Quimiotatismo: o que é, exemplos

A quimiotaxia é um processo biológico em que o movimento ou deslocamento de algumas células a ser atraído por agentes quimiotácticos (químicos) ocorre. As células podem ser procarióticas ou eucarióticas ; por exemplo, bactérias e leucócitos.

Esse fenômeno ocorre em organismos unicelulares e multicelulares, que possuem órgãos de locomoção que lhes permitem mover-se. É extremamente importante para todos os seres vivos . É necessário a partir do mesmo momento que um novo ser é gerado, sendo importante que seja realizado nas diferentes fases do desenvolvimento embrionário e fetal.

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Fonte: Gabriel Bolívar

O quimiotatismo é vital para desempenhar as funções normais dos organismos multicelulares; por exemplo, nutrição e defesa do organismo.

A quimiotaxia bacteriana foi descoberta por Engelmann e Pfeffer há mais de um século. Foi determinado que esses microrganismos podem ter diferentes tipos de quimiotaxia, dependendo se o estímulo é uma atração ou repulsão em relação a um agente quimiotático.

A maneira pela qual a resposta quimiotática ocorre ou as características do deslocamento variam de acordo com os órgãos de locomoção que os organismos possuem.

O que é quimiotatismo?

O quimiotatismo é uma resposta apresentada por células procarióticas ou eucarióticas, organismos unicelulares ou multicelulares móveis. O gradiente ou diferença na concentração de uma substância química influencia a direção de seu movimento, uma vez que responde a esse gradiente presente em seu ambiente.

Os fatores quimiotáticos são substâncias inorgânicas ou orgânicas. As proteínas da quimiotaxia existem na membrana celular dos organismos, que funcionam como receptores, detectando os diferentes tipos de gradientes químicos dessas substâncias.

Movimento de bactérias

Uma bactéria nada em linha reta girando os flagelos no sentido anti-horário. Em certos intervalos, há uma mudança na direção dos flagelos; o que se manifesta nos movimentos da bactéria como saltos ou saltos.

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Em geral, os sinais quimiotáticos do meio influenciam o movimento das bactérias. Quando a bactéria se aproxima de um fator atraente, nada em linha reta por mais tempo, ocasionalmente apresentando saltos; enquanto que quando se afasta de um fator químico, o faz com mais saltos.

O quimiotatismo difere da quimiocinesia ou quimiocinesia, pois o gradiente altera a probabilidade de movimento em apenas uma direção; isto é, na quimiocinesia, o produto químico produz o movimento não-orientado ou aleatório de um organismo.

Tipos

Considerando a direção ou a direção do movimento celular em relação ao fator atrativo, é descrita a existência de dois tipos de quimiotacticismo: o positivo e o negativo.

Quimiotatismo positivo

O movimento do organismo ocorre em direção a uma maior concentração do produto químico encontrado em seu ambiente.

Por exemplo: quando as bactérias se movem ou nadam atraídas para os lugares onde há uma maior concentração de carbono na forma de glicose.

Este tipo de quimiotatismo é representado na imagem. O organismo se move para regiões onde há uma concentração maior da substância benéfica para ele; enquanto no quimiotatismo negativo, ocorre o contrário: nada na região em que a concentração da substância prejudicial é menor.

Quimiotatismo negativo

Ocorre quando o movimento de um organismo ocorre na direção oposta do local, onde há uma maior concentração de um produto químico difusível.

Um exemplo desse tipo de quimiotacticismo negativo é quando as bactérias podem se afastar de certos produtos químicos que são prejudiciais a eles. Eles se retiram, fogem do local onde existem substâncias, como o fenol, que é um veneno para elas.

Além da quimiotaxia descrita, há outra classificação de movimento que é gerada em resposta ao tipo de modificação que ocorre no ambiente:

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-Aerotaxia, que é o movimento das células para o local onde existe uma concentração ideal de oxigênio.

-A fototaxia, ou o movimento de bactérias para lugares onde há uma quantidade maior de luz.

-O táxi. O último consiste no movimento de bactérias para lugares onde existem receptores de elétrons; por exemplo, íon nitrato (NO 3 ).

Exemplos

– Quimiotatismo em nutrição bacteriana

A presença de um fator quimiotático ou atrator químico, como açúcar ou aminoácido, é capturada pelos receptores específicos para a substância localizada na membrana bacteriana.

Foi descrito que a metilação e desmetilação de proteínas específicas da membrana mediadas pelo guanosina monofosfato cíclico (cGMP) é um dos mecanismos que faz com que as bactérias efetuem diferentes tipos de quimiotatismo.

Os fatores quimiotáticos atrativos causam uma inibição transitória da desmetilação, enquanto os fatores repelentes estimulam a desmetilação.

-Em fertilização e desenvolvimento embrionário

O quimiotatismo é responsável pela fertilização. Nesse caso, o gradiente de concentração é devido à progesterona liberada pelas células glomerulares (que circundam a área pelucida do oócito). Isso faz com que o esperma viaje para o óvulo localizado na ampola das trompas de falópio.

Durante os diferentes estágios do desenvolvimento embrionário e durante a organogênese, as células migram e se organizam em resposta a um grande número de fatores quimiotáticos específicos; Como são os fatores de crescimento.

– Quimiotatismo na inflamação

Fatores produzidos por microrganismos

Nas reações de inflamação produzidas em resposta a uma infecção, os mesmos microorganismos, como bactérias, produzem substâncias quimiotáticas. Eles induzem quimiotatismo, migração rápida ou chegada de leucócitos polimórficos nucleares ao local onde a infecção está ocorrendo.

Os peptídeos bacterianos começam com N-formil-metionina, que são atrativos quimio de numerosas células hospedeiras fagocíticas.

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Fator quimiotático gerado pelo complemento

O complemento é um conjunto de proteínas séricas que têm uma função de defesa do organismo e é ativado por uma série de reações proteolíticas na forma seqüencial ou em cascata.

Este complemento pode ser ativado entrando em contato com microorganismos infecciosos ou com complexos formados antígeno-anticorpo; Entre os fragmentos ativos gerados está C5a.

A principal função do fragmento de complemento C5a é a quimiotaxia, pela qual eles atraem leucócitos neutrófilos e monócitos. Essas células de diadiadese atravessam o endotélio vascular e atingem o tecido ou a mucosa infectada para realizar fagocitose ou ingestão de patógenos ou partículas estranhas.

Fatores quimiotáticos gerados pelas células

Algumas células, como monócitos e macrófagos, produzem substâncias quimiotáticas, incluindo leucotrienos e várias interleucinas. Os linfócitos B e T também liberam citocinas quimiotáticas, cujos efeitos aumentam as reações imunes.

– Alteração do quimiotatismo em doenças infecciosas

Em geral, a quimiotaxia é modificada em pacientes com doenças infecciosas, como AIDS e brucelose.

O quimiotatismo pode diminuir em várias síndromes nas quais a fagocitose é inibida. Isso pode ocorrer em doenças inflamatórias como artrite, metástases tumorais, envenenamento por amianto, entre outras condições.

Referências

  1. Revisões Anuais. (1975). Quimiotaxia em bactérias. Recuperado de: nemenmanlab.org
  2. Brooks, G.; Butel, J. e Morse S. (2005). Microbiologia Médica de Jawetz, Melnick e Adelberg. (18a ed.) México: O Manual Moderno
  3. Quimiotaxia de espermatozóides. Quimiotaxia de espermatozóides de ouriço-do-mar. Recuperado de: embryology.med.unsw.edu.au
  4. Wikipedia (2018). Quimiotaxia Recuperado de: en.wikipedia.org
  5. Williams e Wilkins (1994). Microbiologia Mecanismos de doenças infecciosas. (2ª ed.) Buenos Aires: Pan-Americana

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