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1 10 1 O SANGUE

2 Estamos iniciando a incrível viagem pelo corpo humano. Nas páginas deste material, veremos aspectos relacionados às doenças sangüíneas ou transmitidas pelo sangue, suas formas de tratamento e a doação de sangue. Neste capítulo, você encontrará alguns conceitos fundamentais para compreender melhor esta viagem. NOSSO CORPO É FORMADO POR DIVER SOS TIPOS DE CÉLULAS Óvulo sendo fecundado pelo espermatozóide O nosso corpo é constituído de trilhões de células, organizadas em diversos tecidos. Todas essas células se originam de uma neurônios única, denominada célula-ovo ou zigoto, que, por sua vez, é o resultado da união de outras duas: o espermatozóide e o óvulo. À medida que o embrião cresce, grupos de células vão se células do sangue tornando diferentes em estrutura e função, devido a um processo chamado de diferenciação celular. Em última análise, esse processo é controlado pelo DNA, que é o material genético. células do tecido adiposo?respondaessa Mas, se o DNA, que contém a informação genética, é células musculares Representação da formação de um organismo a partir de uma única célula, o zigoto. igual em todas as células do nosso corpo, como é possível que as células possam ser tão diferentes? As células se diferenciam em tecidos porque não têm os mesmos trechos da molécula de DNA ativadas. Assim, a diferenciação celular é resultado da ativação de alguns genes e da desativação de outros, ou seja, cada tipo de célula possui um conjunto particular de genes ativos, apesar de o material genético ser igual em todas elas. Como conseqüência, o conjunto de proteínas codificadas pelos genes varia de acordo com o tipo de célula. Por exemplo, nas células das glândulas salivares devem estar ativos genes que codificam as enzimas secretadas na saliva. É claro que os genes que determinam a produção das enzimas da saliva não devem estar ativos em outro tecido do corpo! Essa atividade diferencial dos genes começa a ser determinada no embrião e persiste nos tecidos adultos ao longo da vida. 11

3 O SANGUE É UM TECIDO A movimentação do sangue no sistema circulatório permite a distribuição de oxigênio e de substâncias nutritivas para todas as células do corpo e o recolhimento das substâncias tóxicas que resultam do metabolismo celular. Basicamente, o sistema circulatório é composto pelo sangue que, impulsionado pelo coração, circula dentro dos vasos sangüíneos. O sangue é composto de duas partes: plasma e elementos celulares. O plasma constitui cerca de 55% do volume do TIPOS DE CÉLULAS DO SANGUE E SUAS FUNÇÕES TIPO CELULAR 1. Eritrócito ou glóbulo vermelho 2. Leucócito ou glóbulo branco IMAGEM 1 sangue e é composto de água (90%), na qual estão imersos sais minerais, proteínas, gorduras, fatores de coagulação, hormônios e outras substâncias. O plasma contém também o a. Neutrófilo 2 fibrinogênio, uma proteína importante no processo de coagulação do sangue. A outra parte é formada de elementos celulares, que são os glóbulos vermelhos, os glóbulos brancos e as plaquetas. b. Eosinófilo 3 c. Basófilo 4 + parasaber m ais Apesar de seu aspecto líquido, o sangue tem todas as características de um tecido. Ele possui células e uma abundante substância intercelular. + d. Monócito 5 e. Linfócito 6 3. Plaqueta 7 12

4 DESCRIÇÃO VALORES NORMAIS PARA ADULTOS PRINCIPAIS FUNÇÕES Disco bicôncavo sem núcleo, com aproximadamente 8 µm de diâmetro. 3,8 a 6,3 milhões por mm 3 Transporte de oxigênio e pequena quantidade de gás carbônico a por mm 3 Cerca de duas vezes maior que o eritrócito; núcleo apresenta de dois a cinco lobos. 40% a 75% dos leucócitos Destrói partículas relativamente pequenas por fagocitose. Cerca de duas vezes maior que o eritrócito; núcleo apresenta dois lobos. 1% a 6% dos leucócitos Ataca parasitas e inativa substâncias que produzem inflamações. Cerca de duas vezes maior que o eritrócito; núcleo apresenta dois lobos. 0 a 1% dos leucócitos Libera anticoagulantes que previnem a coagulação do sangue; libera histamina que causa inflamação. Cerca de duas a três vezes maior que o eritrócito; forma do núcleo varia de redonda a lobada. 2% a 10% dos leucócitos Origina o macrófago que destrói partículas relativamente grandes por fagocitose. O núcleo ocupa 90% da célula, que é apenas um pouco maior que o eritrócito. 20% a 45% dos leucócitos Funções relacionadas à resposta imunológica. Fragmentos citoplasmáticos de células da medula óssea chamadas megacariócitos a por mm 3 Importante na coagulação do sangue. 13

5 Vamos ver agora um pouco mais sobre estas células e elementos celulares que compõem o tecido sangüíneo e suas funções: GLÓBULOS VERMELHOS As células presentes em maior número no sangue humano são os glóbulos vermelhos, também chamados hemácias ou eritrócitos. Ao contrário de outros animais, nos mamíferos, são células anucleadas, ou seja, que não possuem núcleo (sendo, portanto, desprovidas de DNA). No seu interior, há grande quantidade de um pigmento vermelho chamado hemoglobina. A hemoglobina é uma molécula constituída por quatro cadeias de aminoácidos e cada uma está ligada a um grupamento químico, chamado heme, que contém átomos de ferro em sua estrutura. A função das hemácias é transportar oxigênio dos pulmões até as células do corpo, assim como transportar parte do gás carbônico, produzido na respiração, das células para os pulmões. Nos pulmões, onde há muito oxigênio, as moléculas de hemoglobina se combinam com moléculas de O 2, que são transportadas aos tecidos. A hemoglobina livre pode então se ligar à parte do CO 2 presente nos tecidos e transportá-la aos pulmões (a maior parte do CO 2 produzido nos tecidos é transportada pelo plasma sangüíneo). 14

6 A vida média de uma hemácia é curta, cerca de 120 dias. Após esse período, as hemácias são destruídas no fígado, onde ocorre a quebra das moléculas de hemoglobina e a disponibilização dos aminoácidos resultantes para a síntese de novas proteínas. A maior parte do ferro presente na hemoglobina pode retornar à medula óssea, local de formação de novas hemácias. Estrutura da hemoglobina. cadeia ferrro heme cadeia 15

7 GLÓBULOS BRANCOS Os glóbulos brancos, ou leucócitos, são células maiores que as hemácias e possuem núcleo. Suas formas são variadas, mas suas funções são sempre relacionadas à defesa do organismo. Algumas dessas células, os linfócitos, produzem os anticorpos. Os linfócitos também são importantes no combate aos vírus e às células cancerosas. Outras células, como os monócitos e neutrófilos devoram, pelo mecanismo da fagocitose, agentes invasores como as bactérias. Os glóbulos brancos podem atravessar a parede dos vasos sangüíneos e ir aos tecidos, onde há uma infecção, para fazer a fagocitose. + parasaber m ais Veja no Capítulo 2 as doenças que interferem na produção e no funcionamento de hemácias, hemoglobinas e glóbulos brancos; e aprenda no Capítulo 3 as formas de terapias desenvolvidas para o tratamento dessas doenças. + 16

8 PLAQUETAS Também estão presentes no sangue corpúsculos chamados plaquetas, ou trombócitos. Elas não são células inteiras, mas sim fragmentos de células (dos megacariócitos, assim chamados por serem muito grandes). Sua função é participar nos processos de coagulação do sangue. fiqueligado O sistema hematopoético As células do sangue têm vida curta dificilmente ultrapassam os 120 dias. Elas são constantemente renovadas pela multiplicação de células localizadas nos órgãos hematopoéticos (do grego haimato, sangue + poesis, produção). As primeiras células sangüíneas surgem muito cedo no Macrófago em processo de fagocitose de uma bactéria. embrião. Depois, o fígado e o baço passam a atuar como órgãos formadores de sangue, provisoriamente. A partir do segundo mês de vida intra-uterina, começa a ossificação e inicia-se a formação da medula óssea, formadora de sangue no interior dos ossos. A partir de então, a medula óssea passa a produzir todas as células do sangue. 17

9 AS CÉLULAS-TRONCO As células especiais da medula óssea capazes de originar todos os tipos de células do sangue são chamadas células-tronco. Um grupo especial de células da medula óssea vermelha se divide, originando células linfóides que vão originar os linfócitos dos tipos B e T e células mielóides que vão originar os demais leucócitos, as hemácias e os megacariócitos. A diferenciação das células do sangue ocorre de modo progressivo. Durante os sucessivos ciclos de divisão celular, as células-filhas tornam-se cada vez mais diferenciadas. As células-tronco são células indiferenciadas com capacidade de multiplicação prolongada ou ilimitada, capazes de produzir pelo menos um tipo de célula altamente diferenciada. Quando uma célula-tronco se divide, além de uma célula diferenciada, dessa divisão também vai resultar uma célula que continua idêntica a ela, ou seja, indiferenciada, para manter o estoque. Origem e diferenciação das células do sangue. célula-tronco pluripotente mielóide linfóide reticulócito megacariócito monócito eritrócito plaquetas macrófago neutrófilo eosinófilo basófilo linfócito B linfócito T GRANULÓCITOS 18

10 fiqueligado Todas as células têm duas características importantes: o grau de diferenciação e a potencialidade. O grau de diferenciação reflete o quanto uma célula é especializada. A potencialidade é a capacidade que ela tem de originar outros tipos celulares. Quanto maior a potencialidade da célula, geralmente será menor o seu grau de diferenciação. O zigoto é a célula com a máxima potencialidade, pois ele dá origem a todos os tipos de células. No outro extremo, há células com potencialidade nula, como é o caso dos glóbulos vermelhos, que perdem seu núcleo no processo de diferenciação, perdendo, conseqüentemente, a capacidade de originar células iguais a elas. Comportamento das células-tronco. célula-tronco divisão celular diferenciação celular célula diferenciada 19

11 As células-tronco são classificadas segundo sua capacidade de gerar novos tipos celulares, ou seja, sua potencialidade. Em ordem decrescente de potencialidade estão as células-tronco totipotentes, pluripotentes e multipotentes. O zigoto e as primeiras células que resultam de sua divisão são totipotentes, pois podem originar todos os tipos de células e, se isoladas, até um organismo inteiro. As células-tronco da medula óssea que originam todos os tipos de células do sangue são células pluripotentes, pois originam muitos tipos celulares. Já os dois tipos celulares (mielóide e linfóide) derivados dessas células pluripotentes da medula são chamados Em relação à origem, uma classe importante de célulastronco são as chamadas células-tronco embrionárias. Como o nome sugere, elas são derivadas de um embrião nos estágios iniciais de desenvolvimento, na fase anterior à implantação no útero materno, quando o embrião é um conglomerado de aproximadamente 200 células, chamado blastocisto. À medida que o embrião se desenvolve, as células-tronco embrionárias se diferenciam em todos os tipos de células nele presentes: sangue, pele, músculo, fígado, cérebro etc. Por isso, as células-tronco embrionárias são chamadas pluripotentes. de multipotentes, pois têm potencialidade para originar alguns tipos celulares. Classificação das células-tronco de acordo com a sua potencialidade. células-tronco totipotentes podem originar um organismo inteiro. Os exemplos são o zigoto e as primeiras células-tronco do embrião que resultam da divisão do zigoto. células-tronco pluripotentes Podem originar quase todos os tipos de tecidos, mas não um organismo inteiro. Um exemplo são as células-tronco embrionárias da massa interna do blastocisto. células-tronco multipotentes Podem originar diversos tipos de tecidos, mas não todos. O melhor exemplo são as células-tronco do adulto. célula-tronco hematopoética outras células-tronco plaquetas glóbulos brancos glóbulos vermelhos 20

12 Um outro grupo muito importante de células-tronco são as chamadas células-tronco do adulto. Elas também são versáteis, mas possuem menor poder de diferenciação do que as células-tronco embrionárias. As células-tronco mais conhecidas e mais utilizadas na medicina são as células hematopoéticas da medula óssea. Além da medula óssea, essas células são também particularmente abundantes no sangue do cordão umbilical e da placenta dos + parasaber m ais Veja o Capítulo 3 para mais informações sobre o uso de células-tronco do adulto e embrionárias em transplantes de medula óssea e na regeneração de órgãos e tecidos. + recém-nascidos, que também são consideradas células-tronco do adulto. As células-tronco do adulto estão presentes em diferentes tecidos, sendo as responsáveis pela regeneração parcial destes tecidos no caso de ferimento ou doença que os destroem. fiqueligado Até bem pouco tempo, acreditava-se que, uma vez que uma célula-tronco do adulto tivesse sido determinada para produzir um certo tecido, seu destino não poderia ser mudado e ela não poderia jamais produzir um outro tipo de tecido. Desde então, pesquisas têm mostrado que elas são mais flexíveis do que se imaginava: experimentos realizados com células-tronco do cérebro e de músculo de camundongo mostraram que, se manipuladas em laboratório, elas podem reconstituir as células hematopoéticas desses animais. 21

13 TRABALHANDO COM O TEMA EM SALA DE AULA ATIVIDADE 1 ESTÍMULO À LEITURA E COMPREENSÃO DO TEXTO Para ajudar na compreensão deste capítulo, que possui muitos termos técnicos importantes, o professor pode organizar um jogo com os alunos. Após a leitura, divididos em dois (ou mais) grupos, os alunos devem selecionar palavras do texto que não são comuns. Um grupo deve perguntar sobre o significado de uma palavra que esteja no texto e, sem poder consultá-lo, o outro grupo deverá tentar explicar o significado. Caso não saibam, o primeiro grupo deve dar a explicação, também sem a consulta. Dessa forma, o professor pode avaliar a apreensão dos conteúdos específicos, em uma dinâmica lúdica e estimulante. Se os grupos tiverem dúvidas sobre o significado da palavra, outras fontes (dicionários, livros didáticos, revistas) podem ser consultadas. ATIVIDADE 2 O TIME JOGA MAL: DESCULPA OU EFEITO DA ALTITUDE? Vimos, aqui, a importância do sangue para o corpo humano. Você pode trabalhar este tema com os alunos, solicitando a leitura do texto abaixo, sobre os preparativos da seleção brasileira de futebol ( Brasil pega Equador na altitude de Quito, Jornal O Estado de S. Paulo, 17/11/2004). Guayaquil Entre a Comissão Técnica e os jogadores não há segredo. O jogo desta quartafeira, às 19 horas (de Brasília), será o mais difícil do ano pelas Eliminatórias Sul-Americanas para a Copa do Mundo de Não importa que o Brasil seja líder invicto com 20 pontos e tenha a maioria das estrelas do futebol mundial. O estudioso Carlos Alberto Parreira sabe que enfrentar o Equador nos metros de altitude de Quito, com apenas um dia de treinamento, é quase um suicídio. Nós fizemos o levantamento de uma partida que serviu como exemplo do efeito da altitude. Na última partida entre Santos e LDU em Quito os equatorianos deram 36 chutes a gol e os brasileiros apenas quatro. Nós vamos ter de usar a inteligência e o nosso talento individual para sair do Equador com uma vitória. Será a nossa única opção, afirmava o treinador. 22

14 Parreira não admitia que se levasse em consideração a tradição ao analisar o jogo desta quarta-feira. A campanha dos equatorianos nas Eliminatórias revela o que eles estão fazendo. Simplesmente todos os 13 pontos que conseguiram foram em Quito. Estão invictos jogando em casa. Fora, perderam todas. A aposta deles está no fator altitude. Estou esperando uma partida complicadíssima, admitia. Estratégia A estratégia do técnico Parreira será a de fazer a Seleção prender a bola o máximo possível durante todo o jogo. Eles vão tentar impor correria principalmente no primeiro tempo. Já joguei duas vezes em Quito e sei como é. Depois de conseguir a vantagem no placar, se armam só para descer em contragolpes em velocidade. O Brasil terá de ser firme no começo do jogo. Administrar a bola, não se expor, detalha Roque Júnior, entregando a estratégia de Parreira. Sem poder escalar Edu e Zé Roberto, suspensos, o treinador acabou apostando em Renato e Kléberson no meio-de-campo. O Brasil irá começar o jogo com o time fechando a intermediária para evitar os lançamentos em velocidade nas costas de Cafu e Roberto Carlos. Nós não vamos poder sair tanto como estamos acostumados. Eu e o Roberto iremos fechar o nosso setor. Não vamos dar as chances que eles estão esperando, jura Cafu. Essa será a partida típica para ser jogada com inteligência. Saber aproveitar quando tivermos a bola dominada. Os torcedores equatorianos irão fazer pressão para que a seleção do seu país derrote o Brasil. Com certeza irão deixar espaço atrás na sua marcação. E nós estaremos prontos para aproveitar esse espaço, promete Kaká. Ataque O jogador do Milan, Ronaldinho Gaúcho e Ronaldo terão mais liberdade na frente. Para não se desgastar, não deverão ajudar na marcação de jeito nenhum. É ordem do treinador. E Parreira irá utilizar a derrota para os equatorianos nas Eliminatórias para a Copa de 2002 como referência ao time. Nós não podemos nos comportar da mesma maneira daquela derrota por 1 a 0. Não vamos permitir que eles dominem as ações da partida. O treinador brasileiro quer ir muito mais além do que terminar 2004 com o Brasil em primeiro e invicto nas Eliminatórias. Eu vi o sufoco que foi com a nossa seleção nas Eliminatórias de 1993 e 2001, quando se classificou na última rodada. Os meus jogadores sabem que precisam vencer o Equador e ficar cada vez mais próximo da classificação para a Copa de Chega de passar aperto para ir a um Mundial, resume o preocupado Parreira. 23

15 Para tentar diminuir o efeito da altitude, o Brasil viajará nesta quarta-feira no final da manhã de Guayaquil para Quito. O preparador Moracy Sant Ana disse que também irá fazer um aquecimento especial, muito mais forte. Segundo seus estudos, isso amenizaria um pouco a sensação de cansaço prematuro. Cosme Rímoli Fonte Sugira aos estudantes que realizem uma pesquisa procurando responder às seguintes questões: 1. Qual é a relação entre a altitude e o desempenho no jogo de futebol? 2. Que modificações devem ocorrer no organismo dos indivíduos que vivem em altitudes elevadas? 3. O que poderia ser indicado aos jogadores brasileiros para que se preparassem melhor para jogar em Quito? Dica s Em altitudes elevadas, diz-se popularmente que o ar é mais rarefeito, pois há menos oxigênio disponível. Para compensar isso, o corpo dos indivíduos que vivem sob essas condições produz mais hemácias do que em altitudes menos extremas, a fim de regularizar a quantidade de oxigênio que chega às células. O nível de hemácias, em grandes altitudes, se regulariza em cerca de duas semanas. Sugerimos ao professor, também, a leitura de outro texto interessante sobre o efeito da altitude nos atletas, para que enriqueça a discussão com os estudantes: nov/17/20.htm ( Timão nas alturas, publicado em 22/2/2003). 24

16 BIBLIOGRAFIA SUGERIDA Livros AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da biologia moderna. São Paulo: Moderna, AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R.; OTTO, P. A. Biologia e saúde humanas. São Paulo: Moderna, PEREIRA, L. V. Clonagem: fatos & mitos. São Paulo: Moderna, Jornais e Revistas Jornal O Estado de S. Paulo 10 de maio de 2004 O que é célula-tronco - Mayana Zatz Link: Revista Época Edição 214, 24 de junho de Americanos encontram células adultas que dão origem a qualquer outra Link: Links Com Ciência Clonagem terapêutica... e polêmica Lygia Pereira Dráuzio Varella Clonagem humana (células-tronco) Dráuzio Varella Imuno-hematologia 25