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Autofagia

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de autofagia

A autofagia é a digestão de organelas celulares danificadas e tecido doente para reciclagem ou redirecionamento posterior. Sua redação grega antiga deriva das palavras para “vazio” e “autodidata” ou “comer de si”, que o descreve com precisão como uma maneira natural de podar partes disfuncionais. A autofagia é finamente controlada e direcionada com a ajuda de lisossomos (em animais) ou outros fatores digestivos que “comem” fora em componentes celulares. Esses componentes celulares podem assumir a forma de organelas, agregados de proteínas ou proteínas disfuncionais do ribossomo (os fabricantes de proteínas do corpo).

A autofagia é frequentemente considerada um processo auto-degradativo e normalmente é executado em resposta ao estresse ou à doença. O estresse geralmente vem de um impulso para sobreviver em tempos de estresse nutriente ou depleção de energia, ou mesmo do estresse celular de sofrer doenças ou iniciar a morte celular. Pode -se dizer que a autofagia desempenha um papel no reparo e desintoxicação celular. Tudo isso pode ser direcionado com a ajuda de antígenos da superfície celular, que emprestam autofagia um papel na proteção contra apresentações específicas de doenças (isto é, câncer, diabetes, infecções autoimunes) e instabilidade genômica.

A imagem mostra uma estrutura simplificada do lisossomo.

Caminho da autofagia

O caminho básico que a autofagia segue começa com uma membrana isolada chamada fagóforo. O fagóforo se expande e circunda os alvos ou “carga celular” e os sequestra em sua membrana dupla. O fagóforo então se funde com um lisossomo (em mamíferos, vacúolos em plantas) que promove a degradação dos componentes internos por proteases lisossômicas. Os aminoácidos e outros subprodutos desta etapa saem para o citoplasma, onde podem ajudar a construir novas moléculas posteriormente.

A figura mostra a nucleação da vesícula de autofagossomos de uma membrana de isolamento.

Em termos técnicos, existem cinco estágios que entram na orquestração de autofagia.

  • Formulários fagóforos
  • As proteínas ATG5-ATG12 conjugam e interagem com o Atg16L dentro do fagóforo
  • A proteína LC3 é modificada e inserida em sua membrana
  • Os alvos são selecionados e degradados (mas coisas aleatórias também podem ser retomadas)
  • Fusíveis de autofagossomo com lisossomo e as moléculas engolidos são quebradas

A formação de fagóforos começa com a criação de uma membrana isolada, uma etapa -chave, uma vez que a função da vesícula depende de sua capacidade de engolir o conteúdo. Esse processo é organizado em torno de uma estrutura chamada PAS (uma estrutura pré-autossômica). Na macroautofagia de mamíferos, a autofagia da via começa com uma etapa de “iniciação” com PAS. O fagóforo começa então a “nucleação”, que é basicamente o circuito de proteínas e organelas citosólicas. Em seguida, o fagóforo amadurece em um autofagossomo com a adição de LC3 na membrana e começa a “expansão”. O próximo passo envolve a fusão de um lisossomo que contém hidrolases. Como resultado, o conteúdo interno é dividido em partes que podem ser recicladas – um processo denominado “reciclagem de nutrientes”.

Outro fato notável sobre a autofagia é que antes era considerado apenas um mecanismo pró-morte. Esse equívoco veio de evidências que mostraram seu envolvimento na morte não apoptótica. Mas pesquisas recentes sugerem que isso promove a vida e a sobrevivência do que a morte celular. A autofagia ocorre em todas as células para manter as condições basais e homeostáticas. Especificamente, as células o executam para promover a rotatividade de organelas, especialmente quando as células estão sofrendo de fome e precisam de nutrientes. Os fatores que abordam o controle da autofagia são os níveis de nutrição e hormônios, e pistas externas, como níveis de oxigênio e temperatura. Por exemplo, pensou -se que a autofagia contribuiu exclusivamente para a neurodegeneração, mas pesquisas recentes sugerem que pode ser uma maneira protetora de degradar proteínas degradadas ou tóxicas nas células neurais.

Autofagia em jejum

A autofagia ganhou força por seu relacionamento com exercícios, dieta e jejum. Todos esses elementos colocam o estresse em nossos corpos, o que estimula a autoconfiança no nível celular. Com o exercício, o exercício cria lágrimas minuciosas em nossos músculos que o corpo tende a imediatamente com autofagia e rotatividade de células e reciclagem. Isso fortalece os músculos afetados e os torna mais resistentes a futuros estressores. Um estudo sobre camundongos mostrou que os autofagossomos se tornam cada vez mais numerados com trinta minutos de exercício em uma esteira (e ainda mais com oitenta minutos). Nos seres humanos, esse relacionamento continua sendo determinado, mas certamente define um precedente. O jejum intermitente possui benefícios semelhantes. Os níveis de insulina aumentam após uma refeição na maioria dos organismos modelo, e parece haver baixas taxas de autofagia associadas à alta insulina. No entanto, quando os níveis de insulina caem durante o jejum, as taxas de autofagia aumentam muitas dobras em camundongos (e teoricamente também em humanos). Altas taxas de autofagia estão presentes em organismos jovens, mas com o envelhecimento, as taxas de autofagia lentamente e isso permite danos e toxicidade celular. Da mesma forma, as células neuronais foram estudadas em camundongos em jejum para testar o efeito do jejum de curto prazo na neurodegeneração. O jejum viu um aumento na contagem de autofagossomos (via microscopia eletrônica) e também reduziu o ribossomo Purkinje fosforilado. Tudo isso atesta o papel homeostático da autofagia contra as vias degenerativas, que parecem ser redefinidas ativamente em tempos de jejum.

Questionário

1. A autofagia depende da ação de quais organelas em mamíferos? A. peroxissomos B. Mitocôndrias C. Corpos de Golgi D. Lisossomos

Resposta à pergunta nº 1

D está correto. Ao contrário das plantas e do fermento, que têm peroxissomos e vacúolos que realizam autofagia, os animais (e os mamíferos neste caso) dependem de lisossomos para desempenhar papéis digestivos.

2. Nomeie corretamente a ordem das etapas envolvidas na macroautofagia. A. Iniciação, enucleação, encolhimento, reciclagem B. Iniciação, nucleação, expansão, resíduos C. Iniciação, nucleação, expansão, reciclagem D. Iniciação, Enucleação, dispersão, resíduos

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Durante a macroautofagia, a ordem correta das etapas da autofagia, conforme listada no artigo, começa com uma etapa de iniciação, seguida pela nucleação da membrana, expansão adicional no tamanho da vesícula e a eventual reciclagem dos componentes digeridos para uso futuro.

3. Com exercício/jejum, autofagia ______________. A. aumenta/diminui B. diminui/aumenta C. diminui/diminui D. aumenta/aumenta

Resposta à pergunta nº 3

D está correto. Estudos recentes foram rastreados autofagia através da microscopia eletrônica e viram taxas mais altas de autofagia durante o exercício e o jejum de curto prazo. Os sujeitos desses estudos foram ratos e leveduras, mas muito pode ser aplicado à nossa compreensão das células humanas.

Referências

  • Ele C et al. (2012). “A autofagia regulada por BCL2 induzida pelo exercício é necessária para a homeostase da glicose muscular”. Natureza. 481 (7382): 1476-4687.
  • Glick, D et al. (2010). “Autofagia: mecanismos celulares e moleculares.” J Pathol. 221 (1): 3-12.
  • Kaur, J e Debnath, J (2015). “Figura 1: Visão geral das vias de autofagia dos mamíferos.” A natureza revisa a biologia celular molecular. (16): 461-472. doi: 10.1038/nrm4024
  • Alirezaei M et al. (2010). “O jejum de curto prazo induz profunda autofagia neuronal”. Autofagia. 6 (6): 702-710.
  • Mangan P.D. (2016). “O ponto ideal para o jejum intermitente.” A Mission Co. recuperou 2017-05-25 de https://themission.co/the-sweet-pot-for-interittent-fasting-9aae12a2158c

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