Desequilíbrios e Doenças

As respostas imunitárias visam a protecção do organismo. Contudo, por vezes, o delicado equilíbrio que envolve mecanismos de regulação do funcionamento do sistema imunitário é rompido, surgindo doenças imunitárias.

Essas doenças podem traduzir-se por reacções demasiado violentas, resultantes de uma hipersensibilidade do sistema imunitário ou por respostas insuficientes, genericamente designadas imunodeficiências. 

Alergias:

Primeiro contacto com o alergénio: o primeiro contacto com o alergénio não produz, geralmente, sinais ou sintomas. No entanto, os linfócitos B diferenciam-se em plasmócitos, produzindo anticorpos Ig E, específicos para esse antigénio. Alguns desses anticorpos ligam-se a células, como os mastócitos e oas basófilos, que ficam assim sensibilizados para esse antigénio.

Segundo contacto com o alergénio: se ocorrer uma nova exposição ao alergénio, os mastócitos e basófilos sensibilizados, libertam histamina e outras substâncias inflamatórias que irão desencadear uma reacção alérgica - verificando-se quimiotaxia, vasodilatação, aumento da permeabilidade dos capilares, edema e dor.

Mecanismos de hipersensibilidade (reacção alérgica):

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Alguns tipos de alergia não resultam da produção de anticorpos, sendo antes uma hipersensibilidade mediada por células. Este tipo de reacção alérgica está associado ao contacto directo e repetido com determinadas substâncias. Exemplos de alergias: rinite, asma, alergia a alimentos, sinusite e urticária.

Rinite

Asma

Urticária

Reacção de hipersensibilidade mediada por células: 

Se a reacção alérgica ocorrer, por exemplo, nas vias respiratórias, pode verificar-se uma constrição dessas vias, dificultando a ventilação pulmonar. A reacção é de tal forma severa - choque anafilático.

Verifica-se um rápido aumento da dilatação e da permeabilidade dos vasos sanguíneos, levando a uma queda brusca da pressão arterial, podendo comprometer a vida. 

Doenças auto-imunes:

Resultam de uma resposta imunitária dirigida contra os próprios tecidos do organismo, ou seja, de uma reacção de hipersensibilidade do sistema imunitário contra antigénios próprios.

As doenças auto-imunes ocorrem quando há uma quebra na tolerância do organismo a alguns dos seus tecidos. Consequentemente, o sistema imunitário produz um ataque, do qual resulta a inflamação e destruição dos tecidos afectados. 

Podem afectar:

 - Vários órgãos e tecidos do organismo; 

 - Especificamente um órgão. 

Mecanismos causadores:

 - Exposição a agentes químicos tóxicos;

 - Infecção por patogenes; 

 - Hereditariedade; 

 - Semelhança molecular.

Exemplos de doenças auto-imunes: Artrite reumatóide, Lúpus, Diabetes insulino-dependeste e Esclerose múltipla.

Artrite reumatóide

Lúpus

Diabetes

Esclerose múltipla

Imunodeficiências:

As Imunodeficiências afectam o sistema imunitário originando falhas que podem ser aproveitadas por organismos patogénicos oportunistas.  

Imunização

A memória imunitária desenvolve-se após um primeiro contacto com  antigénio, conferindo imunidade ao indivíduo.

Imunização artificial: Vacinas e Soros

Vacinas: Introdução de antigénios no organismo com o objectivo de estimular os linfócitos B e adquirir memória imunitária.

Problemas:

1- Existe probabilidade, embora reduzida, de se contrair a doença. Solução: vacinas recombinantes permitem que seja só introduzido o antigénio do organismo patogénico.

2- Ás vezes é necessário mais do que uma inoculação devido ao desaparecimento da memória imunitária por:

    - tempo de vida limitado das células memória;

    - elevada taxa de mutação do agente patogénico.

Soros: Contêm plasma sanguíneo com anticorpos de indivíduos que já tiveram a doença. 

Problemas: 

1- Como os anticorpos não são produzidos pelo indivíduo que recebe, acabam por desaparecer e a pessoa volta a ficar vulnerável. Por isso usam-se apenas quando o indivíduo já foi afectada e corre risco de vida (tétano e veneno de cobra).

2- Como são injectados a partir de outro indivíduo podem conter outras proteínas que desencadeiam alergia.   

OGM

O que são OGM?

  OGM são organismos geneticamente modificados, cujo material genético foi propositadamente alterado pelo ser humano através de técnicas de biotecnologia.

    A transformação do genoma de uma planta ou animal pode ser feita utilizando apenas material genético que a espécie já possui, através da alteração de determinados genes ou da realização de cópias de genes de modo a duplicar o seu efeito. Alternativamente, pode-se inserir no genoma de um ser vivo, um ou mais genes de espécies diferentes. Os OGM que foram produzidos por este segundo método são chamados de transgénicos e o seu objectivo é conferir determinadas propriedades a um ser vivo que este anteriormente não possuía e que estão presentes noutra espécie.

     As razões para a sua produção são variadas, desde uma aplicação puramente científica, uma vez que as técnicas da engenharia genética permitem responder a questões fundamentais sobre o funcionamento dos genes, à produção de produtos farmacêuticos. No entanto, neste momento a aplicação mais generalizada e polémica dos OGM é na agricultura.

Vantagens

Existem inúmeras vantagens provenientes da utilização de OGM, tanto ao nível da saúde como do ambiente. Algumas delas:

- O alimento pode ser enriquecido com um componente nutricional essencial, como por exemplo, o arroz geneticamente modificado que produz vitamina A. A falta desta vitamina é um problema grave nos países em vias de desenvolvimento, que têm uma dieta extremamente limitada, levando à morte e à cegueira.

- É possível obter alimentos mais baratos. As técnicas de manipulação genética ajudam os agricultores a reduzir os prejuízos, pois podemos obter plantas resistentes a insectos, pragas, a herbicidas, a metais tóxicos do solo, a fungos, ao amadurecimento precoce, entre outros. Por exemplo, frutos que são macios podem ser endurecidos de modo a evitar que sejam danificados durante o seu transporte, como no caso do tomate, que é muito macio.

- A utilização de culturas geneticamente modificadas poderá também ser desenvolvida no sentido de permitir o seu crescimento em ambientes hostis, não afectando assim o Ambiente e podendo também criar novas zonas que se possam cultivar evitando que se desgastem tanto as outras.

Desvantagens

- Impactos sobre a biodiversidade. A agricultura e o ambiente serão alterados irreversivelmente. As culturas geneticamente modificadas podem ter uma vantagem competitiva em relação às plantas e amimais que existem nas zonas em que são plantadas.

- O lugar em que o gene é inserido não pode ser controlado completamente, o que pode causar resultados inesperados uma vez que os genes de outras partes do organismo podem ser afectados.

- Não se sabe se os alimentos transgénicos não afectam a saúde humana. A técnica utilizada é muito recente para poder garantir que não surjam problemas no futuro visto que mesmo pequenas alterações podem produzir grandes impactos ao longo de gerações.

- Efeitos colaterais que não podem ser previstos.

Informação retirada do site:

http://livingbio39.blogspot.com/2009/02/o-que-sao-ogm-ogm-sao-organismos.html


Na minha opinião os transgénicos são bons para os os países em desenvolvimento pois, permitirem um maior aproveitamento de culturas e principalmente a concepção de alimentos mais ricos em nutrientes e vitaminas.

Mas os OGM são também perigosos pois têm efeitos colaterais que não podem ser previstos, ao saber isto acho que fico de pé atrás quanto ao consumo de transgénicos mas confesso que não vejo os rótulos para ver se certos alimentos são transgénicos por isso não tenho a noção da quantidade de alimentos transgénicos que como.

Fundamentos da Engenharia Genética

A engenharia genética permite manipular directamente os genes de determinados organismos com objectivos práticos. São várias as aplicações da Engenharia Genética e as técnicas utilizadas.

O objectivo da engenharia genética consiste em isolar e transferir genes, responsáveis pela produção de certas substâncias (por exemplo, as proteínas), para outros seres vivos que não produziam estas substâncias, de modo a serem funcionais nestes seres.

Um dos grandes problemas com que se depararam os investigadores que tentavam manipular o DNA era o isolamento dos genes. Ao longo da década de 60 do mesmo século, diversas investigações com microrganismos tinham permitido descobrir enzimas capazes de seleccionar o DNA em locais específicos. Estas enzimas denominadas enzimas de restrição, começaram, então, a ser utilizadas em técnicas de manipulação in vitro. Podemos afirmar que as enzimas de restrição estão na base da engenharia genética, cujo objectivo é a manipulação directa de genes com um fim prático.

Enzimas de restrição:

Estas enzimas actuam em pontos específicos, as chamadas zonas de restrição, catalisando o desdobramento da DNA em fragmentos menores. Estes fragmentos contêm nas suas extremidades a sequência que foi reconhecida pela enzima de restrição. Estas porções terminais designam-se por extremidades coesivas.

As extremidades coesivas podem então ligar-se, por complementaridade, a outro DNA. Neste processo intervêm outras enzimas, chamadas ligases do DNA, que catalisam o processo que permite que fragmentos de DNA se voltem a ligar.

Acção das enzimas de restrição e da DNA ligase:

Endonucleases de restrição:

- Mecanismo natural de defesa de algumas bactérias contra os vírus que as infectam.

- Actuam em pontos específicos, promovendo o corte da cadeia de DNA viral.

As técnicas de Engenharia Genética são:

- DNA recombinante (rDNA)

- DNA complementar (cDNA)

- PCR (Reacções de Polimerização em Cadeia)

- Biblioteca de genes

DNA Recombinante (rDNA):

A tecnologia do DNA recombinado permite criar novas combinações de material genético, capaz de ser herdado, a partir de moléculas de DNA que podem ser de origem diferente. A criação destas combinações (moléculas quiméricas) recorre a uma estratégia denominada clonagem de genes, que utiliza como ferramentas biológicas principais as enzimas de restrição, que actuam como umas “tesouras”, muito precisas, para cortar o DNA, a DNA ligase, que liga esse DNA fragmentado e os vectores de clonagem.

Os fragmentos obtidos são, então, incorporados num vector.
                                                                             |
                                                              > bacteriófagos (vírus que atacam bactérias)
                                                             > plasmídeos (pequenos fragmentos livres de DNA com forma circular que estão presentes em bactérias)


Formação de rDNA:

Obtenção de um rDNA:

Para que fragmento de DNA estranho seja incorporado no vector, é necessário que a mesma enzima de restrição que actuo sobre esse DNA actue sobre o vector, de forma a expor uma sequência nucleotídica complementar. Os dois segmentos de DNA são ligados por acção da enzima DNA ligase, produzindo uma nova molécula estável - rDNA.

Exemplo onde se utiliza esta tecnica: Produção de insulina humana

DNA complementar (cDNA):

A técnica cDNA permite obter DNA a partir de de um mRNA maduro e facilita a obtenção de DNA no seu estado mais puro (sem intrões).

 PCR (Reacções de Polimerização em Cadeia):

O PCR é um método que permite, de forma rápida, ampliar uma determinada porção de DNA. 

Biblioteca de genes:

Investigadores conservam cópias de genes, constituindo bibliotecas de genes.

Vantagens: permitem acelerar os processos laboratoriais porque evita as primeiras etapas do processo de isolamento de genes.

DNA fingerprint:

Terapia Génica:

Cancro

http://www.portaldasaude.pt/portal/conteudos/enciclopedia+da+saude/doencas/cancro/cancro.htm


Cancro:

     A palavra cancro é utilizada genericamente para identificar um vasto conjunto de doenças que são os tumores malignos.

Os tumores malignos são muito diversos, havendo causas, formas de evolução e tratamentos diferentes para cada tipo. 

   Há, porém, uma característica comum a todos eles: a divisão e o crescimento descontrolado das células.

Existem dois tipos de tumores: 

   - os benignos;

   - e os malignos. 

Neoplasia é também uma designação frequente para tumor.

• Características das células cancerosas:

 - são pouco especializadas (desdiferenciadas) e com forma arredondada;

- dividem-se continuamente;

- invadem os tecidos adjacentes;

- podem instalar-se noutros locais do organismo, onde chegam através da corrente sanguínea ou linfática, originando novos tumores que se chamam metástases.

Genes relacionados com o aparecimento de cancro e suas mutações:

- Proteínas que reparam o DNA: Se a mutação as tornar inactivas aumenta a probabilidade de as mutações se tornarem permanentes;

- Genes represores de tumores: Codificam produtos que inibem a divisão celular. Ocorre cancro quando estes genes são inactivos ou codificam produtos não funcionais (controlam as células em divisão e eliminam as que estão "descontroladas");

- Oncogenes: Resultam da mutação de proto-oncogenes. 

                                                              |

                            codificam proteínas que estimulam a divisão celular

As crianças são mesmo imprevisíveis.

Enorme prova de amor e de amizade. Assim é muito mais fácil superar e aguentar a doença, com o apoio da família e dos amigos.

Mutações

MUTAÇÕES: Qualquer modificação ou alteração brusca de genes ou de cromossomas, podendo provocar uma variação hereditária ou uma mudança no fenótipo.
São as mutações que dão origem à variabilidade de indivíduos de uma população sobre a qual actua a selecção natural.


Existem dois tipos de mutações:

• Génicas: 
• Afectam um número reduzido de genes;
• Afectam principalmente as células somáticas;
• Todas as células descendentes são afectadas, mas podem localizar-se apenas numa pequena parte do corpo;
• Não são transmitidas à descendência.

• Cromossómicas:
• Afectam principalmente os gâmetas;
• Afectam os gâmetas e todas as células que deles descendem após a fecundação;
• É transmitida à descendência;
• Traduzem-se numa alteração da estrutura ou do número de cromossomas.

Agentes mutagénicos – substâncias químicas ou radiações que aumentam a 

probabilidade de ocorrência de mutações.

Quadro síntese:

Origem das aneuplodias:

Imagens:

• Albinismo

• Anemia falciforme

• Mio de gato

• X frágil

• Trissomias:
• Síndrome de Patau

• Síndrome de Klinefelter

• Trissomia 21

Regulação do Material Genético

Nos Procariontes


Operão Lactose:

Ausência de Lactose:

•      É produzido um repressor activo.
•      O repressor liga-se ao operador.
•      A RNA-polimerase não se liga ao promotor.
•      Os genes estruturais não são transcritos.
•      Não ocorre a síntese das enzimas necessárias à degradação da lactose

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Presença de Lactose:

•      É produzido um repressor activo.
•      A lactose liga-se ao repressor, desactivando-o.
•      O operador fica desbloqueado e a RNA polimerase liga-se ao promotor.
•      Há transcrição dos genes estruturais.
•      Ocorre a síntese das enzimas necessárias à degradação da lactose.

A lactose funciona com indutor da síntese proteica, pois a sua presença permite a libertação do repressor e actividade da RNA polimerase. Por isso o operão lac é do tipo indutivel.  

Operão Triptofano:

- É produzido um repressor inactivo.

- O operador está livre e a RNA polimerase faz a transcrição normalmente.

Ausência de Triptofano

•      É produzido um repressor inactivo.
•      O gene operador está livre.
•      A RNA-polimerase pode ligar-se ao promotor.
•      Dá-se a transcrição.
•      Ocorre a síntese de enzimas necessárias à produção de triptofano.

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- O triptofano liga-se ao repressor
- O operador fica bloqueado e a transcrição é interrompida.

Presença de Triptofano

•      É produzido um repressor inactivo.
•      O triptofano liga-se ao repressor, activando-o.
•      O operador fica bloqueado e a RNA polimerase não se pode ligar.
•      Não se dá transcrição.
•      Não há síntese das enzimas necessárias à produção de trp.

O triptofano funciona como um repressor da síntese proteica, pois na sua presença permite a libertação do repressor ao operador impedindo a actividade da RNA polimerase. Por isso o operão trp é do tipo repressível. 


Nos Eucariontes


Controlo nos eucariontes:


Pode efectuar-se sobre:                            É influência por:
- O DNA                                                     - Factores endógenos
- O RNA                                                     - Factores do ambiente
- As proteínas