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  • Gabriela C.

[POR] Casos das organelas doentes #2: Lisossomos | The Cases of Diseased Organelles #2: Lysosomes

Você é composto de células. Células são as unidades básicas de caráter estrutural e funcional de todos os organismos vivos. As organelas dentro das células, equivalem a "órgãos minúsculos", no funcionamento da célula realizando trabalhos que são suas responsabilidades. Quando essas organelas adoecem, os problemas começam a surgir. 


Bem vindo aos Casos das organelas doentes #2: Lisossomos.


Vesículas são sacos encapados por uma membrana que auxiliam no transporte de substâncias de um local para outro, seja no meio intracelular ou extracelular. A palavra "vesícula" é um termo coletivo para tipos distintos de organelas que fazem parte dessa categoria. Das muitas organelas proeminentes em uma célula, as vesículas são frequentemente negligenciadas, entretanto, estas são indispensáveis para o funcionamento da célula. Os lisossomos são vesículas que servem como depósito de lixo da célula. Sua aparência é semelhante à de um vacúolo, outra vesícula celular. Por conterem em sua estrutura enzimas hidrolíticas que possuem habilidades digestivas, os lisossomos possuem a capacidade de destruir organismos causadores de doenças. Dessa forma, é fundamental que os lisossomos funcionem corretamente, pois o menor dos erros pode acarretar na contaminação da célula por doenças ou na permanência do resíduo celular dentro da célula. 


As doenças de armazenamento lisossomal, em inglês lysosomal storage diseases (LSDs),  são consequências comuns de defeitos nos lisossomos. A doença de Fabry e a doença de Gaucher estão entre as cinquenta anormalidades genéticas categorizadas como LSDs. A maioria dos LSDs se manifesta durante os primeiros anos de vida. A disfunção por trás de um LSD é caracterizada pelo acúmulo de substratos em excesso nas células de vários órgãos devido ao funcionamento defeituoso dos lisossomos" (Rajkumar e Dumpa). Como as LSDs são transmitidas por hereditariedade, a manifestação das características da doença é o resultado direto da herança de um gene de um ou ambos os pais ("LSDs pediátricos"). Os lisossomos servem como unidades digestivas dentro de uma célula, logo, o metabolismo do corpo é prejudicado quando os lisossomos não funcionam corretamente. Isso causa ainda o acúmulo de material residual dentro dos lisossomos e consequentemente, as enzimas tornam-se deficientes já que a capacidade agora é fora do normal para uma célula. Como as enzimas funcionam se ligando a substratos, uma deficiência nas enzimas corresponde a um acúmulo excessivo de substratos. O acúmulo de enzimas normalmente ocorre nos órgãos. Com a perda de enzimas importantes e a agregação de substratos sem enzimas, a disfunção celular ocorre, o que repercute em altas chances de fatalidade. Indivíduos com doença de Fabry também podem desenvolver problemas renais, cardíacos e dermatológicos a longo prazo. Nos casos da doença de Fabry, há uma mutação no gene GLA, responsável pela produção das enzimas alfa-galactosidase A. Essas enzimas são utilizadas pelos lisossomos para quebrar a globotriaosilceramida, que consiste em uma substância gordurosa ligada a três açúcares ("Gene GLA"). No caso de uma mutação, a função de codificar proteínas para o gene GLA é alterada fazendo com que a enzima não seja adequada para uso lisossomal. Além disso, o gene GLA está ligado ao sexo; portanto, apenas uma cópia defeituosa é suficiente para que os machos herdem completamente a doença ("O que é Fabry’s"). Por outro lado, o gene funciona de forma diferente para as mulheres. As mulheres têm sintomas menos graves da doença de Fabry pois herdam só uma cópia defeituosa. É incomum que uma mulher seja uma verdadeira portadora, já que herda uma cópia do gene, mas não apresenta indícios da doença. Mesmo assim, o gene ainda é transmitido para os genes da futura prole dessa mulher. 


A doença de Gaucher, por outro lado, é causada por uma mutação no gene da glucocerebrosidase (GBA1). A doença é a causa mais comum de doenças de armazenamento lisossomal, "ocorrendo em 1 a cada 40000 a 1 a cada 60000 pessoas em geral" (Rajkumar e Dumpa). De acordo com William L. Stone, pesquisador da East Tennessee State University, e seus colegas, GBA1 é "uma enzima que cliva a ligação beta-glicosídica de lipídios glicocerebrosídeos". Quando a função da enzima de manutenção é alterada, grandes moléculas de açúcar não podem ser quebradas em moléculas de gordura simples ("Gene GBA"). Uma mutação no gene reduz ou elimina completamente a enzima beta-glucocerebrosidase em uma célula, o que pode alterar as instruções dadas na mesma e criar um lisossomo contraproducente. A doença de Aucher resulta como um "erro inato de acumulação tóxica do metabolismo devido à acumulação de lipídios glicocerebrosídeos" (Stone et. al). A doença se manifesta em diferentes aspectos. Por exemplo, um paciente com doença de Gaucher pode ter um fígado e baço aumentados de tamanho. Um fígado e baço aumentados são geralmente sinais que apontam para problemas de saúde graves que podem ser fatais. A pressão extra colocada sobre o baço afeta seu fluxo sanguíneo geral. Hematologicamente, tal situação pode gerar trombocitopenia, anemia e leucopenia (Stone et. al). A trombocitopenia é uma doença que resulta em baixa contagem de plaquetas. A anemia é uma condição comum que afeta a quantidade de oxigênio no sangue por falta de glóbulos vermelhos. A leucopenia descreve a diminuição dos leucócitos sanguíneos, o que diminui a capacidade do corpo de combater doenças.  Baixa densidade óssea, fraturas patológicas e osteonecrose também podem ser repercussões esqueléticas da doença de Gaucher (Stone et. al). A baixa densidade óssea causa fraqueza geral do corpo e uma tendência a lesões, enquanto a osteonecrose leva a morte das células ósseas. Existem três tipos de doença de Gaucher, e alguns tipos podem ter consequências neurológicas, razão pela qual pode ser fatal na fase pré-natal ou nos primeiros anos de vida. Aqueles com a doença que sobrevivem à infância podem ter uma expectativa de vida menor do que indivíduos saudáveis.


As opções de tratamento comuns para LSDs incluem transplantes através de células-tronco do sangue do cordão umbilical para restaurar enzimas em desenvolvimento que estão faltando, transplantes através da medula óssea para retardar o avanço da doença ou uma substituição enzimática intravenosa (IV) ("LSDs pediátricos"). Ainda não há cura para as doenças citadas, no entanto, as pesquisas mostram avanços promissores. 


Embora as doenças lisossômicas sejam difíceis de tratar, as pesquisas atuais procuram expandir a qualidade e a expectativa de vida. Compreender as funções internas das organelas e as causas de diferentes doenças é um passo adiante em direção à possibilidade de descobrir tratamentos mais eficazes no futuro. 


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