Diferenciação celular

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Diferenciação celular
Prof. Me. Gleyson Vieira dos Santos
Introdução 
 Iniciamos nossa vida como uma célula única: um óvulo fertilizado, também
chamado de zigoto.
 Durante o desenvolvimento, esta célula divide-se repetidamente,
produzindo muitas outras células, diferentes entre si, que se organizam de
forma complexa e espetacular até formar o corpo do ser humano.
 O corpo humano possui mais de 200 tipos celulares diferentes, com
funções e formas diversas.
COMO ELAS SE TORNARAM TÃO DIFERENTES? 
Introdução 
 As células originadas pelas primeiras divisões do zigoto são classificadas
como células-tronco TOTIPOTENTES
 pois podem dar origem a todos os diferentes tecidos e órgãos que
compõem um ser humano
 Elas também dão origem ao cordão umbilical, à placenta e ao saco
amniótico – os chamados anexos embrionários – estruturas que
possibilitam a nutrição e o desenvolvimento
Introdução 
 Cerca de cinco dias após a formação do zigoto, as células em divisão
apresentam a primeira diferenciação, então chamado de estágio de
blastocisto
 Nesse estágio, as CÉLULAS EXTERNAS vão dar origem aos anexos
embrionários enquanto as células da massa interna podem dar origem a
todos os tecidos e órgãos de um ser humano
 Às CÉLULAS INTERNA é dado o nome de células-tronco embrionárias, e
elas são classificadas como pluripotentes.
Introdução 
Os diferentes tipos de células-
tronco presentes no
desenvolvimento do embrião.
Durante as primeiras divisões do
zigoto, as células-tronco são
extremamente capazes de se
proliferar, sendo consideradas
totipotentes; em estágio de
blastocisto, são capazes de
produzir os anexos embrionários e
as diferentes células do futuro
bebê, por isso são consideradas
pluripotentes. E quando já se
diferenciaram, elas não mais
podem gerar outros tipos celulares
se não o seu próprio, por isso
são chamadas unipotentes.
Introdução 
 Todos os animais e plantas são multicelulares, ou seja, são
formados por inúmeras células que funcionam de maneira
integrada e coordenada
 A diferenciação celular é o processo em que as células de um
organismo sofrem transformações em sua forma, função e
composição, tornando-se tipos celulares especializados.
O QUE É ESPECIALIZAÇÃO CELULAR 
 Inicialmente simples e indiferenciadas, que passam a assumir formas e
funções diferenciadas que resultam na formação dos tecidos e órgãos do
embrião. Modificações moleculares que resultam no desenvolvimento
(embrionário)nos seres pluricelulares.
Inicio 
 A vida inicia-se pela fecundação de um óvulo por um espermatozóide.
Essa primeira célula formada inicia o processo de divisão até chegar à
fase de oito células, na qual recebem a denominação de células-tronco
Tecidos
 A verdadeira multicelularidade é caracterizada por uma associação de células em
que existe uma interdependência estrutural e funcional entre elas.
 Os animais e as plantas são formados por diversos conjuntos de células integradas,
especializadas em realizar funções definidas - TECIDOS.
 Os diversos tipos de tecidos se associam para formar os órgãos
 Por exemplo, no estômago, existe um tipo de tecido responsável pelo
revestimento interno, outro que dá resistência à parede do estômago e outro que
realiza as contrações do órgão.
Tecidos
 TECIDOS EPITELIAIS
 São conhecidos também como epitélios. Desempenham funções no organismo,
dependendo de onde estão localizados.
 Revestimento (proteção);
 Absorção e secreção de substâncias;
 Percepção de sensações.
Tecidos
 TECIDOS CONJUNTIVOS
 Os tecidos conjuntivos se unem e sustentam outros tecidos. Tipos: frouxo, denso,
adiposo, cartilaginoso, ósseo e sanguíneo.
 Características gerais dos tecidos conjuntivos:
 Poucas células (células dispersas);
 Muita MEC;
 Composto por diversos tipos celulares.
 Podem ser divididos em dois grandes grupos: tecidos conjuntivos propriamente ditos
e tecidos conjuntivos especiais.
Tecidos
 TECIDOS CONJUNTIVOS ESPECIAIS
 TECIDO ADIPOSO
 É um tipo especial de tecido conjuntivo frouxo no qual existem células
especializadas no armazenamento de gordura (células adiposas).
 O tecido adiposo possui algumas características:
 Possui muitas células e pouca substância intercelular;
 Ocorre na região subcutânea e ao redor dos rins e do coração.
Tecidos
 TECIDOS CONJUNTIVOS ESPECIAIS
 TECIDO ADIPOSO
 Funções do tecido adiposo:
 Acúmulo de energia (gordura externa);
Manutenção da homeotermia (gordura interna);
 Proteção e modelamento da superfície corporal.
Tecidos
 TECIDO CARTILAGINOSO
 Em alguns animais vertebrados, é o tecido cartilaginoso que forma o esqueleto.
Como exemplo, os tubarões e raias. Nos seres humanos, por exemplo, o esqueleto
cartilaginoso é encontrado apenas durante o estágio embrionário. À medida que o
embrião amadurece, as cartilagens são calcificadas e são substituídas pelos ossos.
Mas existem cartilagens que permanecem nos indivíduos adultos, como as que
sustentam o nariz, as orelhas, a traquéia, os brônquios, as que revestem as
extremidades dos ossos e as que são localizadas entre as vértebras, que amortece o
impacto dos movimentos da coluna.
 As células que formam o tecido cartilaginoso são chamadas de condrócitos.
Tecidos
 TECIDO CARTILAGINOSO
 Características do tecido cartilaginoso:
 Tecido com muita substância intersticial rígida (MEC);
 Desprovido de vasos sanguíneos (deve ser fino para melhor nutrição);
 Não possuem inervações.
 Funções do tecido cartilaginoso:
 Sustentação e modelagem;
 Proteção (discos intervertebrais);
 Molde para o crescimento ósseo;
 Revestimento de superfícies articulares (impedindo o impacto e o atrito entre
os ossos).
Tecidos
 TECIDO ÓSSEO
 É um tipo especial de tecido conjuntivo no qual as células se encontram incrustadas
em uma matriz extracelular rica em fibras colágenas e fosfato de cálcio, além de
outros íons minerais. A rigidez de um osso se dá pela associação dos cristais de
fosfato de cálcio fibras.
 O osso possui uma rede de canais dotados de vasos sanguíneos e nervos que levam
alimento para os osteócitos, denominado sistemas haversianos visto que essas
células se encontram em uma matriz mineralizada.
Tecidos
 TECIDO ÓSSEO
 Funções:
 Sustentação das partes moles;
 Apoio ao movimento muscular;
 Proteção de órgãos vitais;
 Reserva de cálcio.
CLASSIFICAÇÃO 
E 
NOMENCLATURA
Distúrbios do crescimento 
e da diferenciação celular
Manter a população celular dentro de limites fisiológicos
 Alterações no controle do ciclo celular (sistema regulatório) 
Distúrbios do crescimento
Distúrbios da diferenciação
*os dois ao mesmo tempo
Alterações do volume celular
 Hipertrofia
Célula sofre estímulo excessivo, aumentando a síntese de 
seus constituintes básicos e seu volume (o aumento do 
volume é acompanhado por aumento das funções celulares)
 Hipotrofia
 Célula com volume menor caso sofra agressão que resulta 
em diminuição da nutrição, do metabolismo e da síntese 
necessária para renovação de suas estruturas
Hipertrofia
Célula sofre estímulo excessivo, aumentando a síntese de seus 
constituintes básicos e seu volume (o aumento do volume é 
acompanhado por aumento das funções celulares)
This is cardiac hypertrophy involving the left ventricle. The number of 
myocardial fibers does not increase, but their size can increase in response to 
an increased workload, leading to the marked thickening of the left ventricle 
in this patient with systemic hypertension. 
Hipotrofia
 Célula com volume menor caso sofraagressão que resulta em 
diminuição da nutrição, do metabolismo e da síntese necessária para 
renovação de suas estruturas
There are some muscle fibers here that show atrophy. The number of cells is the same as 
before the atrophy occurred, but the size of some fibers is reduced. This is a response to 
injury by "downsizing" to conserve the cell. In this case, innervation of the small fibers in 
the center was lost. This is a trichrome stain. 
The testis at the right has undergone atrophy and 
is much smaller than the normal testis at the left. 
This is cerebral atrophy in a patient with 
Alzheimer's disease. The gyri are narrowed and 
the sulci widened toward to frontal pole. 
Here is the centrilobular portion of liver next to a central vein. The cells have 
reduced in size or been lost from hypoxia. The pale brown-yellow pigment is 
lipochrome that has accumulated as the atrophic and dying cells undergo 
autophagocytosis. 
Alterações na taxa de divisão celular
 Hiperplasia
Aumento da taxa de divisão celular acompanhado de 
diferenciação normal
 Hipoplasia
Diminuição da taxa de proliferação celular
 Aplasia
Ausência de proliferação celular
Hiperplasia
Aumento da taxa de divisão celular acompanhado de 
diferenciação normal
The prominent folds of endometrium in this uterus opened to reveal the 
endometrial cavity are an example of hyperplasia. Cells forming both the 
endometrial glands and the stroma have increased in number. As a result, the 
size of the endometrium has increased. This increase is physiologic with a 
normal menstrual cycle.
This is an example of prostatic hyperplasia. The normal prostate is about 3 to 4 cm in 
diameter. The number of prostatic glands, as well as the stroma, has increased. The 
pattern of increase here is not uniform, but nodular. This increase is in response to 
hormonal manipulation, but in this case is not a normal physiologic process 
Here is one of the nodules of hyperplastic prostate. The cells making 
up the glands are normal in appearance, there are just too many of 
them 
Alterações da diferenciação celular
 Metaplasia
Quando as células de um tecido modificam seu estado de 
diferenciação normal
(do gr. meta = variação, mudança)
Metaplasia of laryngeal respiratory epithelium has occurred here in a smoker. The chronic 
irritation has led to an exchanging of one type of epithelium (the normal respiratory 
epithelium at the right) for another (the more resilient squamous epithelium at the left). 
Metaplasia is not a normal physiologic process and may be the first step toward neoplasia. 
Metaplasia of esophageal squamous mucosa has 
occurred here, with gastric type columnar mucosa at the 
left. 
Alterações do crescimento e da 
diferenciação celular
 Displasia
Proliferação celular e redução ou ausência de diferenciação (do 
gr. dys = imperfeito, irregular)
 Neoplasia
Proliferação celular autônoma, geralmente acompanhada de 
perda de diferenciação (do gr. neo = novo)
Displasia
Proliferação celular e redução ou ausência de diferenciação (do 
gr. dys = imperfeito, irregular)
This is dysplasia. The normal squamous epithelium at the 
left transforms to a disorderly growth pattern at the right. 
This is farther down the road toward neoplasia. 
Outros distúrbios I
 Agenesia
Significa uma anomalia congênita na qual um órgão ou uma 
parte dele não se forma
 Distrofia
Termo empregado para designar várias doenças degenerativas 
sistêmicas, genéticas ou não
Outros distúrbios II
 Ectopia ou hetrotopia
Presença de um tecido normal em localização anormal
 Hamartias
Crescimentos focais, excessivos, de um determinado tecido de 
um órgão; e quando formam tumores são chamados de 
hamartomas
 Coristia
Consiste em erros locais do desenvolvimento em que um tecido 
normal de um órgão cresce em sítios onde normalmente não é 
encontrado
Morte celular
MORTE CELULAR
 necrose
 apoptose
MORTE CELULAR
Conceito de necrose
Mecanismo
 digestão enzimática das células
 desnaturação de proteinas
Morfologia
 aumento da eosinofilia do citoplasma
 alterações nucleares
cariólise/ picnose/cariorrexe
MORTE CELULAR
Tipos morfológicos de necrose
 coagulativa
 liquefativa
 caseosa
 gordurosa (esteatonecrose)
 hemorrágica
 gangrenosa
MORTE CELULAR
 LIQUEFATIVA: 
 O tecido necrosado se apresenta amolecido ou liquefeito, devido à ação de 
enzimas liberadas pelo tecido morto e células inflamatórias. 
 bastante observada no sistema nervoso central, e suas causas podem ser toxinas 
bacterianas, substâncias tóxicas ou isquemia no sistema nervoso central. 
MORTE CELULAR
 CASEOSA
 O tecido necrosado tem aspecto amorfo branco ou amarelado, pastoso e
seco(lembrando ricota), devido às células mortas que se tornam uma massa
granular friável.
 Possui limites precisos e pode apresentar focos de calcificação em seu interior,
além da presença de núcleos picnóticos e cariorrexis, devido autólise rápida.
 Acontece devido lesões crônicas e um exemplo clássico é a tuberculose.
 Há perda da arquitetura e detalhe celular
MORTE CELULAR
 GORDUROSA (ESTEATONECROSE)
 É um tipo especial de necrose, encontrada principalmente no tecido adiposo
peripancreático, numa pancreatite aguda e na necrose gordurosa da glândula
mamária
 Os ácidos graxos presentes no citosol, ao saírem das células, sofrem saponificação
com sais alcalinos, formando sabão, que se apresenta na forma de depósitos
esbranquiçados, lembrando vela derretida.
MORTE CELULAR
 COAGULATIVA: 
 Com citoplasma eosinofílico devido à coagulação das proteínas celulares, e de 
aspecto homogêneo com coloração opaca, este tipo de necrose ocorre devido 
hipóxia celular, toxinas bacterianas e agentes químicos
 Apesar da necrose, a arquitetura do tecido se mantém preservada por algum 
tempo
Necrose por coagulação em infarto isquêmico de 
baço. Nesse tipo de necrose, é possível ainda visualizar 
o contorno celular (setas), apesar de a célula já estar 
sofrendo um processo de lesão irreversível.
Necrose de coagulação: na qual 
conseguimos perceber por alguns 
dias uma “sombra” das células 
necróticas. O tecido é 
inicialmente firme e pálido ou 
amarelado. Neste tipo de necrose 
ocorre desnaturação das 
proteínas celulares. Ocorre por 
exemplo no infarto do miocárdio. 
Necrose de liquefação: o tecido necrótico 
se liqüefaz rapidamente. Ocorre 
principalmente nas infecções bacterianas 
com formação de pus e no sistema nervoso 
central.
Necrose de liquefação em parede de 
abscesso. É característico nesse tipo de 
necrose a presença de neutrófilos. A 
necrose liquefativa é observada 
principalmente em tecidos agredidos 
por bactérias. 
Necrose caseosa: é uma forma diferente de necrose de coagulação, 
na qual o tecido se torna branco e amolecido. É habitualmente 
encontrada na tuberculose. 
Necrose caseosa: é uma forma diferente de necrose de coagulação, 
na qual o tecido se torna branco e amolecido. É habitualmente 
encontrada na tuberculose. 
Necrose gordurosa (ou enzimática): geralmente causada pelo 
extravasamento e ativação de enzimas pancreáticas que digerem a 
gordura do pâncreas, do epíplon e do mesentério. Encontrada na 
pancreatite aguda. Às vezes ocorre por traumatismo que ocasiona 
ruptura dos adipócitos; encontrada principalmente na mama 
feminina. 
Necrose gordurosa (ou enzimática): geralmente causada pelo 
extravasamento e ativação de enzimas pancreáticas que digerem a 
gordurado pâncreas, do epíplon e do mesentério. Encontrada na 
pancreatite aguda. Às vezes ocorre por traumatismo que ocasiona 
ruptura dos adipócitos; encontrada principalmente na mama 
feminina. 
Gangrena: não é propriamente um tipo de 
necrose, geralmente se referindo à necrose de 
um membro por perda do seu suprimento 
sangüíneo, às vezes complicada por infecção 
bacteriana (gangrena úmida, gangrena 
gasosa). 
Fragmentação nuclear e celular em vesículas 
apoptóticas. Diferente da necrose, não existe 
liberação do conteúdo celular para o interstício 
e portanto não se observa inflamação ao redor 
da célula morta 
MORTE CELULAR
Necrose coagulativa
predominio da desnaturação das proteinas
 inativação das proteases responsáveis pela 
proteólise das cels
preservação do contorno(sombra das cels) 
MORTE CELULAR
Necrose liquefativa
 predominância da proteólise
infecções bacterianas e por fungos
enfarte cerebral
MORTE CELULAR
Necrose caseosa
 forma de necrose coagulativa
associada a tuberculose
 semelhante a caseum(queijo fresco)
massa eosinofílica, granular, com destruição 
total da arquitetura do tecido
MORTE CELULAR
Necrose gordurosa(esteatonecrose)
 traumatismo do tec adiposo
 pancreatites (liberação de lipases)
 lesão em pingo de vela (saponificação dos ac. graxos)
MORTE CELULAR
Necrose gangrenosa
 ação de fatores externos sobre o
tecido necrótico
 gangrena úmida/seca /gasosa
MORTE CELULAR
Necrose hemorrágica
 necrose + hemorragia
 enfarte hemorrágico
MORTE CELULAR
Apoptose
 morte celular programada
 processo fisiológico
 eliminação de células indesejadas
MORTE CELULAR
Funções da apoptose
 destruição de células durante a embriogênese
 manter a população de celúlas do tecido em niveis normais
 destruição de cels imunes
 eliminação de células lesadas
 Involução hormônio dependente
MORTE CELULAR
Morfologia da apoptose
 retração nuclear
 condensação da cromatina
 formação de corpúsculos apoptóicos
 Não há associação de reação inflamatória
Apoptose
 Apoptosis=grego para ‘falling off’ (Caír, 
desfazer)
 Processo fisiológico de morte celular 
programada
 Processo activo
 Inibição deste processo é activa e altamente 
regulada
 Fases:
 A Célula Compacta-se
 A membrana forma invaginações
 A cromatina condensa
 O DNA Fragmenta-se
 A célula morta divide-se em vesículas
membranares (corpos apoptóticos) que 
são fagocitados
Os processos bioquímicos da apoptose
 Proteólise
 Fragmentação genómica
 Perda de assimetria da 
membrana celular
 Fragmentação celular
www.nih.gov/sigs/Aboutapo.html
Apoptose versus Necrose
Apoptose
 Determinada genéticamente
 Ocorre dentro dos intervalos fisiológicos
 Célula compacata-se
 Resulta de diversos passos 
intrinsecamente regulados
 Participa no equilibrio homeostático do 
organismo
 Fenómeno individual celular (suícidio 
celular)
 Nunca ocorre perda de estanquicidade 
membranar
 As vesículas formadas são removidas por 
fagocitose, num processo muito rápido 
que não deixa vestígios
Necrose
 Determinada genéticamente
 Resulta da alteração súbita de um ou 
mais intervalos fisiológicos (pH, 
Temperatura, [iónicas], etc)
 Citoplasma “incha”
 Resulta da inviabilização metabólica 
da célula
 Não tem funções homeostáticas
 Fenómeno colectivo a todas as 
células vizinhas 
 Resulta na perda de estanquicidade 
da membrana
 O derramamento do fluido celular 
inicia processos tecidulares 
(inflamação) que duram horas ou dias 
e originam marcas duradouras 
(cicatrizes)
Controlo da apoptose
 A apoptose em condições biológicas é uma resposta celular a variações subtis 
 no meio extracelular
 Na membrana citoplasmática
 No interior da célula
 O mesmo estímulo pode desencadear apoptose num tipo de célula, ser inócuo 
noutro, e desencadear a proliferação noutro
 A resposta de um tipo de célula a um dado estímulo pode ser variável pois 
depende de outros factores celulares (ex:fase de maturação) e ambientais (outros 
estímulos)
Funções da apoptose
Moldar os tecidos na embriogénese
 Eliminar células alteradas (ex. cancro)
 Eliminar células que deixaram de ser necessárias (ex. Sistema 
Imunológico)
Anomalias da apoptose
Malformações congénitas
 Doenças Neurodegenerativas
 Disfunções imunológicas
 Tumores
Características
Atinge células individualmente;
A célula se encolhe e o citoplasma fica denso;
A cromatina se torna condensada e disposta em grumos colados à carioteca;
Características
O núcleo se fragmenta (cariorrexe);
A membrana citoplasmática emite projeções e forma brotamentos que 
contêm fragmentos do núcleo;
Características
Fragmentação das células em múltiplos 
brotos (corpos apoptóticos).
*Fagocitose por MO
Características
Características
Importância
Regulação celular
Crescimento celular do câncer por supressão da morte 
celular
Deleção de células anormais danificadas, por radiação, 
toxinas ou outros estímulos
CARACTERÍSTICAS NECROSE APOPTOSE
Estímulo Patológico Fisológico ou Patológico 
Ocorrência Grupo de Células Células Individuais
Reversibilidade Irreversível Irreversível 
Ativação de Endonucleases Não Sim 
Liberação de Enzimas 
Lisossomais
Sim Não 
Inflamação Exsudativa Presente Ausente 
Alterações Nucleares Presente Presente (Cariorrexe)
Morfologia Tumefação e Lise 
Celular 
Corpos Apoptóticos 
NECROSE E APOPTOSE