VIAGEM AO INTERIOR DA CÉLULA

                                       
                                                        BACTÉRIA (PROCARIOTA)

                                       
                                                       CÉLULA VEGETAL (EUCARIOTA)

                                       
                                                        CÉLULA ANIMAL (EUCARIOTA)

A célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos. Desde as bactérias até o organismo humano ela é a base fundamental da vida. As células, de acordo com a distribuição do material genético são classificadas em PROCARIOTAS e EUCARIOTAS. Células Procariotas não possuem um núcleo delimitado e o material genético encontra-se distribuído pelo citoplasma (nucleoide). As bactérias pertencem a esta classe. As células Eucariotas são bem mais complexas e se caracterizam por possuírem um núcleo bem definido onde se encontra o material genético. As células animais e vegetais pertencem a esta classe.. Grosso modo, poderíamos dizer que as células são organismos microscópicos que possuem uma “inteligência rudimentar” que sabem o que fazer em atendimento às necessidades do organismo como um todo. A maravilhosa máquina celular ainda está longe de ser totalmente conhecida, mas do que já conhecemos é suficiente para admirarmos a perfeição da vida e de quem a criou. (Clique nas imagens para aumentar o seu tamanho).

PARTE 1

                                         

                                                              PARTE 2

FLÚOR E DNA

O fluoreto é mutagênico? Esta pergunta é feita freqüentemente quando se trata de considerar a toxicidade do fluoreto. Existe na literatura uma discrepância entre os trabalhos publicados pelos pesquisadores das diversas áreas biológicas e que trazem ao leitor uma imagem duvidosa sobre o assunto, deixando a cada um sua própria interpretação. Na verdade, essa diferença de resultados se origina em virtude de diferentes modos de abordar experimentalmente o problema. A escolha do modelo biológico, a metodologia empregada, a avaliação dos resultados e o material utilizado são de suma importância para se obter resultados confiáveis. Para tanto, devemos escolher um modelo biológico que seja sensível à doses compatíveis de fluoreto, isto é, concentrações de fluoreto que pode ser encontradas nas  condições biológicas. A maioria das bactérias é resistente à ação do fluoreto no que diz respeito à mutagenicidade. Então temos que levar em consideração este fato se formos trabalhar com bactérias. Outro modelo biológico muito utilizado na avaliação da genotoxicidade do fluoreto é o rato albino. Com relação a este modelo temos  de fazer algumas considerações. O rato adulto é também resistente à ação tóxica do fluoreto, portanto, é necessário sabermos escolher a dose, o tipo de sal do fluoreto e o tempo de duração da experiência se desejamos obter resultados satisfatórios. Se objetivarmos avaliar alterações estruturais e metabólicas de determinados órgãos as concentrações de fluoreto na água de beber deve estar entre 30 a 50 ppm, com duração mínima de 90 dias. Doses menores e tempo mais curto podem levar à resultados equivocados. A maioria dos autores que trabalham com mutação experimental e no caso em particular da ação tóxica do fluoreto se utiliza de células embrionárias tanto IN VIVO quanto IN VITRO. A cultura de células embrionárias é um dos métodos mais sensíveis e eficazes de se avaliar a genotoxicidade de uma substância. Baseado nestas considerações podemos afirmar que a maioria dos trabalhos publicados na literatura são unânimes em afirmar que o fluoreto avaliado nestas condições é genotóxico. A questão inevitável que emerge de todas estas considerações é a seguinte: O fluoreto consumido pela população em áreas fluoretadas pode ter ação genotóxica? É difícil de responder sim ou não, porque as manifestações tóxicas do fluoreto estão mascaradas por outras enfermidades de maior gravidade e de sintomatologia mais evidente. Mas, o que as pesquisas têm demonstrado é que a incidência de determinadas enfermidades como o câncer, as doenças neurodegenerativa ( Parkinson, Alzheimer, etc.) e imunodeficiências, são mais freqüentes em populações supridas com água fluoretada do que em áreas não fluoretadas. Recentemente, pesquisas publicadas pela Universidade de Harvard, USA, demonstram que crianças crescidas em cidades com água fluoretada apresemtam um quociente intelectual (QI) menor do que crianças que vivem em áreas não fluoretadas. A não ser em casos de fluorose (dental e óssea), as manifestações da toxicidade do fluoreto consumido pela população passam despercebidas, mascaradas por sintomas clínicos de outras enfermidades. Em conclusão: Embora não se tenha comprovado definitivamente a genotoxicidade do fluoreto para o ser humano, os indícios obtidos até o presente indicam que esta possibilidade é real e preocupante. (Clique nas imagens para aumentar o seu tamanho).

FLÚOR E SÍNTESE DE HORMÔNIOS TIREOIDIANOS

Os hormônios da glândula tireóide são de grande importância para a regularização do metabolismo celular. São essenciais ao crescimento e maturação óssea, no crescimento e maturação do sistema nervoso, no metabolismo basal e no controle da temperatura corporal. Na verdade, os hormônios tireoidianos atuam praticamente em todas as células do organismo. Seus receptores estão localizados no núcleo celular, por essa razão atuam diretamente nos genes. A síntese dos hormônios da tireóide se realiza dentro dos folículos, constituídos das células foliculares e do colóide. A primeira etapa da síntese dos hormônios tireoidianos se faz pela captação do iodeto da corrente circulatória dos vasos sanguíneos que irrigam os folículos. O transporte do iodeto para o interior da célula se faz por meio de transporte ativo com consumo de ATP.  A proteína transportadora se localiza na membrana basal com o grupamento amino para o meio exterior e o grupamento carboxila para o interior da célula. Este transportador é específico para os íons sódio e iodeto. Na verdade para cada dois íons de sódio transportado segue-se um íon iodeto. Este tipo de transporte é chamado de – “NIS symporter” – pois o iodeto segue o fluxo de sódio para o interior da célula devido ao gradiente de concentração de sódio existente entre o meio exterior e o interior celular. Na verdade o iodeto pega carona com os íons sódio. É considerado como transporte ativo porque utiliza a energia do ATP (ATPase) para bombear o sódio para fora da célula, restabelecendo novamente o gradiente de concentração. O iodeto concentrado dentro da célula folicular é por sua vez transportado para o colódio por  uma outra proteína denominada – pendrina. No colódio o iodeto é oxidado a iodo pela enzima  peroxidase tireoidiana, usando como oxidante a água oxigenada. O iodo é incorporado aos resíduos de tirosina da tireoglobulina formando a monoiodotirosina (MIT) e a diiodotirosina (DIT) pela mesma enzima peroxidase.. Posteriormente se dá o acoplamento dos resíduos de monoiodotirosina e diiodotirosina ente si formando os hormônios triiodotironina (T3) e tetraiodotironina (T4). A tireoglobulina carregada dos resíduos iodinados é aprisionada por vesículas da membrana apical através do processo de endocitose e incorporada ao citoplasma celular. No interior do citoplasma essas vesículas são digeridas pelas enzimas lissosomais liberando as moléculas de tireoglobulina. Em seguida as moléculas de tireoglobulina são digeridas por enzimas proteolíticas (proteases) liberando os hormônios T3 e T4 e os radicais de tirosina iodinados ( MIT e DIT). Finalmente MIT e DIT são desiodinados, liberando os íons iodeto para uma nova reciclagem e os hormônios T3 e T4 lançados na corrente sanguínea. Agora vamos considerar a inibição do fluoreto na síntese dos hormônios tireoidianos. Tanto o flúor como o iodo pertencem à mesma classe de elementos chamados –halógenos – que se caracterizam por serem muito eletronegativos, sendo que o flúor é dentre eles o mais eletronegativo o quer dizer que o flúor tem a capacidade de deslocar os outros elementos numa reação química.  A inibição do fluoreto da síntese dos hormônios  T3 e T4 está justamente na competição deste íon pelo iodeto na molécula do transportador (NIS symporter). Isto é, o fluoreto por ser mais eletronegativo ocupa o sítio do transportador reservado ao iodeto bloqueando o seu transporte para o interior do folículo. Esta inibição é do tipo competitiva, isto é, depende da concentração relativa dos dois íons. Como resultado final da inibição do fluoreto pelo transporte de iodeto, vai formar-se menos T3 e T4 pelo folículo, causando um estado de – hipotireoidismo. (Clique na imagem para aumentar o seu tamanho).

FLÚOR E EXCITOXICIDADE DO GLUTAMATO

Receptores De N-Metil-D-Aspartato (Complexo Receptor de NMDA-Ionóforo; Receptores NMDA)

Classe de receptores ionotrópicos do glutamato caracterizados pela afinidade pelo N-metil-D-aspartato. Os receptores NMDA possuem um sítio alostérico de ligação para a glicína que deve ser ocupado para a abertura eficiente do canal e um sítio dentro do próprio canal ao qual se liga o íon magnésio de maneira dependente de voltagem. A dependência de voltagem positiva da condutância do canal e a alta permeabilidade de condutância ao íons cálcio (bem como para cátions não covalentes) são importantes na excitotoxicidade e plasticidade neuronal.

Os neurotransmissores, substâncias responsáveis pela transmissão do impulso nervoso pelos neurônios, dividem-se basicamente em duas classes: Neurotransmissores excitatórios e neurotransmissores inibitórios. No caso particular da condição de excitotoxicidade, isto é, um estado excessivo de estímulo neuronal, os neurotransmissores envolvidos nas sinapses passam a ter um efeito tóxico sobre os neurônios comprometidos quando em concentrações elevadas que superam o seu controle pelos neurônios e pelas células gliais, particularmente os astrócitos. Neste caso em particular, vamos considerar a excitotoxicidade do glutamato, por ser a mais comum e ter conseqüências desastrosas para os neurônios, com a possível morte celular. O glutamato é um importante neurotransmissor, pois está envolvido não somente em promover a velocidade do impulso nervoso como a de controlar a entrada de cátions para a célula, particularmente o cálcio e de manter a plasticidade do neurônio entre outras funções importantes da fisiologia cerebral. Durante a liberação das moléculas de glutamato pelas vesículas pré-sinápticas, promovida pelo impulso nervoso, essas moléculas atuam rapidamente sobre os recptores pós-sinápticos dando seqüência ao impulso nervoso e sendo também rapidamente reabsorvidos pelos astrócitos e pelos neurônios pré-sinápticos a fim regularizarem a concentração dessas moléculas na sinapse como também a de reabastecer do estoque do glutamato pelas vesículas da pré-sinapse. Com relação à ação tóxica do flúor sobre os neurônios podemos considerar duas situações: A primeira a ação do íon fluoreto agindo sobre algumas enzimas neuronais e, particularmente sobre a ativação da adenilciclase via G-proteina dos receptores neuronais. A segunda, mais eficiente, é a inibição da síntese de ATP pela ATP sintase mitocondrial pelo – fluoroaluminato. O fluoreto atua também na membrana neuronal aumentando o influxo de cálcio para o citosol celular. A somatória final da ação do fluoreto sobre os neurônios resulta num desequilíbrio do metabolismo celular com produção de radicais livres, espécies de oxigênio reativas (ROS) e liberação do glutamato em concentração tóxica para a célula. (Clique na imagem para aumentar o seu tamanho).

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