A catástrofe mitótica é considerada um tipo de morte celular que ocorre na mitose. Ela é provocada por eventos que levam a mitose aberrante, os quais geralmente produzem células poliploides ou com mais de um núcleo (polinucleadas). Ela ocorre durante ou após a divisão celular defeituosa.
Esse mecanismo pode estar associado a outros eventos de morte celular: a apoptose e a necrose. Assim, pode-se considerar que a catástrofe mitótica é um processo oncossupressor e não constitui um caminho puramente executor da morte celular. Ela está relacionada as seguintes características:
- É iniciada por perturbações na mitose, seja nos cromossomos ou na cadeia enzimática que garante sua separação completa e fidedigna.
- É iniciada na fase M do ciclo celular, ou seja, na mitose.
- É concomitante a algum nível de parada da mitose.
- Desencadeia a morte ou a senescência celular.
Ao final de cada etapa do ciclo celular, é feito um ponto de checagem (check point), que verifica se há algum dano genético que comprometa a possível linhagem celular derivada da célula checada. Essa checagem é feita geralmente por proteínas da família P53.
Quando a célula é encaminhada para a morte após a checagem por essas proteínas, não é considerada catástrofe mitótica, pois ela é independente da P53. Assim como, também não considera-se catástrofe quando a célula não morre ou entra em senescência após um erro mitótico, ocasionando células com aneuploidias que seguem seu curso.
Por isso, também, a catástrofe mitótica pode ser uma resposta tardia de alguns tumores que possuem a P53 mutada e por isso não são sensíveis a apoptose convencional. Assim, drogas que promovam esse mecanismo são utilizadas no tratamento de alguns cânceres.
A definição oficial de catástrofe mitótica foi proposta em 2012 por Galuzzi e seus colaboradores, embora esse processo já tenha sido relatado antes desse trabalho, que recomendou uma nova nomenclatura para vários tipos de morte celulares.
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Causas da catástrofe mitótica
A catástrofe mitótica é o principal tipo de morte provocado por radiação ionizante, pois ela causa danos ao DNA após a replicação, comprometendo o início correto da mitose.
Além disso, drogas quimioterápicas usadas em determinados tipos de tumores, como a cisplatina e a doxorrubicina, provocam a catástrofe mitótica.
Mecanismos de morte celular na catástrofe mitótica
Na ausência de agentes que perturbem o núcleo celular e o aparelho mitótico, o ciclo celular ocorre passando por várias fases, são elas: Intérfase, subdividida em fases G1, S e G2; e Mitose, subdividida em prófase, metáfase, anáfase e telófase. Ao final, espera-se a produção de células filhas diploides.
No entanto, caso ocorra alterações cromossômicas ou na maquinaria mitótica, durante a mitose, sem que haja ação da P53, as células ficam paralisadas nessa fase por ativação da catástrofe mitótica. Assim, elas poderão tomar alguns destinos, são eles:
- Morrer sem que termine a mitose.
- Progredir para a fase G1 do próximo ciclo e morrer em sequência, processo chamado de derrapagem mitótica.
- Finalizar a mitose e entrar em senescência.
As células em catástrofe mitótica são identificadas morfologicamente por alterações nucleares que ocasionam aumento celular, multinucleação e/ou micronucleação. As células multinucleadas decorrem de cromossomos não condensados em aglomeração. Já as micronucleadas provém de cromossomos fragmentados ou atrasados na anáfase que ficaram fora dos núcleos principais após a telófase.
Importância da catástrofe mitótica
A catástrofe mitótica impede que células com danos no DNA continuem seu ciclo e produzam células aneuploides ou tetraploides. Mais de 90% dos tumores sólidos e mais de 50% dos tumores hematopoiéticos tiveram alterações no número de cromossomos relatadas. Assim, verifica-se que esse processo é muito importante na prevenção de tumores.
A alteração no número de cromossomos em uma célula durante a mitose pode ocorrer por vários mecanismos, como falhas nos pontos de checagem, falha na citocinese, ou na produção do fuso mitótico e replicação excessiva.
Referências:
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MC GEE, Margaret M. Targeting the mitotic catastrophe signaling pathway in cancer. Mediators of inflammation, v. 2015, 2015.
PORTUGAL, Jose; MANSILLA, Sylvia; BATALLER, Marc. Mechanisms of drug-induced mitotic catastrophe in cancer cells. Current pharmaceutical design, v. 16, n. 1, p. 69-78, 2010.
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/citologia/catastrofe-mitotica/