Um mar dentro de cada célula

marcação de citoesqueleto

marcação de citoesqueleto

Atualmente a ciência vem adquirindo um poder tecnológico que permite aos pesquisadores investigar detalhes muito específicos. O intrigante, pelo menos para mim, é que com tudo que já sabemos sobre o funcionamento do nosso organismo e de outros animais: fisiologia, bioquímica, genética, comportamento etc, ainda não entendemos com profundidade como a atriz principal, a célula, exerce suas funções nos nossos tecidos, órgãos e sistemas. Isso mostra como a ciência pode avançar em sistemas mais complexos (órgãos) mesmo sem o conhecimento finito dos níveis estruturais de menor escala (tecidos e células, por exemplo). Fica isso como pensamento científico/filosófico desse texto!

O que eu quero abordar aqui é a célula.

As células foram descobertas no século 17 pelo inglês Robert Hooke, que examinava fatias de cortiça em um antigo microscópio (parte à esquerda da figura ao lado). O pesquisador notou algumas cavidades (paredes de células vegetais – lado direito da figura ao lado), às quais chamou de células (do latim “cella“, pequena cavidade).

De lá para cá muitos detalhes da biologia celular foram desvendados.

Segundo o Wikipedia, as células são as unidades estruturais e funcionais dos seres vivos. A maioria dos organismos, tais como as bactérias, são unicelulares (consistem em uma única célula), enquanto que outros organismos, tais como os seres humanos, são pluricelulares. Até aí nada de novo, certo? Além disso, você também deve saber que dentro das células do ser humano, por exemplo, existe um núcleo que guarda o nosso DNA e existe também o citoplasma aonde se encontram muitas organelas tais como a mitocôndria, os retículos endoplasmáticos, lisossomos etc. Talvez você tenha aprendido isso tudo em algum momento na escola. Se não se lembra por já fazer muito tempo ou porque nunca gostou de biologia, que tal rever as estruturas celulares na figura abaixo?

Para os mais interessados também vale a pena assistir o vídeo a seguir. Apesar das legendas dos nomes das estruturas estarem em inglês não é difícil entender, afinal os nomes são parecidos com a terminologia em português.

As ideias mais convencionais destacam que o citoplasma das células é um líquido viscoso aonde estão inseridas as organelas. Essas organelas podem se mover no citoplasma por mecanismos randômicos de difusão. Os biólogos celulares assumiram essa ideia pois observavam partículas difundindo passivamente pelo citoplasma e colidindo randomicamente com moléculas vizinhas (esse processo é chamado de difusão térmica ou movimento Browniano).

No entanto, os cientistas ainda não haviam terminado seu trabalho em compreender as bases biofísicas dos movimentos intra-citoplasmáticos.

Pesquisadores da Universidade de Harvard desafiaram o modelo clássico e demonstraram que as coisas podem ser bem diferentes dentro da célula. Na verdade, o citoplasma é um gel elástico e coloca um resistência importante sobre a difusão, ou seja, as organelas e proteínas não têm tanta facilidade em se movimentarem de regiões aonde estão mais concentradas para regiões de menor concentração, como se pensava anteriormente. Existem processos energéticos criados pelo citoesqueleto (estrutura que fornece a arquitetura de sustentação da célula – primeira figura mostrada no início deste texto) que criam fortes ondas citoplasmáticas que empurram as proteínas e organelas. Isso, mesmo! “Como uma onda no mar. Nada do que foi será…” novamente aplicado. Essa nova visão sobre o citoplasma da célula muda muitos conceitos. Isso é conhecimento em transformação, papel fundamental da ciência.

E por que mesmo isso seria importante? Bom, como deixado bem claro no meu texto sobre pesquisa básica, não precisamos saber para que um novo conhecimento serve. Mesmo assim, para os céticos de plantão, aí vai.

células de câncer de próstata

células de câncer de próstata

O entendimento das propriedades elásticas do citoplasma das células é conhecimento fundamental para o avanço do entendimento de processos mais complexos como: expressão gênica, sinais metabólicos, crescimento cellular e mobilidade. Essas quatro características do funcionamento celular se aplicam a infinitas funções e disfunções. Vou citar uma delas que agrega todas essas características e que é de extrema importância para você ou para alguém que conhece: CÂNCER. As células cancerígenas têm características alteradas de expressão gênica, metabolismo, crescimento (são tumores) e mobilidade (lembre das metástases). Talvez características alteradas do citoplasma celular podem ajudar a desvendar e curar essa doença.

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Referências

Ming Guo, Allen J. Ehrlicher, Mikkel H. Jensen, Malte Renz, Jeffrey R. Moore, Robert D. Goldman, Jennifer Lippincott-Schwartz, Frederick C. Mackintosh, David A. Weitz. Probing the Stochastic, Motor-Driven Properties of the Cytoplasm Using Force Spectrum Microscopy. Cell, 2014; 158 (4): 822 DOI:10.1016/j.cell.2014.06.051

 

5 respostas em “Um mar dentro de cada célula

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