Autólise: causas, fases e consequências - Ciência - 2023

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oautólise é um processo pelo qual as células são digeridas enzimaticamente pela ação de suas próprias enzimas. Significa literalmente que os mecanismos que levam à sua própria lise (morte) são acionados em uma célula.

Este processo de "autodegradação" foi observado durante o curso normal de crescimento e desenvolvimento de bactérias e fungos. No entanto, muitos textos científicos estabelecem que é típico de células "morrendo" ou células "feridas" ou "feridas".

A autólise também ocorre em tecidos animais e vegetais, mas alguns autores descrevem esse processo como a “auto-decomposição” não bacteriana que ocorre após a morte celular.

Esse processo foi descrito por Salkowski, em 1890, como um processo enzimático de autodigestão, mas foi em 1900 que Jacobi cunhou o termo autólise. Hoje se sabe que as enzimas responsáveis por esse processo não são "subprodutos" da lise, mas são as mesmas enzimas que participam dos processos celulares.

Dada a sua importância para a indústria, o processo autolítico mais amplamente revisto é aquele que ocorre nas leveduras, especialmente aquelas utilizadas durante os processos de fermentação de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja) e na padaria.

Derivados autolíticos de levedura são comumente usados na formulação de meios de cultura, pois representam uma boa fonte de aminoácidos e outros nutrientes.

Causas da autólise

A autólise pode ocorrer em resposta a vários fatores. Em organismos unicelulares (microrganismos), esse fenômeno responde a muitas condições ambientais, como temperatura, pH, concentração de oxigênio, composição do meio, quantidade de nutrientes, presença de substâncias tóxicas, etc.

Durante a fermentação do vinho ou da cerveja, por exemplo, a autólise das leveduras ocorre em resposta à diminuição dos componentes nutricionais do líquido fermentado, bem como ao aumento considerável da concentração de etanol, que é um dos produtos da seu metabolismo.

Em humanos, verificou-se que os processos autolíticos podem ser desencadeados por intervenções cirúrgicas ou procedimentos médicos prolongados, especialmente durante dissecções endoscópicas da submucosa.

Além disso, em muitos animais a autólise ocorre em locais onde há feridas ou lacerações e cumpre a função de eliminar o tecido danificado durante a cicatrização.

Em alguns tecidos vegetais, a autólise atua no crescimento e desenvolvimento, bem como no transporte de água e gases através dos dutos do xilema, que ocorre graças à degradação dos protoplastos (membrana + citosol) dos traqueídeos; ocorre, então, em resposta a estímulos típicos do desenvolvimento da planta.

Por outro lado, certas espécies de fungos filamentosos podem sofrer autólise de suas células em resposta a alguns antibióticos ou substâncias tóxicas aplicadas ao meio ambiente.

Fases

O processo autolítico que será descrito a seguir é aquele que ocorre em leveduras, porém, pode ser extrapolado para qualquer microrganismo ou qualquer grupo de células de um tecido vegetal ou animal.

Morte celular

Todo processo autolítico começa com a morte da célula em questão. O fenômeno inicial tem a ver com a alteração dos sistemas membranosos celulares, principalmente quando se trata de organismos eucarióticos, o que permite que suas enzimas digestivas entrem em contato com os componentes que serão degradados.

As enzimas que participam do evento autolítico são responsáveis pela degradação de seus substratos em fragmentos menores. Por exemplo, proteases ou peptidases "cortam" quase qualquer tipo de proteína, liberando peptídeos ou aminoácidos.

As nucleases, por outro lado, degradam ácidos nucléicos, como DNA ou RNA, fragmentando-os e liberando nucleosídeos, mononucleotídeos e polinucleotídeos. Existem outras enzimas responsáveis pela digestão de alguns componentes da parede celular, geralmente glucanases (na levedura).

Normalmente, o que resulta da lise e digestão celular é conhecido como autolisado, que é liberado para o ambiente circundante por meio de rupturas na parede celular da levedura, onde a digestão pode continuar. A concentração dos componentes celulares degradados geralmente produz algo conhecido como extrato de levedura.

A autólise de levedura pode ser dividida em dois processos

- A degradação dos componentes celulares por enzimas "líticas", especialmente proteinases e peptidases (proteólise, enzimas proteolíticas).

- A degradação da parede celular, que permite a verdadeira lise ou ruptura celular e a liberação do autolisado.

As leveduras possuem vacúolos que hospedam a maioria das enzimas proteolíticas nessas células. Quando essa célula morre, essas enzimas entram em contato com seus substratos e os degradam. Em outras células animais eucarióticas, essas enzimas estão contidas nos lisossomas.

As glucanases e algumas proteinases participam da degradação dos componentes da parede celular da levedura, causando a abertura ou formação de "poros", que promovem a liberação dos produtos de degradação das enzimas líticas internas.

Consequências

As principais consequências dos eventos autolíticos são óbvias, já que uma célula que se auto-mata morre e desaparece, deixando no processo diferentes frações de suas moléculas constituintes.

Alguns autores consideram que a autólise em determinados órgãos leva à "liquefação" interna que, conseqüentemente, pode causar atrofias ou deformações morfológicas dos mesmos.

Para a industria alimentícia

Este processo também pode ocorrer em muitos alimentos, principalmente de origem animal, o que geralmente implica na decomposição não bacteriana de seus tecidos musculares e na liberação de grande quantidade de peptídeos, aminoácidos, grupos fosfatos, carboidratos, etc., que representam uma oportunidade ecológica para a colonização de bactérias em decomposição.

Outra consequência negativa dos processos autolíticos é exemplificada na produção de queijos, onde ocorre a autólise da bactéria "starter", pertencente à espécie Lactococcus lactis, tem implicações importantes no desenvolvimento do sabor desses derivados lácteos.

Em alguns textos científicos relacionados com a produção de bebidas alcoólicas, pode-se encontrar a contradição de que para alguns autores é um processo benéfico e para outros não, embora dependa, essencialmente, do tipo de bebida em questão.

Alguns produtores de vinho consideram que os processos autolíticos permitem a liberação de muitos componentes internos benéficos da levedura, os quais influenciam significativamente nas propriedades sensoriais e na estabilidade biológica desse líquido.

Os extratos de levedura têm múltiplos usos na produção de derivados de carne (salsichas), sopas, molhos e outros sanduíches.

Visto que a morte de milhões de leveduras em uma cultura em meio líquido representa a liberação de uma grande quantidade de aminoácidos, açúcares, vitaminas e outros micronutrientes, os lisados não são usados apenas como "intensificadores" da cor e do sabor dos alimentos , mas também são usados para a formulação de meios de crescimento experimental.

Referências

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