As mitocôndrias são estruturas celulares que estão envolvidas em diversos processos celulares. No entanto, são mais conhecidas por serem as grandes produtoras de energia das células. Assim, a disfunção mitocondrial está presente em diversas doenças, como diabetes tipo 2, obesidade, cancro ou envelhecimento.
Recentemente, um grupo de investigadores forneceu novas evidências que suportam que a acumulação de mitocôndrias disfuncionais nas células leva à libertação descontrolada de espécies reativas de oxigénio da mitocôndria e, consequentemente, provocam dano celular ao afetar os telómeros dos cromossomas. O efeito Chernobil.
Mitocôndria – a principal fonte de energia do nosso organismo
Todos os seres vivos são constituídos pelo menos por uma unidade básica de vida, designada de célula. Esta célula contém no seu interior material genético (DNA), que está localizado no núcleo celular. No núcleo estão presentes as instruções necessárias para o desenvolvimento, proliferação e funcionamento de todos os seres vivos. Além disso, podemos também encontrar na célula, RNA, biomoléculas e diversos organelos.
A mitocôndria é um destes organelos. Esta pode ser encontrada na maior parte dos eucariotas. Este organelo está delimitado por uma dupla membrana lipídica e contém o seu próprio DNA (mtDNA), que é independente do DNA nuclear. Enquanto que o DNA nuclear contém informação responsável pelas nossas características, o DNA mitocondrial apenas garante o correto funcionamento da mitocôndria e de vias metabólicas.
A membrana mitocondrial interna possui uma estrutura enrugada, muito característica, que dá forma a diversos compartimentos designados por cristas mitocondriais.
É nas cristas mitocondriais onde se encontram diversos complexos proteicos responsáveis pela respiração aeróbia. Este processo consiste na transformação de produtos resultantes da oxidação de hidratos de carbono em energia sob a forma de ATP, que é dependente da presença de oxigénio.
Embora as mitocôndrias sejam mais conhecidas por serem responsáveis pelo processo de respiração aeróbia, também têm muitas outras funções.
Origem de espécies reativas de oxigénio
No processo de respiração aeróbia ocorre também, em paralelo, a formação de espécies reativas de oxigénio.
Estas espécies são bastante importantes para a regulação de diversas vias de sinalização celular, sendo necessárias para o normal funcionamento da célula. Mas, quando estão presentes em quantidades elevadas acabam por induzir dano celular, afetando também a mitocôndria e, portanto, levam a disfunção mitocondrial e defeitos na produção de energia.
A mitocôndria e o efeito Chernobil
Recentemente, foi publicado um trabalho científico onde estudaram o efeito da acumulação de mitocôndrias danificadas nas células.
Os autores desenvolveram um método que permite a produção controlada de espécies reativas de oxigénio na mitocôndria quando estas são submetidas a luz.
Após a indução da produção de espécies reativas de oxigénio durante 5 minutos, os autores verificaram que as mitocôndrias continuavam a produzir estas espécies. Embora as células não tenham morrido e à primeira vista não tivessem encontrado danos ao nível do DNA, uma observação mais cuidadosa revelou que as extremidades dos cromossomas (telómeros) estavam a ficar cada vez mais curtas.
Os telómeros são sequências repetitivas de bases de nucleótidos que são cruciais para proteger os cromossomas de degradação, evitando assim a perda de informação genética. À medida que envelhecemos os telómeros vão ficando cada vez mais curtos.
Este evento de produção descontrolada de espécies reativas de oxigénio após um estímulo inicial faz lembrar o efeito do desastre nuclear de Chernobil. Onde uma primeira explosão provocou a libertação de quantidades significativas de radiação, impossíveis de conter, e que eventualmente se espalhou e chegou a atingir parte da Ucrânia e países em redor.
O papel das espécies reativas de oxigénio no organismo ainda não está totalmente estabelecido e compreendido, mas este trabalho contribui para enriquecer o conhecimento que temos atualmente.
Assim, é possível imaginar que este estudo possa contribuir no futuro para o combate de doenças, como o cancro. Nesse caso, poderá ser possível tirar proveito dos efeitos das espécies reativas de oxigénio para destruir células tumorais, por exemplo, através do uso de terapia fotodinâmica.