Morte Celular: Necrose e Apoptose — mecanismos

Morte Celular

Morte celular é a perda irreversível das atividades integradas da célula, com consequente incapacidade de manutenção dos seus mecanismos de homeostasia. Os mecanismos que levam à morte celular incluem:

• Danos diretos na membrana plasmática e/ou em estruturas celulares
• Estresse oxidativo provocando danos irreversíveis na célula
• Perda da homeostasia do Ca2+

Necrose

Necrose é a sequência de alterações bioquímicas, funcionais e morfológicas que ocorrem após a morte celular — lesão irreversível.

Morte sem posterior necrose: tecidos fixados para estudos morfológicos (formol ou glutaraldeído) interrompem bruscamente o funcionamento dos mecanismos enzimáticos, impedindo a necrose celular.

Mecanismos de necrose

A necrose resulta da ação degenerativa progressiva de enzimas sobre a célula lesada. Os tipos principais de digestão enzimática são:

• Autólise — quando as enzimas degradativas são provenientes de lisossomos das próprias células lesadas.
• Heterólise — quando as enzimas degradativas são extracelulares, provenientes de lisossomos de macrófagos e neutrófilos que migram para o local da morte celular.

Alterações da necrose

Macroscopia

Áreas pálidas de coloração e consistência variável. Pode ocorrer calcificação pela deposição de apatita de cálcio.

Microscopia

Óptica (H.E.): áreas de necrose coradas por H.E. (hematoxilina e eosina):

• Eosinofilia aumentada — coloração rósea aumentada devido à perda de RNA e à desnaturação proteica.
• Aspecto mais homogêneo, com áreas vacuoladas e amorfas, devido à ação de enzimas de degradação.

Observação: A necrose culmina com o desaparecimento total do núcleo, sendo esse fato resultante da morte da célula. O fenômeno é precedido por alterações nucleares graves denominadas picnose, cariorrexe, cariólise ou cromatose.

Alterações nucleares e citoplasmáticas

O citoplasma apresenta uma coloração rosa-pálida com pontos púrpuras do RNA. A célula necrótica inicial apresenta-se enrugada e com eosinofilia citoplasmática aumentada; há perda do RNA citoplasmático que resulta em ausência de qualquer coloração no citoplasma. O núcleo torna-se pequeno e o núcleo fica picnótico. O processo de necrose continua com a fragmentação do núcleo induzida por nucleases, num processo denominado cariorrexe. A célula permanece pequena e eosinofílica e pode apresentar irregularidades no contorno refletindo a ruptura da membrana celular, com formação de fragmentos de núcleos por cariorrexe. A necrose continua até a dissolução completa do núcleo, evento denominado cariólise, que transforma a célula necrótica em uma massa de proteínas parcialmente desnaturadas.

Tipos de necrose

Existem vários tipos de necrose, entre eles:

• Necrose de coagulação
• Necrose de liquefação
• Necrose caseosa
• Necrose gordurosa
• Necrose gangrenosa (gangrena)

Necrose de coagulação

Ocorre em tecidos ricos em proteínas: musculatura, rins, supra-renais, etc. A queda do pH leva à desnaturação proteica, tornando as proteínas insolúveis e retardando a proteólise pelas enzimas lisossomais. Observa-se preservação do contorno básico da célula — arquitetura tecidual preservada, o que permite o reconhecimento do tecido; consistência firme. A progressão da necrose ocorre preferencialmente por heterólise, com migração de leucócitos para o local lesado.

Necrose de liquefação

Ocorre em tecidos pobres em proteína e em tecidos ricos em tecido conjuntivo frouxo; é comum no cérebro. Ocorre autólise e heterólise; consistência mole, liquefeita — forma uma massa viscosa líquida; perde-se a arquitetura tecidual. É típica de infecções bacterianas ou fúngicas devido à associação com processo inflamatório rico em neutrófilos, formando material amarelo-cremoso (pus).

Necrose caseosa

Necrose típica da infecção tuberculosa por Mycobacterium tuberculosis. Macroscopicamente: aspecto de queijo branco, grumoso e macio — "caseum". Forma-se uma massa proteinácea amorfa e perde-se a arquitetura tecidual.

Necrose gordurosa

Ocorre pela ação de lipases sobre o tecido adiposo. É típica da pancreatite aguda — enzimas pancreáticas liberadas e ativadas durante a lesão das células pancreáticas atuam sobre o tecido adiposo peripancreático ou da cavidade peritoneal, decompondo os triglicerídeos em ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos em contato com o Ca2+ das células mortas reagem formando sabões de cálcio. Forma-se uma massa granulosa, amorfa, de consistência endurecida e coloração esbranquiçada — semelhante a giz branco. Pode ocorrer também em traumas do tecido adiposo.

Necrose gangrenosa (gangrena)

Termo usado em geral para necrose em extremidades: membros superiores ou inferiores, ou na necrose do cordão umbilical. Tem consistência endurecida e coloração escura. É o termo correto para associações entre necrose de coagulação e necrose de liquefação no mesmo tecido: tecido rico em proteína sofre necrose de coagulação e uma infecção bacteriana posterior leva ao desenvolvimento do padrão liquefativo. Classificação: gangrena seca, gangrena úmida, gangrena gasosa.

Importância da necrose no diagnóstico laboratorial

Proteínas e enzimas celulares específicas são detectadas na corrente sanguínea durante a necrose de células letalmente lesadas. Exemplo: infarto do miocárdio (IM).

• CK — creatina quinases e isoenzimas: miocárdio: CKMB; músculo esquelético: CKMM; cérebro: CKBB; pulmão: CKBB.
• CK — início da liberação: 2–4 h; normalização: cerca de 72 h.
• CKMB — início da liberação: 4–8 h após o IM; normalização: 48–72 h após o IM.
• O aumento dos níveis plasmáticos de CKMB sugere infarto do miocárdio recente. Ausência de CKMB plasmático nos dois primeiros dias de dor torácica exclui diagnóstico de IM.
• LDH — lactato desidrogenase: liberada mais tardiamente e é menos específica. Início: 3º dia após o IM; permanência: 8–10 dias após o IM.
• Troponina I e Troponina T: marcadores cardíacos específicos determinados por imunoensaios (Ag-Ac). Aparecem junto com a CKMB, porém os níveis de TnI e TnT permanecem elevados durante 7–10 dias após o evento agudo do IM.

Apoptose

Definição: Apoptose é um tipo distinto de morte celular, ocorrendo pela ativação coordenada de uma série de produtos gênicos e eventos moleculares. Quando ocorre?

• Durante o desenvolvimento
• Mecanismos de defesa: reações imunológicas
• Lesões celulares por agentes nocivos
• Envelhecimento celular
• Manutenção do equilíbrio das populações celulares

Responsável por numerosos eventos fisiológicos, adaptativos e patológicos, incluindo:

1. Destruição programada de células durante a embriogênese, incluindo implantação, organogênese, involução relacionada ao desenvolvimento e metamorfose.
2. Involução dependente de hormônio no adulto — degradação de células endometriais durante o ciclo menstrual, atresia folicular ovariana na menopausa, regressão da mama lactante.
3. Morte de neutrófilos durante processos inflamatórios agudos.
4. Morte de células imunes (linfócitos T e B — depleção por citocinas).
5. Lesão celular em certas doenças virais.
6. Resposta a estímulos nocivos (calor, radiação): baixas doses → apoptose; doses altas → necrose.

Mecanismos da apoptose

A apoptose é importante na regulação da densidade normal das populações celulares e a supressão da morte por apoptose é um determinante do crescimento do câncer. A apoptose é o ponto final de uma cascata dependente de eventos moleculares, desencadeada por certos estímulos, e consiste em quatro elementos principais:

• Vias sinalizadoras desencadeadoras
• Controle e integração: moléculas reguladoras positivas e negativas que inibem ou estimulam a apoptose
• Fase de execução comum: caspases
• Remoção das células apoptóticas