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Como o choque elétrico desencadeia a fusão celular? Desvendando o mistério da eletrofusão!
A fusão celular é um processo biológico fundamental no qual várias células mononucleares se combinam para formar uma célula multinucleada chamada sincício. Esse processo não é importante apenas nas células musculares, nas células de absorção óssea e no desenvolvimento embrionário, mas também afeta a diferenciação e o crescimento de muitas outras células. Neste artigo, examinaremos mais de perto os princípios, tipos e possíveis aplicações futuras da eletrofusão.
História da Fusão Celular
O estudo da fusão celular originou-se de observações feitas por Thulhu Schwann em 1839 durante seus estudos microscópicos. Ele observou que as paredes celulares e cavidades de algumas células se fundem umas com as outras, uma descoberta que sugere a possibilidade de fusão celular. Foi somente em 1960 que os biólogos tentaram pela primeira vez fundir células deliberadamente, um processo que usava o vírus Sendai para induzir a fusão das membranas externas das células do rato, criando, por fim, uma célula híbrida contendo cromossomos de ambas as células.
Essa célula híbrida é chamada de "célula singênica" e abre um novo capítulo na pesquisa de fusão celular.
Tipos de fusão celular
A fusão celular pode ser dividida em duas categorias: fusão homóloga e fusão heteróloga. A fusão homóloga ocorre entre células do mesmo tipo, como a fusão de células reabsorventes ósseas. A fusão heterogênea ocorre entre células de diferentes tipos, sendo o exemplo mais comum a fusão de células derivadas da medula óssea com órgãos sólidos. Independentemente do tipo, a fusão celular produz um sincício, que é formado pela fusão dos núcleos.
Método de fusão celular
Atualmente, a fusão celular depende principalmente de quatro métodos diferentes, a saber, fusão elétrica, fusão com álcool polivinílico, fusão induzida pelo vírus Sendai e o método de fusão de plasma fototérmico recentemente introduzido.
A eletrofusão é uma técnica baseada em corrente alternada de alta frequência que funde células colocando-as em contato.
Durante o processo de eletrofusão, uma voltagem de pulso causa uma alteração na permeabilidade da membrana celular, seguida pela fusão das membranas celulares. Após a fusão celular ser concluída, o citoplasma se torna um, mas os núcleos permanecem separados.
Potencial terapêutico da fusão celularNa medicina moderna, com a escassez de órgãos e tecidos doados, a fusão celular ganhou atenção como uma alternativa. Cientistas estão explorando a capacidade da fusão celular de reparar danos nos tecidos e encontrar as células mais adequadas para alcançar efeitos terapêuticos. Entretanto, ainda há muitos desafios, como encontrar a melhor maneira de introduzir células, aumentar a probabilidade de fusão celular e garantir que as células fundidas possam funcionar corretamente.
O papel da fusão celular em plantasEmbora a fusão de células vegetais ocorra com menos frequência, ela ainda ocorre sob certas circunstâncias. As células vegetais são cercadas por paredes celulares, então, antes da fusão, as paredes celulares mudam, tornando-se mais finas ou formando estruturas de ponte para facilitar a fusão.
Associação da fusão celular com a progressão do câncer
A fusão celular se tornou um dos tópicos mais comentados na pesquisa do câncer nos últimos anos. Quando vários tipos de células diferenciadas se fundem, células poliploides podem ser geradas. A composição genética dessas células é instável, o que pode levar ao desenvolvimento de câncer. Além disso, o processo de metástase das células cancerígenas também está intimamente relacionado à fusão celular, o que permite que as células cancerígenas tenham maior capacidade de migração e alimenta a disseminação do câncer.
Fusão celular em microrganismos
A fusão celular também foi observada em fungos, amebas e algumas bactérias. No ciclo sexual dos fungos, as células compartilham citoplasma por fusão, formando um sincício compartilhado. Em bactérias, essa fusão pode envolver comportamentos sexuais mais complexos, como a fusão espontânea de gametas.
Outras aplicações
A fusão celular tem uma ampla gama de aplicações em pesquisas científicas básicas, incluindo estudos sobre o controle da divisão celular e expressão genética, investigações de transformação maligna, replicação viral e produção de anticorpos monoclonais. Esses estudos demonstram a importância da fusão celular na exploração de como a vida funciona.
À medida que a tecnologia avança, como o potencial futuro da fusão celular mudará a face da pesquisa médica e biológica?
