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Morte celular: nossa saúde está em risco?

A vida e a morte das células em nossos corpos são rigidamente reguladas. Isso é essencial para a função normal e limitação de danos. Mas a morte celular pode ter efeitos colaterais, e se funcionar mal, nossa saúde está em jogo.

Morte celular

Todos os dias, mais de 50 bilhões de células morrem em nossos corpos. Estes não são eventos aleatórios, mas parte de um mecanismo biológico afinado chamado morte celular programada.

Organismos multicelulares, incluindo seres humanos, precisam manter uma tampa firme no número de células em seus corpos. Isso seria fácil se as células nunca se dividissem, mas algumas áreas – como o sangue, a pele e o revestimento do intestino – estão constantemente produzindo novas células.

A morte celular impede que células excessivas e danificadas se acumulem. Esse equilíbrio, ou homeostase, é essencial para manter um organismo saudável e prevenir doenças. É também um mecanismo crucial de defesa contra patógenos, pois células infectadas com bactérias ou vírus são removidas dessa maneira.

Em circunstâncias normais, as células mortas são recicladas pelo sistema imunológico. Mas, infelizmente, a morte celular programada não é um mecanismo infalível.

Quando as coisas dão errado, isso pode ter consequências terríveis. Câncer, condições autoimunes e neurodegeneração estão todos ligados a falhas de morte celular normal e eliminação de células.

Muitos caminhos, um resultado

Existem várias maneiras diferentes que uma célula pode morrer. O que quer que esteja na raiz da morte celular, o cadáver alojado no tecido não pode ficar preso para sempre. Aqui, entramos no reino dos fagócitos, que são sangue branco especializado, ou células epiteliais, que são capazes de engolir ou engolir as células que estão morrendo.

Os fagócitos patrulham nossos tecidos à procura de sinais “encontre-me” liberados pelas células moribundas, e depois engolfam-nos quando encontram sinais de “coma-me”. Eles também são os guardiões da inflamação e a morte celular pode ser pró ou anti-inflamatória, levando a resultados diferentes.

Apoptose

A apoptose é a forma mais comum de morte celular e é chamada de suicídio celular programado.

Durante a apoptose, uma célula é quebrada e embalada em pequenas partes independentes, que são facilmente recicladas por fagócitos.

A apoptose é frequentemente iniciada por um acúmulo de sinais de estresse, como DNA danificado ou baixo oxigênio. Isso causa vazamentos nas membranas das mitocôndrias, que são as usinas que convertem oxigênio em energia na célula. Uma vez que as mitocôndrias estão danificadas, uma célula está bem e verdadeiramente a caminho de se tornar um cadáver.

A apoptose também pode ser iniciada por gatilhos externos. Estes ativam os chamados receptores de morte na célula.

Para facilitar o patrulhamento dos fagócitos e envolver as células apoptóticas, eles liberam fortes sinais de “encontre-me” e “comam-me”.

Necrose

A principal característica da morte celular necrótica é o inchaço levando à ruptura da membrana celular. Isso faz com que os componentes vazem de dentro da célula, da mesma maneira que o ar vaza de um pneu com uma perfuração.

A necrose ocorre em resposta a alta temperatura ou alta pressão. Os cientistas chamam isso de forma passiva de necrose, já que não requer nenhuma atividade específica da célula.

No entanto, existem duas formas de necrose – necroptose e piroptose – que são ativamente reguladas pela célula e agora são reconhecidas como formas especializadas de morte celular programada.

Tal como acontece com a necrose passiva, o inchaço provoca a explosão da célula. Mas por dentro, seqüências de eventos estreitamente orquestradas acontecem.

Existem algumas evidências de que a necroptose pode ser um sistema de backup que entra em ação quando certos patógenos, que podem inibir a apoptose, infectam uma célula.

Acredita-se que tanto a necroptose quanto a piroptose iniciam ativamente a inflamação para alertar o sistema imunológico da infecção pelo patógeno. Como esses processos fazem a célula explodir, os componentes de dentro da célula se espalham pelo espaço ao redor. Estes agem como sinais de perigo, ou padrões moleculares associados a danos (DAMPs).

Os fagócitos e outras células do sistema imunológico reagem fortemente aos DAMPs ao entrar em ação e causar inflamação.

“Esta técnica é uma contribuição evolutivamente inestimável para a imunidade inata, combinando a morte de células infectadas com patógenos com o alerta do sistema imunológico através da liberação de DAMPs”, observaram os autores de uma revisão recente sobre a morte celular programada.

Isso é específico para a necroptose e a piroptose e geralmente não ocorre durante a apoptose, na qual os componentes da célula são cuidadosamente empacotados. No entanto, se os fagócitos não conseguirem limpar rapidamente as células apoptóticas, essas células podem se tornar necróticas, resultando em inflamação.

Autofagia

Em circunstâncias normais, a autofagia é um mecanismo pró-sobrevivência. Em resposta à fome nutricional, uma célula pode obter nutrição essencial, digerindo parte do seu interior.

Mas também serve como um meio de combater o estresse celular, que pode ocorrer quando as proteínas se agregam ou danificam a maquinaria celular.

A autofagia permite que uma célula remova o perigo, digerindo os culpados. Os cientistas acreditam agora que a autofagia em si pode desencadear a morte celular, embora possa ser um evento raro e altamente especializado.

A autofagia é certamente conhecida por desempenhar um papel quando os tecidos são formados durante o desenvolvimento, e também é pensado para contribuir para a apoptose e necroptose.

A regulação rigorosa da morte celular é necessária para manter o equilíbrio das células funcionais em nossos tecidos e para prevenir a infecção.

Se isso é prejudicado, pode ter consequências graves, como um artigo recente sobre sinalização de morte celular apontou.

“A eregulação das vias de sinalização que desencadeiam a morte celular pode levar ao desenvolvimento de doenças catastróficas, como câncer e autoimunidade (muito pouca morte celular), bem como doenças degenerativas (morte celular excessiva).”

Douglas R. Green, Ph.D., Hospital Infantil de Pesquisa St. Jude, Memphis, TN

Quando a morte celular programada dá errado

Células cancerosas são mestres em fugir do nosso sistema imunológico e evitar a morte. Quando um câncer se espalha para locais distantes, ou metastatiza, as células culpadas devem superar os caminhos da morte celular para evitar enfrentar sua morte no processo.

Muitos cânceres desenvolveram mecanismos sofisticados para fazer isso sequestrando componentes das vias de sinalização de apoptose, necrose e autofagia. Desativando estes, os cânceres podem evitar a morte celular quando se espalham pelo corpo.

O anoikis é uma forma especializada de apoptose, que ocorre em células que se desprenderam de seu ambiente normal e se encontram em um novo lar no corpo. Isso é crucial para evitar que as células cancerígenas se espalhem.

Mas os cânceres desenvolveram maneiras inteligentes de impedir que os anoikis interrompam suas excursões mortais para encontrar novos lares em nossos corpos.

Algumas drogas contra o câncer visam a morte celular programada para reativar esses processos e matar as células cancerígenas. Mas as vias de morte celular não acontecem isoladamente, e ativar um tipo de morte celular não garante que uma célula não mude para uma via diferente, evitando assim o efeito terapêutico.

Além do câncer

A resposta inflamatória à liberação de DAMPs após necroptose e piroptose e, em certa medida, apoptose, pode ter conseqüências imediatas e de longo prazo.

A inflamação induzida por DAMPs pode ir além dos fagócitos e levar à inflamação geral ou sistêmica. Isso, por sua vez, pode levar à sepse com risco de vida.

Os cientistas também começaram a entender a ligação entre a necroptose e várias doenças inflamatórias, como a DPOC e a aterosclerose. A piroptose também foi recentemente implicada no desenvolvimento do lúpus sistêmico.

Acredita-se que a morte celular em doenças neurodegenerativas – incluindo a doença de Alzheimer, a doença de Parkinson e a doença de Huntington – ocorra por meio da apoptose de células danificadas.

A necroptose também tem sido associada à doença de Huntington, assim como à esclerose lateral amiotrófica, e os cientistas estão cada vez mais observando a ligação entre inflamação e neurodegeneração.

Para lidar com essa complexa interação entre doença e morte celular programada, será necessária uma visão holística da multiplicidade de vias de sinalização e processos envolvidos.

“O crosstalk entre esses caminhos potencialmente fornece numerosos mecanismos de backup para programas de morte celular e poderia explicar por que a inibição de um único programa geralmente tem pequenas conseqüências para o organismo.”

Douglas R. Green, Ph.D.

Uma vez que um quadro mais completo emerge, pode ser possível combater a morte celular com intervenções terapêuticas destinadas a prevenir a metástase do câncer, inflamação excessiva e neurodegeneração. Portanto, a morte celular programada é normal e vital, mas às vezes pode dar errado, levando a sérios problemas de saúde.

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