Diferenciação celular e morte celular

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Aula 9 - Diferenciação celular e morte celular
A diferenciação celular
Em seres pluricelulares existe uma divisão do trabalho entre as células, e a distribuição de funções entre as células é consequência da diferenciação celular.
A diferenciação celular leva ao surgimento de células especializadas para realizar determinadas funções com grande eficiência.
Conceito de diferenciação celular
A diferenciação celular é um conjunto de processos que transforma uma célula indiferenciada em uma célula especializada. Portanto, a diferenciação de uma célula é seu grau de especialização e quanto maior a diferenciação, maior é sua especialização.
A diferenciação celular, em animais, começa a ocorrer logo após a sua formação, quando um espermatozoide fecunda um ovócito e ocorre a formação de um zigoto. Durante o desenvolvimento embrionário, é um mecanismo muito comum e importante para que tenhamos todos os tipos celulares que formam o nosso organismo.
No entanto, a diferenciação celular também ocorre após o desenvolvimento embrionário. Muitos órgãos e tecidos abrigam células com capacidade de se diferenciar em outras, mesmo após o término de sua formação.
Potencialidade das células
A potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares. Portanto, células que apresentam grande diferenciação têm pouca potencialidade e células que estão pouco diferenciadas têm uma potencialidade maior e podem originar mais tipos celulares diferentes
De acordo com a potencialidade da célula ela pode ser classificada em quatro tipos. As células podem ser:
UNIPOTENTES
Estas células têm capacidade limitada de diferenciação. Diferenciam-se em apenas um tipo de célula. Geralmente, estão nos tecidos apenas para repor células daquele mesmo tecido.
OLIGOPOTENTES
Estas células têm baixa potencialidade e por isso são capazes de se diferenciar em poucos tipos de células diferentes. As células que originam o sangue, presente no interior de alguns ossos, se enquadram nesta categoria.
PLURIPOTENTES
Estas células são pouco diferenciadas e por isso têm alta potencialidade. Elas podem originar uma grande quantidade de tipos celulares diferentes. Em embriões, que estão em estágio de desenvolvimento mais avançado, encontramos estas células.
TOTIPOTENTES
Estas células são as mais indiferenciadas e têm maior potencialidade. Elas podem originar qualquer tipo de célula que forma o nosso organismo. São as células de um embrião que acabou de se formar, após a fecundação.
O mecanismo de diferenciação celular
A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros genes na célula, já que, em uma célula diferenciada, não encontramos todos os genes funcionando ao mesmo tempo, embora todos os genes estejam lá.
Como aprendemos antes, quando um gene se expressa temos a formação de um RNA mensageiro através do mecanismo de transcrição. Em seguida, por meio da tradução este RNA mensageiro vai ser utilizado para produzir uma proteína. Esta proteína vai ser responsável pela característica diferencial que a célula tem, seja na sua forma ou na sua função.
Sendo assim, o controle da expressão dos genes, neste caso, é transcricional, pois interfere na transcrição dos genes da célula e isso se reflete na sua diferenciação, variando entre o silenciamento total de um gene na célula até sutis diferenças na atividade transcricional.
Resumindo, o que faz uma célula ser diferente da outra são os genes que funcionam naquele determinado momento, enquanto que, em outras células, existe outro conjunto de genes atuando e fazendo com que ela tenha as suas determinadas características.
Em um eritroblasto, por exemplo, são mantidas as funções dos genes envolvidos na produção de hemoglobina, enquanto muitos outros são inativados. Esta célula origina as hemácias, as células do sangue que transportam oxigênio.
Já em um neurônio, célula do sistema nervoso, embora existam os genes que produzem a hemoglobina, não há produção desta proteína, mas de outras que são importantes para exercer a sua função. E elas se diferem das musculares também por expressarem genes diferentes.
No entanto, as células também fazem um controle pós-transcricional dos genes, ou seja, entre a transcrição do RNAm e a tradução da proteína. Este controle pode se dar por interferência no processamento do RNA após a sua transcrição; no transporte do RNA para o citoplasma e na tradução do RNAm em proteínas.
O que faz uma célula se diferenciar?
Esta é uma pergunta importante de ser respondida. Elas se diferenciam quando são induzidas a isso, através de fatores que estimulam a sua diferenciação.
Os fatores que interferem, na diferenciação celular, podem ser:
Nestes casos, o processo de sinalização celular, que já vimos antes quando falamos sobre a membrana plasmática, é fundamental. A sinalização entre as células ocorre por meio de substâncias secretadas por uma célula que vai se ligar a um receptor na célula-alvo e induzir a sua diferenciação.
A diferenciação celular pode ser reversível? Sim
A diferenciação celular não é um processo irreversível. É possível promover uma desprogramação nuclear, em que todos os genes são ativados novamente, fazendo a célula voltar a ser uma célula embrionária e altamente indiferenciada.
Foi assim que cientistas conseguiram criar os clones, quando uma célula adulta de um indivíduo é utilizada para gerar outro organismo que é uma cópia idêntica dele. A ovelha Dolly, vista na imagem a seguir, é um exemplo de sucesso desta técnica.
No entanto, isso também acontece naturalmente. No processo de regeneração, como no fígado, por exemplo, também ocorre a desprogramação nuclear das células e são formadas células indiferenciadas.
A morte celular
Assim como as células se multiplicam e se diferenciam, as células também morrem, seja por algum fator externo que a leva à morte ou por algo que está programado em seu DNA
Durante o desenvolvimento embrionário é comem ocorrer a morte de células que já cumpriram seu papel, por serem de tecidos provisórios, ou para abrir espaços e originar estruturas como ductos, cavidades, etc.
No organismo adulto, também ocorre a morte natural de células danificadas, envelhecidas ou perigosas, como as cancerosas.
Mas também ocorrem as mortes celulares acidentais, causadas por algum fator externo, como substâncias tóxicas e por falta de oxigênio.
Morte celular acidental
A morte celular acidental é chamada de necrose. A necrose pode ocorrer devido a:
· 
· afecções vasculares (como o entupimento de um vaso sanguíneo que leva à falta de sangue e oxigênio no local),
· traumatismo (que causa uma lesão na célula),
· substâncias toxicas e outras causas.
O infarto se deve à necrose das células musculares do coração, em decorrência do entupimento das artérias que irrigam o coração. A falta de oxigênio leva à necrose das células e, dependendo da extensão da lesão, prejudica o funcionamento.
Morte celular programada
As células podem morrer de forma fisiológica e programada, sob o comando de genes presentes em seu núcleo. Este tipo de morte celular, em que a própria célula se destrói sob o comando nuclear, é chamada de apoptose.
É comum ocorrer apoptose durante o desenvolvimento embrionário. Alguns tecidos ou estruturas que se formam, neste momento, são provisórios, desempenham o seu papel estimulando outras células, e depois desaparecem. Veja o exemplo:
Durante a formação dos dedos no embrião existe uma membrana que os une. Esta membrana deve desaparecer por apoptose, para que os dedos fiquem separados. Quando não ocorre a apoptose tem-se esta anomalia, em que os dedos permanecem colados, chamada de sindactilia.
A apoptose também ocorre em células de tecidos adultos, como os neutrófilos que saem do sangue para fazer a defesa do organismo nos tecidos e não têm como voltar e as células cancerosas. Aliás, quando a apoptose de células cancerosas não acontece é que ocorre a formação dos tumores.