A apoptose, também conhecida como “morte celular programada”, é um processo no qual a célula, quando destinada a ser destruída, ativa enzimas que irão degradar seu DNA e as proteínas nucleares e citoplasmáticas.
Além disso, também é válido salientar que, diferente da necrose, nem sempre a apoptose é um processo patológico, sendo totalmente necessária na fisiologia do organismo em diversas situações.
Aprenda como funciona esse processo, seus mecanismos e aspectos microscópicos!
Apoptose em situações fisiológicas
Geralmente, a apoptose ocorre em situações fisiológicas. Alguns exemplos são:
- Com o fim da lactação pela suspensão do estímulo hormonal, nas glândulas mamárias, as células dos ácinos que atuaram na produção do leite entram em apoptose, restando somente as células dos ductos mamários
- Desprendimento das células endometriais durante o ciclo menstrual, também pela suspensão do estímulo hormonal
- Destruição celular durante a embriogênese
- Morte de células que já tenham cumprido sua função, como os neutrófilos na fase inflamatória aguda
- Destruição de linfócitos com grande potencial nocivo, objetivando impedir reações dele contra os tecidos do próprio organismo
Apoptose em situações patológicas
Além disso, ela também ocorre em situações patológicas, como:
- A apoptose induzida pela lesão do DNA por radiação, drogas anticâncer, extremos de temperatura e hipóxia. Nessas situações, os mecanismos lesionais vencem os mecanismos de reparo. Assim, acaba sendo necessário o processo apoptótico para impedir mutações no material genético lesado
- Situações de estresse no retículo endoplasmático (RE), nas quais, devido a mutações genéticas ou fatores extrínsecos (ex: ação de radicais livres), proteínas são dobradas na sua síntese, sendo acumuladas de maneira excessiva no RE
- Destruição de células infectadas, em infecções virais, pelo próprio vírus ou pelos mecanismos imunológicos do organismo hospedeiro
- A apoptose de fibras musculares lisas arteriais, devido à aterosclerose ou à hipertensão arterial
- A apoptose de células miocárdicas devido à miocardite chagásica, uma complicação da Doença de Chagas
Mecanismos envolvidos no processo apoptótico
A apoptose tem como principal mecanismo a ativação das caspases. As caspases possuem cisteína no seu sítio ativo e são responsáveis por clivar proteínas com resíduos de ácido aspártico. Essas proteases são produzidas como pró-caspases, sendo ativadas pelo desligamento de uma molécula inibidora ou pela clivagem de proteínas no sítio com ácido aspártico. Nos seres humanos, são conhecidos 12 tipos de caspases, mas as que são mais envolvidas no processo apoptóticos são as caspases 8 e 9.
A ativação dessas proteases essenciais no processo de apoptose é um efeito da ocorrência de duas vias:
- Via mitocontrial
- Extrínseca
Via Mitocondrial/Intrínseca
Quando as mitocôndrias são lesionadas por agentes (ex: lesão do DNA, radicais livres, produção dobrada de proteínas), a permeabilidade da sua membrana externa é aumentada. Isso acaba levando à liberação do citocromo C, ativador da caspase 9, e de proteínas mitocondriais, como a SMAC (segundo ativador mitocondrial de caspases), que inibe as proteínas da família IAC (inibidora das proteínas apoptóticas), para o citosol.
Essa liberação de fatores pró-apoptóticos é gerada pela ativação de sensores da família Bcl-2. Esses sensores são conhecidos como proteínas BH3, que ativam membros das famílias Bax e Bak. Com essa ativação há formação de canais pelos quais serão liberados o citocromo C e as proteínas mitocondriais que estimularão a apoptose.
Além disso, esses sensores também são responsáveis por inibir as proteínas antiapoptóticas Bcl-2 e Bcl-xL. A consequência de todos esses processos é a ativação das caspases, levando à fragmentação do núcleo.
Via Extrínseca/“Receptor de morte”
Muitas células expressam moléculas que ativam a apoptose. Essas moléculas são chamadas de “receptores de morte”, sendo a maior parte membros da família do TNF (fator de necrose tumoral). O TNF possuem um “domínio de morte” conservado, responsável por controlar a interação com outras proteínas relacionadas com o processo apoptótico.
O receptor mais envolvido é a proteína Fas, ativada pelo ligante do Fas. É uma proteína expressa, principalmente, na membrana dos linfócitos T ativados. Quando essas células reconhecem as moléculas de Fas, essas são ligadas, resultando no recrutamento e ativação da caspase 8.
As formas ativas das caspases desencadeantes 8 e 9 são sintetizadas e responsáveis pela clivagem de outras caspases, chamadas de executoras. Consequentemente, são ativadas as nucleases, cuja função é degradar as proteínas nucleares e o DNA. Além de ativar essas enzimas que irão, aos poucos, destruindo o núcleo, as caspases degradam componentes da matriz nuclear e do citoesqueleto, gerando a divisão das células em pequenos fragmentos, conhecidos como corpos apoptóticos, que atraem os fagócitos (através da fosfatilsiderina no folheto externo da membrana), finalizando o processo de apoptose.
Imagem 1: Mecanismos da apoptose: as vias intrínseca e extrínseca são essenciais para a ativação das caspases e a consequente fragmentação celular e formação dos corpos apoptóticos que serão fagocitados.
Aspectos microscópicos da apoptose
Na microscopia do processo apoptótico, podem ser encontrar os seguintes aspectos:
- Condensação e agregação da cromatina
- Cariorrexe: processo de fragmentação e dispersão nuclear no citoplasma
- Retração dos corpos celulares que, posteriormente, irão virar brotos citoplasmáticos e serão fragmentados em corpos apoptóticos
Imagem 2: Células apoptóticas (setas pretas) em um pineoblastoma (tumor maligno do parênquima da glândula pineal): você pode visualizar a cromatina condensada, fragmentação nuclear (cariorrexe) e a retração dos corpos celulares.
Imagem 3: Células sofrendo apoptose (setas pretas) no epitélio de cripta do colo, processo que pode ter sido causado pela preparação para uma colonoscopia: você pode visualizar a cromatina condensada, os núcleos fragmentados e os corpos celulares retraídos.
Imagem 4: Células apoptóticas (setas brancas) em um linfoma difuso de células B. Você pode visualizar células viáveis (setas amarelas) e células apoptóticas, nas quais são vistas a cromatina condensada, cariorrexe e a retração dos corpos celulares.
Imagem 5: Células apoptóticas (setas pretas) em um carcinoma de plexo coroide. Você pode visualizar a cromatina condensada, núcleos fragmentados e corpos celulares retraídos. Além disso, na seta da direita, é possível ver a célula dividida em corpos apoptóticos.
Autor: Thiago José Monteiro Borges da Silva Valente Instagram: @thiagovalente13
O texto é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto.
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Referências bibliográficas
- Livro Patologia Geral – Bogliolo (9ª Edição)
- Livro Patologia Básica – Robbins & Cotran (9ª Edição)
- Site ANATPAT – Anatomia Patológica, Neuropatologia e Neuroimagem – UNICAMP
