Mecanismos de Regulao das Actividades Celulares

Mecanismos de Regulao das Actividades CelularesComo se Originam Algumas Doenas importante para os seres vivos que existam mecanismos de ajuste as variaes dos meios externo e interno, mantendo os meios intra- e extracelular dos organismos, dentro de limites compativeis com a eficincia da maquinaria celular...

Claude Bernard (1813-1878)

A constncia do meio interno essencial para a existncia livre e independenteWalter Cannon (1871-1945)

Criou o termo homeostase (1929)Homeostase: Tendncia dos organismos vivos em manter constante o seu meio interno. Quando os organismos no conseguem manter a homeostase, ocorre a doena.

Os cidos nucleicos e as protenas so as molculas mais importantes nos processos vitais...

cidos nucleicos: Armazenam no ncleo material gentico em forma de DNA e transmitem essa informao ao citoplasma atravs do mRNA

Protenas: Responsveis por reaces enzimticas; muitas tem papel estrutural intracelular (ex. Constituio do citoesqueleto) e extracelular (colagnio, elastina, etc) criam condies adequadas para o funcionamento da clulaO eficiente funcionamento das enzimas garantido por complexos mecanismos de regulao gnica e enzimtica Regulao das actividades celulares vrios nveis, atravs dos cidos nucleicos e protenas... Alteraes: Modificao qualitativa do DNA por mutao...Aumento quantitativo de determinados genes (amplificao gnica)...Acelerao ou inibio da produo de mRNA (desrepresso ou represso gnica)...Alteraes da traduo..Alteraes ps-traducionais...

necessrio que a replicao do DNA seja fiel, para que seja constante quantitativa e qualitativamente. Alteraes= doenas...

... Por outro lado estas alteraes tem grande significado evolutivo...

Mutaes benficas:

Deleo especfica de 32 pares de base no CCR5 (Cistena-cistena receptor de quimiocina) humano confere resistncia ao HIV a homozigticos e atrasa o despoletar do SIDA em heterozigticos (mutao comum em pessoas com ascendncia europeia). Relativa alta frequncia do CCR5-32 na populao europeia justifica que esta confere resistncia peste bubnica que flagelou a Europa em meados do Sec XIV. O que tambm pode explicar porque esta mutao no se encontra em frica.

Alteraes qualitativas do DNAMutaes espontneas (h alterao sem a ajuda de fatores mutagnicos ) ou provocadas (devido a exposio da clula a fatores mutagnicos: materiais radioativos, exames com raio X, substncias qumicas e etc.)....

As mutaes ocorrentes na duplicao do DNA podem ocasionar doenas hereditrias e/ou no-hereditrias...

Hereditria: Quando as mutaes ocorrem em clulas germinativas(..). Como exemplo podemos citar a Hemofilia, distrofia muscular de Duchenne e neurofibromatose. A transmisso do defeito gnico se d em direco vertical.

No-hereditria: Quando as mutaes ocorrem em clulas somticas. Neste caso podemos citar o Cncer como exemplo. A transmisso do defeito gnico se d em direco horizontal.

Aco das Mutaes

Directo sobre a sequncia de bases do DNA, que ento codifica uma protenadeficienteAfectando sequncias de bases no DNA que codificam enzimas responsveis por modificaes pos-transducionais de protenas Elevada probabilidade de aparecerem doenas pois estas enzimas so numerosas5% das doenas conhecidas so devido a alteraes gnicas (essas alteraes seriam responsveis por 50% das malformaes embrionrias que ocorrem, na espcie humana, em 3% dos nascimentos)

Alm das alteraes por mutaes localizadas na sequncia de DNA, podem ocorrer delees ou acrscimos em cromossomas inteiros, ou em partes e translocaes defeitos cromossmicos.Translocaes dos cromossomos (estrutural)- algumas modificaes do DNA podem transferir-se de um cromossoma para outro. Ex.: linfoma de Burkitt

Alteraes quantitativas (amplificao gnica)Ocorrem normalmente na natureza ou devido a aco de agentes externos...

A amplificao gnica um tipo de mutao muito estudada. Ela representa o aumento considervel do nmero de determinadas sequncias gnicas, normalmente existentes com poucas copias no genoma....

A amplificao de um oncogene existente na clula pode ser a causa de um tumor...

Alteraes na traduo: Essas alteraes so pouco conhecidas e so percebidas com a perda de ribossomas. Isso leva a degenerao celular e certamente a leses, nesse caso, doenas...

Alteraes ps-traducionais: Muitas protenas aps a sntese das cadeias de aminocidos, passam por inmeras modificaes ps-traducionais, que so frequentemente complexas. Os processos responsveis pela diversidade estrutural e funcional das protenas, quando perturbados geram inmeras doenas. Ex: Sndromes de Ehlers-Danlos; doena das clulas I.

Sndromes de Ehlers-Danlos: Resultante de um defeito na sntese de colgeno. Hipermobilidade articular,...

Doena das clulas I: Clulas com incluses citoplasmticas, nanismo e retardamento mental, causada por deficincia da enzima responsvel pela fosforilao de glicoprotenas no aparelho de Golgi...

Importncia da Regulao Gnicas e Enzimticas para a Homeostase: Pela regulao das atividades gnicas e enzimticas se percebe a importncia de molculas informacionais nesses processos, que podem ser classificadas como hormnios proticos, esterides, fatores de crescimento, metablitos e ons. Em caso de falha destes complexos sistemas reguladores, podem surgir doencas;

Quando um parmetro fisiolgico de grande importncia para a homeostase, ele frequentemente regulado por mais de um mecanismo. Ex: Regulao da glicose no sangue, que controlada por dois hormnios de ao antagnica (insulina e glucagon).

Doenas devido a Alteraes em vrios componentes celulares

Exemplos de alteraes cromossmicas que levam a doena no homem.TIPO DE CROMOSSOMATIPO DE LESODOENA CAUSADASINTOMAS PRINCIPAIS

AUTOSSOMAPresena de um cromossoma 21 a mais (trisomia do par 21)Sndrome de DownRetardamento mental e caractersticas fsicas marcantes

Perda de parte de um dos cromossomos 22 (deleo parcial)Meningioma Benigno (tumor)Tumor dos envoltrios do sistema nervoso central (meninges)

Perda total de um dos cromossomos 22 (deleo total)Meningioma MalignoO grau de alterao do cromossoma influi na agressividade do tumor

CROMOSSOMA SEXUALPresena de um cromossoma X a maisSndrome de KlarinfelterAtrofia testicular, retardamento mental e aspecto fsico feminino

Presena de trs ou quatro cromossomas XMultiplicidade dos Cromossomas XRetardamento mental e menstruao irregular

Ausncia ou leso de um dos dois cromossomos XSndrome de TurnerAspecto feminino, baixa estatura e infertilidade

Componente celular envolvidoDoenaCausaAlterao celular visvelAspectos Clnicos

MicrotbuloDoena de KartagenerAusncia de dinena nos microtbulosAusncia de braos nos microtbulos dos clios e flagelosEsterilidade (masculina) e infeces respiratrias crnicas

MicrotbuloDiabetes no roedor AcomysAusncia de microtbulos citoplasmticos nas clulas produtoras de insulinaCom exceo dos microtbulos, o aspecto da clula normalAumento da taxa de glicose no sangue

MitocndriaCitopatia MitocondrialDesacoplamento da oxidao fosforilativaForma e quantidade alterada das mitocndriasMetabolismo basal elevado, emagrecimento

PeroxisomaSndrome crebro-hepatorrenal (Zellweger)Mutao da enzima peroxismicaAusncia de peroxisomas no fgado e rimRetardamento psicomoto, disfuno do fgado e leso renal

LisosomaLeucodistrofia Metacromtica (lipoidose)Ausncia de sulfatase lisosmicaAcmulo de lipdios nas clulasRetardamento psicomoto e mental

LisosomaDoena de HurlerAusncia de L-iduronidase lisosmicaAcmulo de dermatansulfato em clulasRetardamento do crscimento e mental

DNA cromossmicoOsteogenesis imperfectaMutao do Gene do ColgenoAlterao das fibras colgenasFraturas freqentes

Retculo Endoplasmtico RugosoEscorbutoCarncia de vitamina C, co-fator necessrio para a sntese do colgenoAlterao das fibras colgenasHemorragias freqentes e queda de dentes

Complexo de GolgiDoena das Clulas IAusncia da enzima que fosforila as enzimas lososmicasAcmulo de incluses nos fibroblastosCrescimento e desenvolvimento mental retardados

Complexo de Golgi e Grnulos de SecreoDiabetes pr-insulnicaNo-transformao pr-insulina em insulina nos grnulos de secreo-Diabete devido falta de insulina no sangue