Célula cancerígena se dividindo

Biologia do Câncer

Biologia do Câncer



Célula cancerígena se dividindo

O câncer é uma doença genética porque as alterações ocorrem dentro de genes específicos, mas na maioria dos casos não se trata de doença herdada.

Em uma doença hereditária, o defeito genético está presente nos cromossomos de um dos pais (ou em ambos) e é transmitido para o zigoto. Por outro lado, as alterações genéticas que causam a maioria dos cânceres originam no DNA das células somáticas durante a vida da pessoa afetada. Por causa dessas alterações genéticas, as células cancerosas se proliferam incontrolavelmente, produzindo tumores malignos que invadem os tecidos saudáveis próximos às células tumorais. Durante o tempo em que o tumor permanece localizado, a doença pode ser tratada com drogas específicas ou curada por remoção cirúrgica do tumor. Entretanto, os tumores malignos tendem a se disseminarem, cujo processo é conhecido por metástase, onde grupos de células cancerosas “escapam” da massa tumoral e atingem a circulação sangüínea ou linfática, e se espalham para outros tecidos e órgãos, criando tumores secundários. A remoção cirúrgica desses tumores metastáticos é extremamente difícil, muitas vezes sem sucesso.

 Devido ao seu impacto na saúde e a esperança de que se pode desenvolver meios para a cura dos cânceres, muitas pesquisas tem sido desenvolvidas ao longo de décadas. Embora estes estudos tenham resultado em marcante conhecimento das bases celulares e moleculares do câncer, o impacto dos seus benefícios ainda é pequeno, quer na prevenção ou no aumento da sobrevida da maioria dos cânceres. Para se ter uma idéia desse processo, foram realizadas pesquisas sobre os principais casos de cânceres e suas relações com óbitos, durante todo o ano de 1997 nos Estados Unidos. Por meio desses dados é possível observar que o tipo mais prevalente de câncer (próstata) é um dos que menos causa a morte, onde a relação caso/óbito é de 7,73. Os cânceres mais graves cuja relação caso/óbito é próxima de 1,0 são os que acometem o pâncreas, o cérebro e os pulmões.
As informações sobre o comportamento das células cancerosas se baseiam em pesquisas de crescimento celular “in vitro”, usando meios de cultura apropriados. Há grandes diferenças entre os crescimentos de células normais e células tumorais. As células normais crescem e se espalham dispostas numa simples camada de células. As células tumorais crescem desordenadamente em agrupamentos. É, portanto, na disposição do crescimento celular que se fundamenta a principal diferença entre as células normais e cancerosas. Por outro lado, a capacidade de crescimento e divisão entre essas células não é muito diferente. Apesar disso, é importante considerar que ao contrário das células normais, as células malignas não respondem aos sinais de regulação para cessar o crescimento e a divisão celular e, assim, se acumulam e transformam-se em tumores.

O FENÓTIPO DE UMA CÉLULA CANCEROSA

Um grande número de diferenças estruturais e bioquímicas foi estabelecido entre células normais e cancerosas. Porém, há diferenças entre as próprias células cancerosas, fato que torna impossível descrever as propriedades típicas dessas células. O comportamento das células cancerosas é mais facilmente estudado quando as mesmas crescem em meios de cultura. As células cancerosas podem ser obtidas por remoção de um tumor maligno, dissociando-as e isolando-as do tecido, e cultivando-as em meios de cultura apropriados. Por outro lado, as células normais podem ser convertidas em células cancerosas por tratamento com substâncias químicas carcinogênicas, radiação e vírus tumorais. Essas células normais que foram transformadas “in vitro” podem causar tumores quando injetadas em animais.

As alterações são principalmente observadas dentro dos cromossomos das células cancerosas, bem como das “células transformadas” em cancerosas. As células normais mantêm seus cromossomos diplóides direcionados ao crescimento e divisão celular, tanto “in vivo” quanto “in vitro”. Em contraste, as células cancerosas freqüentemente têm aberrações cromossômicas, uma condição patológica conhecida por aneuploidia. Assim, os cromossomos diplóides de uma célula normal podem sofrer lesões, porém, antes que a célula sofra uma transformação em célula cancerosa, ocorre a ativação de proteínas específicas da célula que causam a sua eliminação, num processo conhecido por apoptose. Entretanto, a célula cancerosa freqüentemente falha na estimulação da apoptose, e dessa forma seus cromossomos se desorganizam com mais intensidade.

As mais notáveis alterações morfológicas que ocorrem no citoplasma de uma célula cancerosa envolvem o citoesqueleto. Enquanto uma célula normal contém organizada rede de microtúbulos, microfilamentos, e filamentos intermediários, o citoesqueleto da célula cancerosa é desorganizado e com redução de conteúdos dessas organelas. Muitas mudanças morfológicas também são observadas na superfície da célula, incluindo o aparecimento (ou desaparecimento) de componentes específicos. Algumas células cancerosas possuem novas proteínas de superfícies, conhecidas por antígenos associados a tumores, que induzem a formação de anticorpos específicos contra as células. Porém, quando as ações desses anticorpos se tornam insuficientes, as células cancerosas crescem em número e se tornam tumorais. Essas mudanças nas superfícies das células cancerosas alteram-lhes a adesividade para com outras células teciduais bem como com substratos não celulares (proteínas de adesão). Assim, a perda da adesividade permite que as células cancerosas se destaquem da massa tumoral e migram para outros tecidos e órgãos do corpo, cujo processo é conhecido por metástase.

Outras alterações importantes observadas em meio de cultura são as seguintes:

a) locomoção: as células normais deixam de se locomover quando se tornam cercadas pelas células vizinhas; as células cancerosas ignoram os sinais emitidos pelas células vizinhas e continuam suas atividades de locomoção;

b) fator de crescimento: as células normais dependem de fatores de crescimento presente no soro humano adicionado ao meio de cultura; as células cancerosas proliferam na ausência do soro, pois o ciclo celular não depende dos sinais transmitidos pelos fatores de crescimento aos receptores de superfície;

c) capacidade de divisão celular: as células normais têm capacidade limitada para divisão, após um número finito de divisões mitóticas elas sofrem o processo de decodificação que a impede de crescer e dividir; as células cancerosas são “imortais”, pois se dividem indefinidamente, devido à presença de telomerase nessa célula.

 
CAUSAS DE CÂNCER

A primeira observação de câncer relacionado com agentes ambientais foi feita em 1775 por Percival Pott, um médico inglês, em limpadores de chaminés que apresentavam altas prevalências de câncer na cavidade nasal e na pele do saco escrotal devido à fuligem. Posteriormente, com o desenvolvimento científico obteve-se o isolamento químico dos vários componentes da fuligem, que, ao serem aplicados em animais de laboratórios, mostraram ser carcinogênicos. Atualmente se sabe que há muitas substâncias químicas potencialmente carcinogênicas, além de radiações ionizantes e uma variedade de vírus capazes de estimular o desenvolvimento de câncer. Todos esses componentes tem propriedades comuns que alteram o genoma.

As principais substâncias químicas carcinogênicas, semelhantes àquelas da fuligem ou da fumaça do cigarro, podem ser diretamente mutagênica, ou convertida em componentes mutagênicos por enzimas celulares. Da mesma forma, as radiações ultravioletas, que são as principais causas de câncer de pele, são também muito mutagênicas.

Determinados tipos de vírus podem infectar células de vertebrados, transformando-as em células cancerosas. Esses vírus estão divididos em dois grandes grupos: vírus – DNA – tumorais e vírus – RNA – tumorais, cuja classificação se deve ao tipo de ácido nucléico encontrado no vírus. Entre os vírus com DNA capazes de transformar células normais em cancerosas estão os seguintes: polioma vírus, simian vírus 40 (SV40), adenovirus e vírus herpético.


Fonte: http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/2102/biologia-do-cancer


Postado por: Karina Brandes

Comunicação celular por meio de sinais químicos

Nos organismos multicelulares, a troca de informação por meio de moléculas, que são sinais ou mensageiros químicos. Esses sinais são importantes para que os tecidos e órgãos se formem de modo ordenado e, após a estruturação do corpo, são necessários para coordenar o crescimento e o funcionamento das diferentes partes do organismo.

Os mensageiros químicos influenciam o metabolismo, a multiplicação, a secreção, a fagocitose, a produção de anticorpos, a contração e muitas outras atividades celulares.

A comunicação atua através de moléculas sinalizadoras ou ligantes, que se prendem a locais específicos das moléculas receptoras. Para se caracterizar como receptor a molécula deve ser capaz de reconhecer especificamente outra molécula (ligante) e de desencadear uma resposta celular. Distinguem três tipos de comunicação:

1.  Pela secreção de hormônios

2.  Pela secreção de moléculas que atuam nas células vizinhas sendo retidas no local de produção ou então, inativa logo após exercerem suas funções. Nesse caso a comunicação é chamada de comunicação parácrina.

3.  Pela secreção de neurotransmissores. Essa secreção tem lugar nas sinapses, que são locais especializados onde os neurônios, através de seus numerosos prolongamentos, estabelecem contato umas com as outras.

            Nas junções comunicantes, as células se intercomunicam diretamente. Há passagem livre de íons e moléculas pequenas através de canais entre células vizinhas.

Postado por: Aline Margraf

Os vírus e suas relações com as células:

Os vírus são estruturas constituídas por um genoma de DNA ou de RNA, sem capacidade de multiplicação independente e que dependem das organelas celulares para sua proliferação. Eles não são capazes de utilizar energia, nem possuem a maquinaria necessária para a síntese de suas próprias moléculas e por isso são parasitas intracelulares obrigatórios, causando muitas doenças.

A afinidade entre moléculas virais e moléculas da superfície das células determina as células que podem ser invadidas por cada tipo de vírus. Assim, distinguem-se os vírus bacterianos ou bacteriófagos, que tem afinidade pelas bactéria; ou vírus animais, com afinidade pelas células animais, e os vírus vegetais, que tem afinidade pelas células das plantas.

Estruturalmente, a partícula viral completa, ou virion, consiste no genoma de RNA ou de DNA, envolvido pelo capsideo que protege o genoma e possibilita a aderência e penetração nas células. O capsideo é formado por subunidades protéicas, os capsômeros. Em alguns casos o viron apresenta um invólucro lipoprotéico envolvendo externamente o capsideo. Esse invólucro é constituído por uma camada de fosfolipídios derivados do sistema celular de membranas e por proteínas codificadas pelo genoma viral.

O capsideo de muitos tem uma forma geométrica. Os capsômeros podem dispor-se em hélice, na simetria helicoidal, ou então constituindo uma estrutura com 20 lados triangulares e iguais, na simetria icosaédrica. Nos dois casos, o tamanho do capsideo é proporcional ao tamanho da molécula de acido nucléico do genoma do vírus.

Ao contrario das células que crescem e se dividem, os vírus proliferam diretamente do seu genoma que controla a síntese dos componentes virais, e estes se agregam automaticamente, sem consumo de energia, num processo de montagem.

Os viróides são ainda mais simples do que os vírus, pos consistem exclusivamente nos genomas de RNA, sem qualquer envoltório protetor e sem moléculas que facilitam a penetração nas células.

Fonte: biologia celular e molecularJUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa - José Carneiro. 8° edição.

Postado por: Andressa Camila Francisco

Teoria Celular: Um pequeno histórico

A teoria celular afirma hoje que todos os seres vivos são constituídos por pequenas unidades funcionais, as células. Ela também admite que toda célula provem de outra célula, por multiplicação celular.

É importante compreender que, embora as primeiras células tivessem sido observadas no inicio do século XVII, a noção da universalidade das células somente se consolidou por volta de 1840. Três pesquisadores alemães, em conjunto, foram responsáveis pela teoria celular, como a conhecemos hoje: Schleiden, Schwann e Virchoq.

Matthias Schleiden (1804-1881) foi inicialmente um estudioso das leis, mas abandonou essa profissão, dedicando-se inteiramente à botânica. Sua especialidade era o estudo dos tecidos vegetais ao microscópio, o que fez com que logo compreendesse que todos os vegetais aparentemente, eram constituídos por pequenas unidades, as células, com uma pequena estrutura esférica, o núcleo. Assim, na sua versão primitiva, a Teoria Celular abrangia somente as plantas.

Theodor Schwann (1810-1882) era, por sua vez, um fisiologista e também um ótimo microscopista especializado no estudo de tecidos animais. No seu livro, publicado em 1839-Pesquisas microscópicas sobre a semelhança da estrutura e do crescimento dos animais e das plantas-, ele reconhecia a presença de células nos tecidos animais, como também das pequenas estruturas nucleares. Dessa forma, a noção proposta por Schleiden, de que todos os vegetais são compostos de células, foi estendida por Schwann aos animais. A Teoria Celular abrangia então todos os seres vivos conhecidos, colocando a Botânica e a Zoologia sob uma mesma idéia unificadora.

Por fim, é do patologista alemão Rudolph Virchow (1821-1902) a famosa frase: “toda célula provem de outra célula”, que complementou as idéias de Schleiden e de Schwann. Virchow defendia a idéia, revolucionaria para a época, de que as doenças têm sua origem num dano causado as células por algum estimulo anormal. Virchow também demonstrou que as células doentes provem de outras células, assim com as células dos tecidos saudáveis.

Fonte: Cesar e Sezar Biologia 

                                            A célula animal estudada por Theodor Schwann

(célula da boca)

A célula vegetal estudada por Matthias Schleiden

 (célula da cebola)

Divisão celular Rudolph Virchow  “toda célula provem de outra célula”.

 

Fonte da imagem http://1papacaio.com.br/modules/Sala_aula/gallery/pesquisa/ciencias/celulas/fotos/divisao_celular.jpg

 Fonte das imagens http://pequenoscientistassanjoanenses.wordpress.com/2010/02/11/as-celulas-ao-microscopio/

Postado por : Ana Carolina Moreira, Camila G. Stona, Gislaine e Aline Margraf.

Teoria de Origem das Mitocôndrias

A mitocôndria é uma das organelas celulares mais importantes, sendo extremamente relevante na Respiração celular.É abastecida pela célula que a hospeda através de oxigênio e glicose, os quais converte em energia na forma de ATP e fornece para a célula hospedeira.
Está presente na maioria dos eucariontes, e é formada por duas membranas fosfolipídicas uma externa lisa e a outra interna que forma dobras chamadas de CRISTAS.

Micrografia Eletronica de uma Mitocondria do Pulmão.

A presença de DNA, dos vários tipos de RNA e de um mecanismo de auto reprodução por fissão semelhante ao das bactérias sugerem o surgimento das mitocôndrias através das cianobactérias. Esta teoria foi criada por Lynn Margulis e chamada de Teoria da Endossimbiose.

Esquema de evolução por Endossimbiose 

A idéia de que a célula eucariótica é um cojunto de micoorganismos foi pela primeira sugerida em 1920 pelo biólogo norte-americano Ivan Wallin, mas a teoria da origem endosimbiótica das mitocôndrias e cloroplastos só foi     




formulada por Lynn Margulis em 1981, com a publicação 
do seu ensaio Symbiosis in Cell Evolution(“Simbiose na Evolução das Células”).


 Nesse trabalho, a autora sugere que os eucariontes nasceram da interação de organismos, que se uniram numa ordem específica. Os elementos procarióticos poderiam ter entrado numa célula hospedeira por ingestão ou por parasitismo. Com o tempo, os elementos originais teriam desenvolvido uma interação biológica mutualmente benéfica que, mais tarde, se tornou numa simbiose obrigatória.
O ribossomo das mitocôndrias é semelhante ao das bactérias. Durante a evolução as bactérias teriam penetrado por fagocitose em células eucariontes primordiais, tendo escapado aos mecanismos intracelulares destruição de células estranhas e estabelecendo a endossimbiose.Esta endossimbiose trouxe vantagens para a bactéria quanto para a célula hospedeira. Para as bactérias (aeróbicas) nutrientes e proteção e para a célula hospedeira(anaeróbicas) um sistema mais eficiente de aproveitamento de energia de fosforilação oxidativa, evoluindo a célula assim para uma célula eucarionte aeróbica.


POSTADO POR: Camila Gabriela Strona da Fonseca
Fonte : Biologia Celular e Molecular Junqueira e Carneiro, 7ed.

A Composição Molecular das células

Carboidratos: Os carboidratos incluem açucares simples e polissacarídeos. Os polissacarídeos servem como formas de armazenamento de açucares, componentes estruturais das células e marcadores para processos de reconhecimento celular.

Lipídeos: Os lipídeos são os principais componentes das membranas celulares e servem como estoques de energia e moléculas sinalizadoras. Os fosfolipideos consistem em duas cadeias de ácidos graxos hidrofóbicos ligados a um grupo cabeça hidrofílico contendo fosfato.

 

Ácidos Nucléicos: Os ácidos nucleicos são as principais moléculas informativas da célula. Tanto o DNA como o RNA são polímeros dos nucleotídeos purina e pirimidina. As ligações de hidrogênio entre os pares de bases complementares permitem que os ácidos nucleicos direcionem sua própria replicação.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

Proteínas: As proteínas são polímeros de 20 aminoácidos diferentes, cada qual com uma cadeia lateral distinta com propriedades químicas específicas. Cada proteína tem uma sequencia de aminoácidos característica que determina sua estrutura tridimensional. Na maioria das proteínas, combinações de α-hélice e folhas β-pregueadas dobram-se em domínios globulares com os aminoácidos hidrofóbicos no interior e os aminoácidos hidrofílicos na superfície.

Postado por: Ana Carolina da S. Moreira

Fonte: A Célula: uma Abordagem Molecular, 2007, Geoffrey Cooper, Robert Hausman.

CITOESQUELETO

                O citoesqueleto faz parte de todas as células, sendo formado por 3 tipos de microfilamentos de proteínas, que juntos tem a função de sustentação da célula, mas também cada um tem funções diferentes e especificas de cada filamento. Os filamentos são: actina (A), microtúbulos (B) e filamentos intermediários(C).

                Actina: são formados por proteínas chamadas de actina g (globular), que ao  se polimerizar, se torna actina f (filamentosa). Este filamento possui dois polos, positivo e negativo, onde: positivo – polimeriza actinas g, que se juntam formando actina f; negativo -  despolimeriza onde  actinas f se soltam. Os filamentos de actina estão dispostos na periferia da célula.

                Microtubulos: são formados por proteínas tubulinas que são subdivididas em tubulinas α e tubulinas β. Uma tubulina α e uma tubulina β se juntão formando uma TUBULINA. Tubulinas se ligam uma parte α com a parte β de outra e formam protolilamentos, e treze desses protofilamentos se ligam formando um microtubulo. O microtubulo é responsável pela movimentação celular através de cílios e flagelos. Eles se formam apartir do centrossomo ou centríolos.

                Filamentos intermediários: São intermediários de espessura entre filamentos de actina e microtúbulos. Eles são compostos de proteínas que diferem por tipo de célula, por exemplo:

>Citoqueratinas em epitélios.

>Vimentina em células derivadas do mesênquima (fibroblastos, condroblastos).

>Desmina em células musculares.

>Proteína glial fibrilar ácida em células gliais.

>Neurofilamentos em neurônios. 

São encontrados em todas as células de um individuo, e em cada orgão desse individuo, o filamento tem uma composição diferente de proteínas. Os filamentos intermediários estão sendo muitos utilizados no diagnóstico de tumores, pois feita a análise do tumor através de biopsia, é possível ver se ocorreu metástase ou não, analisar as características do filamento como, por exemplo: um certo individuo tem um tumor no baço e foi feita a analise desse tumor, mas as proteínas encontradas nesse tumor pertencem ao cérebro, sendo assim pode se dizer que ocorreu metástase e também podemos dizer onde ocorreu o inicio da metástase.

Fonte: Aulas assistidas e Estrutura Celular, disponível em <http://www.ht.org.ar/histolog ia/NUEVAS%20UNIDADES/unidades/unidad2/fila.htm>

Postado por: CARLA MARIA HEIRICH E DEBORA LOPES DA SILVA