental para a sobrevivência de qualquer célula (como foi

visto na Aula 13 de Biologia Celular I). A combinação destes sinais é

específi ca para cada tipo celular, e alguns deles levam a processos de

proliferação e diferenciação. Já a ausência de sinais (não apenas os de

proliferação) aciona uma maquinaria molecular que ativa um programa

de suicídio celular.

O nome morte celular programada deve-se ao fato de ser um

tipo de morte organizado e orquestrado pelo próprio genoma da célula.

Observa-se a ocorrência de morte celular programada mesmo em alguns

protozoários, e até acredita-se que nestes seres isto atue como um

mecanismo de controle populacional. Uma situação de superpovoamento

conduz à redução ambiental de nutrientes (ausência de sinais de

sobrevivência), e isso induziria uma diminuição populacional. Acredita-se

também que protozoários infectados por vírus podem suicidar-se para

MORTE CELULAR
PROGRAMADA

Processo celular ativo
que leva à morte
celular. Geralmente
ocorre em resposta a
fatores ambientais ou
a danos fi siológicos
detectados
pela célula.

APOPTOSE

Tipo de morte
celular programada
caracterizada
por mudanças
morfológicas
específi cas. O nome
vem do grego
antigo e signifi ca
queda de folhas ou
pétalas. A apoptose é
observada em células
de metazoários,
incluindo plantas
e animais, com
genes específi cos
responsáveis pela
expressão de proteínas
essenciais para o
processo.

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CARL VOGT
(1817-1895)

Naturalista suíço,
árduo defensor das

idéias de Darwin,
foi o primeiro reitor

da Universidade
de Genebra, onde

trabalhou com
histologia animal

comparada, geologia,
entre outros assuntos.

Foi o primeiro
a descrever os

sifonóforos. Saiba
mais sobre Vogt

e sua obra no site
www.darse.org/

images/ portrait_
vogt.jpg

evitar que a infecção se alastre para o restante da população. De uma

maneira altruísta ou defensiva, os microorganismos foram os primeiros

a utilizar mecanismos de morte celular programada.

Historicamente, a morte celular programada foi descrita no século

XIX por CARL VOGT. Ele observou “destruição celular” no desaparecimento

da notocorda e no surgimento das vértebras em uma espécie de anuro.

Hoje sabemos que esta “destruição celular” é fruto de mecanismos de

morte celular programada. Em 1863, AUGUST WEISMANN, pesquisando

o desenvolvimento embrionário de moscas, descreveu o processo de

“histólise”: células mortas extremamente vacuolizadas, com núcleos

condensados. Naquela época não se deu muita atenção a estas observações,

e o tempo passou.

Em 1972, o patologista australiano ANDREW WYLLIE e seus

colaboradores descreveram pela primeira vez um processo de morte

celular programada, que foi então chamado apoptose. Este tipo de

morte celular, por ser o mais importante e mais bem descrito, será o

objeto principal de estudo desta aula. Mas não

podemos ter pressa! Antes disso, precisamos

diferenciar a apoptose do principal tipo de

morte acidental celular: a NECROSE.

NECROSE

Também conhecida
como morte celular

acidental, é fruto
de um dano externo

– lesão por agente
químico ou físico –

à célula. Não ocorre
a expressão de

moléculas específi cas
para este processo.

AUGUST WEISMANN
(1834-1914)

Biólogo alemão,
trabalhou

principalmente com
embriologia de

insetos e crustáceos.
Foi um dos

primeiros cientistas
a discordar das

idéias de Lamarck,
mostrando que os

caracteres adquiridos
não são herdados.
Saiba mais no site

www.nceas.ucsb.edu/
~alroy/lefa/

Weismann.html

ANDREW WYLLIE

Patologista
australiano,

chefe do
Departamento

de Patologia da
Universidade

de Cambridge
(Inglaterra), criador
do termo apoptose.

A DIFERENÇA ENTRE SUICÍDIO E
ASSASSINATO (APOPTOSE VERSUS
NECROSE)

Didaticamente, consideramos a

existência de duas vias primárias que levam

células a morrer. O processo relacionado

à morte celular não programada mais

conhecido é a necrose. Este tipo de morte

celular ocorre quando as células recebem algum

tipo de injúria, seja ela química ou física,

causada sempre por agentes externos. Exemplos

de necrose são observados quando células são

expostas a condições extremas de temperatura,

falta de oxigênio (isquemia), traumas físicos, entre

outros. É importante lembrar que a necrose não é

Biologia Celular II | A célula apoptóptica

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um processo mediado pela ativação de proteínas específi cas, como

na apoptose. A morte necrótica é geralmente catalisada por enzimas

lisossomais e pelo rompimento das organelas celulares. Além disso, a

morte celular por necrose geralmente atinge várias células ao mesmo

tempo, em uma mesma região (diferentemente da apoptose), já que

os agentes causadores de necrose geralmente atingem grandes áreas

celulares.

A morte necrótica (Figura 13.1) caracteriza-se inicialmente pela

perda da integridade da membrana plasmática após o trauma. Este fato

Figura 13.1: (a) Seqüência da morte celular por necrose.

(b) Seqüência da morte celular por apoptose.

a b

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permite que ocorra uma abrupta e brutal entrada de água no interior

da célula, resultando em um inchaço da célula e de suas organelas. Com

a continuidade deste processo, as organelas rompem-se e extravasam

no interior do citoplasma seus constituintes. Como resultado, a célula

começa a sofrer um processo de autodigestão, no qual enzimas estocadas

em organelas específi cas como endossomas e lisossomas começam a

degradar os constituintes citoplasmáticos. Esta degradação, somada

à contínua entrada de água, acarreta a ruptura total da membrana

plasmática e o posterior extravasamento dos constituintes citoplasmáticos

no meio extracelular (Figura 13.2). Estes conteúdos internos da célula

(que normalmente nunca estão no meio extracelular) induzem a invasão

de células fagocíticas