RADICAIS LIVRES

O que são e quais suas principais formas?

Por seu caráter multidisciplinar atrai a atenção de diversas áreas e em consequência inúmeras pesquisas são realizadas para esclarecer sua finalidade, e sua relação com doenças, no geral, relacionadas ao envelhecimento.

O que é um radical livre?

O termo radical livre é relacionado a um átomo ou uma molécula altamente reativo, e para que adquirir este comportamento é necessário que em sua última camada eletrônica exista um número ímpar de elétrons. É este elétron desemparelhado que confere alta reatividade ao átomo ou molécula.

            Os radicais no geral são formados no cenário de óxido-redução, ou seja, cedendo o elétron ou recebendo um elétron. É conveniente recordar que reações de redução acarretam no ganho de elétrons e as de oxidação na perda. Na verdade, radical livre não é o termo ideal para se aplicar também a agentes reativos patogênicos como o peróxido de hidrogênio que não apresenta elétrons desemparelhados. Como a maioria é derivada do metabolismo de oxigênio, são chamados por alguns pesquisadores como “espécies reativas do metabolismo do oxigênio” (ERMO).

            Tais moléculas reativas do metabolismo do oxigênio são localizadas ao longo de todos os sistemas biológicos. Em aerobiose, o oxigênio sofre redução resultando em água, mas até chegar ao produto final, tal processo forma inúmeros intermediários reativos como superóxido, hidroperoxila, hidroxila e peróxido de hidrogênio.

Quais suas principais formas?

Radical superóxido éformado após a 1° redução do oxigênio. É um radical que ocorre em quase todas as células aeróbias, além de serem produzidos durante a ativação máxima de neutrófilos, monócitos, macrófagos e eosinófilos.

Radical hidroperoxila é a forma protonada do radical superóxido. Existem evidências de que o hidroperoxila pe mais reativo queo superóxido devido sua maior facilidade em iniciar a destruição de membranas  biológicas.

Radical hidroxila é considerada a mais reativas em sistemas biológicos. A combinação extremamente rápida do OH. Com metais ou outros radicais no próprio sítio onde foi produzido confirma sua alta reatividade. Dessa maneira, se a hidroxila for produzido próximo ao DNA e este DNA estiver de alguma maneira fixado a um metal, poderá ocorrer modificações de bases purínicas e pirimidínicas levando a inativação ou mutação do DNA. Além disso, a hidroxila pode inativar varias proteínas (enzimas e membrana celular) ao oxidar seus grupos sulfidrilas a pontes de dissulfeto. Também pode iniciar a oxidação dos ácidos graxos polinsaturados das membranas celulares.

Peróxido de hidrogênio mesmo não sendo um radical livre, pela ausência de elétrons desemparelhados na última camada, o H2O2 é um metabólito do oxigênio extremamente deletério, pois participa da reação que produz o OH. Além disso, tem vida longa e é capaz de atravessar camadas lipídicas podendo reagir com a membrana eritrocitária e com proteínas ligadas ao ferro. É altamente tóxica quando associada/presença de ferro, podendo ser ainda mais aumentada.

Oxigênio singlet é a forma excitada do oxigênio molecular e não possui elétrons desemparelhados em sua última camada. Poucas doenças são relacionadas à sua presença, isto mostra que mesmo que as ERMO possam ser mediadoras de doenças, nem sempre são deletérias como nas defesas contra infecções. 

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Postado por Karina Marques

TERAPIA GÊNICA E O ENVELHECIMENTO

Telomerase para uma célula se dividir seu material genético precisa ser duplicado, para que cada célula filha tenha uma “cópia” completa do material genético da célula mãe. Acontece que por causa da forma como a replicação (duplicação do material genético que é feita de uma forma semiconservativa, ou seja, cada fita da dupla hélice de DNA serve como molde para a formação de outra fita de DNA complementar a original) do DNA acontece com uma das fitas sendo copiada no sentido do andamento da polimerase, ou seja, de maneira continua. A polimerase é a enzima que duplica o DNA, e na outra fita a duplicada ocorre em blocos. No final de cada cromossomo (que são as moléculas de DNA associadas a proteínas que mantém esse DNA compactado para caber no núcleo da célula) ou telômero, após o término da replicação, termina-se por sofrendo um encurtamento progressivo a cada ciclo de divisão.

Nas células embrionárias existe uma enzima que reconstrói as pontas dos cromossomos fazendo com que a diminuição do material genético, que pode ser danosa se alcançar algum gene ou região reguladora, cesse. Essa enzima é a telomerase, ela tem uma sequência de DNA que pareia com o telômero permitindo a reconstrução do mesmo. A telomerase deixa de ser expressa nas células não embrionárias.

A terapia gênica é uma técnica que visa tratar doenças genéticas a partir da inserção de cópias de genes defeituosos em células. Essa inserção pode ser feita através de vetores virais e não virais. Dentre os vetores não virais os mais utilizados são os plasmídeos (que são curtas sequências de DNA circular) contendo cópia do gene de interesse, esses plasmídeos geralmente são instáveis requerendo sucessivas aplicações para manter o nível celular de plasmídeos. Dentre os vetores virais mais utilizados estão os retrovírus, que são conhecidos por terem a capacidade de se integrar no DNA hospedeiro possibilitando a manutenção do gene de interesse na célula sem requerer readministração.

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Postado por Karina Marques

TEORIA DOS TELÔMEROS

A existência de um tempo de vida finito nas células eucariotas normais, e a capacidade das células cancerosas em superá-lo, pode depender dos telômeros. Os telômeros compreendem sequências de nucleotídeos que protegem as extremidades dos cromossomas da sua degeneração e da fusão com outros cromossomas, prevenindo a instabilidade genômica.
Além destas funções, os telômeros desempenham também um papel importante, embora indireto, no controle da proliferação das células normais e no crescimento anormal do cancro.

Na ausência da telomerase, uma enzima que adiciona repetições sucessivas de bases de DNA telomérico aos telômeros, em cada duplicação celular a célula perderá entre 50 e 201 pares de bases (bp) de DNA telomérico. Aparentemente, as células humanas deixam de se dividir quando o comprimento final do DNA telomérico atinge aproximadamente 4-7 bp (15 a 20 nas células germinais) prevenindo, assim, a fusão com outros cromossomas. O encurtamento dos telômeros ocorre porque a maioria das células somáticas normais não sintetiza telomerase. 

No entanto, nas células cancerosas, a síntese de telomerase é ativada, o que poderá contribuir para a capacidade destas células se dividirem continuamente. 

Sabe-se que à medida que as células se aproximam da fase de senescência replicativa começam a expressar a proteína p53, resultante de um gene supressor tumoral, que interrompe o ciclo celular nas fases G1 e S.
No entanto também tem sido constatado um aumento da p53 nas células em que o DNA foi lesado por ERO (espécies reativas de oxigênio ou radicais livres). Este mecanismo evita o surgimento células com informação genética alterada, mesmo que o comprimento dos telômeros permita a continuação da proliferação celular.  Em resumo, não só o encurtamento dos telômeros podem ditar a morte celular. Vale lembrar que se os fatores estocásticos induzirem mutações nesta proteína (p53), inativando-a, poderão sobrepor-se aos mecanismos genéticos de controle do fenômeno de envelhecimento celular. Isto é, a célula continuará se replicando mesmo que esteja em senescência.
Estes dados indicam que o papel dos telômeros no fenômeno de envelhecimento celular poderá não ser tão decisivo como tem sido descrito.

Os telômeros poderão ter um papel preponderante no envelhecimento tecidual onde as células mantêm a sua capacidade proliferativa ao longo da vida do indivíduo. 

A diminuição significativa do número de células funcionais quer por morte celular ou por incapacidade de reparação dos danos, poderá determinar a funcionalidade dos respectivos órgãos, culminando com a morte do indivíduo.  No entanto nos tecidos compostos por células permanentemente pós-mitóticas, tais como os neurónios e os cardiomiócitos, a “Teoria dos Telômeros” não se aplica.   O fenômeno de envelhecimento nestes tecidos deve-se, provavelmente, à acumulação de lesões celulares sucessivas induzidas por fatores de natureza química ou mecânica, como por exemplo, o aumento do stress oxidativo nas células nervosas. 

Neste sentido, o “relógio biológico” que determina a longevidade do indivíduo, parece não fazer sentido passa a se considerar um indivíduo como um todo.

A “Teoria dos Telômeros” é ainda posta em causa quando se tenta explicar as diferenças de longevidade entre as espécies animais com base no comprimento destas estruturas.  Seria de esperar que o maior comprimento dos telômeros das células mitóticas estivesse associado a uma maior longevidade da linha celular, o que não acontece. 

Por exemplo, os telômeros dos fibroblastos humanos têm um menor comprimento do que os fibroblastos de ratinhos. No entanto, as células dos fibroblastos humanos dividem-se muito mais vezes antes de atingir a senescência replicativa. Sendo assim o comprimento dos telômeros, por si só, não se relaciona com a longevidade das diferentes espécies animais. 

Contudo, constatou se a existência de uma correlação entre a longevidade das células em cultura e a longevidade das respectivas espécies animais.
O que sugere a existência de outros mecanismos responsáveis pelo fenômeno de envelhecimento celular.

Imagina-se que a lesão oxidativa do DNA têm, possivelmente, um efeito mais decisivo na longevidade das células do que o comprimento dos telômeros. 

Em conjunto, as evidências apontam para um papel moderado dos telômeros no fenômeno de envelhecimento, que deverá ser mais decisivo nos tecidos constituídos por células mitóticas e naqueles onde a capacidade regenerativa é determinante, tendo, no entanto, um papel muito modesto nos órgãos principalmente constituídos por células pós-mitóticas. 

É possível que o progressivo encurtamento dos telômeros constitua apenas um dos fenótipos do envelhecimento biológico e não seja a causa do processo.

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Postado por Karina Marques

TEORIA DO ENVELHECIMENTO CELULAR

Os esforços para compreender o papel da célula no fenômeno de envelhecimento tiveram início em 1891, quando Weismann especulou sobre a existência de um potencial limitado da capacidade de duplicação das células somáticas nos animais superiores. Contudo, só mais tarde Hayflick e Morhead confirmaram experimentalmente esta suposição. 

Até então, os estudos desenvolvidos em células somáticas apontavam para a possibilidade deste fenômeno não ocorrer a nível celular. Alexis Carrel que colocou fibroblastos provenientes do coração de galinha em meio de cultura constatou que os mesmos duplicaram-se indefinidamente, tendo Carrel decidido terminar a cultura voluntariamente após 34 anos. Os resultados deste estudo foram confirmados numerosas vezes, em diversos tecidos animais e humanos. 

Estes resultados levaram os biogerontologistas a considerar que as células, quando mantidas em meio de cultura, eram imortais. E que o fenômeno do envelhecimento resultaria, assim, da interação fisiológica das células apenas quando estão organizadas em tecidos ou órgãos. No entanto, após terem alterado o meio de cultura, Hayflick e Morhead constataram que os fibroblastos humanos normais têm uma capacidade finita de duplicação celular, cerca de 50 duplicações. 

Posteriormente, Hayflick identificou dois tipos de células in vivo que têm comportamentos diferentes in vitro. Estes dois tipos de células são (i) células normais, diplóides e mortais e (ii) células cancerosas anormais, heteroplóides e imortais. Tendo as primeiras uma capacidade de duplicação finita, enquanto que nas segundas esta capacidade é infinita.

As diferenças entre os resultados obtidos anteriormente por Carrel e os observados por Hayflick e Morhead, podem ser explicadas pelas características do meio de cultura utilizado e pelos cuidados na sua manutenção. Hayflick afirma que nas experiências em que os fibroblastos evidenciaram um tempo de vida ilimitado, o meio de cultura estava contaminado por vírus ou compostos capazes de induzir mutações nas células em cultura, tornando-as cancerosas.

A aceitação destes resultados pela comunidade científica não foi pacífica. De acordo com a perspectiva vigente na época, o segredo do “elixir da juventude” poderia residir no meio em que as células vivem. 

A consistência dos resultados obtidos em culturas de células levou os investigadores a considerar que a longevidade é determinada geneticamente, uma vez que a célula tem uma capacidade de proliferação predefinida, isto é, o número de replicações é limitado. Este fato impulsionou a investigação científica para a pesquisa dos genes responsáveis pelo fenômeno de envelhecimento, também conhecidos como “gerontogenes”.

Num estudo com uma amostra considerável (600 pares de gêmeos dinamarqueses monozigóticos e dizigóticos), nascidos no século XIX, foi encontrada uma influência da hereditariedade na longevidade de apenas 30%. Portanto, a existência de um único gene responsável pelo fenômeno de envelhecimento em humanos parece pouco provável.

Em humanos normais, a investigação dos gerontogenes tem permitido identificar genes responsáveis pelo desenvolvimento de doenças associadas à idade, mas não genes específicos do fenômeno de envelhecimento como acontece em organismos mais simples, como em nematóides e em leveduras.

Referência: Mota, M. P., Figueiredo, P. A.,Duarte J. A.. 2004.Teorias biológicas do envelhecimento. Revista Portuguesa de Ciências do Desporto. vol. 4. nº 1 [83-85]. Disponível em: http://teoriasdoenvelhecimento.blogspot.com.br/2012/09/teoria-do-envelhecimento-celular.html

Postado por Karina Marques

TEORIA DA GLICOSILAÇÃO

A modificação de proteínas pela glicose e a associação de reações de Maillard levam à formação de ligações cruzadas graduais no colágeno que são características nos indivíduos idosos, levando à deterioração estrutural e funcional dos tecidos. As reações de Maillard resultam da ligação covalente de um grupo aldeído livre do açúcar com um grupo amina livre, da proteína.

Com o aumento da idade, é comum surgirem perturbações na regulação da homeostasia da glicose em humanos. Enquanto que em jejum a glicose sanguínea aumenta ligeiramente com a idade, após a ingestão de glicose, o seu aumento é mais acentuado. Há, aparentemente, uma diminuição da sensibilidade dos tecidos à insulina.

Apesar de os níveis de insulina circulante serem normais com o avançar da idade, devido à menor sensibilidade dos tecidos àquele hormônio, o aumento dos seus níveis circulantes não é suficiente para estimular a captação adequada de glicose pelos tecidos. Os níveis de glicose sanguínea aumentam e a possibilidade de ocorrerem reações de glicosilação é maior.

Os produtos finais da glicosilação podem ser coletivamente denominados AGE (advanced glycation endproducts), ou produtos Maillard avançados. As possíveis disfunções causadas pelos AGE incluem: aumento da pressão arterial devido à arterogênese, hipoteticamente por glicosilação das lipoproteínas de baixa densidade (LDL); perda de acomodação ocular; incapacidade funcional das “células T de memória” e, inativação do Cu, Zn-SOD, nos eritrócitos, diminuindo a capacidade antioxidante do sangue.

A controvérsia da teoria está em saber até que ponto as proteínas com período de vida longo podem evidenciar um aumento progressivo da glicosilação relacionada com a idade, tal como tem sido observado no colágeno da pele humana. No entanto, na ausência de diabetes, nem todas as proteínas com longo período de vida revelam um aumento progressivo na glicosilação em função da idade. O cristalino de humanos normais evidencia um aumento perceptível da glicosilação que é inferior a 10% entre os 10 e os 83 anos.

Diversos estudos com restrição calórica atribuem um significado específico aos AGE nas doenças relacionadas com a idade. A restrição calórica retarda muitas alterações associadas a idade e também diminui a hemoglobina glicosilada, devido a uma redução dos níveis de glicose sanguínea.

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Postado por Karina Marques

Reanimação de células tronco após a morte !

Vocês já pararam pra pensar oque ocorre com nossas células após a nossa morte ?

 Nós sabemos que as células morrem por apoptose ( morte programada da célula)  e necrose (processo patológico e desordenado de morte celular),  e também sabemos que elas não morrem ao mesmo tempo,então nós leva a pensar que mesmo morrendo ainda temos células vivas em nosso corpo. 
Esse foi o pensamento de um grupo de pesquisadores Franceses que desenvolveram um método de reanimar células tronco de pessoas mortas.

Cientistas franceses conseguiram reanimar células-tronco de músculos e medula óssea procedentes de pessoas que já estavam mortas há 17 dias, informa o periódico Nature Communications em um artigo divulgado na França. 
Uma equipe de pesquisadores do Instituto Pasteur demonstrou que é possível reativar as células-tronco musculares de cadáveres humanos, transplantá-las e fazer com que outras novas nasçam em perfeito estado.

Imagem mostra células-tronco musculares ativas que foram retiradas de uma pessoa morta há 17 dias

Então, oque acontece com nossas células após nossa morte e antes delas morrerem ?

Os cientistas descobriram que estas células não morriam junto com a pessoa. Isso porque, as mesmas reduziam sua atividade ao mínimo e, após se desfazer das mitocôndrias (pequenos corpos que auxiliam sua respiração), ficavam em estado de hibernação. 

Desta forma, as células conseguiam sobreviver mesmo em um meio tão hostil, sem oxigênio e no meio de um banho de ácido, assim como no caso de uma lesão muscular: "dormindo e esperando a tempestade passar", como afirmou o professor Fabrice Chrétien ao jornal Libération.

Quais as vantagens disso ?

Com essa descoberta  teremos uma grande reserva de células tronco assim tendo uma  revolução na luta contra o câncer e outras doenças sanguíneas.

Como fica a aplicações em humanos ?

Apesar dos avanços, que também foram testados com sucesso em ratos, o experimento revelou um aumento de um tipo de substância denominada ROS, que, por sua vez, apresenta uma incompatibilidades com as células e o genoma, apontou o professor Jean-Marc Lemaitre ao jornal Le Figaro. Por conta deste fato, o estudo ainda precisa apurar se estas novas células, mesmo em perfeito estado, podem esconder más-formações ainda não detectadas.

Fonte : http://noticias.r7.com/saude/noticias/cientistas-franceses-conseguem-reanimar-celulas-tronco-de-pessoas-mortas-20120613.html

Acadêmicos: Herbert Patrick Morais, Rubens Gomes Jr

Adesão e comunicação entre as células

 Os tecidos de um organismo são formados por agrupamentos de células semelhantes quanto à morfologia e à fisiologia, necessitando em algumas situações orgânicas de extrema conexão entre células adjacentes (vizinhas), assegurando, por exemplo: proteção contra a penetração de micro-organismos patogênicos (que causam doenças), e em outros casos, estruturas que proporcionam o intercâmbio de substâncias.


Tais funções ocorrem em virtude de especializações presentes nas regiões mediadas pela membrana plasmática e envoltórios celulares, denominadas junções intercelulares, sendo: os desmossomos, as zônulas oclusivas (junções oclusivas), as zônulas de adesão e os nexos (junções comunicantes).

Desmossomo → ponte estabelecida entre duas células vizinhas, por onde se conectam filamentos intermediários, formando uma estrutura de grande força tensora, composta de várias proteínas intracelular (placoglobina e desmoplaquina) e extracelular (desmogleina e desmocolina), existentes principalmente no tecido epitelial de revestimento (a pele) e músculo cardíaco.



Zônulas oclusivas → união entre as células (do intestino), impedindo a passagem e o armazenamento de substâncias e macromoléculas nos espaços intercelulares, vedando a comunicação entre dois meios (cavidades).



Nexos → são pontos comunicantes entre a membrana de uma célula e outra, através de proteínas transmembranares de ambas as células, formando poros (canais) por onde passam íons e pequenas moléculas. Esse tipo é encontrado em tecidos embrionários, células cardíacas e hepáticas.



Zônula de adesão → regiões que unem células vizinhas por meio de substâncias intercelulares adesivas, causando aderência sem que haja contato entre as membranas plasmáticas.



POSTADO POR PRISCILA VEIGA