Quais So As Vias De Ativaço Da Apoptose?

A apoptose é um processo complexo e sofisticado que envolve uma reação em cadeia de eventos moleculares dependentes de energia.

A apoptose pode ser realizada através de três caminhos distintos, cada um dos quais emprega um mecanismo único. A degradação das organelas celulares ocorre de maneira sequencial como resultado da convergência de todas essas três vias em uma via terminal comum.

1. Via ExtrГ­nseca (via do receptor de morte)

Na via “extrínseca” para a apoptose, um sinal externo instrui a célula a se engajar na morte celular planejada. Isso pode ocorrer se a célula estiver doente ou se não for mais necessária.

A apoptose é a morte celular geneticamente programada, não seguida de autólise (destruição das células pelas enzimas do próprio indivíduo). A apoptose é um tipo de autodestruição celular ordenada com uma finalidade biológica definida e que demanda certo gasto de energia para a sua execução, ao contrário da necrose, que é uma simples degeneração. A apoptose pode também ser causada por um estímulo patológico não fisiológico, como a lesão ao DNA celular, por exemplo. A apoptose envolve uma série de alterações morfológicas da célula que leva à inativação e fragmentação dela, ao final de seu ciclo, sem extravasar conteúdo tóxico para o meio extracelular, portanto, sem causar dano tecidual. Os restos celulares são fagocitados (englobados e digeridos) por macrófagos teciduais, sem danos para as demais células do tecido.

Via extrГ­nseca

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O método TUNEL é outro método popular para detectar a apoptose. Este método também detecta os produtos de clivagem da endonuclease marcando enzimaticamente as extremidades das fitas de DNA. A transferase terminal é usada para anexar dUTP à extremidade 3' dos fragmentos de DNA. O dUTP é então marcado com uma variedade de sondas para permitir a detecção por microscopia de luz, microscopia de fluorescência ou citometria de fluxo. Embora esta técnica seja rápida e possa ser realizada em poucas horas, pode dar resultados falso-positivos de células necróticas.

Em conclusão, embora a técnica de DNA laddering e o método TUNEL sejam úteis na detecção de apoptose, cada um deles tem suas próprias vantagens e limitações. A técnica de DNA laddering só pode detectar células nos estágios posteriores da apoptose, enquanto o método TUNEL pode fornecer resultados falso-positivos de células necróticas. Os cientistas devem considerar essas limitações ao escolher uma técnica para detectar a apoptose em suas pesquisas.

3. Detecção de caspases, substrato clivado, reguladores e inibidores

VГЎrios tipos de ensaios de atividade de caspase e outras tГ©cnicas foram desenvolvidos para detectar apoptose em cГ©lulas.

A apoptose faz parte do desenvolvimento

Em conclusão, entender as características estruturais das células em apoptose é crucial para sua identificação e confirmação. Enquanto as seções de tecido coradas com hematoxilina e eosina com microscopia de luz podem visualizar células nos estágios posteriores da apoptose, a microscopia eletrônica de transmissão é o padrão-ouro para confirmar a apoptose devido à sua capacidade de revelar características estruturais cruciais.

2. Fragmentação do DNA

A apoptose é um processo biológico crucial que envolve a morte celular programada em organismos multicelulares. Várias técnicas foram desenvolvidas para detectar apoptose em células, cada uma com suas próprias vantagens e limitações.

a. TГ©cnica de DNA Laddering:

A técnica de DNA laddering é um método comum de detecção de apoptose. Esta técnica visualiza os produtos de clivagem da endonuclease que ocorrem durante a apoptose. O processo envolve a extração de DNA de uma separação de homogeneizado de células lisadas por eletroforese em gel de agarose. As bandas de DNA resultantes formam uma escada de DNA que pode ser usada para detectar apoptose em tecidos onde o número de células apoptóticas é alto. No entanto, a fragmentação do DNA ocorre apenas durante os estágios posteriores da apoptose e, portanto, esta técnica não pode detectar células nos estágios iniciais.

A via intrínseca, ou via mitocondrial, consiste numa via onde há lesão celular: por lesão do DNA (a lesão do DNA pode ser causada por radiação, toxinas, radicais livres), ou por uma proteína mal dobrada, ou ainda por redução dos fatores de crescimento. Fato que é que, todos esses eventos podem induzir aumento de proteínas da família Bcl-2 pró – apoptóticas.

Tem alguma dпїЅvida sobre ClпїЅnica MпїЅdica?

A coloração com corante é um método rápido e direto para detectar células apoptóticas em tecidos e embriões. Pode ser combinado com outros métodos de coloração para obter uma visão mais abrangente da amostra. Corantes como o Lyso-Tracker Red podem fornecer imagens tridimensionais de células apoptóticas, facilitando a análise de sua distribuição espacial e morfologia.

Limitações da coloração com corante

Embora a coloração com corante seja uma ferramenta útil, ela também apresenta algumas desvantagens das quais os pesquisadores devem estar cientes. A laranja de acridina, por exemplo, é mutagênica e tóxica, o que limita seu uso em células vivas. O sulfato azul do Nilo e o vermelho neutro não penetram profundamente nos tecidos e podem ser perdidos durante a preparação, levando a falsos negativos. Além disso, esta técnica não consegue diferenciar os restos apoptóticos dos restos de microorganismos, tornando-se necessário combiná-la com outros ensaios.

Otimizando a coloração de corante

Para otimizar a coloração de corantes, os pesquisadores podem usar corantes com maior especificidade e menor toxicidade, como o Lyso-Tracker Red. Eles também podem otimizar a concentração do corante e o tempo de incubação para melhorar a sensibilidade e especificidade da coloração. Também é importante usar microscopia de alta qualidade para visualizar as células coradas e evitar falsos positivos e negativos.

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.

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Apoptose x Necrose

A apoptose, como você já deve saber, é um processo de morte celular, quando a célula ativa um programa interno controlado. É uma “autodestruição celular”, um “suicídio celular”, que ocorre de forma programada e a célula participa ativamente. Esse processo requer energia (ATP) e síntese de proteínas para a sua execução. É considerada uma “morte limpa”, pois não há derramamento de conteúdo nos tecidos adjacentes. É um processo extremamente importante para a manutenção da homeostase.

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.

Aluno de 18 anos Г© aprovado em direito na UFMG e na UNA

Sabendo da importância do processo, devemos conhecê-los bem, para entendermos tanto o que é fisiológico, mas entendermos também quando alterações e patologias surgirem por um desequilíbrio do processo.

Em condições normais, as proteínas da família Bcl-2 encontram-se em um estado de equilíbrio, com a presença de proteínas pró – apoptóticas e proteínas anti – apoptóticas. Em certas situações, como nos exemplos acima, em relação à lesão celular, pode haver um desequilíbrio dessas proteínas, tendendo ao aumento da proteínas pró – apoptóticas. Essas proteínas pró – apoptóticas da família Bcl-2, fazem com que o citocromo C (presente na membrana interna da mitocôndria) seja liberado dessa membrana.

Resumo

O processo de apoptose é biologicamente fundamental em vários sentidos. É ele que determina, entre outros fatores, o tamanho dos tecidos e órgãos e remove células envelhecidas ou alteradas, dando lugar a células jovens e sadias. É importante na remoção de células que se tornam supérfluas durante a embriogênese e o crescimento e na involução natural de tecidos hormônio-dependentes, quando esses hormônios escasseiam, como ocorre ao longo da idade com a próstata, a glândula mamária e o útero ou na involução ovariana que ocorre em determinada fase de cada ciclo menstrual. Tem importância ainda na seleção dos linfócitos dos órgãos linfoides e na substituição de células da pele e do intestino, por exemplo.

Proteínas como XIAP ligam-se à caspase-9 e caspase-3, inibindo sua ativação e prevenindo a apoptose. Mutações no gene XIAP têm sido associadas a uma rara imunodeficiência mediada geneticamente, destacando a importância da apoptose na função imunológica.

Bcl-2 e permeabilidade da membrana mitocondrial

Outro fator que regula a apoptose é o Bcl-2, uma família de proteínas que governa a permeabilidade da membrana mitocondrial. Bcl-2 pode promover ou inibir a apoptose, dependendo de sua isoforma e interações com outras proteínas.

Os membros antiapoptóticos da família Bcl-2, como Bcl-2, Bcl-x e BAG, inibem a liberação de citocromo c e modificam a permeabilidade da membrana mitocondrial, inibindo assim a via intrínseca da apoptose.

Para otimizar a coloração da Anexina V, os pesquisadores podem combiná-la com outras técnicas, como iodeto de propídio e coloração com azul de tripano, para distinguir entre células apoptóticas e necróticas. Além disso, otimizar a concentração de Anexina V e o tempo de incubação pode melhorar a sensibilidade e a especificidade da coloração. Também é importante usar microscopia fluorescente de alta qualidade para visualizar as células coradas e evitar falsos positivos.

A coloração com anexina V é uma técnica valiosa para detectar células apoptóticas em várias amostras biológicas. Ao otimizar as condições de coloração e combiná-las com outros métodos de coloração, os pesquisadores podem obter resultados confiáveis ​​e precisos. No entanto, é importante estar ciente das limitações da coloração de Anexina V e tomar medidas para evitar falsos positivos. Com planejamento e execução cuidadosos, a coloração com anexina V pode fornecer informações valiosas sobre a biologia da morte e sobrevivência celular.

5. Detecção de Apoptose em Montagens Inteiras

Corantes como laranja de acridina, sulfato de azul do Nilo e vermelho neutro tГЄm sido amplamente utilizados para visualizar cГ©lulas apoptГіticas em montagens inteiras de embriГµes ou tecidos. Esses corantes acidГіfilos se concentram em ГЎreas de alta atividade lisossГґmica e fagocГ­tica, permitindo que os pesquisadores identifiquem cГ©lulas apoptГіticas com alta precisГЈo. No entanto, esta tГ©cnica deve ser combinada com outros ensaios, pois nГЈo pode diferenciar os restos apoptГіticos dos restos de microorganismos.

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