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Diferenciação e Morte Celular Diferenciação celular É o processo pelo qual as células passam para se especializar em uma função específica. Após a fecundação de um óvulo por um espermatozoide, temos o início da vida com a primeira célula do indivíduo, que passará em seguida por diversas e sucessivas divisões mitóticas. Nesta altura do desenvolvimento embrionário, apresenta-se um grupo de células designadas como células totipotentes, o que quer dizer que são células indiferenciadas que podem dar origem a qualquer tipo celular daquele ser vivo. Embora todas as células apresentem as mesmas informações genéticas, durante a diferenciação, grupos de genes vão sendo ativados e outros são inibidos, conforme o destino das células na sua especialização. Por isso, depois da diferenciação, as células passam a desempenhar papéis diferentes, ou seja, passam a ter funções distintas no organismo, de acordo com sua especialização. Em resumo, cada tipo celular apresenta inibição ou ativação de determinados grupos de genes, e isso é determinante na definição da função que cada célula vai apresentar. O processo de diferenciação ainda não é totalmente explicado pela ciência. Não se sabe ainda qual fator permite que tal processo se inicie e o motivo de as células serem designadas para sua especificidade. Não se sabe como a célula identifica o seu destino e sua função no organismo. Contudo, é sabido que isso acontece durante o desenvolvimento do embrião. O processo de diferenciação da célula é geralmente irreversível, ou seja, uma vez que a célula é designada para formar o coração, esta dará origem somente a células cardíacas. Contudo, há registros de desdiferenciação ou transdiferenciação de alguns tipos celulares, ou seja, quando outros tipos celulares são formados a partir de células já diferenciadas (células maduras ou especializadas). A desdiferenciação é mais comumente observada em células vegetais. Sabemos que todas as células de um organismo têm os mesmos genes. Então, por que as várias partes do corpo são tão diferentes entre si? Cada célula de um indivíduo adulto tem codificada em seu DNA a informação genética completa e necessária para sintetizar todas as proteínas que o constituem. Entretanto, somente alguns grupos específicos de proteínas são produzidos em cada célula especializada e de acordo com sua especialidade e localização no corpo. Podemos pensar, como exemplo, nas células hepáticas, que são diferentes das células cardíacas, porque os genes ativos em uma são diferentes daqueles ativos na outra. Ou seja, existe uma diferença na atividade gênica de cada tipo de célula, existe uma diferença nos genes que são expressos em cada tipo de célula. A expressão gênica tem controle sobre quatro mecanismos durante o desenvolvimento do embrião, a fim de garantir a diferenciação das células de maneira correta para formar o indivíduo. Esses quatro mecanismos estão envolvidos com os seguintes processos: Proliferação celular: garantindo que muitas células sejam produzidas. Especialização celular: garantindo que as células se diferenciem de maneira correta para que possam exercer suas funções com êxito. Interação celular: garantindo a mediação do comportamento das células em relação às vizinhas, de forma a promover uma coordenação adequada. Movimentação celular: garantindo a correta disposição das células, de forma que as células próximas possuam características em comum, colaborando para a formação dos tecidos e órgãos. Células-tronco Caracterizam-se por apresentarem alta potencialidade, isto é, alta capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares e de se dividir continuamente. Estão presentes em algumas partes do organismo humano adulto, como uma reserva – uma parcela dessas células pode se direcionar para outro tecido que necessite, e se diferenciar em algum tipo celular específico; enquanto o restante da reserva se mantém totipotente. Ex.: o epitélio intestinal possui células-tronco prontas para originar células especializadas e capazes de absorver os nutrientes da dieta alimentar. Parte das células do epitélio intestinal permanece como células-tronco e a outra parte se diferencia. Sabe-se hoje que há regiões restritas do tecido nervoso com pequenas populações de células proliferantes, quando se acreditava que este era um tecido sem capacidade proliferativa. Já as células-tronco da medula óssea vermelha potencialmente podem originar todas as células do sangue e outros tipos não sanguíneos. A perspectiva do emprego das células-tronco da medula óssea, de forma terapêutica para doenças sanguíneas e de outros tecidos, amplia os recursos médicos, por exemplo, para reconstituição de tecidos que tenham sido danificados por doenças hereditárias ou adquiridas. O câncer é o resultado de alterações na estrutura e funcionamento de genes que controlam o crescimento normal e a diferenciação das células de determinado tecido de um organismo. O câncer gera alteração drástica no sistema de regulação da proliferação e da diferenciação celular. Na maioria dos tecidos, as células normais se dividem de forma controlada, enquanto células cancerígenas se dividem de forma descontrolada e apresentam proliferação desordenada, isto é, para além das necessidades do tecido. Morte celular Embora em muitos casos a morte celular possa ocorrer como resposta de um estímulo negativo, como mortes por lesões, na maioria das situações, a morte celular é considerada importante e positiva para o indivíduo, desde que não ocorra aleatoriamente, e sim de maneira organizada e controlada. Um exemplo para evidenciar a importância desse mecanismo é que, durante a fase embrionária, embriões humanos apresentam uma membrana entre os dedos, resultando em mãos com formato de pá. É graças à morte celular organizada e controlada que os dedos são separados e individualizados da maneira como conhecemos no indivíduo ao nascer, se apresentando sem a membrana interdigital. As membranas desapareceram devido à programação de suas células, que são instruídas a morrer ainda no desenvolvimento embrionário. Tipos de morte celular Por necrose celular, quando as células morrem devido a situações de injúria, isto é, sofrem estímulos que provocam danos irreversíveis e acabam morrendo. Esses danos podem ser decorrentes de uma lesão física ou da ação de produtos químicos e tóxicos, por exemplo. Também encontramos essa situação em algumas doenças degenerativas, como é o caso da artrite reumatoide e a gota. Ou em algumas doenças desencadeadas por estímulos externos, como é o caso da silicose e asbestose – que afetam, geralmente, profissionais que manipulam sílica e amianto, respectivamente, devido à inalação dessas substâncias. A necrose se apresenta como uma morte mais desorganizada e desencadeia resposta do sistema imunológico, gerando uma inflamação. Durante a necrose, na maioria das vezes, as células expelem seu conteúdo enquanto morrem. Isso acontece porque sua membrana plasmática é danificada, logo não pode mais controlar a passagem de íons e água e, em decorrência disso, a célula incha e seu conteúdo extravasa. Isso geralmente desencadeia um processo inflamatório nos tecidos circundantes à célula que sofre necrose. Já a morte por apoptose ocorre quando as células são estimuladas a morrer de forma programada. É uma morte que se dá com gasto de energia, configurando um fenômeno espontâneo, como se as células cometessem suicídio por efeito de sua função não ser mais necessária para o organismo. A apoptose é organizada e ocorre com a célula sendo dividida em pequenas porções, que são recolhidas por outras células, evitando a ativação de uma resposta imunológica como reação ao processo. Durante a apoptose, as células passam por uma série de etapas organizadas e ordenadas. Elas encolhem e desenvolvem protusões em sua superfície, chamadas bolhas. No núcleo, o DNA é fragmentado, assim como algumas outrasorganelas também são, para que, no fim, toda a célula se desintegre por meio da divisão em pequenos pacotes, todos envoltos por membrana plasmática. Estes pacotes de fragmentos celulares emitem sinais que atraem células do sistema imunológico, como os macrófagos, para que os fagocitem, não gerando uma resposta inflamatória.
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