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RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Uninassau - Caxangá Bacharelado em Saúde Disciplina de Citologia Profº Drº Igor Paiva Email: igor.paiva@ufpe.br OBJETIVOS 1. Compreender a estrutura e organização do RE, diferenciando suas regiões rugosa e lisa. 2. Identificar as principais funções do RE, incluindo síntese de proteínas, lipídios e hormônios esteroides. 3. Explicar os mecanismos de síntese proteica no RER, destacando a hipótese do sinal. 4. Reconhecer doenças associadas ao estresse de RE VISÃO GERAL ● Estrutura: sistema de membranas interconectadas (tubos e cisternas) delimitando a luz do RE. ● Rugoso (RER): com ribossomos, forma cisternas, atua na síntese protéica (ex.: pâncreas). ● Liso (REL): sem ribossomos, estruturas tubulares; funções: síntese de esteróides (Leydig), degradação de glicogênio (hepatócitos), controle de cálcio (sarcoplasmático). ● Dinâmica: RER e REL podem coexistir e se converter de acordo com o estado celular (produção proteica ↔ detoxificação). ● Importância: organela adaptável e multifuncional, essencial para metabolismo, síntese e detoxificação celular VISÃO GERAL ● O RE é contínuo ao envoltório nuclear, mas não se conecta diretamente à membrana plasmática. ● Presente na maioria das células eucarióticas, ocupa em média 10% do volume celular. ● Representa mais da metade das membranas de uma célula animal. ● A quantidade e localização do RE variam conforme o tipo celular e seu metabolismo. ● Nos hepatócitos: bastante desenvolvido, distribuído por todo o citoplasma VISÃO GERAL VISÃO GERAL VISÃO GERAL COMPOSIÇÃO QUÍMICA Composição Lipídica das Membranas do RE ● Formadas por bicamada lipídica com proteínas associadas. ● Lipídios = 30% do conteúdo → fosfolipídios com ácidos graxos curtos e insaturados. ● Baixo teor de colesterol e glicolipídios. ● Distribuição lipídica assimétrica entre as faces da membrana. ● Face citoplasmática: Fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina. Face luminal. → fosfatidilcolina e esfingomielina. Proteínas de Membrana do RE ● Proteínas = 70% da composição, com funções estruturais, receptoras e enzimáticas. ● Distribuição proteica também é assimétrica na bicamada. ● Face citoplasmática → Enzimas oxidativas; Face luminal → glicoproteínas e enzimas modificadoras (peptidases, hidrolases, transferases). ● Presença de citocromo P450 (destoxificação e síntese de esteroides) e citocromo b5 (dessaturação de ácidos graxos). Compartilhamento de Componentes pelo RE ● O RE compartilha partes de suas membranas e conteúdo da luz com outras organelas. ● Essa troca é essencial para a interconexão funcional do sistema endomembranoso. ● Complexo de Golgi: recebe proteínas e lipídios para processamento e distribuição. ● Lisossomos: recebem enzimas hidrolíticas oriundas do RE e Golgi. ● Vesículas de secreção: transportam moléculas do RE para o meio extracelular Proteínas de Membrana do RE ASPECTOS FUNCIONAIS Funções Gerais do Retículo Endoplasmático ● Atua na síntese, modificação e transporte de proteínas e lipídios. ● Destinos possíveis dos produtos: - Permanecer no RE. - Seguir para outras organelas. - Ser secretados para o exterior da célula. ● O RE é o início da via biossintética-secretora. ● Essencial para a organização do sistema endomembranoso Reações na Luz do Retículo Endoplasmático ● O Sistema de canais do RE delimita uma região isolada do citosol. ● Na luz do RE ocorrem reações bioquímicas específicas. ● Formação de pontes dissulfeto em proteínas. ● Glicosilações e outras modificações estruturais em proteínas e lipídios. ● As funções variam conforme o tipo celular e estado metabólico. Reações na Luz do Retículo Endoplasmático Síntese Proteica no RER ● RER é abundante em células secretoras, com intensa produção proteica. ● Ribossomos do RER são idênticos aos ribossomos livres do citosol. ● Associação ribossomo–RE é transitória: após tradução, ribossomo se solta. ● Podem ser encontrados polissomos associados às membranas do RE. ● Transferência de proteínas para o RE ocorre co-traducionalmente. Hipótese do Sinal ● Proteínas destinadas ao RE apresentam sequência N-terminal hidrofóbica (peptídeo sinal). ● Experimentos mostraram que, sem membranas, proteínas ficam com 20 aminoácidos extras. ● Essa sequência sinal direciona ribossomos para o RER. ● O peptídeo sinal é clivado após entrada no RE, não permanecendo na proteína final. ● Esse mecanismo garante o endereçamento correto das proteínas secretoras. Hipótese do Sinal Síntese de Lipídios no RE ● O RE sintetiza fosfolipídios ● Etapa 1: dois ácidos graxos + glicerol-fosfato → ácido fosfatídico, inserido na bicamada. ● Etapa 2: diferenciação da cabeça polar (inositol, serina, etanolamina ou colina) → diversidade de fosfolipídios. ● Translocadores de lipídios (flipases) equilibram as faces da bicamada, mas mantêm assimetria qualitativa. ● Além dos fosfolipídios, o RE também produz ceramidas (precursoras de esfingolipídios) e colesterol, usado em ácidos biliares e hormônios esteróides. Síntese de Lipídios no RE Síntese de Hormônios Esteróides no RE ● O colesterol sintetizado no RE é o precursor dos hormônios esteroides. ● Parte da síntese ocorre nas mitocôndrias, onde há hidroxilação e clivagem lateral via citocromo P450. ● Forma-se o intermediário pregnenolona, que retorna ao RE com auxílio de proteínas transportadoras. ● No RE, a pregnenolona passa por novas hidroxilações e clivagens. ● Resultam os principais hormônios esteróides: progesterona, andrógenos, estrógenos, glicocorticoides e mineralocorticoides. ASPECTOS CLÍNICOS Estresse de RE ● Ocorre quando há acúmulo de proteínas mal dobradas na luz do RE. ● Isso ativa a UPR (Unfolded Protein Response), um conjunto de mecanismos que tenta corrigir o problema (chaperonas, diminuição da síntese proteica). ● Se o estresse persiste, a célula pode entrar em apoptose. Doenças neurodegenerativas O acúmulo de beta-amiloide (Aβ) no cérebro, formando placas, é um marcador chave da doença de Alzheimer. A alfa-sinucleína é uma proteína de natureza desdobrada e seu acúmulo está associado à doença de Parkinson Na Esclerose Lateral Amiotrófica várias proteínas sofrem enovelamento incorreto e formam agregados tóxicos que prejudicam os neurônios motores Doenças hepáticas (ex.: deficiência de α1-antitripsina) ● Mutação nessa proteína faz com que ela não dobre corretamente e fique retida no RE dos hepatócitos. ● O fígado sofre danos pela sobrecarga proteica → hepatopatia crônica ou cirrose. ● Além disso, há deficiência funcional de α1-antitripsina no sangue, prejudicando proteção pulmonar → enfisema. Doenças hepáticas (ex.: deficiência de α1-antitripsina) Consiste na administração intravenosa de AAT para aumentar os níveis da proteína e proteger o fígado, o que ajuda a retardar os danos pulmonares. Câncer Células tumorais crescem rápido, em ambientes hostis (baixa oxigenação e nutrientes). Elas utilizam a UPR do RE para se adaptar e sobreviver nessas condições. Isso pode favorecer crescimento tumoral, resistência a terapias e metástase.c ● Células tumorais crescem rápido, em ambientes hostis (baixa oxigenação e nutrientes). ● Elas utilizam a UPR do RE para se adaptar e sobreviver nessas condições. ● Isso pode favorecer crescimento tumoral, resistência a terapias e metástase.