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Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 1 ENFERMAGEM APLICADA ÀS BASES MOLECULARES INTRODUÇÃO Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 2 BIOLOGIA MOLECULAR: Ramo da biologia que lida com a análise da estrutura e desenvolvimento de sistemas biológicos com respeito à química e física de seus constituintes moleculares. Lesão Molecular: Defeito ou ausência de uma molécula orgânica básica que tem suficiente importância para causar doença. Doença Molecular: Doença decorrente de um defeito numa molécula isolada. A anemia falciforme é um exemplo desse tipo de doença. A molécula anormal de hemoglobina encontrada em pessoas com anemia falciforme causa o surgimento de eritrócitos de formas anormais. Trata-se de uma doença crônica e hereditária, caracterizada pela presença de grande número de eritrócitos em forma de crescente ou de foice no sangue. Na Anemia Falciforme o aminoácido ácido glutâmico é substituído por outro aminoácido chamado valina. Esta substituição de aminoácidos é que causa o fenômeno de afoiçamento. Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 3 RECEPTOR Em farmacologia, consiste num componente celular que se combina com um medicamento, hormônio ou mediador químico, para a alteração das funções da célula. Receptor de Medicamentos Constituintes celulares, proteínas e partes da membrana, que “sentem” os sinais extracelulares, traduzindo-os em eventos fisiológicos ou metabólicos intracelulares. No caso de medicamentos, os receptores percebem a presença do agente farmacologicamente ativo e produzem os efeitos do medicamento na célula. Podem haver milhares desses receptores na célula. Receptor Imunológico Receptores na superfície dos leucócitos sanguíneos, que identificam o tipo de célula e ligam com as monocinas (citocinas ou interleucinas) ou outros mediadores químicos durante a resposta imune. Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 4 Os receptores celulares são marcadores de superfície celular. São identificados por duas letras (CD) que correspondem a abreviação de “diferenciação celular”. Portanto, os CDs são marcadores de diferenciação celular. C = celular D = diferenciador Cada CD é identificado por um número que se inicia em 1. Ex. CD1, CD2, CD3, CD4... Os receptores ou CDs são proteínas ou, glicoproteinas, ou glicolipídios, que servem como marcadores de diferenciação celular. Cada célula pode ser identificada pelo seu marcador de superfície (CD) que poderá, a depender do caso, ser específico para determinada célula, ou transitório. Os receptores atuam como uma espécie de “sensor ambiental” que informa a células as condições do meio. A depender do sinal recebido, a célula poderá entrar em mitose, ou sintetizar proteínas, ou “caminhar” sobre a matriz extracelular, ou fazer fagocitose, entre outras. Cada receptor é específico para o seu ligante. Tal ligação se dá ao nível molecular com grau de especifidade do tipo chave/fechadura. Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 5 A MEMBRANA DA CÉLULA É UMA SUPERFÍCIE REPLETA DE RECEPTORES MOLECULARES Atenção: Nem todas as moléculas de superfície de membrana são receptores. A figura abaixo mostra a interação molecular entre receptores de membrana, citoesqueleto da célula e moléculas fibrosas extracelulares (MEC – matriz extracelular). Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 6 No citosol, essas proteínas filamentosas formam redes que são responsáveis pela forma celular e também são a base do seu movimento. Citoesqueleto - Todas as células eucarióticas possuem um esqueleto interno denominado citoesqueleto composto por uma rede de filamentos de proteínas, sendo os filamentos de actina, microtúbulos e filamentos intermediários os mais importantes. 1. microtúbulos 2. Filamentos de actina 3. Filamentos intermediários 25 nm de diâmetro 08 nm de diâmetro 10 nm de diâmetro 100 nm A micrografia mostra uma rede de filamentos de actina subjacente à membrana plasmática de uma célula animal. O citoesqueleto estabelece, modifica e mantém a forma das células. É responsável também pelos movimentos celulares como contração, formação de pseudópodes e deslocamentos intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos diversos. Alguns receptores específicos de membrana ligam-se à MEC (Matriz Extracelular) e ao citoesqueleto Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 7 O PRINCIPAL RECEPTOR RESPONSÁVEL PELA INTEGRAÇÃO DO CITOESQUELETO COMO A MEC É DENOMINADO INTEGRINA As integrinas constituem uma família de receptores transmembrana presentes na membrana plasmática. Ligam-se a vários componentes de matriz (MEC), entre os quais, o colágeno e a laminina. Cada integrina é constituída de duas cadeias glicoprotéicas (α e β) alongadas. Sua região extrema (NH2 ou amina- terminal) prende-se à MEC. A região do extremo oposto (COOH ou carboxi-terminal) localiza-se no citoplasmática e se liga, por intermédio da proteína talina, à porção do citoesqueleto constituída de actina. Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 8 ESTRUTURAÇÃO DO GLICOCÁLICE COM A MEC E O CITOESQUELETO Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 9 A IMPORTÂNCIA DOS RECEPTORES DE ADESÃO (MOLÉCULAS DE ADESÃO) NA ELIMINAÇÃO DE HEMÁCIAS VELHAS DO ORGANISMO. As hemácias possuem um tempo de vida curto (aproximadamente 3 dias). Sua função é muito importante pois permite que todas as células do nosso corpo seja oxigenado de forma adequada. Entretanto, o organismo, através da medula óssea, produz milhões de hemácias a cada dia para substituir aquelas que já não podem executar essa função de forma adequada. Por esse motivo, o sistema tem que ser capaz de eliminar de forma adequada as células excedentes. O mecanismo utilizado é a fagocitose. FAGOCITOSE: A célula engloba no seu citoplasma partículas sólidas (visíveis ao microscópio ótico) através da formação de pseudópodes. A partícula se fixa a receptores específicos da membrana, capazes de desencadear uma resposta na qual participa o citoesqueleto. Forma-se assim um vacúolo, o fagossomo, que é puxado pelo citoesqueleto para o citoplasma. O fagossomo se funde com lisossomos, ocorrendo a digestão do material por enzimas hidrolíticas do lisossomo. Nos mamíferos, a fagocitose é feita principalmente por células especializadas na defesa do organismo, como os neutrófilos e macrófagos. A retirada de hemácias requer que esta esteja recoberta por uma molécula presente no sangue do tipo C3b. Assim, hemácias revestidas pelo fator C3b do complemento (proteínas do plasma sanguíneo) são reconhecidas por receptores C3b de membrana de macrófagos e englobadas num vacúolo. O vacúolo se funde com os lisossomos formando o fagolisossomo e digere a hemácia. Moléculas ou receptores de adesão são proteínas ou glicoproteínas de superfície de membrana que atuam na célula permitindo a adesão desta para outras células, ou para outras moléculas componentes da MEC. Esta adesão pode ser transitória ou permanente: Ex. As moléculas que permitem que as células da nossa pele permaneçam unidas (aderidas) de forma permanente são chamadas de caderinas. Mecanismo molecular de retirada de hemácias do organismo: Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 10 A fagocitose de micróbios por macrófagos (defesa do organismo) requer que estes sejam recobertos por moléculas de anticorpos (imunolglobulinas) da forma como demonstrada nas figuras abaixo. Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 11 De acordo com a figura anterior, uma parte do anticorpo tem um pedaço exatamente igual à molécula C3b que participa da retirada de hemácias do sangue. O macrófago tem receptores para a região Fc da imunoglobulina pois esta é igual ao fator do complemento C3b. Assim, a bactéria é fagocitada. Etapas (1-4). A superfície do macrófago tem receptores para o segmento Fc da imunoglobulina, que promovem a aderência da bactéria. Em 4 aparece a bactéria dentro de um fagossomo, onde poderá ser morta e, depois, digerida pelas enzimas dos lisossomos.Roteiro I - EABM Prof. W. S. Romanha (MD) 12 Alguns patógenos (micróbios parasitos que causam doenças) são capazes de escapar do mecanismo de digestão pelos lisossomos após a fagocitose. Dois exemplos de mecanismos utilizados por microorganismos patogênicos (pathos, doença, e genesis geração) fagocitados, para evitar serem atacados pelos lisossomos. (A) Alguns microorganismos, como o bacilo da tuberculose, secretam uma substância que impede a fusão dos lisossomos com os fagossomos. (B) O Trypanosoma cruzi (causador da Doença de Chagas, ao ser fagocitado, rapidamente digere a membrana que o envolve (membrana do fagossomo), tornando-se livre no citoplasma. MECANISMOS DE ESCAPE
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