2ª área de Biofisica Transporte macromoléculas e Partículas - Farmácia

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AULA 2 TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS E PARTICULAS
Em alguns casos tem a presença de proteina carreadora mas na maioria a proteina é SINALIZADORA de substancias.
Macromoléculas são formadas por no minimo mil atomos unidos por ligaçoes covalente com 10-6 a 10-8 de diametro. Massa molecular relativo é no minimo de dez mil unidade de massa atomica ou Dawton ou massa molar de 10mil no minimo. São polimeros.
Proteínas, polipeptídeos…
O transporte de macromoleculas e particulas tem dois grandes processos: PARA FORA OU PARA DENTRO DA CÉLULA.
Para fora > EXOCITOSE 
Para dentro > ENDOCITOSE
Em ambos os processos o material vem empacotado numa vesícula.
No caso da endocitose, temos concavidades na membrana plasmatica que vão se internalizando/invaginado até se desprender da membrana plasmatica na forma de uma vesicula contendo aquilo que vai entrar na celula.
Na exocitose, temos substancias dentro na celulas em uma vesicula que vai se fundir com a membrana plasmatica e liberar para fora o que esta dentro dela.
Em pouco tempo teremos um aumento da membrana, mas como temos a endocitose, isso se equilibra.
A membrana tende a permanecer no mesmo tamanho por que tudo que é retirado da membrana por endocitose, recolocado por exocitose e vice versa.
SECREÇÃO OU LIBERAÇÃO DE PROTEINAS PRODUZIDAS PELAS CELULAS
As proteinas são produzinas dentro da celula a nivel dos ribossomos no reticulo endoplasmatico rugoso e depois vão para o GOLGI onde são empacotadas em vesiculas que depois vao ser exocitados para a membrana ou para fora dela (nutrir ou sinalizar).
Duas vias de secreção : 
CONSTITUTIVA: produzida e imediatamente secretada 
INDUZIDA/REGULADA: proteina fica estocada na vesicula até vir um sinal externo (hormonio ou neurotransmissor). Esse sinal se sina a uma proteina de membrana que funciona como receptora desse sinal. Ao chegar o sinal, é sinalizado para a celula secretar o que esta estocado.
A vantagem dele é que quando vier o sinal as coisas já estão prontas para serem liberadas.
Exemplos: via constitutiva 
Proteína sérica (em circulação/no soro): hemoglobinas, hemácias albumina, transferrina, lipoproteinas…
Proteínas da matriz extracelular: 
Proteínas secretadas por via induzida: hormonios, neurotransmissores, proteinas do leite…
INTERNALIZAÇÃO
Nesses processos existem tres possibilidades: FAGOCITOSE, PINOCITOSE E ENDOCITOSE RECEPTOR MEDIADA.
A endocitose mediada e a pinocitose se inciam pela concavidade da membrana que depois se internaliza. A fagocitose é diferente se inicia por uma emissao de bracos/pseudopites que vao abracar o que vai ser internalizado.
Normalmente o que é englobado por fagocitose é maior. Imagens….
FAGOCITOSE
Tem organismos que são eucarioticos e unicelulares (célula faz tudo inclusive fagocitose).
Nosso organismo é multicelular, teremos celulas especializadas em fazer fagocitose: FAGOCITOS.
São células do sangue, e chamamos de NEUTROFILOS (leucocitos granulocitos) E OS MONOCITOS (em circulação), mas em tecidos com infecção (MACROFAGOS).
Imagens….
A Fagocitose, uma celula branca do sangue, fagocitando uma bacteria…
A fagocitose é a nossa primeira linha de defesa!! O que facilita a fagocitose:
- Mais estudado: o fato de uma bacteria que entra no organismos, temos anticorpos circulantes, na parte externa dela tem algo antihigienico com o qual os anticorpos podem se ligar facilidando a fagocitose da bacteéria > MECANISMO DE OPSONIZAÇÃO.
Um anticorpo: tem cadeias polipeptidicas são formadas por ligação de aminoacidos que se ligam grupo amina de um com o grupo carboxi de outro e forma a orrente/cadeia. O anticorpo tem quatro, duas a duas iguais ligadas por pontes de sulfeto. Se há uma cadeia onde você liga um anticorpo ao outro terá sempre uma terminação carboxi e uma amino e essas 4 cadeias são organizadas de forma que o grupo amino ficam juntos e os carboxi juntos.
A região amino é o local onde se reconhece os antígenos (super variada) e a região carboxi é igual para os anticorpos da mesma classe.
O que tem na membrana dos neutrofilos e macrofagos: proteínas de membrana que funcionam como receptores dessa regiao FC das imunoglobulinas. 
Temos uma bactéria que os anticorpos se ligaram com ela pela parte amino e ficaram com os grupos carboxi para fora.
Na membrana do FAGOCITO tem um receptor (chave fechadura) onde se ligam a regiao FC desses anticorpos, facilitando a fagocitose da bacteria. Haveré um fechamento em ziper para englobar toda a bacteria até formar um fagossoma. Isso envolve o citoesqueleto, actina.
ETAPAS DA FAGOCITOSE:
Primeiro tem que ligar com a membrana, haver fechamento em ziper (processo só dispara quando houver o fechamento em ziper) e depois que formar essa vesicula fagocitica/fagossoma ela se funde com o lisossoma e tudo que esta lá dentro é digerido.
Nesse lisossoma na celula fagocitica, além das enzimais gerais, há algumas muito poderosas.
Se não tiver fechamento total do fagossoma, não haverá fagocitose. Se haver anticorpos só numa parte na bacteria não havera fagocitose.
Alguns organismos, patógenos (quem origina a doença), não conseguem ser fagocitados escapando dela.
Como escapam: em cada uma das etapas cada um escapa de um jeito
Alguns nem se ligam; alguns se ligam formando o fagossoma, mas produzem substancias que destroem a membrana do fagossoma, se desenvolvendo no interior da celula; outros se ligam, formam o fagossoma mas produzem uma substancia que não deixa se ligar ao lisossoma; outras que ligam, produzem fagossoma, se fundem no lisossoma e la dentro se desenvolvem, que tem um ph bem ácido, deixando o ph alcalino impedindo a enzimas de funcionar.
ESTRATEGIAS:
Não se ligar > não se ligam por que tem uma capsula protetora polipeptidica ou polisacarídica (patogenicas). Mas o basiloAntrax (usado como terrorismo biologico) as pessoas respiram isso e morriam (polipeptídica).
Ligam e formam fagossoma, digerem fagossomo > triposossoma cruzi (doenca de chagas); listeria e salmonela responsaveis por contaminação alimentar; 
Via 2 > Salmonela intérica (salmonelose); bacilos da tuberculose; 
Via 3 > Lepra; parasitas lechimaniose; ligionelose…
PINOCITOSE/ENDOCITOSE DE FASE FLUIDA/ENDOCITOSE NÃO ESPECÍFICA
Descoberta por Lewis que estava fazendo cultura de celulas em meio liquido. Ele observou que de tempos em tempos as celulas internalizavam goticulas desse meio de cultura chamando isso de PINOCITOSE.
Na verdade é uma bebida, um líquido que tem coisas dissolvidas e são internalizadas de forma inespecífica.
Outros pesquisadores descobriram isso em amebas e depois foi observado que varias celulas fazem pinocitose mas é uma via de endocitose não especifica.
ENDOCITOSE RECEPTOR MEDIADA
Bem específica por que para se ligar com um receptor tem que ter uma forma complementar tipo chave fechadura. Entra aquilo que especificamente se liga no receptor.
Nao necessariamente as coisas vão acabar em lisossoma como na fagocitose.
Exemplo:
TRANSITOSE. Camundongo recém nascido o sistema imunologico não esta funcionando muito bem ainda. Recebe da mae alguns anticorpos que tem que atravessar da luz do intestino para o sangue ou fluido intersticial, atravessando a celula epitelial do intestino dele. Nessa membrana que da pra luz, onde o ph é 6 (influencia na forma que a proteína tem). Imagem
Essa proteina de membrana é um receptor da região FC dessas imunoglobulinas no intestino do camundongo. Após se ligarem vai para o outro lado para ser exocitado. O ph é 7 do outro lado a proteina cospe a imunoglobulina. (jogo de ph)
Os oócitos de aves e insetos darão origem aos ovos cujo a gema é um acumulo de proteínas que servem para alimentar um futuro embrião.
Imagem:
Sequencia de uma formação de uma vesicula apartir de um convidade na membrana que vai se internalizando ate que se destaca na forma de uma vesicula. Essas concavidades e vesiculas podem ser cobertas no lado citosólico por uma rede de proteínas que serve para a concavidade se formar mais rapidamente
em uma vesicula. Algumas não cobertas.
As cobertas, em grande parte das vezes, é coberta por uma proteina chamada CLATRINA.
Três possibilidades: ser coberta por catrina, não ser coberta, e ser coberta por outra proteína!
O vermelho é o ligante.
A clatrina é formado por .………………. estrutura bem elaborada. A concavidade parece uma colmeia nesse caso. 
EXEMPLOS:
Internalização do colesterol na forma de LDL; internalização da transferrina.
COLESTEROL
Molecula importante na formação das nossas membranas plasmaticas e também a partir do colesterol algumas celulas produzem os hormonios esteroides. Muitas celulas quando precisam de colesterol colocam um receptor (proteina de membrana) de LDL por que o colesterol é uma molecula anfipatica não anda sozinho em circulação e um dos jeitos é com esse LDL.
O LDL é uma bolinha que tem uma membrana com uma monocamada de fosfolipios e colesterol, tem uma apoproteína B e dentro tem 1500 colesterol na forma de éster com ácidos graxos (por isso os rabinhos)
O LDL é reconhecido pelo seu receptor nas celulas que vão precisar do colesterol. Não é fechamento em ziper.
Temos uma concavidade com clatrina e receptores nessa membrana de LDL. O LDL é reconhecido e se liga no receptor formando uma vesicula também coberta por clatrina. Essa cobertura é reciclada por exocitose para a membrana formando novas concavidades e essa vesicula entra em contato com outra de ph mais baixo (5,0) – estou lidando com a proteina do LDL e a proteína do receptor- e mudam de conformação se desligando > compartimento de desligamento do receptor e do ligante.
Teremos os receptores e os ligante que vai separando essa vesicula em duas: um pedaco com receptor, proteínas de membrana, que vão ser recicladas (sem ser digeridas) e o que tem o LDL funde com o lisossoma e é digerido.
As moleculas de colesterol que estão esterificadas são desesterificadas.
O receptores de LDL são proteinas transmembranas que tem uma parte que liga com clatrina (na parte citosolica), uma parte que atravessa a membrana e uma parte que liga com o LDL.
Podemos ter diferentes mutações no gene que faz a cadeia, de forma que podemos ter defeitos nesse receptor > não ser produzido ou ser produzido com algum erro não ligando direito com clatrina, não se inserindo direito na membrana, ou não se liga direito com LDL.
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troca de um aminoacido causa esses defeitos.
Doença > hipercolesterolemia (muito colesterol no sangue) por que não foi internalizado devido ao errro no receptor. Genético, autossomica dominante (é heretozigoto) > não é no cromossoma sexual e se um dos alelos recebidos tiver problema, acontece a doenca. Desenhos
Nesse caso não tem formado direito a parte que liga com a clatrina também terá problema pra internalizar o LDL.
LDL se deposita na luz das arterias e causa uma inflamação diminuindo a luz da artéria e a passagem de sangue fica complicado. Podendo ter infarto (coronária) e derrame (artérias cerebrais)
INTERNALIZAÇÃO DA TRANSFERRINA
Proteina sérica que transporta ferro do intestino e figado para os tecidos. A proteina receptora reconhece a transferrina se ligada ao ferro (ferrotransferrina). Quando a proteina vai para o intestino e figado, não está carregada de ferro APOTRANSFERRINA. 
Tem a formação da vesicula coberta, tem a descoberta dessa vesicula (endossoma) e quando tem a fusao dela com o ………………… abaixa o ph, mas não desliga a proteina do seu receptor e sim o ferro da proteina e volta se chamar apotransferrina. Quando essa vesicula volta para membrana que esta em ph 7, se desliga do receptor. Nesse caso não se usa lisossoma pois não é preciso digerir nada.
Nós temos endocitose receptor mediada via clatrina dependente e receptor de transporte, como da transferrina e LDL, e de recertor transdutores de sinal como receptor da insula que traduz um sinal para o citoplasma e a endocitose vai servir para terminar o sinal por dissociaçao ou degradação do complexo receptor-ligante.
Imagem…
Na membrana um recetor de insula que emiti um sinal para que seja exocitada as glut 4 pra captar a glicose. Para parar esse sinal temos que endocitar esse receptor e acabar com o sinal.
TOXICA
Algumas toxinas, microorganismo… entram na celula via endocitose receptor mediada.
Cada celula tem marcadores, são proteinas na membrana que são características daquele tipo de celula, as vezes a mesma celula em diferentes estagios e desenvolvimento tem diferentes marcadores.
São esses marcadores que são reconhecidos por toxinas de bactérios ou virus (envelopados).
Virus envelopado > tem material genetico RNA ou DNA cadeia dupla, que tem uma capa de proteinas forma o núcleo…. E alguns vírus tem um envelope da membrana plasmatica que eles já visitaram e nesse envelope, para ser virus atuante, tem que ter nessa bicamada proteinas que são tipicas desse virus. Sao reconhecido e endocitose tipo receptor mediada, eles se ligam em alguma coisa na nossa membrana.
Como esses virus entram numa celula eucariótica ou procariótica? 
Eucariótica > fusao do envelope do virus com a mmebrana da celula ou uma endocite receptor mediado ou uma macropinocitose.
Depois que entrou se multiplica no citoplasma ou nucleo da celula e vai sair por brotamento ou exocitose.
Unfluenza > envelope com emaglutinina que reconhece na mambrana da celula hospedeira o acido cialico (constituem o glicocalice). Entra por endocitose receptor mediada. Quando baixa o ph funde o envelope do virus com a membrana do endossoma e o material genetico é colocado dentro da celula se multiplicando e usando a maquinária da celula.
Virus da raiva > reconhece algo na membrana. Forma endossoma > funde envelope com a membrana > se replica e ai por brotamento da membrana.
Ebola e zica > receptor TIM 1 sai por brotamento.
Virus da Herps > entra por fusao de mebrana e sai por exocitose.
Dengue > entra por endocitose (sai por exocitose) ou fagocitose (se funde no lisossma é digerido)