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Histologia e Genética Humana Histologia – Estudo dos Tecidos Célula Tecido Nervoso Muscular Conjuntivo Epitelial Tendões/Ligamentos Cartilagem Adiposo Sanguíneo /Ósseo A célula é a menor unidade viva do nosso corpo. Corpo Humano Sistemas Órgãos Tecidos Células Organelas Moléculas Orgânicas Inorgânicas Sais Minerais H2O CHO Lipídeos Proteínas Ácidos Nucleicos Vitaminas Histologia e Genética Humana Componentes Celular O tecido é o conjunto de células iguais com as mesmas funções. Por sua vez, um órgão é constituído por vários tecidos. As principais partes de uma célula são; citoplasma, membrana plasmática e núcleo. A membrana plasmática é Fosfolipoproteica, ou seja, é constituída de; lipídeo, fósforo e proteína. No núcleo encontra-se ácidos nucleicos (DNA, RNA), nucléolo (Para organizar o núcleo), e água. Regulação hídrica intracelular via fósforo; O fósforo regula a entrada e saída de água na célula (água intracelular) através da permeabilidade seletiva da célula. O citoplasma é composto por; Citosol (parte aquosa da célula; H2O e nutrientes), e Organelas Citoplasmáticas. É necessário saber; nome, forma, constituição e função das organelas; Histologia e Genética Humana Mitocôndria; Toda mitocôndria é formada por dupla membrana fosfolipoproteica; uma externa lisa, e uma interna com cristas. A mitocôndria tem como função a “respiração celular”, produção de energia celular na forma de ATP (adenosina trifosfato). Essa produção é feita a partir de 02 e macronutrientes. Quanto maior a quantidade de 02 chega na mitocôndria, maior a quantidade de energia gerada a partir de lipídeos. Ribossomo; O ribossomo é constituído por proteína e RNAR, e tem função de síntese proteica (produção de proteína). Seu formato é parecido com um número 8. O ribossomo abre a cadeia do DNA, copiando o código como RNA, e a partir daí produz aminoácidos, que se ligam formando proteínas. RNAR RNAM RNAT Proteína Retículo endoplasmático rugoso; Formado de sáculos tridimensionais compostos por membrana fosfolipoproteica e RNA, tem função de síntese e armazenamento de proteínas. As chamadas “rugas” são os ribossomos da parede externa da estrutura. O excesso de proteína é eliminado na forma de creatinina (nitrato). CHO+3N Radical Amina} BCAA(Aminoácido Ramificado) Retículo endoplasmático liso; Formado por sáculos achatados compostos por membrana fosfolipoproteica, tem como principal função a produção e o armazenamento de gordura na forma de triglicerídeos. Histologia e Genética Humana Complexo de Golgi; Organela formada por diversos sáculos membranosos achatados dispostos um embaixo do outro, tem como função o armazenamento, empacotamento (agrupar a proteína a uma molécula orgânica ou inorgânica, tornando-a complexa) e secreção de proteínas complexas por meio de vesícula. Essa vesícula pode ser transformada em lisossomo depois de secretada (após processo de amadurecimento) ou fazer liberação de proteínas complexas no citosol ou meio externo. Lisossomo; Vesícula constituída por membrana fosfolipoproteica com proteínas complexas dentro (enzimas), é responsável pela digestão celular, fazendo a degradação de componentes da célula ou invasores (microorganismos) e depois liberando no Citosol para ser reutilizado. As células com maior número de lisossomos são os Glóbulos Brancos (Leucócitos), que são responsáveis pela defesa do organismo. Os leucócitos mais conhecidos são chamados de Natural Killer e Linfócito T (responsável pela eliminação de vírus). Peroxissomo; O peroxissomo é uma organela em formato de vesícula, é composto por membrana fosfolipoproteica e tem a mesma função do lisossomo, porém, contém em seu interior, além de enzimas digestivas H202 (Água oxigenada). Sua função principal é fazer o isolamento de substâncias tóxicas a partir do englobamento. Só tem sua função ativada após a tentativa de contenção pelo lisossomo. Histologia e Genética Humana Citoesqueleto; O citoesqueleto é constituído por proteína e se estende por toda a célula, tem como função manter as organelas organizadas, determinando o formato da célula. É responsável pelo transporte de moléculas ao longo da célula. Centríolo; O centríolo só aparece na célula durante o processo de divisão celular; A célula recolhe todo o citoesqueleto e o compacta em centríolo. O centríolo tem função de fazer a separação do cromossomo. Membrana Plasmática; Membrana que envolve a célula, separando o meio interno do meio externo, tem constituição fosfolipoproteíca, caracterizada por uma bicamada lipídica. É responsável por manter todos os componentes celulares dentro da célula, e fazer trocas com o meio externo por permeabilidade seletiva. Núcleo; Revestido pela membrana núclear porosa (carioteca), tem constituição fosfolipoproteíca, separa o material genético (DNA e RNA) do citoplasma. É composto por nucléolo, cromossomos, e cromatina. Citoplasma/ Hialoplasma; Constituído por citosol (parte aquosa; água e nutrientes), e organelas citoplasmática, preenche o espaço vazio entre as organelas. Histologia e Genética Humana *Informações Adicionais Ácidos Graxos; Quando a glicose na forma de glicogênio precisa ser usada de forma rápida, no processo para a mitocôndria ela se quebra em várias substâncias, uma delas chama-se glicerol. O excesso de glicerol pode acabar indo para o retículo endoplasmático liso e ser transformado em triglicerídeo (forma de armazenamento de lipídeos). Os lipídeos, quando se encontram dentro do organismo, passam a se chamar ácidos graxos, e quando são armazenados são chamados de triglicerídeos. Constituição Sanguínea; O sangue pode ser separado em parte líquida e parte proteica; a parte líquida é formada por plasma sanguíneo e H20, e a parte proteica é formada por células (eritrócitos, leucócitos e plaquetas) e nutrientes (glicose, ácidos graxos, aminoácidos, vitaminas e sais minerais). Bebida Alcoólica no Sangue 1L de vodca é equivalente a 1.300% de álcool no sistema circulatório. Quando ingerimos álcool o cérebro envia alertas de que algo não está bem no organismo. Esses alertas são classificados dessa forma: 1. Aumento do volume de urina, onde o organismo tenta eliminar a quantidade de álcool presente nas células. 2. Vômito – É a segunda tentativa do cérebro de eliminar a grande quantidade de álcool no organismo. 3. Inibição – É quando o organismo não consegue eliminar a grande quantidade de álcool presente no sangue e causa uma inibição dos neurônios produzindo o efeito da embriaguez. 4. Estágio final - Estado de conservação é quando o cérebro já não consegue mais trabalhar para eliminar a grande quantidade de álcool no organismo. A Histologia e Genética Humana grande quantidade de álcool ingerida causa um efeito nas células que bloqueia a entrada de Oxigênio (O²) + Glicose na mitocôndria e a célula morre por não ter energia suficiente para funcionar. O que é Glicogênio? São carboidratos armazenados dentro da célula (Citosol) - Em uma pessoa com 70 kg de pesocorporal existe em média 1.500Kcal de carboidratos armazenados. O que é triglicerídeo? São ácidos graxos (gorduras) armazenados dentro da célula (Citosol) – Em uma pessoa com 70 kg de peso corporal existe em média 820.000Kcal de ácidos graxos armazenadas. O que é Leucina? Tipo de aminoácido (aa) essencial, só está disponível através da dieta. Carbono + Hidrogênio + Oxigênio + 3 Nitrogênios (Radical Amina) Ação da invasão de um vírus Quando um vírus atinge o núcleo da célula usa os genes do DNA para se multiplicar (Replicação Viral) O sistema imune é eficaz em neutralizar na maioria das vezes os patógenos. A célula imune tem 10x mais Lisossomos que a célula muscular. Natural Killer – Leucócitos que eliminam tudo, mas sempre da mesma maneira, não tem a capacidade de aprender com novas infecções. Linfócitos T – Tem uma função especifica que é eliminar vírus. É a principal célula de combate aos vírus e tem a capacidade de aprender com novas infecções. O excesso de exercícios pode diminuir o número de Linfócitos T no organismo. Histologia e Genética Humana Aspectos Funcionais da Membrana Plasmática Transporte Passivo; Os transportes passivos ocorrem por gradiente de concentração e não geram gastos de ATP. Difusão; 02/ C02/ Gorduras e Vitaminas Lipossolúveis. Consiste na passagem de moléculas do local de maior concentração para o local de menor concentração, até entrar em equilíbrio. A membrana se reorganiza, criando um canal na membrana a partir de proteínas, o que permite que as substâncias passem (canais iônicos). Histologia e Genética Humana Osmose; É um tipo de difusão onde a água transita através da membrana por meio de canais fixos (formados por proteína) que existem ao longo da membrana chamados de canais hídricos. Ocorre por gradiente de concentração; do local de menor concentração de soluto, para o de maior concentração. A pressão através de que a água é forçada através da membrana é chamada de pressão osmótica. Difusão Facilitada; Aminoácidos e Glicose (Necessita de uma proteína transportadora). A substância se liga em uma proteína transportadora através da membrana sem a necessidade de gasto de energia. Esse processo é regulado pela concentração de substância nos dois lados da membrana. Transporte Ativo; Transporte de substâncias onde se tem gasto de ATP, ocorrem por meio de vesículas ou bombas; Fagocitose, pinocitose e exocitose. Endocitose; Entrada de substâncias na célula através de vesículas limitadas por membranas. Há três tipos de endocitose; pinocitose, fagocitose e endocitose mediada. Histologia e Genética Humana Pinocitose; Vesículas de pequena dimensão, é seletivo para certas substâncias como sais, aminoácidos e proteínas, todas solúveis em água. Há invaginação, seguida de separação de um segmento da membrana Fagocitose; Ocorre por meio de pseudópodes, onde a membrana cria pseudópodes e engloba substâncias grandes, fechando-se depois e formando uma vesícula. Muito utilizado pelos glóbulos brancos para envolver materiais estranhos como bactérias e células danificadas. Exocitose; Consiste na saída de substâncias da célula. Uma membrana envolve a substância formando uma vesícula que se desloca em direção a membrana, quando chega na membrana a vesícula de une á membrana, liberando o material no meio externo. Bomba de Sódio e Potássio; A molécula a ser transportada liga-se a proteína transportadora da membrana. A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada do outro lado da membrana. Gira novamente, voltando a posição inicial. Um íon de sódio se liga na face interna da membrana que o libera na face externa. Ali se liga um íon de potássio que é liberado na face interna. Histologia e Genética Humana Aspectos Funcionais e Estruturais do Tecido Nervoso Função; Considerado um tecido nobre, tem algumas principais funções; Sensitiva; Percepção de estímulos ambientais. Integradora; Processamento de informações. Efetora; Glândulas e movimento. Tipos de Células Nervosas; Neurônio; É funcional. Transmissão por impulsos nervosos. Pode ser melhorado. Não pode ser regenerado. Neuróglia; Tem função estrutural. Não melhora. Pode ser regenerado. Histologia e Genética Humana Para que ocorra a Transmissão das informações pelo neurônio, são necessárias algumas coisas; Potencial de ação nervosa; Estímulo mínimo de 70 milivolts. Bainha de Mielina; formada por gordura. Sais Minerais; Canais iônicos (Na, k, Cl) Energia; Glicose. Oxigênio. Todo mundo nasce com o neurônio amielinizado, pois a bainha de mielina se forma ao longo da vida através do consumo de gordura pela dieta, se tornando mielinizado. Quando um neurônio está em repouso, se diz que ele está polarizado. Ele se torna despolarizado (forma ativa) quando ocorre a bomba se sódio e potássio, abrindo os canais do neurônio e permitindo que ele faça trocas. Esses canais são abertos a partir de estímulos nervosos (sinapse) através da bainha de mielina, que percorrem todo o neurônio, começando pelos dendritos e terminando nos terminais do axônio. Histologia e Genética Humana Tecido Muscular. É o tecido em maior quantidade no corpo humano se comparado a outros tecidos. Está envolvido no gasto calórico. Pode ser aumentado (hipertrofia) e diminuído (atrofia). Tem capacidade de se regenerar. Precisa ser estimulado pelo sistema nervoso. Pode ser dividido em; liso, estriado esquelético e estriado cardíaco. Liso; Encontrado nos órgãos, promove contração e movimento dos órgãos. Estriado esquelético; É o responsável pelo controle do peso corporal á longo prazo. Produz movimento e força muscular nos músculos esqueléticos. Estriado cardíaco; Promove a circulação do sangue (5 litros/m em repouso) Histologia e Genética Humana Tipos de Tecidos Fibras Musculares; Tipo de Tecido Cardíaco Liso Esquelético Aspecto da Fibra Sincício Núcleo Uni-nuclear Uni-nuclear Multi-nuclear Capacidade de Regeneração Lenta Lenta Rápida Produção de Força Maior Menor Grande Estímulo Nervoso Involuntário SNA Involuntário SNA Voluntário SN Somático Histologia e Genética Humana Tecido Conjuntivo / Conectivo Tipos de Tecido Tecido conjuntivo propriamente dito; Tendões/ Ligamentos. Tecido conjuntivo cartilaginoso; Cartilagens. Tecido conjuntivo ósseo; Osso. Tecido conjuntivo sanguíneo; Sangue Tecido adiposo; Barriga. Tecido conjuntivo propriamente dito; Tem como principal célula o fibroblasto, que faz a produção de fibras colágenas, elásticas e reticulares, que entre si tem em comum a elasticidade. Esses tecidos fibrosos são formados pela secreção de proteínas pelo fibroblasto. São formados assim tendões e ligamentos (tecido conjuntivo denso e modelado – TCDM). Quando as fibras não são organizadas, no caso da derme, tem maior resistência e menor flexibilidade (tecido conjuntivo denso e não modelado). Quando envelhece, o fibroblasto se torna fibrócito, perdendo parte desua função, efeito que contribui para o aparecimento de rugas na pele. Histologia e Genética Humana Tecido conjuntivo cartilaginoso; Tem de metabolismo muito baixo por causa de sua pouca vascularização e baixa inervação. É um tecido que tem flexibilidade intermediária (Maior que ossos e menor que tendões e ligamentos). A cartilagem é encontrada no nariz, nos anéis da traqueia e dos brônquios, na orelha externa, na epiglote e em algumas partes da laringe. Além disso, existem discos cartilaginosos entre as vértebras, que amortecem o impacto dos movimentos sobre a coluna vertebral. No feto, o tecido cartilaginoso é muito abundante, pois o esqueleto é inicialmente formado por esse tecido, que depois é em grande parte substituído pelo tecido ósseo. Tecido Conjuntivo ósseo; O tecido ósseo tem a função de sustentação. É um tecido rígido graças à presença de matriz rica em sais de cálcio, fósforo e magnésio. Além desses elementos, a matriz é rica em fibras colágenas, que fornecem certa flexibilidade ao osso. O osso é altamente inervado, com um alto metabolismo e pouca flexibilidade. E altamente vascularizado, através de seus pequenos canais (canais havers {verticais} e canais wolkmann {horizontais}). A medula óssea é responsável pela formação das células do tecido conjuntivo sanguíneo (eritrócitos, leucócitos e plaquetas). Histologia e Genética Humana Formação óssea: No molde de cartilagem, o pericôndrio localizado na região da futura diáfise se transforma em periósteo e, portanto, modifica sua potencialidade. Neste periósteo se inicia produção de osso. Este osso se forma em uma membrana de tecido conjuntivo. No interior da cartilagem, na região da futura diáfise, os condrócitos sofrem hipertrofia e sua matriz se torna calcificada. A partir do periósteo penetram vasos sanguíneos no tecido cartilaginoso calcificado, dando origem aos osteoblastos que depositam matriz óssea sobre os restos de matriz cartilaginosa calcificada. A matriz óssea envolve os osteoblastos e se torna calcificada. Os osteoblastos são aprisionados na matriz óssea e são agora chamados osteócitos. Este osso, formado sobre matriz cartilaginosa. Os osteoclastos fazem a remodelagem óssea, dando o formato final ao osso de acordo com sua função. Cartilagem Condroblasto Condrócitos Osteoblasto (depois que a cartilagem já foi alongada, causando a ossificação) Osteócito Osteoclasto (remodelação do osso). Histologia e Genética Humana Tecido Conjuntivo Sanguíneo O Tecido conjuntivo sanguíneo é formado por duas partes: Primeiro a parte sólida formada pelas células sanguíneas, onde podemos encontrar os glóbulos vermelhos, os glóbulos brancos e as plaquetas. Segundo por uma parte líquida na qual tais células estão dispersas, chamado Plasma, composto em sua maioria por água 90% e nutrientes 10%. Todas as células do sangue são originadas na medula óssea vermelha. Plaquetas: São fragmentos das células gigantes da medula ósseas conhecidas como megacariócitos. Possuem substancias que atuam na coagulação sanguínea ajudando a impedir as hemorragias. Hemácias, glóbulos vermelhos ou eritrócitos: São células anucleadas, possuem aspecto de disco bicôncavo. A sua principal função é o transporte de oxigênio, por serem ricos em hemoglobina Leucócitos ou Glóbulos brancos: Atuam na defesa do nosso organismo, combatendo vírus, bactérias e outros agentes invasores que penetram no corpo. Tecido Conjuntivo Adiposo Tem função de estoque de energia a partir da dieta no formato de triglicerídeo. Auxilia no controle de temperatura (isolamento térmico) e proteção contra choques mecânicos. Produção de adipocinas. A célula tem capacidade de aumentar de tamanho (hipertrofia) O tecido adiposo pode fazer hiperplasia (aumento do número de células/ fabricação). Pode ser dividido em subcutâneo, intra-visceral e essencial. Histologia e Genética Humana Tecido Epitelial Serve para fazer o revestimento interno e externo do corpo e também para a formação de glândulas. São células poliédricas (em formato de poliedros) justapostas, tem um alto metabolismo, porém não são vascularizadas e contém pouca matriz extracelular. Recebe nutrientes, água e 02 por meio do transporte entre membranas (ativo e passivo). Embaixo de todo tecido epitelial se encontra tecido conjuntivo, pois é por meio deste que os vasos sanguíneos conseguem levar nutrientes até as células epiteliais, passando pela membrana basal do tecido conjuntivo para a membrana plasmática do tecido epitelial. Pode ser dividido em tecido epitelial de revestimento ou glandular. Tecido epitelial de revestimento Classificação: Quanto ao formato da célula; Cúbico (formato de cubo) Pavimentoso ou plano (achatado) Cilíndrico (prismático) Globoso (arredondado) Transição (formatos variados) Histologia e Genética Humana Quanto a quantidade de camadas de células; Simples; 1 camada Estratificado; Mais de 1 camada Pseudo-estratificado; 1 camada mas parece ter várias Exemplos; Tecido Local encontrado Forma Epitelial cúbico simples Encontrado em vários órgãos, um deles é o rim. Ajuda a conduzir a urina até a bexiga. Epitelial cilíndrico simples Pode ser encontrado no estômago revestindo a parede interior, ajuda na rápida absorção. Epitelial pseudo- estratificado cilíndrico ciliado Pode ser encontrado na traqueia. Dá a impressão de ter várias camadas de células, porém só contém uma. Os cílios ajudam a filtrar o ar microscopicamente. Epitelial estratificado pavimentoso queratinizado/ não queratinizado Com queratina pode ser encontrado na derme. Sem queratina pode ser encontrado no esôfago. Histologia e Genética Humana Epitelial de transição (estratificado) Várias células com formatos e tamanhos diferentes. Pode ser encontrado na bexiga com a função de proteção contra substâncias tóxicas. Tecido epitelial glandular. Glândula é uma estrutura formada de tecido epitelial que secreta algo a partir do complexo de golgi de suas células, podendo ter ou não ductos. As glândulas podem ser divididas em endócrinas, exócrinas e anfícrinas de acordo com sua função. Glândulas endócrinas As glândulas endócrinas não possuem ducto, e acabam lançando seus produtos no vaso sanguíneo, fazem principalmente a produção de hormônios. Glândulas exócrinas Apresentam a porção secretora associada a dutos que lançam suas secreções para fora do corpo (como as glândulas sudoríparas, lacrimais, mamárias e sebáceas) ou para o interior de cavidades do corpo (como as glândulas salivares). Glândulas anfícrinas As glândulas anfícrinas fazem tanto o papel das glândulas endócrinas quanto exócrinas. Por exemplo; no caso do pâncreas á produção de insulina (endócrina) e suco pancreático (exócrina). Histologia e Genética Humana Exemplo de nº de secreções por glândulas Hipófise; Em torno de 8 hormônios Tireoide; 3 hormônios Paratireoide; 1 hormônios Suprarrenal; 5 hormônios Pâncreas; 2 hormônios Testículos; 1 hormônio Ovários; 2 hormôniosHistologia e Genética Humana Genética Histórico Desde 1967, alguns métodos foram utilizados para fazer a diferenciação e escolha de atletas entre pessoas “normais”. O único que demonstrou ser eficaz foi a análise antropométrica, que é usado até hoje. Análise Familiar (Por meio de heredogramas – arvore genealógica) Análise Cromossômica (Análise de cromossomos) Análise Dermatoglífica (impressões digiteis) Análise Antropométrica (Medidas do corpo) Por volta do ano de 1980, foi aplicada a técnica chamada de gêmeos, onde era feito o uso de dois irmãos gêmeos, á um deles era aplicado um treinamento, observando e comparando depois as diferenças entre os dois, conseguindo assim, comparar até quando o fenótipo pode ser melhorado e alterado sem levar em consideração o genótipo. Constatou-se que pode-se ter uma melhora de até 30% através de treinamento, levando em consideração o consumo de 02 (VO2 Max). Claude Bouchard - considerado o pai da genética voltada à educação física, pois foi o primeiro a medir em números e gráficos a aplicação de treinos e genética no treinamento físico - em 1995 através da técnica chamada heritage, constatou que fatores genéticos podem ter ação no desempenho de cada indivíduo. Histologia e Genética Humana A partir de 2000 foi introduzida a genética aliada a computação gráfica - o que foi um grande avanço para a genética e descoberta de genes – pelo projeto genoma humano (HGP), tornando possível a criação de um mapa de genes para performance e fitness. Em 2003, a WADA criou o termo “dopping genético”, que considera qualquer alteração em atletas feitas a partir da alteração de genes como dopping, porém não há meios de se descobrir este tipo de dopping, auxiliando ainda com sua dificuldade de acesso e sucesso na aplicação em seres vivos. Hereditariedade Espermatozóide e óvulo Célula ovo (zigoto) Mitose Embrião FetoCriança Adulto Ovário e Testículo Esquema de Hereditariedade Histologia e Genética Humana Cromossomo é denominado a capsula proteica que reveste o DNA da célula. O DNA contém todas as informações genéticas herdadas do pai e da mãe do indivíduo em suas fitas, informações essas que são transmitidas por meio da produção de proteínas. A hereditariedade envolve dois processos; a mitose e a meiose. Mitose Durante o processo de mitose acontece a multiplicação dos cromossomos; a célula duplica seus cromossomos formando 46 pares, desfaz suas organelas e sua membrana nuclear e recolhe seu citoesqueleto em centríolo. Esse centríolo tem a função de separar os cromossomos originais de suas cópias através da ligação de proteínas com o centrômero do cromossomo. Depois que há a separação dos cromossomos, a célula se divide em duas novas células com 23 pares de cromossomos cada. Se a separação dos cromossomos durante a mitose sofrer alguma falha durante a formação do feto, poderá dar origem á uma síndrome. E se essa falha acontecer em individuos adultos, poderá gerar um tumor/cancer. Hereditariedade Mitose Meiose Cromossomos Proteínas Centríolo Histologia e Genética Humana Meiose Durante o processo de meiose, a célula faz um processo chamado crossing over onde os pares de cromossomos fazem trocas de partes de seu gene durante a multiplicação celular. O crossing over acontece ao longo de todo o cromossomo fazendo trocas de genes, genes esses que irão definir as características genéticas do futuro indivíduo. Por esse motivo, não se pode encontrar duas pessoas exatamente iguais dado a quantidade de combinações diferentes que se pode ter, exceto gêmeos univitelinos. Nesse processo há duas divisões; a primeira junto com crossing over durante a multiplicação dos cromossomos, onde se geram duas células de 46 genes cada (23 pares), e a segunda divisão; onde não há multiplicação de cromossomos e são geradas 4 células com somente 23 genes cada. Multiplicação dos cromossomos Divisão 1 Divisão 2 + Crossing Over Histologia e Genética Humana Estrutura da Molécula de DNA Cromossomo Gene (no DNA não cabe timina, e em seu lugar entra a Uracila) Histologia e Genética Humana O cromossomo é formado por fitas de DNA em espiral envolto numa camada de proteína, a um segmento da molécula de DNA damos o nome de gene. O gene é responsável pela produção de aminoácidos em conjunto com o ribossomo, que tem como produto final proteínas. O nucleotídeo é um conjunto formado pela associação de 3 moléculas – uma base nitrogenada, um grupamento fosfato e um glicídio do grupo das pentoses. Desta forma, podemos ter variações dentro destes ligantes, como, por exemplo: no DNA temos a presença da pentose desoxirribose, enquanto que no RNA temos a presença da pentose ribose. Na formação da estrutura do DNA, temos as bases nitrogenadas Adenina, Guanina, Timina e Citosina, e na composição do RNA temos a Adenina, Guanina, Uracila e Citosina. Desta forma, os nucleotídeos que originam os ácidos nucleicos são diferentes, podendo assim se constituir como um elemento para sua caracterização. Os nucleotídeos participam de outros processos celulares, atuando em vias metabólicas e participando do transporte e conservação de energia (ATP). O processo de síntese proteica é composto por duas etapas: Temos uma transcrição quando o DNA é copiado na forma de RNAm para o ribossomo. O Histologia e Genética Humana RNAT traz aminoácidos específicos para o ribossomo completando o código, e a partir dos aminoácidos forma proteínas; esse processo é chamado de tradução. Quando se tem uma falha nas bases nitrogenadas durante a mitose e meiose (geralmente acontece durante a replicação cromossômica/ invasão de vírus ou alto desgaste físico entre outros fatores) pode-se ocasionar síndromes durante a formação do feto (down, patau, edwards, turner, etc). E em adultos falhas no gene podem ocasionar doenças genéticas (diabetes). Histologia e Genética Humana Histologia e Genética Humana Terapia Gênica e Doping Genético Doping Genético Para uma substância ou método ser considerado doping genético pela WADA, tem-se que considerar três perguntas essenciais, sendo que se a resposta for positiva para duas delas, considera-se como doping; 1. Aumenta o desempenho do atleta? 2. Oferece Riscos para a saúde do atleta? 3. Fere o senso ético “fair play”? O doping genético é definido como; “o uso não terapêutico de células, genes, elementos genéticos ou da modulação da expressão de genes, com a capacidade de melhorar o desempenho atlético” (WADA 2008). Contudo, não é tão fácil como parece manipular esses genes. No contexto da atividade física, vários genes possuem a informação para melhorar a resistência ou as proteínas que aumentem a massa muscular. Considerando que a terapia gênica está apenas em estágio inicial de desenvolvimento e que, teoricamente, os atletas ainda não fazem uso desse tipo de estratégia, pode-se apenas comentar sobre os genes que são candidatos importantes ao uso indevido no meio esportivo. São eles: eritropoetina, bloqueadores da miostatina (folistatina e outros), vascular endothelial growth factor (VEFG), insulin-like growth factor (IGF-1), growth hormone (GH), leptina, Histologia e Genética Humana endorfinas e encefalinas, e peroxissome proliferatoractived receptor delta (PPARd). Terapia Gênica Por terapia gênica se entende a transferência de material genético com o propósito de prevenir ou curar uma enfermidade qualquer. No caso de enfermidades genéticas, nas quais um gene está defeituoso ou ausente, a terapia gênica consiste em transferir a versão funcional do gene para o organismo portador da doença, de modo a reparar o defeito. Se trata de uma ideia muito simples, mas sua realização prática apresenta vários obstáculos. 1. Montagem de um gene 2. Introdução em um vírus 3. Multiplicação do vírus 4. Aplicação no individuo 5. Entrada do vírus no citoplasma 6. Entrada do vírus no núcleo da célula 7. Liberação do gene no núcleo Histologia e Genética Humana Os vetores virais são vírus manipulados geneticamente, de modo a reduzir a sua patogenicidade, sem anular totalmente o seu poder de infectar as células do hospedeiro. Com as técnicas da engenharia genética é possível somar ao DNA do vírus o gene que se quer transferir a determinada célula. Deste modo, o vírus infectando a célula, trará consigo uma ou mais cópias do gene desejado. Os limites da terapia gênica As principais dificuldades enfrentadas por pesquisadores que lidam com terapia gênica são as seguintes: A eficiência da transferência Nos estudos de terapia gênica, a maior parte dos esforços é concentrada na procura de vetores que possam transferir o DNA de modo eficiente, principalmente para células desejadas. Nestes últimos anos foram inventados e testados uma grande variedade de vetores, alguns dos quais com chances de expressar o gene estranho em um tipo celular específico (como glóbulos brancos, células do músculo, das vias respiratórias, etc.). Histologia e Genética Humana A duração da expressão A terapia gênica é praticamente inútil se a expressão do gene estranho não é mantida por um bom período de tempo. As pesquisas estão orientadas de maneira a desenvolver sistemas que apresentem uma expressão duradoura, de modo a submeter o paciente a um único tratamento, ou a tratamentos repetidos em períodos maiores (anos). A segurança do procedimento Este é um problema particularmente evidente para os vetores virais. Alguns destes derivam de vírus perigosos como o HIV. É então necessário que antes do uso destes vetores sejam submetidos a critérios de segurança, particularmente no que concerne a presença de genes que podem determinar a patogenicidade do vírus utilizado para infectar (transferir o gene desejado) para as células do hospedeiro. A reação imunitária Como toda substância estranha, o produto do gene novo, o gene propriamente dito ou seu vetor podem instigar uma resposta imunitária no organismo sob tratamento. Isto pode causar a eliminação das células modificadas geneticamente, ou a inativação da proteína produzida pelo gene novo. No desenvolvimento de estratégias novas de terapia gênica procura-se evitar respostas imunitárias ao vetor ou ao produto do gene introduzido. Se trata de uma tarefa difícil e frequentemente empírica, mas isso é cada vez mais usado em inovações no campo da imunologia.
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