Apoptose: Programa de Suicídio Celular

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Resumo realizado por Yasmin Duarte (@yasduarte.md) 
 
Robbins p. 114 
 
APOPTOSE E ACÚMULOS INTRACELULARES 
✓ É uma via de morte celular induzida por um 
programa de suicídio que ativam enzimas que 
degradam seu próprio DNA 
✓ As células apoptóticas se quebram em 
fragmentos, chamados corpos apoptóticos que 
contêm porções do citoplasma e núcleo 
✓ A membrana plasmática permanece intacta, 
mas sua estrutura é alterada de tal forma que 
seus fragmentos ficam “saborosos” aos fagócitos 
✓ A célula e seu conteúdo são rapidamente 
devorados para evitar uma resposta inflamatória 
no meio 
 
CAUSAS DA APOPTOSE 
 Eliminar células indesejáveis, velhas ou 
potencialmente prejudiciais. No entanto, 
também pode ser um evento patológico 
SITUAÇÕES FISIOLÓGICAS 
 Destruição programada de células durante a 
embriogênese 
 Involução de tecido hormônios-dependentes sob 
privação do hormônio. Exemplo: células 
endometriais na menstruação 
 Perda celular em populações celulares 
proliferativos. Exemplo: linfócitos imaturos na 
medula e timo 
 Eliminação de linfócitos autorreativos 
potencialmente nocivos 
 Morte de células normais que já tenham 
cumprido sua atividade funcional 
SITUAÇÕES PATOLÓGICAS 
 Dano ao DNA: radiação, medicamentos 
antineoplásicos citotóxicos e hipóxia podem lesar 
o DNA diretamente ou através de produção de 
radicais livres 
 Acúmulo de proteínas mal dobradas: mutações 
levam a proteínas mal dobradas que culminam 
em um estado de estresse do RE 
 Morte celular em infecções: ocorre 
principalmente em virais, onde a apoptose é 
induzida pelo vírus ou pela resposta imune do 
hospedeiro. Em relação a essa resposta, tem-se a 
indução por linfócitos T citotóxicos que buscam 
eliminar os reservatórios de infecção. O mesmo 
mecanismo é realizado em tumores e na rejeição 
celular de transplantes 
ALTERAÇÕES MORFOLÓGICAS 
 RETRAÇÃO CELULAR: célula menor em tamanho, 
citoplasma denso e organelas compactadas 
 CONDENSAÇÃO DA CROMATINA: 
característica mais marcante. Cromatina se 
agrega perifericamente. O núcleo se rompe, 
produzindo dois ou mais fragmentos 
 FORMAÇÃO DE BOLHAS CITOPLASMÁTICAS E 
CORPOS APOPTÓTICOS: primeiro as bolhas 
superficiais extensas e depois os corpos 
apoptóticos envoltos por membrana 
 FAGOCITOSE: os corpos apoptóticos são 
ingeridos por fagócitos e degradados por suas 
enzimas lisossômicas. As membranas plasmáticas 
permanecem intactas até os últimos estágios, 
quando se tornam permeáveis aos solutos 
normalmente retidos 
 AS células apoptóticas aparecem como massas 
ovais ou redondas, de citoplasma intensamente 
eosinófilo 
 
 
MECANISMOS DA APOPTOSE 
 Resulta da ativação de enzimas chamadas 
caspases (proteases de cisteína) 
 Essas caspases existem como pró-enzimas 
inativas ou zimogênio e devem sofrer clivagem 
enzimática 
 A presença de caspases ativas constitui um 
marcador de células 
 Pode ser dividido em duas fases: fase de 
iniciação e fase de execução 
 
VIA INTRÍNSECA (MITOCONDRIAL) 
 É o principal mecanismo de apoptose 
Retração
Condensação 
da cromatina
Bolhas e corpos 
apoptóticos
Fagocitose
Some a 
membrana
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APOPTOSE E ACÚMULOS INTRACELULARES 
 Ocorre pelo aumento da permeabilidade da 
membrana mitocondrial externa e a consequente 
libertação de moléculas indutoras de morte 
 Em especial o citocromo c e outras proteínas pró-
apoptóticas quando liberado para o citoplasma, 
iniciam o programa de suicídio da apoptose 
 A liberação dessas proteínas é controlada pela 
família BCL2 de proteínas 
 Os membros da família BCL podem ser divididos 
em 3 grupos com base na sua função 
 Antiapoptótico: BCL2, BCL-XL e MCL1. São 
proteínas que vivem na MME, bem como no 
citosol e nas membranas do RE. Por manter a 
MME, elas impedem a saída do citocromo c e de 
outras proteínas 
 Pró-apoptótico: BAX e BAK. Após sua ativação, 
elas aumentam a permeabilidade da MME, eles 
formam um canal na MME, permitindo a 
liberação do citocromo c 
 Sensores: BAD, BIM, BID, Puma e Noxa. Sensores 
de estresse celular e de danos (apenas-BH3) 
 Os fatores de crescimento estimulam a produção 
de proteínas antiapoptóticas 
 Quando há lesão ou proteínas mal dobrada, os 
sensores são ativados pelas somente-BH3 e 
ativam a BAX e BAK, que formam oligômeros que 
se inserem na MM, permitindo que proteínas da 
MMI saiam para o citoplasma 
 As proteínas somente-BH3 também se ligam a 
BCL2 e BCL-XL, bloqueando sua função. Ao 
mesmo tempo, a síntese desses antiapoptóticos 
diminui 
 A liberação para o citoplasma de várias 
proteínas mitocondriais podem ativar a cascata 
de caspases 
 Uma vez liberado no citosol, o citocromo c liga-se 
a uma proteína chamada APAF-1 (fator ativador 
de apoptose-1) e forma o apoptossomo . Esse 
complexo é capaz de se ligar à caspase-9 que 
cliva uma caspase-9 adjacente e assim se 
autoamplifica. A ativação de outras pró-
caspases medeiam a fase de execução da 
apoptose 
 Outras proteínas como Smac/Diablo entram no 
citoplasma, onde se ligam a proteínas que 
funcionam como inibidores fisiológicos da 
apoptose, neutralizando-as. São chamados de 
IAPs e sua função é bloquear a ativação das 
caspases 
 Assim, a neutralização dos IAPS permite o início 
de uma cascata de caspases (forma do 
organismos de reverter a apoptose, mesmo após 
o disparo) 
 
VIA EXTRÍNSECA 
 Iniciada por receptor de morte 
 Também chamada de Via Fas 
 Esses receptores são membros da família do 
receptor TNF que contêm um domínio chamado 
de domínio de morte, pois é essencial para a 
entrega de sinais apoptóticos 
 Os mais conhecidos são: TNF tipo 1 e Fas (CD95) 
 O ligante de Fas é o Fas ligante (FasL) que é 
expresso em células T que reconhecem 
antígenos próprios e alguns linfócitos T citotóxicos 
 Quando o FasL se liga ao Fas, três ou mais 
moléculas de Fas se unem e seus domínios de 
morte formam um sítio de ligação para uma 
proteína quetambém contem um domínio de 
morte, a FADD 
 Esta, por sua vez, liga-se a uma forma inativa de 
caspase-8, ativando-a. Sua ativação cliva outras 
caspase-8, tornando-as ativas 
 Essa via pode ser inibida por uma proteína 
denominada FLIP, a qual se liga à pró-caspase-8, 
mas não pode clivar nem ativa-la porque lhe 
falta um domínio de protease 
 A ativação combinada de ambas as vias desfere 
um golpe fatal nas células 
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APOPTOSE E ACÚMULOS INTRACELULARES 
 
FASE DE EXECUÇÃO 
 As duas vias convergem para uma cascata de 
ativação de caspases que medeiam a fase final 
da apoptose 
 A via mitocondrial conduz à ativação da 
caspase iniciadora-9 e a via do receptor de 
morte às caspases iniciadoras-8 e 10 
 As caspases executoras como as caspases-3 e 6 
clivam um inibidor de uma DNase citoplasmática, 
tornando-a ativa. Esta enzima induz a clivagem 
do DNA 
 As caspases degradam os componentes 
estruturais da matriz nuclear, promovendo a 
fragmentação do núcleo 
REMOÇÃO DE CÉLULAS MORTAS 
 A formação de corpos apoptóticos quebra as 
células em fragmentos diminutos que são 
comestíveis aos fagócitos 
 Em células saudáveis, a fosfatidilserina está 
presente no folheto interno da membrana 
plasmática, mas nas células apoptóticas, ele se 
move para fora e é expresso na camada externa, 
onde é reconhecido por macrófagos 
 As células que estão morrendo secretam fatores 
solúveis que recrutam os fagócitos 
 Alguns corpos apoptóticos são revestidos por 
trombospondina, uma glicoproteína que é 
reconhecida pelos fagócitos e os próprios 
macrófagos podem produzir proteínas que se 
ligam às células apoptóticas 
 Corpos apoptóticos também podem se revestir 
com anticorpos naturais e proteínas no sistema 
complemento, principalmente C1q 
 Inflamação ausente! 
 
CORRELAÇÕESCLÍNICAS 
PRIVAÇÃO DE FATOR DE CRESCIMENTO 
 A apoptose é iniciada pela via intrínseca 
(mitocondrial) e é atribuível à diminuição de 
síntese de BCL2 e BCL-XL e ativação de BIM 
DANO AO DNA 
 Radiação ou agente quimioterápicos 
 Envolve o gene supressor de tumor TP53 
 A proteína p53 acumula-se quando o DNA é 
lesado e interrompe o ciclo celular 
 Contudo, se o dano for muito grande para ser 
reparado com sucesso, a p53 desencadeia a 
apoptose 
 Quando o TP53 sofre mutação ou está ausente, 
as células não sofrem apoptose mediada por p53 
e sovrevivem 
 P53 funciona como interruptor de “vida ou morte” 
PROTEÍNAS MAL DOBRADAS 
 As chaperonas no RE controlam o dobramento 
correto de proteínas. Quando elas estão mal 
dobradas, elas desencadeiam respostas que são 
chamadas resposta à proteína não dobrada. 
Essa resposta ativa as vias de sinalização que 
aumentam a produção de chaperonas, acentua 
a degradação proteossômica de proteínas 
anormais e lentifica a tradução de proteínas 
 A célula ativa as caspases e induz a apoptose. 
Esse processo é conhecido como estresse do RE 
 A privação de glicose e oxigênio e estímulos 
como o calor resultam nessas proteínas 
APOPTOSE INDUZIDA PELA FAMÍLIA DE 
RECEPTORES DO TNF 
 Eliminação de linfócitos que reconhecem 
autoantigênicos e mutações que afetam o Fas 
ou o FasL 
APOPTOSE MEDIADA POR LINFÓCITOS T 
CITOTÓXICOS 
 Quando ativados, os CTLs secretam perforina, 
uma molécula que forma um poro 
transmembrana que promove a passagem de 
grânulos do CTL contendo serina-proteases 
chamadas de granzimas 
 Essas granzimas clivam proteínas em resíduos de 
aspartato e assim atiam caspases 
 Assim, matam células-alvo, induzindo 
diretamente a fase efetora da apoptose 
DISTÚRBIOS ASSOCIADOS À APOPTOSE 
DESREGULADA 
 Distúrbio associados à apoptose defeituosa e 
aumento da sobrevida celular: uma taxa baixa 
de apoptose permite a sobrevida de células 
anormais. Como discutido, as células que contem 
mutações no gente TP53 são suscetíveis a 
mutações cumulativas. A apoptose impediria que 
isso ocorresse 
 Distúrbios associados ao aumento da apoptose e 
à morte celular excessiva: perda de células que 
incluem (1) doenças neurodegenerativas, 
gerando proteínas mal dobradas e (2) lesão 
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APOPTOSE E ACÚMULOS INTRACELULARES 
isquêmica, como infarto do miocárdio e (3) morte 
de células infectadas por vírus 
ANOTAÇÕES ADICIONAIS 
 Acontece célula a célula (diferente da necrose, 
que acontece em tecidos) 
 Geralmente tem um quadro inflamatório 
associado. A resposta inflamatória desencadeia 
uma apoptose, e não o contrário 
 Dependendo do tipo de agente, as vias 
intrínseca e extrínseca se unem 
 Vírus e neoplasias: vias extrínsecas 
 Dano ao DNA, dano mitocondrial: via intrínseca 
 Importância da BCL-2 
 Outras proteínas que extravasam além do 
citocromo c: Smac, AIF, OMI, End. 
 O tumor que tem BCL-2 alto (visto em exames) é 
evasivo de apoptose 
 IAP funciona até a fase de execução. Depois 
disso, as caspases atuam 
 A FLIP é importante: HIV é capaz de sintetizá-la e 
evitar que ocorra apoptose em suas células 
 Liquen plano: apoptose em camada basal com 
infiltrado inflamatório rico em linfócitos 
 Lúpus: quadro de inflamação com 
transformação fibrinoide 
 Célula retraída, eosinófila, 
com um halo em volta 
 O disparo para cada célula é individual, por isso 
só existe na intrínseca 
 
 
 
 
 
 Apoptose Necrose 
Ocorrência Células 
individuais 
Áreas teciduais 
Adesão 
intercelular 
Perda 
precoce 
Perda tardia 
Organelas 
citoplasmáticas 
Tumefação 
discreta 
Tumefação precoce e 
intensa 
Liberação de 
enzimas 
Ausente Presente 
Cromatina Compactação 
junto à 
membrana 
Grumos grosseiros e de 
limites imprecisos 
Fagocitose por 
células vizinhas 
Presente Ausente 
Inflamação Não é 
estimulada 
Estímulo intenso 
Formação de 
cicatrizes 
Inexistente Possível 
Fragmentação 
do DNA 
Internucleossômi
ca 
Aleatória 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumo realizado por Yasmin Duarte (@yasduarte.md) 
 
Robbins p. 114 
 
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