Organóides citoplasmáticos 2017 ppt

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Organóides citoplasmáticos
Ribossomos
Retículo endoplasmático granuloso (rugoso) e não granuloso (liso) complexo de Golgi
endossomas
lisossomas
Tipos celulares quanto ao local da síntese protéica
1- células que sintetizam proteínas que não são segregadas nas cisternas do RER e ficam no citosol;
2- células que sintetizam e segregam proteínas nas cisternas do RER, são exportadas, não são acumuladas em grânulos;
3- células que sintetizam proteínas segregadas nas cisternas do RER, passam ao complexo de Golgi, são acumuladas em grânulos e usadas posteriormente;
4- células que sintetizam, segregam e acumulam proteínas em grânulos de secreção, exportados por exocitose. 
Ribossomos
1- RIBOSSOMAS 
Definição
características
2 subunidades – subunidade de tamanho menor 40 S e a subunidade maior 65 S.
Polissomos – moléculas de RNAm e ribossomos → livres ou ligados à membrana do RER.
Papel dos ribossomos na proteogênese 
Proteínas específicas → organismo → célula →
transcrição → ribossomos → tradução RNAm e aminoácidos: enzimas de ativação, RNAt e ribossomos.
RIBOSSOMOS X RIBOZIMAS
O sitio ativo, onde ocorrem as ligações peptídicas, é constituído basicamente de RNA, assim, os ribossomos são atualmente classificados como ribozimas;
Existem ribossomos livres no citosol, mas a maioria está ligada a membrana externa do retículo endoplasmático do tipo rugoso ( granular).
Síntese proteica
1.Ativação do aminoácido: formação do aminoacil-tRN A 
2. Iniciação: ligação da subunidade pequena e do metionina-aciltRNA no sitio AUG 
3. Elongação: o polipeptídio nascente é elongado pela ligação de novos aminoácidos 
4. Terminação: a parada na síntese se dá pelo encontro de um stop códon e o polipeptídio se desliga 
5. Enovelamento e processamento pos-transcricional do polipeptídio
Tradução e direcionamento de proteínas. 
Retículo Endoplasmático
Amplamente distribuído no citoplasma de células eucarióticas.
Rede de túbulos e sacos achatados - núcleo até a membrana.
TIPOS: RE liso (agranular/ não granuloso ) e rugoso (granular/ granuloso)
polirribossomas livres - proteínas citosólicas, nucleares ou de organelas. 
Polirribossomas = RER - proteínas do RE, C.G, lisossomas, da membrana ou secretadas. 
Durante a tradução do mRNA os ribossomos se “montam” e depois se “desmontam;
Ribossomos livres no citosol - proteínas do citosol; 
Proteínas contendo pontes dissulfeto não podem ser sintetizadas por essa subpopulação - citosol ambiente redutor 
Ribossomos associados ao REG - proteínas que serão exportadas para o meio extracelular, direcionadas a outras organelas ou inseridas em membrana - proteínas são “internalizadas” no REG concomitantemente ao processo de tradução.
Alterações na Síntese Proteica
Anemia falciforme
mutação gênica - na tradução da cadeia β da hemoglobina, há um códon, GAG, responsável por traduzir um ácido glutâmico. 
uma mutação no DNA, o códon se torna, GTG, traduzindo uma valina - alteração na conformação da hemoglobina – hemácia com aspecto em foice.
Essa hemácia em foice pode levar a quadros de dor, icterícia, síndrome mão-pé, infecções, úlceras e cansaço.
Uso de antibióticos
Cloranfenicol – inibe a síntese proteica de certas bactérias, devido à inibição do ribossomo. 
Podem inibir a síntese proteica do usuário, sendo esse um dos efeitos colaterais mais indesejáveis. 
As imunoglobulinas (anticorpos) são proteínas - uso desses medicamentos podem levar a uma baixa imunológica.
COMPLEXO DE GOLGI
DICTIOSSOMO
1- rede cis - sáculos e túbulos;
2- cisterna cis - conectada a rede cis;
3- cisternas medianas - independentes;
4- cisternas trans - conectada rede trans;
5- rede trans - similar rede cis.
Regiões do complexo de Golgi
 Retículo endoplasmático e do complexo de Golgi
1) reações para a síntese de triacilgliceróis:
triglicerídeos - compostos por 3 ácidos graxos e glicerol, sua síntese começa no citosol, envolve enzima tioquinase e glicerol quinase.
Forma-se o ácido fosfatídico inserido na face citosólica do RE - síntese do triacilglicerol. 
2) biogênese de membranas celulares
suprir demanda funcionais, renovar membranas desgastadas por envelhecimento ou duplicá-las antes da mitose.
Síntese de lipídeos, proteínas e hidratos de carbono → membrana do RE → vesículas → outras organelas ou membranas.
4- glicolisação de lipídios das membranas celulares 
síntese de glicolipídios - C.de Golgi
galactocerebrosídeos, glicocerebrosídeos.
Gangliosídeos - ceramida + cadeias oligossacarídicas → glicose, galactose, ácido siálico e outros.
5- Síntese de glicosaminoglicanas e proteoglicanas:
proteoglicanas: proteínas + glicosaminoglicanas 
ocorre na luz do REMP  glicocálice  meio extracelular.
Tecido conjuntivo: matriz extracelular 
epitélios - muco.
Modificações importantes:
células β das ilhotas: pré-pró-insulina ( pró-hormônio precursor da insulina)➔RE ➔ vesículas transportadoras ➔ enzima específica ➔ peptídeo C ➔ secreção. 
Importância do destino correto das enzimas hidrolíticas 
As proteínas contém essa informação na primeira sequencia de aa que as direciona para sua residência subcelular;
Outras são localizadas com base nas modificações pós-traducionais;
doença de células I - fibroblastos - N-acetilglicosamina fosfotransferase - sem manose 6- fosfato  vesículas endossomais sem enzimas  inclusões.
Hidrolases ácidas nos líquidos corporais dos pacientes.
Defeito na enzima que transfere o grupamento fosfato à manose.
Síndrome de Ehlers-Danlos: patologia do colágeno - pele friável, lesão de colágeno do olhos, vasos e etc. 
Síndrome de Ehlers Danlos
Diabetes - falha na proteólise nos grânulos de secreção das células beta das ilhotas de Langerhans - insulina inativa (pró hormônio pró-insulina).
Doença de Crigler-Najjar (icterícia) - deficiência da enzima glicuroniltransferase - acúmulo de bilirrubina insolúvel no sangue- icterícia
ICTERÍCIA
 Em recém-nascidos - subdesenvolvimento do retículo endoplasmático liso dos hepatócitos - mau processamento da bilirrubina.
exposição à luz azul de lâmpadas fluorescentes - bilirrubina em um fotoisômero hidrossolúvel, que permite a sua eliminação pelos rins.
TOLERÂNCIA AO ÁLCOOL e HIPERTROFIA SUBCELULAR
induz a proliferação do retículo não-granuloso e de suas enzimas
aumenta a tolerância do organismo à droga – necessidade de doses cada vez mais altas. 
Aumento do R.E.L. após a administração de barbitúricos, esteroides, hidrocarbonetos 
tolerância progressiva a estas substancias - detoxificação por aumento da desmetilação oxidativa.
Transporte a partir do complexo de Golgi.
Retículo endoplasmático agranular
Fornece a membrana dos autofagossomos ➔ eliminação de organelas envelhecidas.
Principal depósito de cálcio das células ➔ bombas de cálcio entre membrana do REL e MP.
Síntese de esteroides - gônadas e supra-renais.
Síntese de lipoproteínas - lipídios + proteínas sangue lipoproteínas ligam-se ao REL dos hepatócitos.
Defosforilação da glicose 6-fosfato → membrana do REL de hepatócitos.
Detoxificação - REL de hepatócitos → enzimas neutralizam substâncias tóxicas do metabolismo celular ou exógenas - citocromo P450 → substâncias hidrossolúveis.
	Aumento da atividade do sistema de desintoxicação.
Lisossomas
Organelas que digerem material endocitado e elementos da própria célula.
São formados a partir do endossoma.
Enzimas lisossômicas ativas em pH 5,0 - bomba de prótons da membrana herdado do endossoma 2º .
No interior - proteínas, hidratos de carbono endocitados  peptídeos e monossacarídeos  citosol  reaproveitados.
Enzimas lisossômicas - citosol -proteassomos. 
Lisossomas na fagocitose e na autofagia.
Doenças lisossômicas
Asbestosis: sílica e carvão.
Modificaçãogenética da estrutura e propriedade das membranas lisossômicas
doença de Chédiak-Steinbrinck-Higashi
Hereditária, autossômica recessiva, filhos de pais consanguíneos;
gene CHS1/LYST (1q42-43) codifica uma proteína (regulador do tráfego lisossomal) - regularia a síntese, o transporte e a fusão de grânulos/vesículas citoplasmáticos 
leucócitos com volumosas inclusões: membrana se fusiona com as de outros lisossomas ➔lisossomas gigantes - complicações hepáticas, de gânglios, olhos .
DOENÇA POR SOBRECARGA DOS LISOSSOMOS – TESAURISMOSES- origem genética ou adquirida por ausência de enzimas lisossômicas.
Genéticas - membrana normal - ausência de enzimas por defeito no gene.
A) Ausência de α glicosidase ácida - glicogênio →mal de Pompe.
B) Doença de Gaucher (β glicocerebrosidase), Tay-Sachs (hexosaminidase) e Fabry (α- galactosidase).
Sindrome de Pompe – depósitos de glicogênio – ausência de alfa glicosidade ácida.
Doenças de depósito lisossômico
Mucopolissacaridose (MPS) VI é uma doença de depósito lisossômico. O excesso de GAG acumula-se nos lisossomos, onde seria degradado. Lisossomos ingurgitados com GAG. GLICOSAMINOGLICANOS
MUCOPOLISSACARIDOSE
Doença de Gaucher – ausência da Glicocerebrosidase
 
SINAL DE GOWERS
Sinal de Gowers - manobra de Gowers ou manobra do levantar miopático: fraqueza dos músculos inferiores. 
O paciente usa suas mãos para "escalar" seu próprio corpo a partir de uma posição agachada devido a falta de força muscular no quadril e coxas.
Estrutura de uma mitocôndria
Mitocôndrias
Organelas intracitoplasmáticas envoltas por duas membranas e presentes na quase totalidade das células eucariontes. Sua principal é a de prover energia à célula
Produz mais de 90% do ATP necessário aos diversos propósitos biológicos: 
Biossíntese de pirimidinas e do grupo heme da hemoglobina, metabolismo de colesterol e neurotransmissores. 
produção de radicais livres para na sinalização celular e processo inflamatório e na detoxicação desses radicais.
1- Matriz mitocondrial:
cópias de DNA circular
13 tipos de RNAm 
2 tipos de RNAr- autênticos ribossomas
23 tipos de RNAt- 20 aa
grânulos de Ca+
complexo enzimático piruvato-desidrogenase
enzimas da β oxidação
enzimas do ciclo de Krebs - exceto succinato desidrogenase)
CoA, Co NAD+ , ADP , fosfato e O2.
2-Membrana interna:
invaginações para a matriz - cristas mitocondriais.
Moléculas da cadeia transportadora de elétrons.
Coenzima FAD e do ciclo de Krebs (succinato desidrogenase).
ATP sintetase - porção F1 e F0.
Fosfolipídio duplo- cardiolipina - impede passagem de solutos- exceto, O2. CO2, NH3 e ácidos graxos.
Canais iônicos e permeases - passagem seletiva. 
3-Membrana externa:
permeável à todos solutos, exceto macromoléculas.
Porinas - proteínas multipasso  canais aquosos.
Espaço intramembranoso - H+
Genes nas mitocôndrias
1963 - existência de genes nas mitocôndrias;
Até 1988 - não ligavam os defeitos das mitocôndrias à doenças humanas;
Defeitos no DNA mitocondrial - causam ou contribuem para o aparecimento de doenças irreversíveis ou que podem levar ao óbito;
Defeitos do DNA mitocondrial - papel relevante no processo de envelhecimento e nas doenças degenerativas crônicas. 
As doenças mitocondriais 
São classificadas geneticamente quando forem: 
de aparecimento esporádico ( rearranjos do DNAmt-duplicações ou deleções); 
por herança materna (mutações de ponto no DNAmt); 
por herança mendeliana (defeitos do DNA nuclear).
A primeira doença mitocondrial - descrita por Ernester et al., em 1959, sobre um paciente com longo histórico de sintomas relacionados a um estado de permanente de hipermetabolismo com alterações morfológicas e bioquímicas das mitocôndrias (doença de Luft). 
Ernster L, Ikkos D, Luft R. Enzymic activites of human skeletal muscle mitochondria: A tool in clinical metabolic research. Nature, 184:5, 1959.
Doenças mitocondriais – bioquímica 
As manifestações clínicas desse grupo de doenças, que comprometem a produção de ATP na mitocôndria, são bastante variáveis: 
 comprometimentos neurológicos, musculares, cardíacos, endocrinológico e auditivo. 
 Os exames bioquímicos que podem auxiliar no diagnóstico de doenças mitocondriais e contribuir com o diagnóstico diferencial são:
	• Dosagem do lactato (sangue arterial ou venoso) e piruvato (sangue venoso);
	• Dosagem do lactato no LCR;
	• Dosagem de ácidos orgânicos urinários.
Doenças mitocondriais de herança mendeliana 
a) defeitos em genes codificadores de proteínas estruturais da mitocôndria;
 b) defeitos diretos em genes codificadores de enzimas da cadeia respiratória; 
c) defeitos em genes codificadores necessários para a montagem ou a importação de proteínas mitocondriais; 
d) defeitos na sinalização intergenômica.
os defeitos do DNA nuclear afetam direta ou indiretamente enzimas do complexo protéico do sistema de fosforilação oxidativa da mitocôndria.
Aparecimento esporádico (DNAmt)
As mutações esporádicas causadoras de encefalomiopatia mitocondrial - acometem apenas o DNAmt e não são vistas no DNA nuclear. 
Os exemplo típicos: síndrome de Kearns-Sayre (SKS), a oftalmoplegia externa crônica progressiva (OECP) e a síndrome de Pearson.
Herança materna
Grupo de síndromes clínicas clássicas das doenças mitocondriais caracterizadas por mutação de ponto em diversos sítios do DNAmt.
epilepsia mioclônica e miopatia com RRF (myoclocic epilepsy and ragged-red fiber, MERRF);
encefalomiopatias mitocondriais, acidose láctica e episódios similares a acidentes vasculares cerebrais;
doença de Leigh e neuropatia;
Neuropatia óptica hereditária de Leber
Modificações nas mitocôndrias
Gigantismo - hipertrofia de volume e cristas 
hiperatividade de condrioma - mucosa uterina - 
fenômenos patológicos - hepatites, leptospirose, tumores de supra-renais e ovários
carências alimentares - falta de B2.
Intoxicações.
Tumefação de mitocôndrias 
aumento global de tamanho, alargamento, desaparecimento das cristas, matriz amorfa.
Causas - jejuns e hipoxia, regimes pobres em cloreto ou carências protéicas e de vitaminas B2, hepatites e febre amarela.
Alterações mitocondriais
Aumento numérico – pleoconial 
Aumento volumétrico - megaconial
PEROXISSOMAS
Organelas ovóides, delimitadas por unidade de membrana.
Presente em células, frequente em hepatócitos e renais.
Funções metabólicas - enzimas oxidativas.
+ de 40 enzimas - catalase, D -aminoácido oxidase, urato oxidase e da β oxidação de ácidos graxos. 
Catalase - converte H2O2 em H2O e O2.
Outras enzimas - oxida seus substratos .
Oxidações produzem energia térmica - 
CATALASE - neutraliza o H2O2
2 H2O2 → 2 H2O + O2
peroxissomas, mitocôndrias, RER e citosol.
Ânions superóxidos - radicais livres  Superóxido dismutase  perda de sulfidrilas nas proteínas, alterações da MP e mutações genéticas, câncer e envelhecimento.
Células hepáticas e renais - enzima desintoxicante 
H2O2 + TH2 2 H2O + T 
fenóis, formaldeído e etanol.
Alterações nos peroxissomas
mutação no gene que codifica a síntese de proteína da sua membrana
síndrome de Zelleweger - peroxissomas vazios. Morte precoce.
Origem 
5 a 6 dias - vida média
fissão de jovens peroxissomas preexistentes.
Leucodistrofias 
doenças genéticas que danificam progressivamente a bainha de mielina das células cerebrais, afetando diversos sistemas do organismo.
Zellweger é subdividida em 3 grupos: Adreleucodistrofia, Refsun e Zellweger clássica.
Síndrome de Zellweger
As enzimas não têm defeitos e sim os peroxissomos, que não efetuam corretamente o transporte e a pessoa afetada tem os peroxissomos vazios, sem função. 
rins, fígado e cérebro funcionam mal e o portador morre no primeiro ano de vida. 
Os sintomas: hepatomegalia, níveis sanguíneos de ferro e alumínio elevados,desorganização, atraso mental, perda auditiva e defeitos na retina com perda de visão, aspecto facial semelhante aos portadores de Síndrome de Down, ataques epiléticos, fontanelas maiores que o normal e hipotonia muscular. 
 Síndrome de Zellweger 
 Comprometimento da 
substância branca e 
cinzenta do SNC e alteração
da função hepática e renal. 
 O diagnóstico bioquímico é 
feito pelas dosagens de 
ácidos graxos de cadeia 
muito longa. 
Transtorno autossômico, recessivo 
defeitos na biogênesedefeitos na biogênese dos peroxissomos 
 mais de 13 genes mais de 13 genes codificadores de proteínas da peroxina da membrana peroxissomal e da matriz. 
no período neonatal: crâniono período neonatal: crânio dismórfico, hipotonia muscularno período neonatal: crânio dismórfico, hipotonia muscular, perda auditiva neurossensorialno período neonatal: crânio dismórfico, hipotonia muscular, perda auditiva neurossensorial , comprometimento visual, degeneração progressiva dos rins e fígado.
 Adrenoleucodistrofia (ALD) 
 - de herança ligada ao cromossomo X.
- ocasiona graus variados de comprometimento neurológico 
e de insuficiência adrenal. 
- O diagnóstico é feito pela 
dosagem plasmática de ácidos graxos de cadeia muito longa.
A doença de Refsum 
perturbação hereditária rara - o ácido fitânico, produto do metabolismo das gorduras, se acumula nos tecidos.
acúmulo de ácido fitânico conduz a lesões dos nervos e da retina, movimentos espasmódicos e alterações ósseas e cutâneas. 
transtorno hereditário autossômico recessivo, um erro inato do metabolismo, causada pelo acúmulo de ácido fitânico no sangue e tecidos, pela incapacidade de metabolização do organismo.
o defeito herdado - bloqueio da oxidação alfa desse ácido, havendo uma deficiência no metabolismo pelos peroxissomos.
o acúmulo do ácido fitânico - morte celular dos astrócitos, ativando a rota de apoptose mitocondrial. 
O ácido fitânico constitui 10 a 30% dos ácidos graxos no plasma, e tem como precursores substâncias contendo clorofila e fitol.