Regulação do material genético
Em 1961, François Jacob e Jacques Monod propuseram o Modelo
do Operão como principal mecanismo de controlo da expressão dos genes em
bactérias.
Operão é então a unidade funcional constituída pelos
seguintes elementos:
Genes estruturais: conjunto de genes que codificam proteínas
com funções relacionadas, como, por exemplo, as várias enzimas de uma
determinada via metabólica.
Gene promotor: sequência específica de nucleótidos do DNA à
qual se liga a RNA polimerase e onde tem início a transcrição.
Gene operador: sequência de DNA que controla o acesso da RNA
polimerase ao promotor e que permite activar ou desactivar a transcrição de
todos os genes estruturais.
Gene Regulador: encontra-se a uma determinada distância do
operão, tem o seu próprio promotor e codifica o repressor.
Repressor: proteína alostérica com duas formas, uma activa e
uma inactiva. É específico, reconhece e liga-se apenas ao operador de um
determinado operão.
A transcrição dos genes estruturais do operão origina uma
longa molécula de mRNA. Este mRNA tem sinais de iniciação e de paragem que
permitem individualizar as diferentes proteínas.
Tipos de regulação dos genes em procariontes:
Regulação negativa: o operão é bloqueado pela forma activa
do repressor. A ligação do repressor activo ao operador impede a ligação da RNA
polimerase ao promotor e inibe a transcrição.
Operão repressível:
O repressor é sintetizado na forma inactiva, com pouca
afinidade para o operador, o que permite a transcrição dos genes estruturais. O
produto final da via metabólica funciona como co-repressor e, quando a sua
quantidade aumenta, liga-se ao repressor e activa-o. O repressor activo liga-se
ao operador e bloqueia a transcrição. Quando a quantidade do produto final
diminui, a transcrição é retomada.
Processo de regulação característico de vias anabólicas que
sintetizam produtos essenciais a partir de percursores. A suspensão da
transcrição de genes que codificam um produto presente no meio em quantidade
suficiente permite poupar recursos e energia, sendo essencial para a resposta à
variação das condições ambientais e adaptação evolutiva.
Ex: Operão trp em E.coli.
Operão indutível:
O repressor é sintetizado na forma activa e liga-se ao
operador, bloqueando a transcrição dos genes. Um indutor inactiva o repressor e
induz a transcrição dos genes.
Processo de regulação característico de vias catabólicas.
Genes que codificam enzimas são apenas transcritos se o substrato estiver
presente.
Ex: Operão lac em E.coli.
Regulação positiva: uma proteína reguladora, o regulão,
estimula directamente a expressão dos genes
O regulão é activado pela ligação de uma molécula
específica. Na sua forma activa, liga-se a um local a montante do promotor,
facilitando o acesso da RNA polimerase ao promotor e induzindo a transcrição.
Um mesmo regulão actua em diferentes operões.
Regulação em Eucariontes
Apenas uma pequena parte do genoma dos eucariontes é ocupada
por genes que codificam proteínas. No entanto, o número de proteínas produzidas
pelos eucariontes excede largamente o número de genes. Este facto pode ser
explicado tendo em consideração o seguinte:
os exões codificam sequências de aminoácidos, designadas
domínios, que podem fazer parte de mais do que uma proteína. Diferentes
combinações de exões formam diferentes proteínas;
sequências de DNA, que funcionam como intrões num
determinado contexto, podem funcionar como exões e codificar proteínas num
contexto diferente.
A maioria do material genético de uma célula não se
expressa, encontrando-se reprimido.
Este controlo da expressão genética está na origem da
diferenciação celular, permitindo que só os genes específicos de um tecido
sejam expressos nas células que o compõem. Assim, a expressão génica é o
principal factor que determina as características estruturais, funcionais e
comportamentais de uma célula, sendo a responsável pela ontogenia celular
(história do desenvolvimento de um organismo ao longo da sua vida).
Numa dada célula, um gene pode exprimir-se só em
determinados estádios de desenvolvimento ou em resposta a factores externos,
como a modificação das condições ambientais.
Acção do Operão da lactose em procariontes (regulação em resposta a factor externo):
Num meio pobre em lactose, as moléculas de -galactosidase
(enzima que degrada a lactose) que existem no interior de uma célula de E. coli
são em número reduzido.
Depois de se adicionar lactose ao meio, a célula rapidamente
produz esta enzima, em grandes quantidades, para a sua degradação.
Quando a produção de -galactosidase
é induzida, são produzidas mais duas enzimas: uma permease e uma
transacetilase.
Estas enzimas são codificadas por genes estruturais.
Para além de os três genes serem adjacentes no mesmo
cromossoma, eles são também transcritos num único RNA. Mas, enquanto não houver
lactose no meio, esses genes não são expressos.
No processo de regulação negativa, em operões como o da
lactose, e na ausência de substrato, uma proteína repressora (produzida na
forma activa) liga-se ao operador, impedindo que a RNA polimerase se ligue ao
promotor, de tal forma que a transcrição não ocorre. Esta proteína repressora
resulta do chamado gene regulador (ou gene l ou lac l), situado próximo dos
genes estruturais.
Imagem:operão (visualizado em 28/02/2017)
O repressor liga-se a uma região do DNA próxima do gene que
codifica para a -galactosidase e perto do ponto em que
se inicia a transcrição do RNA. É a especificidade do repressor (o repressor
tem a capacidade de reconhecer uma sequência específica de DNA, ou seja, um
operador específico) que determina que este se ligue ao ponto no DNA próximo do
gene que ele controla, e não noutro local ao longo do cromossoma.
Estando o repressor ligado ao operador é impedida a
transcrição do DNA pela RNA polimerase.
Imagem:enzimas (visualizado em 28/02/2017)
Derivados da lactose, ou a própria lactose, podem ligar-se
ao repressor, alterando a sua configuração. Assim, este deixa de ter afinidade
com o operador, e permite a ligação da RNA polimerase ao promotor,
possibilitando a transcrição do operão.
Imagem:operão (visualizado em 28/02/2017)
Operão triptofano em procariontes
A síntese de triptofano surge relacionada com um mecanismo
repressivo. Quando o triptofano está presente na célula liga-se à proteína
repressora (que é produzida na sua forma inactiva) activando-a. O complexo
formado pelo triptofano e pelo repressor liga-se ao operador, impedindo a transcrição
dos genes responsáveis pela produção ds enzimas.
Na ausência de triptofano, o gene operador fica livre
podendo a RNA polimerase ligar-se o promotor e proceder à transcrição dos
genes, originando depois, as enzimas necessárias à síntese de triptofano.
Alterações do Material Genético
O genoma dos indivíduos experimenta, em várias
circunstâncias, alterações.
MUTAÇÕES
No organismo humano grande parte das células divide-se
continuamente, logo existe uma elevada probabilidade de erros.
Em cada célula ocorrem, diariamente, inúmeras alterações ao
nível do DNA. As alterações permanentes denominam-se por mutações e os
indivíduos que as têm chamam-se mutantes.
Fonte;http://www.gadoo.com.br/entretenimento
Mutações Génicas
Ocorrem quando se dá uma alteração pontual ao nível dos
nucleótidos de um gene constituindo-se uma nova versão deste.
Existem 3 tipos de alterações: de substituição, de inserção
e de deleção.
Mutações Cromossómicas
São mudanças do genoma do indivíduo que podem ocorrer tanto
nos autossomas como nos cromossomas sexuais e desencadeiam um conjunto de
sintomas causados pela dosagem anormal de genes.
Mutações cromossómicas estruturais: o número de cromossomas
mantém-se, mas o seu material genético altera-se devido a perdas, ganhos ou
rearranjos de determinadas porções.
O aparecimento de alterações estruturais deve-se sobretudo a
rutura da estrutura linear dos cromossomas durante o crossing-over.
As mutações cromossómicas estruturais provocam doenças tais
como:
– Síndrome do “miado de gato”: é uma anomalia cromossómica, causada pela
deleção parcial (quebra) do braço curto do cromossoma 5. As pessoas com
translocações equilibradas são perfeitamente normais porque nenhum material
genético foi perdido, assim sendo, provavelmente não saberão que são portadores
até que tenham uma criança afetada na
família.
Mutações cromossómicas numéricas: São alterações na
quantidade de cromossomas das células, em que lotes inteiros podem ser
encontrados em excesso ou em falta (euploidias), ou apenas um par pode estar
comprometido, com a presença ou ausência de componentes (aneuploidias).
Estas alterações devem-se
ao fato de na meiose não ocorrer uma disfunção de cromossomas homólogos
na divisão I, quer uma não disjunção de cromatídios na divisão II.
As mutações cromossómicas numéricas provocam doenças tais
como:
– Trissomia 21 ou Síndroma de Down: é um distúrbio genético
causado pela presença de um cromossoma 21 extra total ou parcialmente. Esta
está associada a algumas dificuldades de habilidade cognitiva e desenvolvimento
físico, assim como de aparência facial. A síndrome de Down é geralmente identificada
no nascimento.
Imagem:Criança com trissomia 21 (visualizado em 28/02/2017)
Poliploidia
É uma mutação no qual um organismo tem conjuntos extra de
cromossomas nas suas células. De entre várias as causas salientam-se as
seguintes para a ocorrência de poliploidia:
– Acidentalmente;
– Fecundação de um oócito por 2 espermatozóides;
– Fecundação de um gâmeta diplóide (triploidia);
– Falta de divisão do zigoto após a replicação dos
cromossomas;
– A partir da não disjunção dos cromossomas durante a meiose
ou mitose ou quando não há citosinese (repartição do citoplasma) na repartição
dos cromossomas pelas células filhas;
o cruzamento entre indivíduos de diferentes espécies.
A poliploidia é muitas vezes provocada em laboratório para
que se obtenham plantas mais resistentes, com grandes frutos, sem caroço.
Nos humanos os embriões não se desenvolvem e são abortados
espontaneamente. Algumas células somáticas humanas podem ser poliploides.
FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA GENÉTICA
A engenharia genética permite conhecer melhor algumas das
doenças humanas, oferece produtos sedutores à indústria e quer libertar a
agricultura das suas dependências em relação aos adubos e aos pesticidas. Esta
possui técnicas de elevada precisão para realizar algumas das suas tarefas. Um
dos contributos mais importantes para esta revolução biotecnológica foi a
descoberta das enzimas de restrição, que cortam a hélice dupla do DNA em zonas
específicas.
Imagem:Enzimas de restrição (visualizado em 28/02/2017)
Técnica do DNA recombinante
Imagem:Técnica do DNA recombinante (visualizado em 28/02/2017)
A técnica de DNA recombinante foi uma descoberta muito
importante pois produz insulina humana.
DNA complementar (cDNA)
Imagem: DNA complementar (visualizado em 28/02/2017)
Link:https://sasofyp.wordpress.com/patrimonio-genetico/alteracoes-do-material-genetico/ (visualizado em 28/02/2017)
IMUNIDADE E CONTROLO DE DOENÇAS
Sistema Imunitário: Constituído por um conjunto de órgãos,
tecidos e células capazes de reconhecer os elementos próprios e estranhos ao
organismo e de desenvolver ações que protegem o organismo de agentes
patogénicos e das células cancerosas.
As glicoproteínas da superfície membranar que permitem
identificar uma célula como pertencente ou não a um determinado organismo tomam
a designação de marcadores. Estes marcadores são codificados por um conjunto de
genes ligados que se encontram no cromossoma 6 e constituem o complexo maior de
histocompatibilidade (MHC).
Quando o sistema imunitário deteta marcadores diferentes dos
que são próprios do organismo, ou quando deteta sinais de perigo, desencadeia
uma resposta imunitária.
Resposta imunitária: conjunto de processos que permite ao
organismo reconhecer a presença de substâncias estranhas ou anormais, de forma
a que sejam neutralizadas e eliminadas.
Vírus
São seres acelulares (não possuem estrutura celular e por
isso necessitam de parasitar outra célula para reproduzir-se, utilizando o
metabolismo da célula hospedeira).
Um vírus não pode ser constituído simultaneamente por DNA e
RNA.
O ácido nucleico é rodeado por uma camada proteica chamada
cápside, possuindo (por vezes) algumas enzimas.
Muitos vírus possuem ainda um invólucro externo semelhante à
membrana das células, produzido pela célula hospedeira onde eles se
multiplicam.
São parasitas intracelulares obrigatórios – só manifestam
características vitais dentro de células vivas por eles invadidas.
São incapazes de se reproduzir e realizar o metabolismo de
modo autónomo. Invadem células e assumem o comando da sua maquinaria metabólica
para se reproduzirem. Utilizam os organelos da célula invadida e as reservas
bioquímicas da mesma para a produção de proteínas e ácidos nucleicos virais.
Bactérias
São células procarióticas.
O DNA forma uma molécula (normalmente circular) no seio do
citoplasma – não está rodeado pelo invólucro nuclear.
Muitas bactérias têm também pequenos anéis de DNA –
plasmídeos – que contêm genes acessórios.
O seu material genético é designado por nucleoide – já que
não forma um verdadeiro núcleo.
As bactérias não possuem organelos membranares, mas sim
ribossomas e todas as estruturas necessárias à realização de biossínteses e
transformações energéticas.
A reprodução das bactérias faz-se por divisão binária.
(replicação do DNA. Separação das duas cópias, que se afastam em sentidos
opostos. A membrana celular dobra-se para o interior e forma uma dupla camada a
meio da célula, ocorrendo a divisão do citoplasma).
Linhas de defesa do organismo
Cada indivíduo é bioquimicamente único.
Esta individualidade é definida pela presença na superfície
das células de macromoléculas (glicoproteínas) que são diferentes das macromoléculas
das células dos indivíduos de outra espécie, de outro indivíduo da própria
espécie e por vezes mesmo de outras células do mesmo indivíduo q experimentaram
mutações.
Essas moléculas funcionam como marcadores celulares e são a
expressão de genes que existem sob diferentes formas alélicas.
As linhas de defesa do organismo são variadas. Algumas estão
presentes em todos os seres multicelulares e constituem a imunidade inata.
Outras foram adquiridas mais tardiamente na evolução das
espécies, só aparecendo nos vertebrados, e constituem a imunidade adaptativa.
Imunidade: diversos processos fisiológicos que permitem ao
organismo reconhecer corpos estranhos ou anormais, neutralizá-los e
eliminá-los.
O sistema imunitário tem funções não só em relação a agentes
estranhos, mas também na eliminação de células lesionadas ou já envelhecidas e
na destruição de células mutantes ou anormais que se formam no organismo
(vigilância imunitária – das principais defesas contra o cancro).
Defesa não específica
Os mecanismos envolvidos na defesa não especifica fazem
parte da IMUNIDADE INATA, pois não são intrinsecamente afetados pelo contacto
prévio com o agente invasor.
Impedem a entrada de agentes patogénicos ou destroem-nos
quando estes penetram no organismo.
Barreiras anatómicas
São as primeiras linhas de defesa do organismo contra a
entrada de corpos estranhos.
-Pele:
primeira barreira mecânica e química para os corpos estranhos. Tem uma camada
de células mortas que constituem a camada córnea protetora. Também células que
asseguram a imunidade cutânea – são muito ramificadas, e por isso captam corpos
estranhos, degradam-nos e apresentam fragmentos moleculares dos constituintes
aos linfócitos T;
-Pelos das
narinas;
-Mucosas:
forram as cavidades do corpo que abrem para o exterior e segregam muco que
dificulta a fixação de microrganismos e a sua multiplicação nessas mucosas.
-Secreções
e enzimas: algumas glândulas segregam substâncias que são tóxicas para muitas
bactérias, impedindo a sua progressão no organismo. Também existem células
secretoras de muco que têm função de barreira.
Resposta
inflamatória
Traduz-se por uma sequência complexa de acontecimentos que
visam inativar ou destruir agentes invasores quando alguns microrganismos
ultrapassam a primeira linha de defesa do organismo.
No tecido atingido por agentes patogénicos, diversos tipos
de células, como por exemplo, mastócitos e basófilos, produzem histamina e
outros mediadores químicos que provocam a dilatação dos vasos sanguíneos e
aumentam a sua permeabilidade. Com isto, aumenta a quantidade de fluido
intersticial, provocando um edema na região.
1.Os
agentes patogénicos e/ou as células dos tecidos lesados libertam substâncias
químicas, principalmente histamina e prostaglandinas.
2.As
substâncias químicas libertadas causam a vasodilatação e o aumento da
permeabilidade dos capilares sanguíneos da zona atingida. Como consequência,
aumenta o fluxo sanguíneo no local e uma maior quantidade de fluído
intersticial passa para os tecidos envolventes.
3.A zona
atingida manifesta rubor, calor e edema. A dor que acompanha esta reação
deve-se à ação de substâncias químicas nas terminações nervosas locais e pela
distensão dos tecidos.
4.Os
neutrófilos e os monócitos são atraídos por quimiotaxia, deixam os vasos
sanguíneos por diapedese e dirigem-se aos tecidos infetados. Os neutrófilos são
os primeiros a chegar e começam a realizar a fagocitose de agentes patogénicos.
Chegam a seguir os monócitos que se diferenciam em macrófagos.
5.Os
macrófagos fagocitam os agentes patogénicos e os seus produtos, os neutrófilos
destruídos no processo e as células danificadas. O pús que se acumula no local
da infeção é formado por microrganismos e fagócitos mortos e por proteínas e
fluído que saíram dos vasos sanguíneos. O pús é absorvido e, ao fim de alguns
dias, verifica-se a cicatrização dos tecidos.
Resposta
sistémica
Envolve todo o organismo. Um dos sintomas é a febre.
As toxinas produzidas pelos agentes patogénicos e certos
compostos chamados pirogénios, produzidos por alguns leucócitos, podem fazer
disparar a febre.
Aumento do número de leucócitos em circulação – este aumento
resulta da estimulação da medula óssea por substâncias
A febre muito alta é perigosa, mas a febre moderada
contribui par a defesa do organismo, uma vez que dificulta a multiplicação de
bactérias e vírus.
Defesa específica
Corresponde à imunidade adquirida: inclui o conjunto de
processos através dos quais o organismo reconhece os agentes invasores e os
destrói de uma forma dirigida e eficaz.
Interatuam com a primeira e a segunda linha de defesa. Ao
contrário do que acontece com a defesa não específica, a resposta do organismo
ao agente invasor melhora a cada novo contacto.
Podemos então falar em especificidade e memória.
Antigénios:
Componentes moleculares estranhos que estimulam uma resposta imunitária específica. Podem ser moléculas livres ou estruturas moleculares que existem na superfície das células. A grande maioria são polissacarídeos ou proteínas que existem na superfície externa de microrganismos invasores (ou que são produzidos por esses microrganismos).
Componentes moleculares estranhos que estimulam uma resposta imunitária específica. Podem ser moléculas livres ou estruturas moleculares que existem na superfície das células. A grande maioria são polissacarídeos ou proteínas que existem na superfície externa de microrganismos invasores (ou que são produzidos por esses microrganismos).
Nem todos os antigénios fazem parte de microrganismos
(pólen, hemácias, tecidos, órgãos transplantados, parasitas, etc.).
Um antigénio possui várias regiões capazes de serem
reconhecidas pelas células do sistema imunitário. Cada uma dessas regiões é um
determinante antigénico. Durante a maturação destas células, elas adquirem
recetores superficiais para numerosos antigénios, passando a reconhecê-los.
Os linfócitos que durante o seu processo de maturação
desenvolvem a capacidade de reconhecer antigénios próprios do organismo são
destruídos ou inativados.
Os linfócitos maduros passam para a circulação sanguínea e
linfática e encontram-se em grande quantidade em órgãos do sistema linfático
como o baço ou os gânglios linfáticos.
Em casos como as leucemias, etc., em que a medula óssea não
funciona ou origina células anormais, pode ser proposta como tratamento uma
transplantação de medula óssea.
Os mecanismos de defesa específica do organismo são
divididos em dois grupos:
-Imunidade
humural (mediada por anticorpos);
-Imunidade
celular (mediada por células).
Imunidade
Humural – MEDIADA POR ANTICORPOS
Os efectores da imunidade humural são os linfócitos B. estes
produzem anticorpos.
Os anticorpos são uma forma solúvel dos recetores existentes
na superfície dos linfócitos.
Todos os linfócitos que possuem o mesmo tipo de recetores
provêm da multiplicação de uma mesma célula e constituem um clone, sendo
capazes de reconhecer o mesmo antigénio.
Reação Antigénio-anticorpo
Os anticorpos pertencem a um grupo de proteínas globulares
designadas IMUNOGLOBULINAS.
As imunoglobulinas são células com estrutura em forma de Y,
constituídas por quatro cadeias polipeptídicas, duas cadeias pesadas (H) e duas
cadeias leves (L). As cadeias polipeptídicas possuem uma região constante (C),
muito semelhante em todas as imunoglobulinas e uma região variável (V).
Na região variável das imunoglobulinas existem sequências de
aminoácidos que lhe conferem uma conformação tridimensional particular – sítios
de ligação para um antigénio específico. É nesta região que se estabelece a
ligação com o antigénio, formando o complexo antigénio anticorpo ou complexo
imune.
O elevado grau de especificidade no local de ligação do
anticorpo a um antigénio deve-se a dois fatores:
- A sua estrutura é complementar da estrutura de um
antigénio;
- Nesse local toda a estrutura química favorece o
estabelecimento de forças eletrostáticas de ligações de hidrogénio ou de outro
tipo de ligação entre anticorpo e antigénio.
Mecanismos de ação dos anticorpos:
Os anticorpos não têm capacidade de destruir diretamente os
invasores portadores de antigénios. Na verdade, eles marcam as moléculas
estranhas, que depois são destruídas por outros processos.
- Neutralização: a ligação anticorpo-antigénio inativa o
agente patogénico ou neutraliza a toxina que ele produz.
- Estimulação da fagocitose: a ligação anticorpo-antigénio
estimula a ligação dos macrófagos e a fagocitose.
- Aglutinação: os anticorpos agregam os agentes patogénicos,
neutralizando-os e tornando-os acessíveis aos macrófagos. A aglutinação é
possível porque cada anticorpo tem pelo menos dois locais de ligação ao
antigénio.
- Precipitação: ligação de moléculas solúveis do antigénio,
formando complexos insolúveis que precipitam.
- Ativação do sistema complemento: o complexo
anticorpo-antigénio ativa umas proteínas do sistema e desencadeia a reação em
cascata que ativa todo o sistema. Como já foi referido, as proteínas do sistema
de complemento estimulam a fagocitose e a lise celular.
Classes de Imunoglobulinas
A região constante das imunoglobulinas interage com outros
elementos do sistema imunitário e possui características que permitem
distinguir 5 classes. Diferentes classes de imunoglobulinas predominam em
diferentes fases da infeção e em diferentes fluidos do organismo.
Anticorpos diferentes podem apresentar a mesma
especificidade antigénica.
As propriedades biológicas são conferidas pelas regiões
constantes das cadeias pesadas, enquanto que a função de reconhecimento dos antigénios
cabe às regiões variáveis.
Imagem:Imonuglobina (visualizado em 28/02/2017)
Imunidade
Celular - mediada por células
A imunidade mediada por células resulta da participação dos
linfócitos T. estes só reconhecem antigénios apresentados na superfície das
células do nosso organismo ligados a moléculas particulares que são marcadores
individuais. É particularmente efetiva na defesa do organismo contra agentes
patogénicos intracelulares.
Esta é a base do reconhecimento dos nossos próprios
antigénios (self), que permite a tolerância imunológica; é também a base do
reconhecimento de antigénios que nos são estranhos (non-self) quando
apresentados por células apresentadoras.
Quando um macrófago fagocita uma bactéria ou um vírus, ao
dar-se a destruição dentro do macrófago, formam-se fragmentos peptídicos que
são antigénicos. Estes fragmentos ligam-se a certos marcadores superficiais do
macrófago que os exibe e apresenta aos linfócitos T.
Estes linfócitos T são ativos contra: parasitas
multicelulares, fungos, células infetadas por bactérias ou vírus, células
cancerosas, tecidos enxertados e órgãos transplantados.
Na imunidade celular estão envolvidos os seguintes
acontecimentos:
- Células que apresentam, na sua superfície, determinantes
antigénicos estranhos ligados a proteínas do MHC são reconhecidas por linfócitos
T auxiliares. As células apresentadoras podem ser macrófagos que fagocitaram e
processaram agentes patogénicos, células infetadas, células cancerosas ou
células de outro organismo;
- O clone de linfócitos T auxiliares, que reconhece o
complexo antigénio – MHC, divide-se e diferencia-se em linfócitos T citotóxicos
e linfócitos T de memória. Os linfócitos T auxiliares também libertam
mediadores químicos (citoquinas) que estimulam a fagocitose, a produção de
interferão e a produção de anticorpos pelos linfócitos B;
- Os linfócitos T citotóxicos ligam-se às células estranhas
ou infetadas e libertam perforina (uma proteína que forma poros na membrana
citoplasmática, provocando a lise celular);
- Os linfócitos T de memória desencadeiam uma resposta mais
rápida e vigorosa num segundo contacto com o mesmo antigénio.
Existem diferentes tipos de linfócitos T com funções
específicas – uns produzem substâncias químicas que coordenam diferentes
intervenientes de defesa específica, outros matam células portadoras de
antigénios, outros moderam ou suprimem a resposta imunitária quando a infeção
já está debelada.
Desequilíbrios e doenças
O sistema imunitário preserva a integridade do nosso
organismo. O combate a agentes patogénicos e a doenças por eles provocadas deve
ser ajustado, de forma a que seja intensa o suficiente para ser bem sucedido no
combate às mesmas, mas não excessivo ao ponto de prejudicar o individuo.
Deve ser específica e adaptada ao agente patogénico.
Contudo, as pessoas reagem de maneira diferente face o mesmo antigénio.
Esta desigualdade pode ser adquirida por fatores como a
desnutrição, a idade, etc., ou devido a uma componente genética, levando à
produção de mediadores químicos que intervêm na imunidade de maneira diferente.
Qualquer um destes desequilíbrios pode criar situações de
anormalidade no funcionamento do sistema imunitário. Este pode desregular-se ou
possuir algumas deficiências, tornando o indivíduo vulnerável a infeções ou
conduzir a reações violentas contra elementos do ambiente normalmente
tolerados.
Alergias
Algumas reações de defesa exacerbam-se e podem condicionar
doenças. Uma dessas situações é a alergia. A asma, rinite alérgica, eczema,
urticária e conjuntivite são manifestações alérgicas comuns.
As alergias correspondem a estados de hipersensibilidade
imunitária, conduzindo a reações aberrantes em relação a antigénios
específicos. Esta hipersensibilidade pode ter consequências graves, como a
lesão de tecidos e órgãos.
As substâncias que desencadeiam alergias são os alergénios.
As reações alérgicas podem assumir vários aspetos:
Hipersensibilidade Imediata:
É a forma de alergia mais frequente e manifesta-se logo após
o contacto com o alergénio.
num primeiro contacto os linfócitos B são estimulados a
diferenciarem-se em plasmócitos que produzem anticorpos específicos da classe
IgE. Esta liga-se aos mastócitos. Num segundo contacto, este alergénio liga-se
ao anticorpo dos mastócitos (IgE). O complexo antigénio-anticorpo ativa os
mastócitos e os basófilos e são libertados mediadores químicos como a
histamina, que desencadeiam uma reação inflamatória intensa, caracterizada por
vasodilatação, edema e afluxo de células fagocitárias.
Ex. asma, rinite e urticária.
Hipersensibilidade Tardia:
Leva mais de 12 horas a desenvolver-se e é devia a reações
imunitárias mediadas por células.
É um exemplo deste tipo de hipersensibilidade a alergia de
contacto.
Esta resulta de uma sobreactivação de certas células do
sistema imunitário. Ex.: Eczema de contacto.
Algumas reações alérgicas podem conduzir a um choque
anafilático, que é provocado pela diminuição brusca da pressão arterial em
consequência do aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos – resultado de
uma reação inflamatória MUITO intensa.
O património hereditário é um fator de risco importante na
génese de certas alergias. O risco de desenvolver uma alergia é tanto mais
elevado quanto os ascendentes diretos são alérgicos.
Doenças
autoimunes
Os linfócitos são normalmente tolerantes em relação aos
antigénios do próprio indivíduo.
Aqueles que apresentam uma forte afinidade para os
antigénios do próprio indivíduo são eliminados ou ficam inativados aquando da
sua maturação, impedindo a sua ação.
O timo funciona como um filtro, que só deixa passar os
linfócitos com pouca ou nenhuma afinidade para os antigénios do próprio
indivíduo. Um processo idêntico acontece com os linfócitos B na medula óssea.
Por diversos motivos, esta tolerância pode ser rompida e o
organismo acaba por produzir anticorpos e células T sensibilizadas para alguns
dos seus próprios tecidos, levando à sua destruição, tendo como consequência a
lesão e alteração das funções dessas células.
Existem vários tipos de doenças autoimunes, cujos sintomas
se relacionam com o tipo de tecido que é atacado e destruído pelo sistema
imunitário do próprio indivíduo, sendo algumas delas:
Diabetes
insulinodependentes:
O nosso organismo possui uma concentração variável de
glicose no sangue à qual chamamos glicemia.
A variação dessa concentração pode ser devia à ingestão de
alimentos com alto teor de glicose (aumenta a glicemia) ou devido à prática de
exercício físico (diminui a glicemia).
Células localizadas no pâncreas chamadas ilhotas de
Langerhans produzem insulina, que é usada na decomposição da glicose.
Contudo, alguns indivíduos apresentam concentrações anormais
de glicemia. A essas pessoas chamamos diabéticos. Esta doença pode ter
implicações a nível do sistema cardiovascular, nervoso, etc.
Esta é uma doença auto imune uma vez que no soro dos
diabéticos encontram-se anticorpos contra células das ilhotas de Langerhans.
Também os linfócitos T destroem as células produtoras de insulina através de
mediadores químicos. O tratamento passa pela injeção diária de insulina.
Parece haver uma predisposição genética para diabetes.
Imagem:Medição da glicemia (visualizado em 28/02/2017)
Artrite Reumatoide
É caracterizada pela destruição de cartilagens articulares
pelo sistema imunitário, o que causa a deformação das articulações e diminuição
da mobilidade das zonas afetadas.
Esclerose
Múltipla
Doença neurológica que inclui sintomas como perturbações
sensitivas, formigueiros, falta de visão, desequilíbrio, dificuldades motoras
nos membros inferiores, etc.
Verificam-se lesões na zona branca dos centros nervosos
devido à destruição da mielina de axónios e de células nervosas, provocadas por
linfócitos T ou mediadores químicos libertados pelo sistema imunitário.
Certos linfócitos T reativos a determinado antigénio
“enganam-se” e atacam a mielina. Os macrófagos fagocitam os fragmentos da
mielina. Também anticorpos são produzidos contra os constituintes da mielina. A
longo prazo, estas lesões levam à atrofia do sistema nervoso central, com
diversas consequências.
Imunodeficiência:
Os indivíduos podem não possuir linfócitos B ou T. há ainda
casos em que se verifica a deficiência de fagócitos ou de outros intervenientes
do sistema imunitário.
Como todos os agentes do sistema imunitário interagem, desde
que um deles falhe, todas a linhas de defesa ficam perturbadas.
Imunodeficiência inata (ou congénita):
Existem diferentes tipos de imunodeficiências inatas, cujos
sintomas dependem dos constituintes do sistema imunitário que têm um
funcionamento deficiente.
A falta de linfócitos T traduz-se numa maior sensibilidade a
agentes infeciosos intracelulares, vírus e cancros. A falta de linfócitos B
traduz-se numa maior sensibilidade a infeções extracelulares causadas por bactérias
e outros agentes.
A imunodeficiência grave combinada (SCID) passa pela
ausência de linfócitos B e T. os doentes são extremamente vulneráveis e apenas
sobrevivem em ambientes completamente estéreis.
Tratamento por transplante de medula óssea ou terapia
genica.
Imagem:criança com imunodificiencia (visualizado em 28/02/2017)
Imunodeficiência adquirida:
O caso mais paradigmático na atualidade é o da SIDA (HIV).
A SIDA é causada pelo vírus da imunodeficiência humana
(HIV). Este é um vírus de RNA (retrovírus) que infeta principalmente os
linfócitos T, mas também linfócitos B, macrófagos e células do sistema nervoso.
No interior da célula hospedeira, o RNA viral é transcrito
para DNA pela transcriptase reversa e o DNA é integrado no genoma. Quando
ativo, o DNA viral dirige a produção de novos vírus que causam a destruição da
célula hospedeira e infetam novas células. A diminuição progressiva do número
de linfócitos T deixa o organismo muito suscetível a doenças oportunistas e
cancros.
Não existe cura nem vacina para a doença, mas a sua
progressão pode ser retardada por drogas inibidoras da transcriptase reversa
(AZT) e das proteases e inibidores da ligação do vírus às células hospedeiras.
A contaminação pelo HIV é silenciosa, não desencadeando
imediatamente uma doença aguda:
Após a fixação do vírus sobre uma célula-alvo, um linfócito
T, o material genético, RNA vira, assim como algumas enzimas como a
transcriptase reversa entram na célula.
Em presença da enzima transcriptase reversa, o RNA viral é
copiado em DNA por um processo designado por transcrição inversa, formando uma
cadeia simples de DNA complementar do RNA do vírus. A cadeia de DNA serve de
molde à síntese de uma cadeia complementar, formando uma molécula de DNA em
cadeia dupla, designada por provírus.
O DNA proviral é incorporado no genoma da célula hospedeira.
Os genes do vírus podem ficar um período mais ou menos longo
sem se exprimirem.
Uma ativação do DNA proviral leva à sua transcrição,
formando RNA mensageiro.
Algumas moléculas do RNA vão constituir o RNA viral,
enquanto que outras funcionam de mRNA, ligando-se a ribossomas da célula, que
passam a traduzir a sua linguagem codificada numa sequencia de aminoácidos que
forma as proteínas do vírus.
Constituem-se então novos vírus, que formam saliências à
superfície da célula e se separam, podendo infetar outras células.
Com a destruição dos linfócitos T que coordenam a defesa
específica, o sistema imunitário vai enfraquecendo ao longo do tempo,
tornando-se progressivamente incapaz de controlar a proliferação do vírus e de
outros agentes patogénicos. Surgem assim doenças oportunistas, como a
tuberculose, sapinhos, dermatomicoses, pneumonia, meningite, etc., que levam à
morte do indivíduo.
Link:http://www.resumos.net/ (visualizado em 28/02/2017)
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