Biologia celular e molecular
Introduo
O presente trabalho (texto), um trabalho de investigao cientfica
para a disciplina de biologia celular e molecular. A referida
investigao aponto como problema: doenas ou anomalias resultantes de
defeitos em organelas celulares. O ponto fulcral desta investigao
caracterizar as principais anomalias humanas causadas pelo mal
funcionamento das organelas celulares. O estudo das doenas
resultantes de defeitos em organelas celulares relevante, visto que
podemos conhecer a varivel independente (causa) e a varivel
dependente (efeito) destas anomalias ou doenas, que so causadas
pelo mal funcionamento das organelas celulares.
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Biologia celular e molecular
1.1 Organelas: so estruturas encontradas no interior da clula k
realizam diversas funes fundamentais para a vida. A clula
representa a menor poro da matria viva dotada de capacidade de Auto
duplicao independente. So as unidades estruturais e funcionais dos
organismos vivos. A teoria da clula, foi desenvolvida primeiramente
em 1839 por Mathias Jakob Schleiden e por Theodor Schwann, indica
que todos os organismos so compostos de uma ou mais clulas. Todas
as clulas vm de clulas preexistentes. As funes vitais de um
organismo ocorrem dentro das clulas, e todas elas contm informao
gentica necessria para funes de regulamento da clula, e para
transmitir a informao para gerao seguinte das clulas. 1.2 Apesar de
serem tao pequenas, as clulas possuem em seu interior estruturas
que realizam diversas funes fundamentais para a vida. Essas
estruturas so chamadas organela. Dentre as organelas existentes
destacaremos: Lisossomas, Mitocndrias Complexo de golgi, Reticulo
endoplasmtico liso e rugoso, Ribossomas; Peroxissomas; Cromossomas;
Centrolos.
1.3 muito importante sabermos que o mal funcionamento dessas
organelas, causa diversas anomalias ou doenas no organismo humano
As clulas dos organismos multicelulares se comunicam para organizar
o crescimento dos tecidos, a proliferao mittica coordenar as funes
dos diversos rgos. Muitas clulas podem estabelecer junes
comunicantes que possibilitam a troca de ies e pequenas molculas
informacionais entre clulas contnuas. Atravs de canais de junes
comunicantes, molculas sinalizadoras passam directamente de uma
clula para outra sem atravessar o meio extracelular. Diversas
doenas so devidas aos defeitos nos receptores. Por exemplo;
pseudohipopatireoidismo um tipo de nanismos originado devido
ineficincia dos receptores para paratormonio e para hormnios do
crescimento, respectivamente. Nesses doentes, os nveis dos
respectivos hormnios no plasma sanguneo so normais, mas as clulas
alvos no respondem pela falta dos receptores adequados.
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Biologia celular e molecular
Outro exemplo a deficincia de receptores para LDL na superfcie
celular. Na maioria destes casos existe uma alterao gentica
autossomal dominante; no sendo captado pelas clulas, o teor de
LDL-colesterol aumenta no plasma sanguneo e os pacientes apresentam
obstruo (impedimento) coronariana aos 40-50 anos de idade. Nos
raros casos de homozigotos (indivduos de linha pura provenientes de
gametas com a mesma constituio gentica dos cromossomas) para a
deficincia em receptores para LDL, os doentes geralmente morrem de
obstruo (impedimento) das coronrias na infncia ou na
adolescncia.
Funes de cada organelaORGANELA Ribossoma Mitocndria Complexo de
Golgi Complexo de Golgi Lisossoma Retculo End. Liso Retculo End.
Rugoso FUNAO o responsvel pela sntese de protenas Responsvel pela
respirao celular Armazena e secreta substncias diversas Atua na
diviso celular Atua na digesto intracelular Transporte de
substncias e produo de esteroides
Transporte de substncias e sntese de protenas
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Anomalias causadas pelo mal funcionamento dos lisossomas2.1
Lisossomas so organelas celulares arredondadas, repletas de enzimas
hidrolticas em estado inativo. O perfeito funcionamento das enzimas
lisossmicas depende de um pH= 5, que mantido por constante
transporte ativo de protes para a luz lisossomal a medida que o
lisossoma migra para regies mais prximas da membrana plasmtica.
Nessa regio da clula, os endossomas podem se fundir com os
lisossomas, formando os endossomas secundrios onde ocorre a digesto
enzimtica de seu contedo. Ou seja so organelas celulares
responsveis para fazer a digesto de partculas provenientes do meio
externo, e a renovao de estruturas celulares. A digesto
intracelular das macromolculas (partculas) feita pelas enzimas
presentes nos lisossomas fabricadas no reticulo endoplasmtico
rugoso.
Os lisossomas esto envolvidos em diversas patologias humanas.
Estas podem resultar de situaes que conduzam a ruptura da membrana
lisossomal, permitindo que os hidrlases cidos se espalhem pela
clula, ou deficincias enzimticas que expandem a degradao de
determinadas substancias.
Silicose e asbestose2.2 A gota e a silicose so exemplos de
patologias que ocorrem uma ruptura da membrana dos lisossomas. A
gota resulta de uma alterao do metabolismo das purinas que prova um
aumento e o acessireo do cido ricono plasma. Nestas condies
formam-se pequenos cristais de urato de sdio no lquido sinovial das
articulaes, os quais so fagocitados por granulcitos, ficam retidos
nos heterasi heterolisossomas destas clulas. Devido a formao de
numerosos pontos de hidrognio entre a superfcie dos cristais e
certos lpidos da membrana lisossomal, esta perde elasticidade,
acabando por sofrer rupturas que permitem a libertao dos hidrolasos
cidos. Deste modo, os granulcitos so destrudos, desencadeando-se
uma reao inflamatria nas articulaes. Na silicose verifica-se um
processo idntico. Nestas doenas frequentes nos mineiros, as
partculas da slica (substancia inorgnica constitudas de minsculos
cristais que em suspenso no ar inalado, atingem os pulmes) inaladas
fagocitadas pelos macrfagos, responsveis pela remoo dos corpos
estranhos nos alvolos pulmonares. As partculas de slica provocam
tambm rupturas da membrana dos heterolisossomas causando a libertao
das hidrlases e as sequencias lise dos
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macrfagos. A destruio dos macrfagos estimula a produo de
colagnio pelos filurcitos, provocando uma fibrose que afecta as
funes respiratrias. A asbestose uma doena pulmonar relacionada a
prolongada inalao de poeira com alta concentrao de fibras de
amianto. As clulas dos alvolos pulmonares fagocitam as partculas de
slica ou de asbesto, mas so incapazes de digeri-las. O acumulo
dessas partculas no interior dos lisossomas acaba por perfura-los,
levando ao derramamento de enzimas e a alterao do funcionamento das
clulas pulmonares. Se uma enzima lisossomal estiver ausente ou no
for activa, em consequncia de uma mutao gnica, os substratos no
digeridos para essa enzima acumulam-se progressivamente, nos
heterolisossomas e autolisossomas, estes aumentam um nmero e
tamanho acabando por alterar, significativamente a actividade
celular, com grandes consequncias. Estas doenas hereditrias
recessivas so quase autossmicas. Mas algumas esto ligadas ao
cromossoma x. exemplo destas alteraes lisossmicas, a doena de
tay-sachs e a glicognese do tipo 2. 2.3 A doena de tay-sachs uma
enfermidade causada por disfunes dos lisossomas. Resulta de defeito
na enzima que catalisa uma das etapas da digesto intracelular de um
glicolipdio abundante nas membranas das clulas nervosas, o
gangliosdio. Os sintomas da doena comeam a se manifestar nos
primeiros anos de vida. Por volta dos 2 anos, a criana j apresenta
sinais de demncia e geralmente morre antes dos 3 anos de idade. As
autpsias mostram que as clulas nervosas dos doentes esto aumentadas
devido ao inchao dos lisossomas, que ficam repletos de
gangliosidios no digeridos.
Encefalopatias espongniformes transmissveis2.4Encefalopatias
espongniformes transmissveis ou TSE uma doena lisossmicas. A mais
conhecida delas a doena da vaca louca ou BSE: sua correspondente
humana nvCJD ou nova variante da doena de Creutzfeldt-Jakob. Essas
doenas caracterizam-se por uma degenerao do sistema nervoso central
decorrente do acumulo de uma protena fibrosa conhecida como Pron.
2.5 A kuru uma doena neurolgica endmica, comum entre os nativos da
Nova Guin. Sua transmisso est ligada a prticas rituais de
canibalismo. Nessas populaes comum macerar o crebro de cadver,
utilizando-o para fazer uma sopa, ingerida pelo familiar do morto.
Se ele era portador de TSE os familiares correm riscos de contrair
a doena. Como os sintomas levam anos para se manifestar, foi difcil
estabelecer a relao entre a prtica ritual e a aquisio da
enfermidade. 2.6 Doenas lisossmicas de depsito so doenas genticas
raras, causadas pela ausncia de enzimas que no permitem que os
lisossomas das clulas do corpo cumpram sua funo de reciclagem. Por
no serem eliminadas pelo organismo, diversas substncias acumulam-se
e passam a causar distrbios e o progressivo mau funcionamento fsico
e / ou mental. Os sintomas
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podem aparecer nos primeiros meses de vida ou demorar alguns
anos a medida em que mais e mais clulas so danificadas.
MUCOPOLISSACARIDOSES (MPS) 2.7 As mucopolissacaridoses so um grupo
heterogneo de doenas de armazenamento lisossmico no qual os mucos
polissacardeos (GAGs) acumulam-se nos lisossomas em consequncia de
uma deficincia em uma das enzimas necessrias sua degradao. As GAGs
no degradadas apresentam-se na urina, onde podem ser detectadas por
testes de triagem. As duas primeiras mucopolissacaridoses
reconhecidas foram a sndrome de Hunter e a sndrome de Hurler. Elas
foram denominadas gargoilismo em funo das feies grosseiras das
pessoas afetadas.
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Mitocndrias3.1 Mitocndrias so organitos celular que se encontram
dispersos nos hialoplasmas de todas as clulas eucariotas podendo
assumir diferentes formas: esfricas ou em bastonetes A maior
proporo do DNA dos organismos eucariticos encontrada nos
cromossomos nucleares. Existem duas organelas celulares que
apresentam tipos particulares de cromossomas que as mitocndrias e
os cloroplastos. Estes cromossomas contm genes que codificam funes
especficas dessas organelas. O cromossoma mitocondrial chamado de
mtDNA e o cromossoma do cloroplasto chamado de cpDNA, os nmeros de
genes nesses cromossomas so pequenos em relao ao nmero de genes
nucleares. Por exemplo, o genoma nuclear humano consiste em
aproximadamente 3109 pares de bases (pb) contendo cerca de 30.0
genes, enquanto o DNA mitocondrial tem cerca de 16.0 pb com 37
genes conhecidos. Os genes de mitocndrias e cloroplastos so, em
geral, especcos para cada uma dessas organelas e no possuem cpias
nos cromossomas nucleares. No entanto, j foram identificadas
algumas cpias inativas de genes extranucleares nos cromossomas
nucleares. Mas qual ser a origem do material gentico presente nas
mitocndrias e nos cloroplastos? A hiptese mais aceita de que essas
organelas celulares surgiram a partir de organismos
endossimbiontes. As clulas pr-eucariticas ancestrais teriam sido
invadidas em diferentes pocas por organismos procariontes
fotossintetizantes e nofotossintetizantes que estabeleceram uma
simbiose mutuamente benca e, no curso da evoluo, originaram,
prospectivamente, os cloroplastos e as mitocndrias presentes nas
clulas dos eucariontes modernos.
Anomalias causadas pelas mitocndrias3.2 O mtDNA humano consiste
em um cromossoma em forma de anel, com cerca de 17.0 pares de bases
que codicam 13 polipeptdeos que participam da via mitocondrial
produtora de energia (fosforilao oxidativa). A maioria das protenas
necessrias para o desenvolvimento das prprias mitocndrias produzida
por genes nucleares. Assim, algumas das doenas devidas ao mau
funcionamento das mitocndrias so causadas por defeitos nesses
genes, seguindo o padro mendeliano clssico de herana. Por outro
lado, as doenas provenientes de defeitos em genes do genoma
mitocondrial so transmitidas com as prprias mitocndrias, isto , da
me para toda a prole, independente do sexo. Entretanto,
considerando o grande nmero de mitocndrias que um ovcito contm, e o
nmero de genomas por mitocndria (de 5 a 10 molculas de mtDNA), no
surpreendente que uma criana possa herdar de sua me mais que um
tipo de genoma mitocondrial. As clulas que contm dois ou mais tipos
diferentes de genomas mitocondriais chamadas heteroplsmicas.
Durante o seu desenvolvimento, um dos genomas pode se tornar,
aleatoriamente, mais abundante at constituir linhagens de
clulas
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homoplsmicas, onde s ser encontrado um nico tipo de genoma
mitocondrial. Isto pode explicar em parte a enorme variao fenotpica
entre indivduos com a mesma doena mitocondrial. A seguir,
discutiremos algumas das doenas mitocondriais que afetam a espcie
humana.
Atrofia ptica de Leber3.3 Esta doena caracteriza-se pela morte
do nervo ptico nos adultos, ocasionando uma sbita perda de viso. Os
homens so mais frequente e gravemente afetados que as mulheres,
sendo grande a variao na gravidade da doena em ambos os sexos. Como
seria de se esperar para uma mutao mitocondrial, a atroa ptica de
Leber herdada estritamente pela linhagem materna; no sendo
conhecida transmisso pelos homens. As anlises moleculares
demonstraram que essa doena possui heterogeneidade gentica, ou
seja, pode ser causada por mutaes em um dentre os vrios genes
mitocondriais que codicam as protenas envolvidas no processo de
fosforilao oxidativa, reduzindo a e cincia desse processo. Essa
reduo de ecincia pode ser sucientemente grande para destruir o
funcionamento do nervo ptico e causar a cegueira total. Na
fertilizao, o vulo contm cerca de 200.0 mtDNAs. Uma vez
fertilizado, o DNA nuclear se replica e o zigoto sofre clivagem,
mas o mtDNA no se replica at a formao do blastocisto. Como as
clulas do blastocisto que iro formar o embrio propriamente dito
constituem apenas uma frao de todas as suas clulas, poucas molculas
de mtDNA do vulo so encontradas nas clulas germinativas
primordiais. Entretanto, questionvel se esse mecanismo suficiente
para criar uma populao homognea de mtDNA nas clulas humanas. 3.4 A
sndrome de Pearson caracterizada pela perda de clulas da medula
ssea durante a infncia, sendo geralmente fatal. Pacientes afetados
por essa sndrome possuem uma deleo relativamente grande no mtDNA,
sendo essa a causa do desencadeamento da doena. As pessoas doentes
quase nunca tm os genitores afetados, o que sugere que a deleo
responsvel provavelmente ocorre espontaneamente durante o
desenvolvimento da criana ou durante a ovocitognese da me. As
pessoas com sndrome de Pearson tm uma mistura de mtDNA deletado e
normal um exemplo de heteroplasmia mitocondrial. O estudo da evoluo
humana sempre foi um assunto que fascinou os cientistas e, at o
desenvolvimento da Biologia Molecular, dependia da anlise de fsseis
raros fragmentos de ossos, dentes e utenslios. No entanto, hoje em
dia, a evoluo humana, e de outras espcies, pode ser estudada
comparando-se as sequncias de DNA. Cada sequncia de DNA descende de
uma sequencia que estava presente em um organismo ancestral. Assim,
as sequncias de DNA que encontramos hoje reetem as sequncias de DNA
dos organismos fsseis transmitidas por muitas geraes. Nesse
processo, as
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Biologia celular e molecular
sequncias de DNA sofreram uma srie de mutaes que so encontradas
nos organismos atuais. 3.5 Alguns dos mais esclarecedores estudos
da evoluo humana envolvem a anlise de DNA mitocondrial. Existem trs
motivos pelos quais o mtDNA considerado to til: 1 Ser transmitido
exclusivamente pela mulher; 2 No sofrer recombinao; 3 Evoluir mais
rpido que o DNA nuclear. A estrita transmisso materna do mtDNA e a
no ocorrncia de recombinao permitem que os cientistas rastreiam
sequncias modernas de DNA at uma ancestral feminina comum. J a sua
rapidez da evoluo permite que sejam detectadas mudanas genticas
signicativas em um perodo relativamente curto de tempo, se
comparado ao DNA nuclear. Os primeiros estudos do mtDNA humano, no
incio da dcada de 1980, demonstraram a existncia de relativamente
pouca variao no mtDNA de populaes humanas diferentes, sendo as
maiores variaes encontradas em populaes africanas. Tendo em vista a
taxa estimada para evoluo do mtDNA, esses estudos indicavam que os
seres humanos modernos se originaram nos ltimos 200.0 anos na
frica. Embora essas concluses fossem inicialmente controversas,
diversos trabalhos posteriores as reforaram. As mitocndrias contm
mltiplas cpias de um pequeno cromossoma circular com genes cujas
funes esto relacionadas fosforilao oxidativa e sntese de protenas
mitocondriais. Os cloroplastos tambm possuem muitas cpias de um
nico cromossoma circular de DNA que contm genes relacionados com a
fotossntese e a produo de protenas estruturais dessa organela.
Mutaes em alguns desses genes levam a defeitos nos sistemas de
produo de energia e, portanto, a um crescimento lento ou anormal.
Genes localizados em diferentes tipos de DNA extranuclear
apresentam padres de herana no-mendelianos, como herana materna,
biparietal ou uniparental. Nos humanos, a maioria das protenas
necessrias para o desenvolvimento das mitocndrias produzida por
genes nucleares. Assim, algumas das doenas devidas ao mau
funcionamento das mitocndrias so causadas por defeitos nesses
genes, que seguem os padres mendelianos clssicos de transmisso da
herana..
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Biologia celular e molecular
Sndrome de hurler (MPS tipo 1)3.6 Doena gentica da qual o
paciente no produz enzimas necessrias para quebrar a glicose que se
uni a outros compostos, impregnando os pulmes e atrapalhando o
desenvolvimento da criana. Causa: deficincia da enzima
alfa-L-iduronidase. Sinais clnicos: retardo mental, baixa estatura,
anomalias esquelticas, opacidade da crnea, hidrocefalia, rigidez
das articulaes e morte antes dos 10 anos de idade. O diagnstico
feito entre os 6 e os 18 meses de idade. Tratamento: ainda que
arriscado, a transfuso do sangue saudvel estimula o paciente a
produzir a enzima necessria automaticamente. 3.7 SNDROME DE HUNTER
(MPS tipo 2) Causa: deficincia da enzima iduronato sulfatase. Padro
de herana: recessiva ligada ao X. 3.8 Defeitos de Protenas
Receptoras Hipercolesterolemia familiar: Uma hiperlipoproteinemia
Gentica As hiperlipoprotenemias genticas so de significado clnico
em funo do seu papel no infarto do miocrdio, uma importante causa
de morte e incapacidade. Elas so caracterizadas por nveis elevadas
de lpidos plasmtico (colesterol, triglicerdeos, ou ambos) e de
lipoprotenas plasmticas. A hipercolesterolemia familiar uma doena
gentica causada pela deficincia do receptor LDL (principal protena
de transporte do colesterol no plasma).Ela leva um acmulo excessivo
de LDL no plasma, produzindo nveis muito altos de colesterol no
plasma. O colesterol um lipdio e apesar da m fama, um composto
essencial para a vida, estando presente nos tecidos de todos os
animais. obtido por meio de sntese celular (colesterol endgeno
-70%) e da dieta (colesterol exgeno- 30%). Nveis elevados de
LDL,(mau colesterol) esto associados com os altos ndices de doenas
cardiovasculares, enquanto nvel elevado de HDL (bom colesterol) est
associado com baixos ndices de doenas cardiovasculares. Padro de
herana: autossmico dominante. Esta doena causa aterosclerose grave.
Tanto os heterozigotos como os homozigotos desenvolvem doena
cardaca prematura em consequncia de ateromas (depsitos de
colesterol derivado de LDL nas artrias coronariana), xantomas
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Biologia celular e molecular
(depsitos de colesterol na pele e tendes), vistos nas figuras ao
lado, e arcus corneae (depsitos de colesterol ao redor da periferia
da crnea). Nos homozigotos a doena mais grave e se manifesta mais
cedo. Neles h uma maior reduo no nmero de receptores de LDL e de
maior elevao de colesterol LDL no plasma. Eles podem ter doena
cardaca coronariana clinicamente significativa na infncia e poucos
vivem alm da terceira dcada. Embora a forma homozigota seja rara (1
pessoa em 1 milho), a forma heterozigota tem uma freqncia de 1 em
500. Os heterozigotos tm nveis de colesterol plasmtico que so cerca
do dobro dos controles. O diagnstico precoce fundamental para a
preveno primria desta doena, uma vez que pode prevenir o processo
aterosclertico na criana e existe terapia disponvel sob a forma de
alterao de estilo de vida, pela utilizao de frmacos que diminuem o
nvel de colesterol.
3.9 Defeitos de Transporte FIBROSE CSTICA (CF) Sinais clnicos:
os pulmes e o pncreas excrino so os principais rgos afetados pela
doena, mas uma importante caracterstica diagnstica o aumento das
concentraes de cloreto no suor devido a problemas nas glndulas
sudorparas (resultantes do defeito de transporte de Cl-). A doena
pulmonar obstrutiva crnica desenvolve-se como um resultado de
secrees espessas e infeces recorrentes e as deficincias de enzimas
pancreticas (lpase, tripsina, quimiotripsina), impedem uma digesto
normal. A obstruo ps-natal do trato intestinal inferior (mecnio
leo) ocorre em 10 a 20% dos neonatos com CF. O trato genital tambm
afetado (mais de 95% dos homens com CF so infrteis). A morte
resulta de insuficincia pulmonar e infeces. Tratamento: no momento
o tratamento da CF dirigido para o controle da infeco pulmonar e a
melhoria nutricional. Como resultado de melhores antibiticos,
fisioterapia respiratria e reposio com enzimas pancreticas, as
taxas de sobrevida dos pacientes com CF melhoraram muito nos ltimos
anos. Padro de herana: autossmico recessivo.
Anomalias do complexo de golgi4.1 Complexo de golgi foi descrito
pela primeira vez nos finais do sculo XX por um cientista italiano
chamado Camilo Golgi. uma organela celular que tem a funo de
armazenar e secretar diversas substncias. Nas ltimas dcadas,
estudos aprofundados da estrutura e funo do complexo de golgi
permitiram relacionar defeito desta organela com algumas doenas
humanas, a semelhana do que ocorre com outras organelas
(lisossomas) doenas lisossmicas; (Peroxissomas) doenas
peroxissmicas pode se falar hoje em doenas golgianas e da trafica
vesicular de protenas no complexo de golgi, associado ao melhor
conhecimento permitiu associar a patologia de certas doenas com o
complexo de golgi.
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Biologia celular e molecular
Em doenas auto-imunes, com sndrome de Sjagren e a Lpus
eritematoso sistmico, foram detectados anticorpos, respectivamente
sobre as protenas P230 da face trans e contra as protenas 95 e
160KD do complexo de golgi. Entre outros significados destes
achados ainda pouco claro. De facto a presena de auto-anti-corpos
contra as protenas de complexo de golgi, poder ser uma parte de um
processo mais amplo uma vez que nestas doenas possvel encontrar
auto-anti-corpos contra outros componentes. Em outras entidades
como esclerose lateral omiotrfico, observa-se, com frequncia
fragmentao do complexo de golgi dos neurnios motores, tambm na
doena de Alzheimer observa-se fragmentao neuronal. Tendo sido
detectada uma correspondncia gentica e bioqumica demonstrativa do
envolvimento do complexo de golgi na patognese da doena. Noutros
casos foram implicadas anomalias dos mecanismos de transporte sobre
tudo na face trans. Destacam-se as doenas de Tangier e de
Niemann-Pick, onde se observa um defeito na conjugao de um
transportador de lpidos com ATP, as doenas de Wilson nas quais o
ATP est ausente. Merece ainda meno doena autossmica dominante
paliqustica do rim, na qual se absorveu um atraso no processamento
das proteaglicanas da matriz extracelular ao que se associa dilatao
de cisternas de complexo de golgi e exocitose ineficaz. Doena de
gaucher 4.2 O nosso organismo feito de clulas. As clulas se
multiplicam, vivem e morrem diariamente, sendo assim constantemente
renovadas. Quando uma clula morre imediatamente destruda e os seus
componentes so reutilizados pelo organismo. Quando uma clula
destruda os seus elementos so fagocitados (comidos) por outras
clulas, chamadas macrfagos, que so parentes dos glbulos brancos do
sangue. Dentro dos macrfagos o material da clula morta fica dentro
de uma espcie de bolha chamada lisossoma. No lisossoma a clula
introduz enzimas, que so substancias que digerem os restos
celulares, quebrando substncias grandes em partes menores que podem
ser reutilizadas. No caso da doena de gaucher, o paciente tem mutao
no gene que tem a receita da enzima chamada glicocerebrosidase,que
digere um certo tipo de gordura, o glicocerebrosideo. No caso dos
pacientes com gaucher como a enzima no funciona direito, esta
gordura (glicocerebrosideo) no digerida dentro do lisossoma, e se
acumula progressivamente nas clulas, os macrfagos. Estes macrfagos
ficam grandes, cheios de glicocerebrosideo no digeridos e, que
passam a ser chamadas de gaucher. As clulas de gaucher se acumulam
principalmente no fgado e no bao, que por isso, ficam grandes
(inchados), cheio de clulas de gaucher. Essas clulas tambm se
encontram na medula (parte interna) ssea podendo enfraquecer os
ossos, os quais podem at se fraturar sozinhos. Sendo hereditria a
doena, ela passar para prxima gerao, isto no quer dizer que o seu
filho ter a doena. preciso conhecer o conjugue, saber se ele tem o
gene para a doena, antes de programar um beb. Se voc tiver filhos
com algum que tenha a doena, 100% dos filhos tambm o tero. Se tiver
com um portador, 50% dos
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Biologia celular e molecular
filhos podero ter a doena. Mas se o conjugue no apresentar gene
algum para doena de gaucher, ento nenhum filho ter a doena, mas
todos sero portadores, isto , todos tero um gene para a doena.
Sintomas da doena de gaucher4.3 Alguns pacientes com doena de
gaucher apresentam poucos sintomas; outros tm uma clinica mais
intensa. As queixas mais comuns so: - Palidez; -cansao; -fraqueza
devido a anemia; -sangramentos, principalmente no nariz por
diminuio do nmero de plaquetas; -manchas roxas; -dores nas pernas e
nos ossos (alguns pacientes fraturam os ossos com muita facilidade,
at mesmo com uma leve pancada); -dor e distenso abdominal por
aumento do bao e do fgado (hepatoesplenomegalia). Tratamento:
enzima sinttica do DNA, est disponvel no mundo todo.
Anomalias do retculo endoplasmtico liso5.1 uma organela celular
que no apresenta ribossomas e geralmente tem aspectos de tubos
anastossomados. Est ligado a sntese de certos lpidos. Os primeiros
passos para a formao da insulina, hormnio que auxilia na absoro da
quantidade de acar no organismo, ocorrem no retculo endoplasmtico
das clulas alfa. Ests se Ilhotas de Langerthans, no pncreas e so
responsveis por um ou mais cristais de insulina que as Ilhotas de
Langerthans produzem cerca de 10mg de insulina ou aproximadamente 5
vezes diria. 5.2 Mutaes no retculo endoplasmtico causam profundo
impacto nas clulas das Ilhotas de Langerthans principalmente nas
clulas alfa. O maior componente destas Ilhotas afectando o
funcionamento e sobrevivncia destas. Recentemente alguns
pesquisadores descobriram uma doena rara chamada Wolcott-Rallison,
sndrome da diabete infantil, uma desordem por destruio
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Biologia celular e molecular
antecipada das clulas alfa, causadas por mutaes no gene que
codifica a informao da produo de insulina pelo retculo
endoplasmtico. Assim como nesta doena, a destruio das clulas alfa,
pode aumentar a concertao de glicose causando ento diabete nas suas
formas normais.
Anomalias do retculo endoplasmtico rugoso6.1 uma organela que
apresenta na face externa numerosas partculas de ribossomas. Est
relacionado com a sntese e concertao de protenas. 6.2 O escorbuto
uma doena que tem como primeiros sintomas hemorragias nas gengivas,
tumefao purulenta das gengivas (inchao com pus), dores nas
articulaes, feridas que no cicatrizam, alm de desestabilizao dos
dentes. provocada pela carncia grave de vitamina C na dieta. Hoje j
se sabe que os alimentos so necessrios para mante-nos saudveis.
Percebeu-se que os marinheiros que ficavam muito tempo no mar
acabavam por ficarem doentes, devido o excesso consumo de bolachas
e carne de porco salgado, passavam longos perodos sem ingerir
folhas ou frutas frescas. Por esse motivo eram atacados pelos
escorbutos. O escorbuto pode ocasionar ainda inflamao na lngua. 6.3
A vitamina C importantssima para o corpo porque ela um cofator da
enzima prolilhidrolixase, que faz a hidroxilaao do aminocido
prolina nas cadeias alfa de colagnio. Essa hidroxilaao tao
importante porque aumenta o nmero de ligaes de hidrognio na molcula
e d maior rigidez ao colagnio, que a principal protena estrutural
do corpo. Existem registos sobre o escorbuto desde cerca de 1500
a.C. no antigo Egito. Mais tarde Hipcrates descreveu tambm a doena.
O tratamento baseia-se na ingesto de frutas, legumes e vegetais
frescos e administrao da vitamina C.
Anomalias dos Peroxissomas7.1 Em 1973, Goldfescher e
colaboradores relataram a ausncia dos Peroxissomas nas clulas de
hepticas e renais dos doentes afectados pela sndrome
cerebro-hepatorrenal ou sndrome de Zellweger. Est descoberta ps em
evidncia a importncia dos Peroxissomas. 7.2 A sndrome de Zellweger
um distrbio hereditrio raro, onde aparecem diversos defeitos
neurolgicos, hepticos e renais, que levam a morte muito cedo,
geralmente na infncia. Foi observado que o fgado e os rins destes
pacientes apresentavam Peroxissomas vazios, constitudos somente
pelas membranas, sem as enzimas normalmente localizadas no interior
dessas organelas. Essas enzimas aparecem livres no citosol, onde no
podem funcionar normalmente.
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Biologia celular e molecular
Por tanto as clulas desses pacientes no perderam a capacidade de
sintetizar as enzimas tpicas dos Peroxissomas, mas sim a
possibilidade de transferir para os Peroxissomas as enzimas
produzidas. O estudo gentico dos portadores da sndrome de Zellweger
detectou mutaes em cerca de 11 genes, todos codificadores de
protenas que participam do processo de importao das enzimas pelos
Peroxissomas. O nmero de genes e protenas envolvidas mostra a
complexidade do processo de translocao de enzimas para dentro
dessas organelas. Outras doenas dos Peroxissomas so devido a
ausncia de uma nica enzima, ao contrrio do que acontece na sndrome
de Zellweger. A adrenoleucodistrofia um exemplo de deficincia em
apenas uma enzima dos Peroxissomas. Trata-se de uma mutao nos
cromossomas x que, geralmente se manifesta nos meninos antes da
puberdade, quando aparecem sintomas de secreo da glndula adrenal e
disfunes neurolgicas. O defeito resulta do acumulo nas clulas de
numerosas molculas de cidos graxos saturados de cadeia muito longa.
Por se tratar de defeito em um nico gene, que j foi isolado.
possvel que se chegue a um tratamento por meio da engenharia
gentica.
Cromossoma; sndrome de Turner7.3 Foi originalmente reconhecido
por Henry Turner em 1938, as pessoas afectadas so geralmente
mulheres e tm um fentipo caracterstico. A causa devida ausncia
completa de um nico cromossoma X (45,X). A incidncia entre 1:2000 e
1:5000 meninas nascidas viva. Tem interferncia paterna, pois, este
responsvel pelo gmeta aneuploide, j que a ausncia do cromossoma
sexual mais comum nos gmetas femininos. A idade materna no parece
ser um factor significativo nesta sndrome. As crianas com sndrome
de Turner apresentam os fentipos, todas as pacientes possuem uma
baixa estatura de 90% tem disgenesia ovariana, sendo esta grave
pois apenas 10-20% iro apresentar desenvolvimento puberal espontneo
e apenas 2-3% menstruaes espontneas, dentre as quais algumas podero
ter filhos. Ocorrem tambm anomalias fsicas como pescoo alado,
implantao baixa dos cabelos, traxes largos (em forma de escudo) com
hipertolorismo mamrio, anomalias cardacas como hipoplasia do lado
esquerdo do corao e coartao da aorta, anomalias renais, dfice
auditivo sensor neural com orelhas giradas posteriormente, edema de
ps e mos unhas displsicas. Quase 50% dos pacientes valva artica
bicspide, e por tanto um risco aumentado de disseco e dilatao da
raz artica quase 60% das anomalias renais possuem risco de disfuno
renal. A maioria dos pacientes tem desenvolvido intelectual e
normal e se tiverem algum dfice por causa de uma anomalia
estrutural no cromossoma X. O individuo com sndrome de Turner
tendem a ser tmidos socialmente. As mulheres com ST possuem
incidncia aumentada de osteoporose, tireoidite, diabete tipo 1 e 2,
doena inflamatria intestinal e doena cardiovascular. A osteoporose
devido a deficincia de estrgeno, esta tambm aumenta a incidncia de
aterosclerose, isquemia cardaca, AVC. O diagnstico de neonato feito
se o mesmo apresentar pescoo muito alado e junto com defeitos
cardacos. Se a ST no for diagnosticada na infncia, provavelmente
ser na adolescncia.
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Biologia celular e molecular
Os genes candidatos para ST e o que codificam so: SHOX-
codificam um factor de transcrio, produz baixa estatura; XIST-
pesquisada a expresso genicas em cromossomas em anel que foram
encontrados e afectados com dficit mental, grandes anis que
expresso o XIST predizem um fentipo de ST, mas se no expressar o
XIST h predio de fentipo muito mais grave de ST. Os cariotipos que
uma criana que tenha a ST pode apresentar fentipos diferentes que
so: 45,X- 50%- clssico de sndrome de Turner; 46,X-15%- semelhantes
aos clssicos 45,X; 45,X/46, XX ou XY- mosaico- 15%- semelhantes aos
clssicos 45,X, mas com menores variaes fenotpicas, os indivduos XY
tm maior probabilidade de desenvolver gonadoblastoma; 45,X/46,X-
mosaico- 5% semelhantes aos clssicos 45,X; 45, X outra anormalidade
do X- 5%- semelhantes aos clssicos 45, X com variao dependendo da
anormalidade associada; 45, X/?- mosaico- 5%. 7.4 O diagnstico
pr-natal para ST feito pela funo do lquido amnitico ou coleta das
vilosidades corinicas e posterior estudo cromossmico. Poder ser
evidenciado mosaicismo no estudo das vilosidades corinicas, mas o
feto no mosaico e sim 45, X puro, d pensamos que para que o feto
com ST se mantenha vivel durante a gestao o outro cromossoma X
indispensvel na vida intrauterinas. Cerca de 99% dos fetos 45, X
com tecido placentrio 45, X so abortados espontaneamente. 7.5 Os
possveis tratamentos a serem institudos em um paciente com ST
normalmente tratado com suplementos de GH at que a idade atinja 15
anos, em mdia este tratamento resulta num ganho de 10cm na altura
final. feito tambm terapia com estrgeno que normalmente iniciada
entre 14 e 15 anos de idade com a finalidade de desenvolver as
caractersticas sexuais secundrias e reduzir os riscos de
osteoporose. A terapia com progesterona iniciada no segundo ano de
terapias com estrognios ou na poca do primeiro sangramento vaginal
com a finalidade de induzir menstruaes. O controlo mdico inclui
ecocardiogramas para avaliar a dilatao da raiz artica e doena
valvar, a USG realizada com a finalidade de detectar anomalias
renais congnitas, deve ser feito tambm testes de tolerncia glicose
para detectar diabete melito. Os pacientes com disgenesia ovanria
no ovulam, mas mulheres com ST podem ter uma gestao, desde que seja
doado zigoto.
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Biologia celular e molecular
Anomalia nos centrolos8.1 A ausncia de clios nos sere humano
iria influenciar na produo de clulas ciliadas no revestimento da
traqueia e brnquios que retm muco e poeiras que prejudicam os
pulmes, e tambm nos ovidutos, onde eles ajudam o ovrio para o tero.
E acabaria influenciando na produo doa espermatozoides e outras
clulas flageladas. 8.2 A sndrome de Kartagener descrita na dcada de
1930 pelo Polons Kartagener e caracterizada pela apresentao de:
Dextrocardaco com sndrome de Kartagener Situs inversus: condio
congnita onde os rgos do trax e abdmen esto transpostos; Simusite
cronica; Bronquiectasias. Mais tarde a sndrome foi renomeada par
Discinesia Ciliar Primaria, uma vez que se verificou defeito na
organizao estrutural dos clios do epitlio de revestimento da rvore
respiratria. A discinesia Ciliar primria possui caracter hereditrio
ainda no totalmente definido. O defeito na estrutura do clio
ocasiona seus batimentos incoordenados e inefetivos, alterando a
remoo de secreo do muco e das partculas inaladas, culminando em
rinites, sinusites, otites, bronquite, e pneumonias. Todos estes so
quadros recorrentes e persistentes. Entretanto, a bronquiectasia a
complicao pulmonar predominante. O portador da discinesia ciliar
primaria pode apresentar tosse produtiva cronica e infecoes
respiratrias recorrentes. Como o diagnstico tende a ser tardio e de
excluso, pode haver comprometimento progressivo da funo pulmonar e
banqueteamento digital (alterao congnita caracterizada pelo aumento
do dimetro das falanges distais e alteraes das unhas) em pacientes
mais velhos. Situs inversus pode ser encontrado em aproximadamente
50% dos pacientes. O diagnstico pode ser determinado atravs da
microscopia electrnica pela anlise da ultra-estrutura do clio.
Entretanto, ele pode no ser totalmente conclusivo em alguns casos,
se o defeito ocorrer no funcionamento do clio.
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Biologia celular e molecular
ConclusoCom relao aos estudos feitos chegamos a concluso que as
organelas so estruturas citoplasmticas que exercem todas as funes
celulares. Para que haja o funcionamento da clula necessrio a
presena de energia; a organela responsvel pela obteno de energia
para a clula a mitocndria. Conclumos tambm que todas as organelas
encontradas no nosso corpo cada uma desempenha a sua funo; quando
uma delas est danificada, o nosso corpo paga pelas consequncias que
elas nos causam. Visto que algumas delas no por mal alimentao,
devemos ter sempre o cuidado de ir a um especialista para fazermos
algumas revises no nosso organismo.
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Biologia celular e molecular
RecomendaesEm sntese recomendamos que aquilo que aprendemos seja
transmitido; que tenhamos conscincia de lutar por aquilo que
socialmente correcto, para que possa haver um consenso na busca de
perspectivas de evoluo com garantias de sobrevivncias da espcie
humana e do ecossistema em que estamos inseridos. Ou seja a educao
ambiental deve sair do discurso e tornar uma prtica constante em
nossas vidas.
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Biologia celular e molecular
Bibliografia
- Maria Regina Borges Gentica humana; p. 46 48- Junqueira e
Carneiro- histologia basica; p.p. 19, 20, 24 28. - Amabis E.
Martho- biologia das clulas; p.p.1 a 2. Manual de apoio (fascculo)
Internet: Sites: www.google.com www.bing.com
Www.enciclopdia.com
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