Lesão celular irreversível

A célula, dentro de certos limites pode compensar alterações e retornar ao seu estado normal, mas quando o estímulo nocivo ultrapassa o limiar da lesão irreversível ocorre a morte celular que, por sua vez, pode acontecer por necrose ou apoptose (ROBBINS; COTRAN, 2005).

Figura 2: Processos de morte celular: necrose e apoptose

A necrose (Figura 2) é um processo de morte celular descontrolado. Após o efeito deletério ocorre edema celular (não é detectado um aumento de cálcio intracelular) e destruição de membranas. Com a membrana dos lisossomos lesada ocorre extravasamento das enzimas para o citoplasma, que degradam os componentes celulares e nucleares. A fragmentação do DNA ocorre de forma desigual formando um padrão “manchado” em eletroforese em agarose.

Concomitantemente, existe um extravasamento extracelular de enzimas celulares

que danificam os tecidos adjacentes causando inflamação nos mesmos. A morte celular por necrose não é a via desejada pelos medicamentos antitumorais, por não ser um processo específico para as células cancerígenas assim como, pela promoção de processo inflamatório intenso (BURLACU et al., 2001).

A apoptose (Figura 2) é uma via de morte celular altamente regulada, sendo que as membranas celulares permanecem intactas enquanto seu conteúdo citoplasmático e nuclear é degrado por enzimas, e sem o desencadeiamento da reação inflamatória (McCONKEY, 1998).

O mecanismo apoptótico pode ser iniciado por duas principais vias distintas, mas convergentes, a via extrínsica e a intrínsica (Figura 3).

a) Via Extrínsica: Essa via é iniciada pela ativação de receptores da morte que, por sua vez, são da família de receptores de necrose tumoral. Os mais conhecidos são os receptores da família de receptores do fator de necrose tumoral do tipo 1 (TNFR1) e o receptor Fas (CD95). Tanto o receptor Fas quanto o TNFR1 promovem o mesmo caminho apoptótico (COHEN, 1997).

O Fas é uma proteína transmembrana ativada pelo ligante de Fas (FasL), que é produzido pelas células do sistema imunológico. Algumas proteínas Fas unem-se após serem ativadas formando local de ligação para a proteína FADD (Fas associada ao domínio da morte) que, por sua vez, possuem um domínio da morte ativador das caspases 8 e 10 (caspases iniciadoras). As caspases iniciadoras ativam as caspases 3 e 7 (caspases efetoras da apoptose) promovendo a apoptose (ROBBINS; COTRAN, 2005).

Essa via de apoptose pode ser inibida pela proteína FLIP que se liga a pré- caspase-8 e não a deixa ser ativada (THOME; TSCHOPP, 2001). Outra enzima anti- apoptótica normalmente solúvel no citoplasma são as IAPs, elas ligam-se a pré- caspase-3 (ROBBINS; COTRAN, 2005).

A indução por receptor da morte também pode induzir a permeabilidade da mitocôndria (outra via apoptótica), por exemplo à sinalização com Fas ativa uma proteína chamada Bid (família da Bcl-2) que ativa a via mitocôndrial (ROBBINS;

COTRAN, 2005).

b) Via Intrínsica: Esta via resulta em aumento do potencial de membrana mitocondrial (MMP) resultando na permeabilidade da mesma. Proteínas da mitocôndria da família Bcl-2 (Bcl-2 e Bcl-X) são responsáveis por não deixar acontecer a apoptose, elas são estimuladas por fatores de crescimento e outros

sinais de sobrevivência. Por exemplo, o NF-KB expressa estes fatores (RAVAGNAM; ROUMIER; KROEMER, 2002; SCORRANO; KORSMEYER, 2003;

ZHANG; HUANG, 2006).

Com a diminuição destes fatores de crescimento, hormônios e sinais de sobrevivência, assim como danos ao DNA, as células perdem as proteínas anti- apoptóticas Bcl-2 e são substituídas por proteínas pró-apoptóticas da mesma família, como a Bak, a Bax e a Bim (STENNICKE; SALVESEN, 1998).

Proteínas como a Bax aumentam o potencial de membrana mitocôndrial (MMP) formando poro de transição de permeabilidade mitocondrial (MPT), íons infundem no citoplasma mitocondrial e várias proteínas com capacidade de ativar a cadeia de caspase são liberadas da mitocôndria, como o citocromo c, que se liga à proteína APAF-1 e a caspase 9 formando o apoptossoma que efetiva a formação da caspase 3, promovendo a apoptose (ADRAIN; MARTIN, 2001; LI; LUO; WANG, 2001). Também são liberadas proteínas mitocôndrias tais como o fator de indução de apoptose (AIF) e a SMAC/Diablo que neutralizam vários inibidores de caspase, como as proteínas anto-apoptóticas AIPs (SALVESEN; DUCKETT, 2002).

A apoptose via mitocondrial também pode ser ativada pelo dano no DNA gerado por radiação ionizante, ação viral ou toxinas, onde aumenta a expressão de p53 que estimula a produção de Bax, estimulando a apoptose. O estresse mitocôndrial causado por radicais livres, cálcio, entre outros geram processo apoptótico (ZHANG; HUANG, 2006).

Após a indução da cascata de caspase por qualquer via inicia-se a fase efetora. Em células normais as caspases são pré-enzimas, sendo ativadas para produzir apoptose, dependendo da caspase ativada pode ser identificada à via apoptótica, por exemplo, a caspase 8 e 10 são normalmente ativadas pelo receptor da morte enquanto a caspase-9 pela via mitocôndrial. As caspases efetoras como a caspase-3 podem ser ativadas pelas duas vias (SAUNDERS et al., 2000).

Com a ativação da cascata de caspases inicia-se o processo de desnaturação de proteínas do citoesqueleto e da matriz nuclear. A cromatina encontra-se condensada, o DNA é fragmentado de modo uniforme por endonucleases, sendo visualizado em eletroforese de agarose com formação de bandas características de DNA (McARTHY; EVAN, 1998).

Há uma redução do tamanho das células e são formados corpos apoptóticos compostos de citoplasma e organelas compactadas. As membranas

encontram-se intactas e os corpos apoptóticos são rapidamente degradados nos lisossomos. As células saudáveis migram para o local ocupado pela célula apoptótica sem haver processo inflamatório no local (ROBBINS; COTRAN, 2005)

Os fosfolipídios da camada interna da membrana são exteriorizados para camadas mais externas deixando a fosfatidilserina exposta. Outras proteínas também podem ser encontradas na camada externa dos corpos apoptóticos como a trombospondina. Essas modificações permitem o reconhecimento por macrófagos e facilitam a fagocitoses dos corpos apoptóticos (SAVILL; FADOK, 2000).

As células apoptóticas secretam fatores que recrutam macrófagos facilitando a retirada imediata das mesmas antes que sofram necrose secundária e causem inflamação. Os macrófagos também podem liberar substâncias para marcar as células apoptóticas, assim como, as células normais expressam moléculas de superfície (CD31) que as protegem da captura pelos macrófagos (RAVICHANDRAN, 2003).

Figura 3: Via extrínseca e intrínseca da apoptose.

4 MATERIAIS E MÉTODOS