Ano letivo 20122013 Biologia do Desenvolvimento A arte

Ano letivo 2012/2013 Biologia do Desenvolvimento A arte no fígado em crescend ma non troppo Docente: Prof. Doutor Paulo Oliveira Discentes: • Daniela Moreira n. º 29535 • Rosélia Lima n. º 28845 Licenciatura em Biologia Humana

Conceitos a reter da fase anterior O fígado é o centro de desintoxicação do organismo A regeneração hepática requer a ativação de múltiplas vias Existem vários tipos de células envolvidas no processo Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Hepatócitos Citoquinas/ Fatores de crescimento HGF Células precursoras hematopoiéticas Células precursoras hepáticas Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Histologia Hepática Funções hepáticas 80% células parenquimais Hepatócitos 20% células nãoparenquimais Células de Kupffer, células endoteliais, linfócitos e células estreladas Fonte: http: //www. hepcentro. com. br/histologia. htm página visitada a 23. 06. 2013 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Como é que os órgãos sabem que tamanho devem atingir? A determinação final do tamanho de cada órgão é grandemente coordenada por processos complexos que assentam na regulação do número/tamanho das células. Proliferação celular Apoptose Tumaneng et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Como é que os órgãos sabem que tamanho devem atingir? Em organismos multicelulares, cada órgão alcança o seu tamanho particular durante a morfogénese, e mantém dinamicamente esse tamanho na vida adulta. T. Tordjmann, 2011 No fígado, ocorre mesmo em casos de hepatectomia parcial ou transplante de uma porção de tecido hepático Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Quem comanda este processo? Não se conhece com exatidão como é regulada a manutenção do tamanho dos órgãos, mas recentemente surgiram estudos que elucidaram os cientistas a compreender o fenómeno Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Tumaneng et al, 2012 Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

A via Hippo/MST Centro mediador de sinais do desenvolvimento Descoberta inicialmente em Drosophila Melanogaster Interseta diretamente com diversas cascatas de sinalização Varelas et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Mecanismo de atuação da via Hippo/MST Regulação do crescimento por atuação de uma cascata de fosforilação e inativação do YAP Não há transcrição de genes para a proliferação celular Yesassociated protein Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Homeostase do crescimento celular Halder et al, 2011 Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Zhao et al, 2011 No fígado… No fígado, a via Hippo é uma das chaves reguladoras do sistema, reprimindo a proliferação dos hepatócitos no estado basal normal, e estimulando-a quando é fisiologicamente necessário. Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

As propriedades da YAP Não se liga diretamente ao DNA Diferenciação de stem cells Associação ao fator de durante a transcrição Runx formação do osso Inibe Liga-se aoafator de adipogénese transcrição PPARγ Pluripotência por regulação da sinalização Participa na regulação da TGFde stem cells embrionárias β+Smad Varelas et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

As propriedades da YAP Induz a transcrição de genes relacionados com a proliferação celular Induz a transcrição de CTGF (connective tissue growth factor) Liga-se à família de fatores de transcrição TEAD-TEF Induz a transcrição do Myc em tecido hepático • Estimulação do desenvolvimento do tubo neural, notocorda e desenvolvimento dos sómitos • Indução da transcrição do PAX -3 (formação das cristas neurais) • Mediação da proliferação celular Varelas et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

As propriedades da YAP Protege a p 73 de ubiquitinação YAP- A proteína bipolar Associação da YAP a sinais pró-apoptóticos Varelas et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Genes envolvidos Ciclina E, Diap 1 Cromossoma 6 Lats 1/2 Cromossoma 3 MST 1/2 Cromossoma 14 Salvador Carcinoma hepatocelular Genes supressore s de tumores Mob Hippo Hiperplasia massiva Tumaneng et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Halder et al, 2012 Regulação upstream Gene é regulada a Via. Função Como Hippo? Fat 4 Caderina Transmembranar Dchs 1, Dchs 2 Caderina Transmembranar Fjx 1 Kinase Serina/Treonina CD 44 Recetor transmembranar CKIδ, CKIε Caseína kinase Lix 1, Lix 1 -L Adaptador (função desconhecida) N/A Miosina não- convencional ZDHHC 9, ZDHHC 14, ZDHHC 18 DHHC palmitoiltransferase Crb 1 -3 Recetor transmembranar Ex 1/FRMD 6, Ex 2 Adaptador proteico Merlin/Nf 2 Adaptador proteico Kibra Adaptador proteico Rassf 1 -6 Adaptador de domínio RA Ajuba, LIMD 1, WTIP Adaptador proteico Conceitos Regulação do Lg. I 1, dos Lg. I 2 tamanho órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração Proteína Scaffold hepática Vias de sinalização

Como é regulada a Via Hippo? Regulação downstream Gene Função TEAD 1 -4 Fator de transcrição Tshz 1 -3 Fator de transcrição Meis 1 -3, Prep 1 -2 Fator de transcrição Halder et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

A via TOR Funciona como um eixo central de sinalização, ajustando o output metabólico da célula Mecanismo inicialmente estudado em levaduras Estimula a biogénese dos ribossomas e a translação das proteínas Tumaneng et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Hep. SC Conceitos repescados

A via TOR- Kinase atípica formada por dois complexos, TORC 1 e TORC 2. Ocupa um papel central na regulação do crescimento celular Conceitos repescados Tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Biogénese dos ribossomas Translação de proteínas Inibição da autofagia Regeneração hepática ATG 13 ┴ m. TO R Vias de sinalização

Tumaneng et al, 2012 A via TOR Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

A via TOR Reguladores upstream Fatores de crescimento Níveis energéticos Nutrientes [Oxigénio] Via PI 3 KAKT VPS 34 Tumaneng et al, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Danos no fígado: As duas linhas da frente Hepatócitos As principais células a proliferar e regenerar o fígado; Hepatectomia parcial Células precursoras Lesões severas; Os hepatócitos não conseguem proliferar hiperplasia Rebecca Taub, 2004 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Rebecca Taub, 2004 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Rebecca Taub, 2004 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Autonomia e Tempo de Regeneração Varia de acordo com os ritmos circadianos Controlam a proliferação dos Hepatócitos Pronuncia-se nos primeiros 7 -10 dias. Completa-se entre os 3 meses e o primeiro ano. O fígado regenera apenas até 80 a 85% do volume inicial. P. G. Kele et all, 2012 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos A regeneração do volume hepático não reflecte necessariamente a recuperação funcional do fígado. Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

Kym N. Lowes et al, 2003 Conceitos Regulação do tamanho dos órgãos Via Hippo Via TOR Regeneração hepática Vias de sinalização

“Your theory is crazy, but not crazy enough to be true. ”