PATOLOGIA/CITOLOGIA

APOPTOSE     O mecanismo de apoptose ainda é muito obscuro e desconhecido na área médica, sabemos tratar-se de um “suicídio” celular obedecendo a uma programação gênica que, quando necessário, é ativada. Vários mecanismos como fatores de crescimento, hormônios, lesões celulares estão envolvidos nesta ativação e ou inibição. Sabemos que quando a célula encontra-se com uma lesão irreversível este mecanismo é acionado de modo que as células vizinhas não sofram nenhuma espécie de lesão decorrente de sua morte. É realmente extremamente interessante estudarmos as particularidades deste evento e suas especificidades moleculares já que possivelmente trata-se de um mecanismo de terapia gênica para a supressão tumoral. Alguns fatores ou períodos da vida onde a apoptose esta ativada: - Desenvolvimento embrionário (embriogênese); - Mecanismo homeostático para a manutenção das populações celulares; - Defesa – mecanismos de auto-imunidade; - Células lesadas por agentes nocivos ou mesmo em distúrbios hemodinâmicos; - Envelhecimento. São responsáveis pelos seguintes eventos: - Embriogênese; - Indução hormônio dependente (endométrio na menstruação); - Deleção celular em células proliferativas (epitélios); - Morte celular em tumores; - Morte de células imunes ou auto-reativas (timo – seleção positiva); - Morte celular induzida por células T citotóxicas; - Atrofia patológica após obstrução ductal (pâncreas, rins); - Lesões celulares: radiações, quimioterapias, hepatites virais, etc; - Morte por estímulos nocivos leves. Eventos morfológicos na Apoptose: - Retração celular, condensação da cromatina e fragmentação nuclear. - Bolhas superficiais – fragmentação dos corpúsculos apoptóticos. - Fagocitose dos corpúsculos apoptóticos por células sadias como macrófagos, por exemplo. - Membrana plasmática intacta.  - Ausência de reações inflamatórias e prejuízo a tecidos vizinhos. Características bioquímicas da apoptose:     a) Clivagem protéica – ativação de cisteína-proteases = Caspases;     b) Entrecruzamento de proteínas – ativação de transglutaminases;     c) Quebra do DNA – ativação de endonucleases cálcio-magnésio dependentes;     d) Reconhecimento fagocítico através da expressão de receptores na superfície dos corpúsculos apoptóticos – expressões de fosfatidilserina e trombospondina. Mecanismo Apoptótico: 1. Vias sinalizadoras: estímulos apoptóticos constituindo-se em sinais intracelulares como hormônios, fatores de crescimento e citocinas participam intensamente da inibição da apoptose enquanto que o TNF (receptor RTNF1 ativado), agentes físico-químicos lesivos, glicocorticóides atuando em receptores nucleares, radiações, hipóxia-anóxia, vírus estimulam o mecanismo apoptótico. 2. Controle e Integração: a transmissão direta de sinais se dá através de proteínas adaptadoras como a FAS (FAS-FAS). Outra proteína reguladora encontra-se na mitocôndria (membrana) denominando-se Bcl-2, são proteínas reguladoras da função e atividade mitocondrial: induzem TPM e liberação do citocromo C quando estimulados pelos genes Bax e Bad (pró-apoptóticos) enquanto que o gene Bcl-XL inibe a atividade apoptótica via Bcl-2. Outro fator importante a ser considerado é o fator ativador de proteases pró-apoptóticas (Apaf-1) – este fator liga-se ao citocromo C ativando uma série de reações químicas e também proteínas pró-apoptóticas como Caspases, ativam também a proteólise. A ligação do Bcl-2 protege a célula seqüestrando Apaf-1 – há interação entre o Bcl-2/Apaf-1 bloqueando a ativação das caspases (diminuição da atividade catalítica). 3. Fase de Execução: esta é a fase onde consideramos a via final da apoptose – a cascata proteolítica esta ativada sendo as proteases desta cascata constituída por caspases. As caspases, por sua vez, são cisteína-proteases que clivam resíduos de ácido aspártico. Em geral consideramos a atividade de duas principais caspases: Caspase 9 sendo ativadas com o envolvimento do citocromo C e Apaf-1 e Caspase 8 ativadas pela ligação da FAS-RFAS. Não devemos esquecer que na verdade há uma grande família de caspases mas para efeito didático só considerei duas delas. Obs. A proteína Bcl-2 tem função dúbia na apoptose: - Bax e Bad – são estímulos pró-apoptóticos induzindo a liberação de citocromo C e TPM via ativação da proteína reguladora Bcl-2. - Bcl-XL – trata-se de um estímulo negativo à proteína Bcl-2 realizando o seqüestro do Apaf-1 dificultando a ação apoptótica. Respostas Subcelulares a Lesões Celulares: Observamos alterações peculiares das organelas ou citoesqueleto. 1. Catabolismo lisossômico: lisossomo primário realiza fagocitose originando os lisossomos secundários (fagolisossomos). Heterofagia (neutrófilos e macrófagos) deve ser considerada como mecanismos de endocitose como pinocitose e fagocitose. Autofagia formando vacúolos autofágicos (seqüestro de organelas do citossol) formando os autofagolisossomos. Este mecanismo é útil na remoção de organelas danificadas. Obs. Os materiais acumulados no interior celular que não consegue ser digerido formam os corpúsculos residuais. Deficiências de enzimas lisossomais geram doenças de depósito lisossômico. 2. Indução (hipertrofia) do Retículo Endoplasmático Liso: por exemplo no uso continuado de barbitúricos – observamos uma tolerância (adaptação) resultante de uma hipertrofia do retículo endoplasmático liso dos hepatócitos – há necessidade de maior produção de enzimas para degradação da droga. 3. Alterações Mitocondriais: observadas em deficiências nutricionais; hipertrofia e atrofia celular e uso contínuo de álcool. 4. Anormalidades Citoesqueléticas: acometem microtúbulos (bronquiectasia e infertilidade) e filamentos (neurofilamentos – Doença de Alzheimer). Cascata das Caspases: