Mitose – Tópicos Especiais

Tópicos de Estudo relevantes para o Ciclo Celular

Citocinese

A citocinese é o processo pelo qual o citoplasma é clivado em dois. Normalmente começa na anáfase, mas não é finalizada até que os dois núcleos-filho sejam formados. Enquanto a mitose envolve uma estrutura transiente baseada em microtúbulos, o fuso mitótico, a citocinese nas células animais, envolve uma estrutura transiente baseada em filamentos de actina e miosina, o anel contrátil. No entanto, o plano de clivagem e o tempo de citocinese são determinados pelo fuso mitótico (ALBERTS, 2006, p.652).

 

Fuso Mitótico e o Plano de Clivagem Citoplasmática

O primeiro sinal visível da citocinese nas células animais é o enrugamento e a formação de um sulco na membrana plasmática que ocorre durante a anáfase. O sulco, invariavelmente, ocorre no plano perpendicular ao eixo mais longo do fuso mitótico. Esse posicionamento assegura que o sulco de clivagem seja cortado entre os dois conjuntos cromossômicos-filho segregados, de modo que cada célula-filha receba um conjunto idêntico completo de cromossomos. Se, logo após o aparecimento do sulco, o fuso mitótico é propositalmente deslocado (usando uma fina agulha inserida no interior da célula), o sulco desaparece e logo se forma um outro em uma posição correspondente à nova localização e à orientação do fuso. À medida que o processo de formação do sulco prossegue, ocorre a clivagem, mesmo que o fuso mitótico seja artificialmente retirado da célula ou despolimerizado com a droga colchicina. Ainda é um mistério como o fuso mitótico coordena a posição do sulco de clivagem (ALBERTS, 2006, p.652).

            Quando o fuso mitótico esta em uma posição central na célula, a situação mais comum da maioria das células em divisão, as duas células-filha produzidas serão de igual tamanho. Durante o desenvolvimento embrionário, entretanto, há algumas situações nas quais o fuso mitótico se posiciona assimetricamente e, consequentemente, o sulco cria dias células que diferem em tamanho. Na maioria dos casos, as células resultantes também deferem nas moléculas que herdam e, normalmente, se desenvolvem em diferentes tipos celulares. Mecanismos especiais são necessários para posicionar o fuso mitótico excentricamente em tais divisões assimétricas (ALBERTS, 2006, p.653).

 

O Anel Contrátil das Células Animais

O anel contrátil é composto, principalmente, de uma sobreposição de filamentos de actina e miosina. Ele se forma na anáfase e se liga às proteínas associadas à fase citoplasmática da membrana. Os mecanismos responsáveis pela coordenação temporal da formação do anel ainda não estão claros. Uma vez formado, o anel contrátil é capaz de exercer uma força intensa o suficiente para dobrar uma fina agulha de vidro inserida na célula antes da citocinese. A força é gerada pelo deslizamento dos filamentos de actina sobre os filamentos da miosina, como ocorre na contração muscular. Diferentemente do aparelho contrátil muscular, o anel contrátil é uma estrutura transitória. Eles começam a se formar, na citocinese ficam cada vez menores com o passar do tempo e desaparecem completamente assim que a célula é dividida em duas.

A divisão celular de muitas células animais é acompanhada por muitas mudanças na forma e por um decréscimo na aderência da célula à matriz extracelular. Essas mudanças são decorrentes da reorganização dos filamentos de actina e miosina no córtex celular, sendo um deles, a formação do anel contrátil. Fibroblastos de mamíferos em cultura, por exemplo, espalham-se achatados durante a interfase, devido às intensas forças adesivas com a superfície de contato nas quais estão crescendo, denominada substrato. Entretanto, quando elas entram na fase M, as células tornam-se arredondadas, principalmente porque algumas proteínas da membrana plasmática, responsáveis pela ligação das células ao substrato, as integrinas, tornam-se fosforiladas e perdem sua capacidade de adesão. Uma vez finalizada a citocinese, as células-filha restabelecem seu contato com o substrato e achatam novamente. Quando as células dividem, nos tecidos animais, esse ciclo de adesão e dissociação provavelmente permite que as células rearranjem seus contatos com as células vizinhas e com a matriz extracelular, de modo que as novas células produzidas pela divisão celular possam se acomodar no tecido (ALBERTS, 2006, p.653).

 

Comparação entre mitose e meiose 

As células de um organismo possuem a capacidade de se dividir, e, para isso, utilizam dois mecanismos distintos. O mecanismo denominado meiose é aquele que ocorre nas células de organismos que se reproduzem sexualmente, formando gametas. A mitose ocorre em espécies onde a reprodução é assexuada e no crescimento e reposição de células mortas de diversos organismos (GRIFFITHS et al. ,2008).

Os dois tipos de divisão celular apresentam algumas diferenças entre si. Na mitose, as duas células resultantes terão o mesmo número de cromossomos da célula mãe. Na meiose, ocorre uma divisão reducional, onde se originam quatro células que terão metade do número de cromossomos da célula mãe. Devido a essa característica, as células originadas por mitose apresentam material genético igual ao da célula mãe já que nesse tipo de divisão celular não há permuta gênica entre cromossomos homólogos. A meiose, por outro lado, apresenta permuta gênica (crossing over) o que garante maior variabilidade genética aos gametas produzidos (NUSSBAUM; MCINNES; WILLARD, 2008).

Na mitose, ocorre apenas uma divisão logo após a duplicação do DNA. Na meiose, o DNA é duplicado, sofre uma divisão reducional (meiose I) onde os cromossomos estão subdivididos em duas cromátides, porém, seus centrômeros não. Posteriormente sofre uma divisão equacional (meiose II), muito semelhante à mitose, mas os cromossomos estão em número haploide (OSORIO; ROBINSON, 2007).

A mitose é de extrema importância para a genética já que é por meio dessas divisões que o organismo é formado e se desenvolve. Cada célula assume uma função específica segundo o que foi designado por seu DNA. As proteínas, enzimas, tudo que a célula produz e consome, o tempo de vida desta célula, tudo é programado geneticamente. Nos seres humanos, a mitose em toda e cada célula do corpo, dando origem e forma ao organismo (PIERCE, 2003).

Por isso qualquer alteração ou problema na hora da mitose (e também meiose) pode acarretar sérios problemas ao organismo. O corpo humano tem meios de se defender e destruir células que por alguma razão se dividiram de forma errada, mas às vezes esse mecanismo falha, é ai que surgem muitas doenças, dentre elas, o câncer (NUSSBAUM; MCINNES; WILLARD, 2008).