A apoptose (do grego apoptose - queda das folhas) é um processo de morte celular programada, é um fenômeno totalmente natural que permite a retirada de células anormais, danificadas e usadas do corpo. Vale a pena descobrir o que é exatamente, se a apoptose é prejudicial, quando ocorre e quais os processos que levam a ela.
Índice:
- Iniciação da apoptose
- O curso da apoptose
- Controle de apoptose
- Apoptose e doenças
A apoptose é um processo fisiológico natural que ocorre continuamente em todo organismo saudável, sendo essencial para o bom funcionamento do organismo. Graças à apoptose, o corpo tem a capacidade de controlar o número e a qualidade das células. Esse processo, conhecido como morte celular programada, leva à eliminação de células danificadas, infectadas ou desnecessárias, garantindo um equilíbrio entre a formação de novas células e a destruição de células antigas.
As doenças no curso da apoptose têm um efeito muito negativo, há doenças cuja prevenção e tratamento são muito difíceis - câncer, doenças autoimunes. Talvez novos métodos de tratamento que permitam o processo de apoptose em células cancerosas se tornem um método de tratamento eficaz.
O número total de células no corpo é estritamente determinado e constante, qualquer mudança duradoura em seu número pode ter um impacto negativo em nossa saúde, portanto o corpo se esforça para manter um equilíbrio entre a destruição de células e a formação de novas. O processo de morte celular pode ocorrer de várias formas, sendo as mais importantes:
- Necrose (necrose) - é causada por fatores externos: químicos, mecânicos, físicos. É um processo patológico e anormal sobre o qual o corpo não tem controle. Em seu curso, grupos inteiros de células são destruídos, e a consequência desse dano é o desenvolvimento do processo inflamatório.
- A apoptose (morte celular programada) é muito diferente, o processo é completamente normal, fisiológico, unicelular e essencial em um organismo em funcionamento normal.
- Autofagia - envolve a digestão da célula por suas próprias enzimas.
Apesar de seu impacto negativo, a apoptose é um fenômeno normal e regular, visa o bem de todo o organismo, permitindo a substituição de células ineficientes e desgastadas por novas. As células removidas são principalmente aquelas que podem se tornar perigosas para o hospedeiro, por exemplo, cancerosas ou neoplásicas.
Assim, a apoptose ajuda a manter a homeostase, ou seja, o equilíbrio do organismo. O processo de morte celular programada é um fenômeno muito complexo, envolvendo dezenas de enzimas e proteínas. O momento de sua ocorrência também não é acidental, é determinado por várias vias de sinalização que são ativadas em decorrência de dano celular: suas organelas ou material genético.
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Iniciação da apoptose
A ativação da apoptose está associada à ativação ou inibição da ação de certas proteínas (pró e antiapoptóticas) que estão constantemente presentes na célula. A forma como o processo ocorre depende do tipo e do estímulo que desencadeia a apoptose. A iniciação é a primeira fase, inicial, durante a qual são ativadas as vias de sinalização que levam ao desenvolvimento do processo de morte programada.
O mais importante deles é a chamada via interna, na qual as mitocôndrias desempenham um papel dominante, e a via externa, seus gatilhos são sinais de fora da célula:
- deficiência de fatores de crescimento, hormônios
- aumento na concentração de algumas citocinas (moléculas produzidas por linfócitos)
- interações com células vizinhas
- fatores físicos
- deficiência de nutrientes.
No caso da via extrínseca, os estímulos ambientais atuam em receptores localizados na membrana celular (os chamados receptores de morte), que desencadeiam uma cascata de sinais intracelulares levando à apoptose.
No caso da via intrínseca, as mitocôndrias desempenham um papel fundamental. Após seu dano por vários fatores, proteínas pró-apoptóticas são expressas nessas organelas, que por sua vez danificam a função da mitocôndria, impedindo a produção de energia.
Além disso, esse dano provoca a liberação de uma proteína da mitocôndria - o citocromo, que contribui para o aumento da concentração de íons cálcio na célula. Aumentar a quantidade desse íon é um gatilho de apoptose.
O curso da apoptose
A transição de uma célula para apoptose pode ser reconhecida por sua separação de outras, e é a primeira etapa desse processo. É o resultado de mudanças eletrolíticas, desidratação celular e mudanças em sua forma. Em seguida, o núcleo da célula é fragmentado e os chamados corpos apoptóricos são formados, esses são restos celulares que serão absorvidos pelas células vizinhas ou "comidos" pelos macrófagos. Esse curso de apoptose faz com que a célula seja removida "silenciosamente" e não causa o desenvolvimento de uma reação geral - inflamação.
Como mencionado, várias enzimas estão envolvidas nesse processo: caspases que digerem proteínas contidas no núcleo e no citoplasma, transglutaminases e enzimas endonucleolíticas responsáveis pelo corte do DNA. O curso de todo o processo de destruição (execução da apoptose) pode ser dividido em várias etapas:
1. A fase de controle-decisão - consiste em transmitir ao núcleo celular informações sobre a ativação dos mecanismos de reparo ou seu abandono e o início do processo de desintegração celular. Nesse processo participam caspases, proteínas BID e BAX, e os linfócitos T liberam granzimas no interior das células, que, entre outras, liberam íons cálcio estimulando a apoptose.
2. Fase executiva - nesta fase, as caspases desenvolvem sua função plena - destroem as proteínas celulares - estruturais e enzimáticas:
- DNA polimerase e DNA quinase, impedindo o reparo de ácidos nucléicos
- laminas, danificando a membrana nuclear.
Nesta fase, ocorre a desidratação da célula, novas mudanças de forma e tamanho, fragmentação do DNA (por endonuclease), depois fragmentação celular e formação de corpos apoptóticos. Essas caspases são enzimas intracelulares que cortam proteínas em locais específicos - uma determinada sequência de aminoácidos. Sua ativação ocorre de forma semelhante a uma avalanche - a caspase ativada ativa a próxima.
Curiosamente, apesar da quebra de muitas proteínas celulares, as organelas celulares permanecem intactas e entram nos corpos apoptóricos completamente.
3. A fase de limpeza é baseada na fagocitose, ou seja, na absorção de restos celulares, na maioria das vezes pelas células fantasmas - macrófagos.
Controle de apoptose
A apoptose é um processo estritamente regulado - tanto seu início quanto seu curso. O controle é principalmente a família de proteínas Bcl-2, elas incluem proteínas anti-apoptóticas - elas neutralizam o desenvolvimento de apoptose (por exemplo, Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-w) e pró-apoptóticas - promovendo sua ocorrência por danos à membrana mitocondrial (Bid, Bak, Ruim).
A expressão ou atividade dessas proteínas depende das condições em que a célula está presente, bem como de sua condição - se o dano for grande ou as condições externas não forem favoráveis, proteínas pró-apoptóticas são ativadas.
Em condições normais, as proteínas antiapoptóticas dominam e inibem o processo de morte celular programada. Além disso, está comprovado que a apoptose também é controlada por genes, um dos quais é o gene p53, que pertence aos fatores pró-apoptóticos. Seu produto, a proteína p53, desencadeia o processo de morte celular suicida se o dano ao material genético for tão grave que o DNA não possa ser reparado.
Portanto, essa proteína às vezes é chamada de "guardiã do genoma" porque determina se uma célula irá parar a divisão celular para reparar o dano ocorrido ou se irá apoptose.
Apoptose e doenças
Está comprovado que o desequilíbrio entre a formação de novas células e a eliminação de células velhas é a causa de muitas doenças, portanto o controle celular da apoptose é extremamente importante, e seu distúrbio pode ter consequências muito graves.
Se as células são resistentes à morte por apoptose, pode se desenvolver câncer ou uma doença autoimune (por exemplo, artrite reumatóide). Em ambos os casos, as células doentes não estão sujeitas ao processo apoptótico, são "resistentes" a ele devido a mutações genéticas ou atividade anormal de proteínas pró e anti-apoptóticas. Por outro lado, a conformidade excessiva e a eliminação de muitas células podem levar a doenças degenerativas e danos aos órgãos.
Atualmente testados, os mais modernos medicamentos oncológicos atuam na fase de apoptose - o mecanismo de ação é promover a ocorrência de proteínas pró-apoptóticas - promovendo a ocorrência de apoptose nas células tumorais. A radioterapia e a quimioterapia "padrão" funcionam de maneira semelhante para induzir a apoptose. Ambos os tratamentos causam estresse celular que leva à morte das células tumorais. Infelizmente, essa terapia nem sempre é eficaz, pois a atividade dos fatores que inibem a apoptose não raramente aumenta nas células tumorais, o que não só dificulta o combate aos mesmos, mas também leva ao crescimento e multiplicação descontrolados.
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