Peroxissomos: Funções e Disfunções

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Os peroxissomos ou peroxissomas são organoides geralmente esféricos, presentes em células 
eucarióticas e em todos os tecidos, principalmente fígado e rins, onde têm sido bem estudados. 
São formados por uma membrana lipoproteica que contém algumas enzimas funcionais na face 
interna. A maioria delas, entretanto, responsáveis pelas diversas funções exercidas por esse 
organoide, está dispersa na sua matriz, das quais a catalase representa cerca de 40%. Devido à 
ausência de DNA, todas as proteínas presentes nos peroxissomos são codificadas pelo genoma 
nuclear. 
Eles foram descritos pela primeira vez, por Rodhin (1954), no citoplasma do túbulo renal proximal 
de camundongo, sendo, na ocasião, denominados microcorpos. Sua caracterização bioquímica, 
entretanto, só foi feita em 1966 por De Duve e Baudhuin. Nesta data, esses pesquisadores 
verificaram a presença de enzimas geradoras de peróxido de hidrogênio (glicolato oxidase, urato 
oxidase e D-aminoácido oxidase), assim como a catalase, enzima que degrada o peróxido de 
hidrogênio (“água oxigenada”), substância fortemente oxidante, em água (H2O) e oxigênio (O2). 
Não sendo rapidamente eliminado, o peróxido de hidrogênio será extremamente prejudicial à 
célula. Por tudo isso, De Duve e Baudhuin propuseram a designação peroxissoma em 
substituição a microcorpos. Os peroxissomos armazenam, portanto, diferentes enzimas 
relacionadas com o metabolismo do peróxido de hidrogênio (H2O2). A “água oxigenada”, formada 
normal e continuamente no interior da célula, como subproduto de diversas reações bioquímicas, 
como durante a degradação de glicídios, lipídios e aminoácidos, é potencialmente tóxica para a 
célula, por ser uma fonte de radicais livres. Dessa forma, ela pode, em grande quantidade, causar 
sérios danos às células. Atuando, por exemplo, sobre o DNA e outras moléculas, o H2O2pode 
causar um grande número de enfermidades nos seres humanos, tais como doenças 
neurodegenerativas (doença de Parkinson, doença de Alzheimer e esclerose múltipla), doenças 
cronicoinflamatórias, doenças vasculares e câncer. 
Em função de conter algumas enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, os peroxissomo 
foram, durante algum tempo, confundidos com os lisossomos. Sabe-se hoje, entretanto, que eles 
diferem dos lisossomos principalmente quanto aos tipos de enzimas que possuem. Acrescente-se, 
ainda, que, ao contrário dos lisossomos, que se originam do complexo golgiense, os peroxissomos 
absorvem proteínas e lipídios diretamente do hialoplasma. 
O conteúdo enzimático dos peroxissomos, bem como seu tamanho e forma, variam muito 
conforme o tipo celular e as condições fisiológicas consideradas. Nos seres humanos, por exemplo, 
eles são particularmente abundantes no fígado e no rim, ocorrendo em menor número e tamanho 
nos fibroblastos e no cérebro. Eles formam, na verdade, uma família de organelas com funções 
específicas em tipos celulares diversos. Observa-se, ainda, que em uma célula nem todos os 
peroxissomos têm a mesma composição enzimática. Essas enzimas são produzidas pelos 
polirribossomos do citosol, conforme as “necessidades” da célula e, muitas vezes, como uma 
adaptação à destruição de moléculas estranhas que penetram na célula, como álcool etílico e 
drogas diversas. Para se ter uma ideia, cerca de 25% do álcool que ingerimos é oxidado a 
acetaldeído no fígado, por enzimas presentes nos peroxissomos. Nos mamíferos em geral, eles são 
bastante numerosos nas células renais e hepáticas, chegando a ocupar até 2% nas células do 
fígado. Nesses órgãos, eles realizam a desintoxicação do organismo, oxidando substâncias 
absorvidas do sangue. 
Sabe-se, atualmente, que esses organoides catalisam um grande número de reações essenciais de 
diferentes rotas metabólicas, desempenhando, dessa forma, um papel muito importante no 
metabolismo intermediário. Um dos mais importantes processos metabólicos em que o 
peroxissomo está envolvido é a beta-oxidação dos ácidos graxos de cadeia muito longa (VLCFA do 
inglês Very long Chais Fatty Acids). Os peroxissomos também estão envolvidos, dentre outros 
processos, na biossíntese de fosfolipídios; de ácidos biliares; de colesterol e de intermediários de 
colesterol; na síntese de plasmalógenos [lipídios encontrados na bainha (bainha de mielina) que 
reveste os neurônios]; no metabolismo de aminoácidos e de purina; na oxidação de cadeia 
ramificada de ácidos dicarboxílicos e de ácidos graxos polinssaturados. Dada a sua multiplicidade 
de funções, as disfunções relacionadas com o peroxissomo também é diversificada em suas 
manifestações. Essas disfunções são conhecidas como distúrbios peroxissomiais ou doenças 
peroxissomiais. 
Além de atuar na neutralização de produtos tóxicos como vimos acima, os peroxissomos também 
participam da fotorrespiração (matéria publicada neste blog em 20/09/2010) e da degradação dos 
ácidos graxos, produzindo acetil-CoA (acetil coenzima A). Este composto pode penetrar nas 
mitocôndrias, onde irá participar da síntese de ATP, através do ciclo de Krebs, ou ser utilizado em 
outros compartimentos citoplasmáticos para a síntese de diversas moléculas. Calcula-se que cerca 
de 30% dos ácidos graxos sejam oxidados em acetil-CoA nos peroxissomos. 
Os peroxissomos ou mais especificamente os glioxissomos, também são importantes reguladores 
do processo germinativo vegetal. Eles promovem a conversão de lipídios, armazenados nas 
sementes, em glicídios, que são utilizados nas primeiras etapas do desenvolvimento da planta. 
Essas reações conhecidas como ciclo do glioxilato ou ciclo do ácido glioxílico, levou a que esses 
peroxissomos fossem batizados de glioxissomos (ou glioxissomas), que são, em última análise, 
peroxissomos especializados. Os glioxissomos vegetais, que ocorrem apenas durante a 
germinação das sementes, e os peroxissomos são, em última análise, similares em estrutura e 
função. As células animais, em contra partida, são incapazes de converter ácidos graxos em 
carboidratos, não realizando, portanto, o ciclo do ácido glioxílico. 
Os peroxissomos se duplicam por fissão binária de peroxissomos preexistentes, após crescerem 
graças à penetração de proteínas sintetizadas nos polirribossomos livres no citosol. Essas 
proteínas possuem um sinal, sequência especial de três aminoácidos (serina, lisina, leucina) 
próximo a sua extremidade carboxílica, que é reconhecido por receptores da membrana. Essas 
sequências, denominadas peroxinas, participam do mecanismo movido pela hidrólise de ATP, 
sendo, portanto, um processo ativo. Dessa forma, os peroxissomos crescem e, após atingirem um 
determinado tamanho, dividem-se por fissão. As moléculas que ficam presas nas membranas dos 
peroxissomos, promovendo saliências na face citoplasmática e funcionando como receptores, 
também são sintetizadas nos polirribossomos livres. A divisão desses organoides tem como 
principais objetivos repor os que sofreram autofagia e compensar a sua redução numérica, sofrida 
durante a divisão celular. Sua proliferação pode ocorrer também em resposta a diferentes 
estímulos externos, levando a um processo de divisão regulada, independente da mitose. Findo o 
estímulo responsável pela proliferação, a homeostase celular relativa ao número desses 
organoides é restabelecida por autofagia. Alterações que afetam a síntese ou o endereçamento 
dos peroxissomos levam a sérias anomalias neurológicas, hepáticas e renais, que comprometem a 
sobrevida dos seres afetados. Os peroxissomos possuem vida média de, aproximadamente, 5 
dias, ao fim dos quais são destruídos por autofagia. 
Doenças peroxissomiais 
São conhecidas várias doenças humanas ligadas a disfunções dos peroxissomos, a maioria delas 
com comprometimento neurológico severo (retardo psicomotor, hipotonia,
convulsões, deficiência 
auditiva e comprometimento ocular). Essas disfunções estão, portanto, associadas a mudanças 
fundamentais e até mesmo fatais no desenvolvimento neurológico humano. As doenças 
peroxissomiais são, em última análise, um grupo de doenças metabólicas geneticamente 
heterogêneas que compartilham disfunções peroxissomais. Essas doenças costumam ser 
subdivididas em 2 grandes grupos: grupo 1 e grupo 2. 
As do grupo 1 apresentam como causa, defeitos generalizados na biogênese dos peroxissomos, 
provocando múltiplas alterações funcionais. Nelas, a organela não é formada normalmente, já que 
as proteínas não são importadas, sendo degradas no citoplasma. As células, neste caso, não 
perderam a capacidade de sintetizar as enzimas típicas dos peroxissomos, mas sim a capacidade 
de transferi-las para o interior do organoide. Como consequência, o peroxissomo se apresenta 
vazio, sendo constituído apenas pela membrana. Em função disto, as várias atividades 
peroxissomias se tornam deficientes. A síndrome de Zellweger é um exemplo de doenças do grupo 
1. Essa doença, rara, autossômica e recessiva, interfere no desenvolvimento do cérebro e no 
crescimento da bainha de mielina. A síndrome de Zellweger foi descrita, clinicamente, pela 
primeira vez em 1964, por Hans Ulrich Zellweger, tendo sido a primeira doença peroxissomial 
descoberta. Foi somente em 1973, entretanto, que um grupo de pesquisadores, liderados por 
Goldficher, associou essa enfermidade com distúrbios peroximiais. Desde então, os peroxissomos 
passaram a ser alvos de intensos estudos. 
Nas doenças do grupo 2, a estrutura do organoide está intacta e presente, ocorrendo um defeito 
em uma simples enzima peroxissomial, fazendo com que apenas uma via metabólica seja afetada. 
Neste caso, ocorre acúmulo de substratos e falta dos seus respectivos produtos. Como exemplos 
de doenças desse grupo citamos a adrenoleucodistrofia, a hiperoxaluria tipo I, a acatalassemia e a 
doença de Refsum. 
A adrenoleucodistrofia, também conhecida como ALD (desmielinização do hemisfério direito) e a 
mais comum do grupo 2, é uma doença incluída no grupo das leucodistrofias que afeta, 
aproximadamente, 1 em cada 20.000 pessoas, de todas as raças. Trata-se de um transtorno 
recessivo ligado ao cromossomo X (herança ligada ao sexo), por isso também denominada X-ALD, 
que compromete, principalmente, a substância branca e os axônios do sistema nervoso central; as 
células de Leydig; e o córtex adrenal. O filme Lorenzo’s Oil (“O óleo de Lorenzo”) trata da 
manifestação dessa doença e da busca pela cura por parte dos pais de Lorenzo Michael Murphy 
Odone, portador de ALD. 
A hiperoxaluria tipo I é uma doença metabólica autossômica recessiva e rara. Ela está associada a 
uma deficiência na atividade de uma enzima hepática peroxissomial a L-alanina: glioxilato 
aminotransferase (AGT), que normalmente converte o glioxilato em glicina. A referida deficiência 
resulta em um aumento da concentração de glioxilato, que é convertido em oxalato, cuja 
deposição, em grande quantidade, leva a uma insuficiência renal. O aumento de oxalato circulante 
leva a sua deposição nos tecidos em geral, causando, também, defeitos de condução cardíaca, 
hipertensão e limitação da mobilidade articular. 
A acatalassemia (catalassemia ou enfermidade de Takahara) é doença autossômica recessiva rara, 
que se caracteriza por uma deficiência na atividade da catalase. Foi descrita, pela primeira vez, 
no Japão, por Takahara e Miyamoto (1948). Na ocasião, eles observaram que a aplicação de 
peróxido de hidrogênio em áreas ulceradas, relativas a um caso de gangrena oral progressiva, não 
liberava oxigênio. Em geral é uma doença benigna e assintomática, mas pode estar associada a 
ulcerações orais e a gangrena, bem como a diabetes mellitus e a aterosclerose em certas 
populações. 
A doença de Refsum é uma enfermidade neurológica, autossômica recessiva rara, provocada por 
desordem peroxomial, que resulta na má formação da bainha de mielina das células cerebrais, 
afetando diversos sistemas do organismo. Ela é causada por uma enzima defeituosa que se 
mostra incapaz de catalisar a alfa-oxidação do ácido fitânico, produto do metabolismo das 
gorduras, que se acumula no plasma e nos tecidos. Esse acúmulo dá início à morte celular dos 
astrócitos, ativando a rota de apoptose mitocondrial. Os primeiros casos dessa doença foram 
relatados, em 1945 por Sigvald Refsum, que, na ocasião a denominou heredophathia ataxia 
polyneuritiformis. Pacientes com essa doença apresentam degeneração cerebelar e neuropatia 
periférica. Os sintomas incluem também a cegueira noturna, pele seca, deformidades esqueléticas, 
dificuldade de audição e problemas oftalmológicos, inclusive cataratas.