Autofagia

Autofagia

Denomina-se autofagia ao processo celular de autodigestão dos próprios componentes celulares. Este processo de autofagia acontece, por vezes, em organelos denominados de vacúolos autofágicos que envolvem e digerem constituintes da própria célula. É pois um processo catabólico que, através da maquinaria lisossómica, degrada os componentes constituintes da célula.

A autofagia difere da apoptose por, enquanto a apoptose ser um processo específico de morte celular programada ligada ao controlo do desenvolvimento e crescimento, a autofagia caracteriza-se por ser um processo no qual as células são digeridas.

O lisossoma é o organelo responsável pela autofagia. A célula elimina, pelo processo de autofagia, organelos velhos, utilizando este mecanismo, que inclui formação de vesículas com o auxílio do retículo endoplasmático liso: o organelo a eliminar, obsoleto, é envolvido por uma membrana derivada do retículo endoplasmático liso, formando o autofagossoma que se funde com endossoma secundário, que recebe as enzimas líticas do complexo de Golgi transformando-se num fagolisossoma. Este processo termina com a degradação do organelo, pela acção das enzimas.

Nos neurónios, hepatócitos e células do músculo cardíaco, os fagolisossomas não completam a digestão do organelo, e são convertidos em corpos residuais que, com o avançar da idade, formam segmentos de inclusão que se acumulam no citosol.

A autofagia é um processo que se acelera em determinados estados, como o jejum prolongado, situação esta em que aparecem muitos autofogossomas nos hepatócitos capazes de converter os organelos celulares em alimento para prolongar a sobrevivência do organismo.

A autólise é um processo incomum em organismos adultos e ocorre, normalmente, em células danificadas ou em tecido que está a morrer.

Na autólise ocorre uma instabilidade da membrana lisossómica, causada por factores físicos e/ou químicos, que promove a ruptura dessa membrana, libertando as enzimas que vão digerir a parte orgânica da célula, levando à sua destruição.

A autólise pode ser positiva ou negativa. A autólise positiva, ou apoptose, é um fenómeno que se liga à manutenção evolutiva duma espécie. A autólise negativa surge, por exemplo, na silicose, situação na qual o pó de sílica é fagocitado e acumulado no interior do lisossoma, promovendo a sua ruptura e iniciando o processo de autólise que vai destruir o macrófago.

A autofagia é um processo essencial para o funcionamento da célula. Este processo é utilizado pela célula para eliminar os organelos envelhecidos e já obsoletos.

A autofagia, em determinadas condições, constitui uma adaptação ao stress, que evita a morte celular e assim suprime a apoptose, enquanto que noutras condições, a autofagia constitui uma via alternativa de morte celular.

http://youtu.be/hBKqO2wEWDc

A autofagia e a apoptose podem ser desencadeadas por uma sinalização comum, fazendo com que haja processos combinados de autofagia e apoptose.

Vacúolos digestivos são bolsas originadas pela fusão de lisossomas com fagossomas ou pinossomas. No interior destes vacúolos digestivos, as substâncias que se encontram nos fagossomas, ou pinossomas, são digeridas pela acção enzimática dos lisossomas. Com o decorrer dos processos digestivos intracelulares, as partículas capturadas pelas células são lisadas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do vacúolo digestivo, passando para o citosol, sendo estas moléculas usadas no fabrico de novas substâncias e no fornecimento de energia à célula.

Restos do processo digestivo, constituídos por material não digerido, permanecem dentro do vacúolo, passando este a denominar-se de vacúolo residual. O conteúdo destes vacúolos residuais pode ser eliminado para o meio exterior, processo este denominado clasmocitose, processo este no qual o vacúolo residual se encosta à membrana plasmática e se funde com ela lançando o seu conteúdo para o exterior.

Todas as células são capazes de praticar autofagia. Através da autofagia uma célula constrói e destrói centenas de vezes os seus constituintes.

Certas doenças degenerativas são devidas à libertação de enzimas lisossómicas no interior da célula, como acontece por exemplo nos casos de artrite e doenças das articulações ósseas.

A apoptose está relacionada com a manutenção da homeostase e com a regulação fisiológica do tamanho dos tecidos, bem como quando há estímulos patológicos. Para além da apoptose, outros processos resultam em morte celular, nomeadamente autofagia, necrose, mitose catastrófica e senescência. A apoptose, ou morte celular programada, pode ter causas fisiológicas e patológicas. De entre as causas fisiológicas, podemos incluir involução de estruturas fetais durante o desenvolvimento embrionário, situação de corte no suprimento de hormonas, como na menopausa, tecidos onde há constante renovação celular, apoptose estimulada pelo linfócito T citotóxico após uma resposta imunológica do organismo a um agente biológico, e nas células fibrosas que originam o cristalino.

Apoptose  causada  por  patologias  pode  ocorrer  em  casos  de lesão de material genético ( DNA ) celular através de estímulos radioactivos, químicos ou virais. Também apoptose por patologia pode ocorrer em lesão por isquémia ou hipóxia.

A autofagia é um processo celular fisiológico, com a finalidade de degradar e reciclar componentes citosólicos e organelos celulares danificados, manutenção da homeostase celular em condições adversas, como privação de nutrientes, presença de patogéneos e toxinas. Este processo fisiológico de autofagia, se ultrapassa um dado limiar, pode levar à morte autofágica ou apoptose.

Os autofagossomas maduros e os autofagolisossomas são organelos ácidos.

A autofagia é um processo presente em todas as células e pode verificar-se, em maior número, em situações de jejum e stress. A autofagia joga um papel importante em diversas patologias como cancro, doenças neurodegenerativas, doenças auto-imunes como a doença de Crohn e artrite reumatóide, cardiopatias e infecções.

Tanto ao nível celular como ao nível do organismo a autofagia pode ter efeito pró-morte ou pró-sobrevivência, dependendo estas situações do contexto em que se verificam.

Ao nível celular, a função pró-sobrevivência da autofagia ajuda a célula a lidar com o stress, através da eliminação de proteínas, organelos ou agregados lesados, ou por meio de prover as células com energia e constituintes anabólicos durante o jejum.

Por outro lado, a autofagia pode ser um mecanismo da caspase e morte celular apoptose independente.

http://youtu.be/sDsZ8K4qX9I

O processo de autofagia pode controlar o processo de apoptose, tornando esta mais ou menos provável. Por outro lado, a apoptose pode controlar a autofagia, aumentando-a ou diminuindo-a. Em traços gerais, a autofagia é usualmente pró-sobrevivência, permitindo as células sobreviver a prolongados períodos de jejum e outras formas de stress, a agentes infecciosos e tratamentos com agentes como anti-cancerígenos.

A autofagia é capaz de provocar a morte celular por degradar activamente os componentes celulares ( catalases, mitocôndrias, etc.) ou por degradar não selectivamente os componentes celulares, a ponto da sobrevivência celular se tornar impossível.

A autofagia, para além de ter a capacidade de originar a morte celular, também consegue alterar a via pela qual a morte celular se processa.

Existem múltiplas interacções, directas ou indirectas, entre os processos de autofagia e apoptose.

Duas    proteínas   autofágicas  importantes  na  interacção  autofagia-apoptose  são  a  p62 ( importante na tumorigénese induzida pelas proteínas ras ) e o supressor tumoral Beclin-1.

A p62 é uma proteína fundamental na degradação autofágica selectiva de muitas proteínas e mitocôndrias, e actua directamente com várias vias apoptóticas e de sobrevivência, incluindo caspase-8, TRAF6 ( que modula a sobrevivência de NF-kB ) e erk.

As proteínas p62 e Beclin-1 são proteínas fundamentais na regulação, e em serem reguladas, por um número de moléculas pro e anti-apoptóticas.

Em conclusão podemos dizer que a autofagia é um processo no qual organelos celulares já não funcionais são englobados por uma membrana e por lisossomas, sendo decompostos. A autofagia pode ser a chave para o tratamento de doenças como o cancro, doenças degenerativas e infecções.