LISE CELULAR: PROCESSO, CAUSAS E TIPOS - BIOLOGIA - 2025

A lise celular é o processo pelo qual uma célula se desintegra ou é destruída pela quebra de sua membrana plasmática e / ou parede celular. Etimologicamente falando, a palavra "lysis" vem do grego λύσις (leia "Lúsis") que significa "afrouxamento", "enfraquecimento", "interrupção" ou "diminuição" (do inglês afrouxamento).

O resultado da lise de uma ou mais células é conhecido como "lisado", termo amplamente utilizado na biologia experimental para se referir à mistura da membrana plasmática "quebrada" e de todos os componentes citosólicos que são liberados após a referida ruptura.

Ciclo de vida de um vírus bacteriófago (Fonte: Phage2.JPG: Suly12trabalho derivado: DZadventiste via Wikimedia Commons)

A lise celular é um processo normal que pode ocorrer em diferentes contextos e tem sido amplamente estudado em relação a invasões bacterianas e "ataque" enzimático por proteínas como a lisozima, por exemplo.

Experimentalmente, é um dos primeiros passos para estudar qualquer elemento intracelular ou de membrana, para o qual existem muitas técnicas diferentes, cujas bases variam de acordo com o objetivo do estudo.

Processo

O processo de lise depende principalmente do tipo de célula considerada. Para células vegetais, fúngicas e bacterianas, por exemplo, isso começa com a desintegração da parede celular.

Para células animais e / ou protoplastos de células vegetais ou bacterianas (célula sem parede celular, apenas membrana plasmática e citosol), o processo lítico geralmente ocorre quando a integridade da membrana plasmática é afetada, liberando assim conteúdo celular para o ambiente extracelular.

A ruptura da membrana celular pode ser causada por enzimas, detergentes, toxinas, por ondas de ultrassom de alta frequência ou por processos mecânicos ou físicos, entre outros.

Causas

A lise celular pode ocorrer em resposta a diferentes condições ambientais, bem como a fatores endógenos ou sinais específicos.

Em muitas bactérias, por exemplo, a lise celular pode ocorrer após a infecção com algumas espécies de vírus conhecidos como "fagos" ou "bacteriófagos", em cujo ciclo de vida eles podem usar o maquinário de replicação bacteriana para se multiplicar e produzir enzimas líticas que promovem a "destruição" da célula.

Outras células podem sofrer lise devido à presença de toxinas secretadas por algum patógeno e, em um tecido animal ou vegetal, por exemplo, algumas células podem ser lisadas graças a vários processos de sinalização que terminam com a liberação de conteúdo celular para o ambiente (necrose)

Tipos de lise

Na literatura, é feita referência a diferentes tipos de lise. Alguns autores os classificam de acordo com o “estímulo” ou fator desencadeante, enquanto outros os classificam de acordo com o tipo de célula lisa.

De acordo com o mecanismo que opera para atingir a desintegração de uma célula, foram definidas a lise osmótica, a lise química, a lise mecânica e a lise enzimática. No entanto, esses tipos foram especialmente definidos do ponto de vista experimental, de forma que sua descrição obedece a técnicas diferentes, ao invés de processos de ocorrência natural.

Em relação ao tipo de célula que é lisada, no entanto, muitos autores cunharam termos como "oncolysis", "plasmolysis", "cytolysis", "hemolysis", etc.

Oncólise refere-se à lise de células tumorais ou cancerosas, por métodos químicos ou físicos (tratamentos médicos) ou por infecção com uma cepa de vírus que pode quebrar células. A plasmólise, por outro lado, refere-se a um fenômeno que ocorre nas células vegetais quando são submetidas a soluções hipertônicas, em que a água de seu interior deixa a célula.

Plasmólise de células vegetais (Fonte: CNX OpenStax via Wikimedia Commons)

Por fim, hemólise é o processo pelo qual células ou hemácias são lisadas, seja por enzimas específicas (hemolisinas), pela presença de toxinas produzidas por patógenos ou pelo exercício físico de alta intensidade, entre outros.

Lise osmótica

A lise osmótica ou "citólise" é a ruptura da membrana plasmática devido a um fluxo exagerado de água do meio extracelular para o citosol.

Este tipo de lise é bastante comum em células animais. A razão é que falta-lhes uma parede celular como as das células vegetais, fungos ou bactérias, o que os ajuda a controlar o volume celular após a entrada do fluido devido às diferenças osmóticas entre o citosol e o ambiente circundante.

Quando uma célula animal se depara com uma solução hipotônica (seja devido a flutuações ambientais ou sob condições experimentais), ela incha, o que pode terminar com sua lise. Uma solução hipotônica é aquela que possui, com relação ao interior da célula, uma concentração menor de solutos, de forma que a água tende a "entrar" na célula, buscando seu equilíbrio hídrico.

Na biologia experimental, a lise osmótica ou "choque" é regularmente empregada para quebrar células a fim de analisar seus componentes internos, especialmente proteínas citosólicas, ácidos nucléicos, etc.

Lise química

A lise química é aquela pela qual a membrana celular é rompida ou desintegrada pela ação de alguma substância química específica. Pode ocorrer em um ambiente natural, se considerarmos as células de um tecido ou de algum organismo unicelular que seja acidentalmente exposto a algum composto químico capaz de afetar a integridade da membrana plasmática.

Também é normalmente usado no contexto experimental, onde detergentes com propriedades diferentes são usados ​​para afetar a estrutura fundamental da membrana, causando lise. É aplicado direta ou indiretamente, dependendo do tipo de célula em questão e para que finalidade é submetida a esse processo.

Lise mecânica ou física

A membrana plasmática de uma célula pode ser rompida experimentalmente por métodos mecânicos ou físicos. Este tipo de lise também pode ocorrer, sob certas condições, em ambientes naturais, mas experimentalmente é conseguido através da utilização de:

- Homogeneizadores de lâmina para processamento de tecido ou cultura de células

- Sonicators, que quebram células por meio de ondas de ultrassom de alta frequência

- Prensas, que causam lise celular graças ao aumento progressivo da pressão a que um tecido ou grupo de células é submetido

- Materiais abrasivos que causam atrito, entre outros

Lise enzimática

A lise enzimática é um "método" biológico de lise que pode ser artificial ou natural. No contexto natural, isso pode ocorrer devido a diversos fatores, mas foi especialmente revisado no que diz respeito a algumas proteínas com atividade enzimática secretadas por bactérias, fungos e outros organismos ou suas células para combater infecções, por exemplo.

Nesse sentido, a lisozima tem sido uma das enzimas mais estudadas. É encontrada em alguns tecidos vegetais, na clara dos ovos e também no fígado, cartilagem, saliva, muco, lágrimas e muitas células da linhagem hematopoiética de humanos e outros animais.

A capacidade lítica dessa enzima está em sua atividade hidrolítica nas ligações glicosídicas do peptidoglicano, um dos polissacarídeos mais abundantes na parede celular das bactérias.

Outras enzimas comuns na natureza e na indústria ou no ambiente experimental são mananases, quitinases, ananases, glucanases e semelhantes, que atuam na desintegração da parede celular de fungos e leveduras, para citar alguns.

A lise causada por enzimas virais também é um tipo de lise enzimática, pois os bacteriófagos que infectam as bactérias produzem "lisinas" que rompem a membrana e a parede celular bacteriana.

Experimentalmente, alguns autores consideram que proteases internas e outras enzimas hidrolíticas típicas do citosol podem ser utilizadas para a lise enzimática de outras células, o que também ocorre quando, em um tecido, um conjunto de células morre por necrose e libera seu conteúdo interno para o meio circundante, causando lise de células adjacentes.

Referências

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