Ir direto ao conteúdo
Coluna

Recarregando as nossas baterias internas: as mitocôndrias

    Estudar a origem, a função e a capacidade dessas organelas dentro de nosso corpo é uma fonte constante de surpresa e fascinação

    Janeiro é mês de férias escolares, em que muitos de nós aproveitamos para “recarregar as baterias”. Me parece portanto apropriado aproveitar esse momento para falar das baterias das nossas células: as mitocôndrias.

    As nossas células precisam constantemente de energia, tanto para continuar vivas, como para fazer suas funções específicas, que podem ser nos movimentar (especialidade dos músculos), pensar (cérebro), filtrar o sangue (rins) ou transformar as nossas moléculas (fígado), dentre muitas outras ações. Para isso, contam com uma organela (um pedaço específico da célula) que age como uma bateria, fornecendo energia. Essa organela é chamada mitocôndria, nome que vem da junção das palavras em grego para “filamento” e “grânulo”, pois as mitocôndrias podem tanto ter formato de grânulos quanto de filamentos.

    Independentemente do formato, mitocôndrias são sempre bem pequenas, sendo necessário alinhar cerca de mil delas lado a lado para ocupar um reles milímetro de largura. Por causa desse tamanho pequeno, cada uma de nossas células tem de algumas centenas até alguns milhares de mitocôndrias, ocupando em torno de 20% a 25% do volume da célula. O fato de as mitocôndrias ocuparem muito espaço dentro da célula é evidência da importância delas.

    A partir de estudos com o DNA mitocondrial, sabemos que os humanos na Terra hoje todos descendem de uma única mulher, conhecida como “Eva mitocondrial”, que viveu na África há cerca de 200 mil anos

    As nossas mitocôndrias nunca tiram férias, trabalhando constantemente, dia e noite, para gerar moléculas ricas em energia química (o ATP, ou adenosina trifosfato), que o restante da célula usa para trabalhar. Interessantemente, não são só como baterias no sentido figurativo, mas também na sua maneira de funcionar: assim como baterias têm um polo positivo e um polo negativo, a mitocôndria também tem um lado positivo e outro negativo, separados pela sua membrana, uma estrutura semelhante à “pelinha” que separa a gema da clara de ovo. É a diferença de carga entre esses dois polos que permite que a mitocôndria sintetize a molécula de ATP.

    As semelhanças não param por aí. Assim como baterias geram os polos negativos e positivos a partir de reações de oxidorredução (em que são trocados elétrons), as mitocôndrias também geram a diferença de cargas por meio dessas mesmas reações. Nas mitocôndrias, elétrons são removidos dos nossos alimentos ou de moléculas que estocamos como fonte de energia (como gorduras) e transferidos para o oxigênio que respiramos, gerando água como produto final. Não só temos baterias internas, mas temos baterias limpas, que produzem água, que não polui como os componentes de baterias tradicionais! Além disso, a habilidade de usar a energia química das mitocôndrias é muito mais eficiente do que qualquer bateria já construída pelo homem. Afinal de contas, elas tiveram alguns bilhões de anos para evoluir e adquirir mecanismos eficientes.

    A própria evolução das mitocôndrias é interessante. Elas são a única parte das nossas células, fora o núcleo, que tem DNA próprio. Esse material genético mitocondrial vem somente das nossas mães, característica que nos permite estudar linhagens de herança materna. A partir desses estudos, sabemos que os humanos na Terra hoje todos descendem de uma única mulher, conhecida como “Eva mitocondrial”, que viveu na África há cerca de 200 mil anos. Podemos também usar o DNA mitocondrial para traçar as rotas de migração humana pelo mundo a partir desse período.

    Por causa da presença de DNA mitocondrial – além de outras características dessas organelas, como a maneira como elas se reproduzem e como é lida a sua informação no DNA – acredita-se que as mitocôndrias são remanescentes de um invasor celular. As mitocôndrias guardam muitas semelhanças com bactérias, e, ao se estudar a sua genética nos mais diferentes grupos de organismos vivos, conclui-se que elas provavelmente evoluíram de um precursor das atuais bactérias. Há cerca de 1,45 bilhões de anos, essa protobactéria invadiu um outro organismo vivo (provavelmente um parente de organismos conhecidos hoje como archaeas), e um passou a viver dentro do outro. O precursor das mitocôndrias ganhou a proteção de ser rodeado por um outro organismo, e o organismo invadido ganhou uma maneira muito eficiente de gerar energia. O resultado foi um relacionamento de muito sucesso, que posteriormente permitiu a evolução de organismos maiores e mais complexos como nós, os animais.

    Há ainda muitas outras curiosidades sobre essas organelas. Mitocôndrias regulam a morte celular por uma espécie de “suicídio”, necessário para evitar o câncer. Mitocôndrias são determinantes nas nossas respostas imunes contra invasores. Mitocôndrias são fontes significativas de radicais livres – tanto os “bons” radicais livres, quanto os “maus” –, dentre muitos outros papéis fundamentais nos nossos corpos. As funções das mitocôndrias são tão importantes e variadas que, embora eu as estude há quase três décadas, elas ainda me causam surpresa e fascinação.

    Alicia Kowaltowski é médica formada pela Unicamp, com doutorado em ciências médicas. Atua como cientista na área de Metabolismo Energético. É professora titular do Departamento de Bioquímica, Instituto de Química da USP, membro da Academia Brasileira de Ciências e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo. É autora de mais de 150 artigos científicos especializados, além do livro de divulgação Científica “O que é Metabolismo: como nossos corpos transformam o que comemos no que somos”. Escreve quinzenalmente às quintas-feiras.

    Os artigos publicados pelos colunistas são de responsabilidade exclusiva de seus autores e não representam as ideias ou opiniões do Nexo.

    Todos os conteúdos publicados no Nexo têm assinatura de seus autores. Para saber mais sobre eles e o processo de edição dos conteúdos do jornal, consulte as páginas Nossa Equipe e Padrões editoriais. Percebeu um erro no conteúdo? Entre em contato. O Nexo faz parte do Trust Project. Saiba mais.

    Mais recentes

    Você ainda tem 2 conteúdos grátis neste mês.

    Informação com clareza, equilíbrio e qualidade.
    Apoie o jornalismo independente. Junte-se ao Nexo!