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Exossomos
Universidade Cruzeiro do Sul
COMUNICAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS
• Neurologia
• Imunologia
• Hormonais
• Exossomos
DEFINIÇÃO DE EXOSSOMO :
• Os termos gregos que formam a palavra "exossomo" podem ser traduzidos
exatamente da maneira acima: "um corpo que sai" da célula, como uma
espécie de mensageiro, eles se formam no interior das células e apresentam
uma membrana composta por uma camada dupla de gordura -exatamente
como a membrana das células e em seu interior, podem carregar vários tipos
de molécula, inclusive material genético. Atravessam com facilidade a
membrana das células e levam essa carga para outras células.
DEFINIÇÃO ESTRUTURAL DOS EXOSSOMOS:
• O exossomo é um complexo de exoribonucleases com atividade 3’→5’ que
participa do processamento de rRNA em eucariotos, os exossomos são
pequenas vesículas endossomal-derivadas abrangendo 30-180 nm de
diâmetro secretadas das células por meio de exocitose. Esse complexo é
formado por 11 subunidades, sendo que seis delas apresentam domínios de
RNase PH ,uma subunidade apresenta homologia a RNase R, uma a RNase
D, e três apresentam domínios de ligação a RNA dependendo do tipo de
célula da qual são secretados.
PARA ENTENDER MELHOR A DEFINIÇÃO :
• Exoribonucleases : Uma ribonuclease que catalisa a exonucleolítica de
clivagem de nucleotídeos a partir de um ribonucleótido cadeia.
• Ribonuclease : qualquer de um grupo de enzimas que catalisa a hidrólise de
um RNA. Também chamado de RNase .
• Exonucleolitíca: Que cliva o ácido nucleico por remoção de um
único nucleotídeos a partir da extremidade da cadeia
• Ribonuclótido: qualquer um de vários nucleotídeos, em que o componente
hidrato de carbono é a ribose: uma unidade estrutural de RNA.
• Exocitose: processo ativo no qual o material intracelular é transportado,
através de vesículas, para o meio extracelular.
QUAL SUA FUNÇÃO ?
 Os exossomos são parte de um sistema de controle de qualidade ainda que
pouco compreendido, que reconhece moléculas de pré-mRNA processadas
de modo inadequado, evitando a sua exportação para o citoplasma, e que
induz a sua degradação. Ainda não é claro como os exossomos reconhecem
os pré-mRNAs inadequadamente processados. Além de mediarem a
comunicação intercelular, os exossomos também estão envolvidos em
enfermidades como câncer e doenças degenerativas
 Para que o RNA não seja degradado, sua extremidade 5’ necessita estar
protegida por CAP (quepe) e na extremidade 3’ protegida pela poliadenilação
pela poli(A) polimerase associada s outros fatores de processamento 3’,
sendo a cauda poli(A) protegendo a extremidade dos ataques das
exonucleases.
ORIGEM E SUA LOCALIZAÇÃO?
• Os exossomos têm origem endossomal, são produzidos em condições
fisiológicas e nas patologias, sua secreção mostra-se aumentada
• Eles são encontrados nos locais de transcrição dos genes ,no núcleo e no
citoplasma, foram encontrados nos fluidos biológicos como plasma, urina,
saliva, líquido amniótico.
• Os exossomos são secretados pelos mastócitos, células dendríticas, linfócitos
T e B, células epiteliais intestinais.
HISTÓRICO DOS EXOSSOMOS
• Foram inicialmente descritas como vesículas para a eliminação de receptor de
ferritina em reticulócitos (Harding et al., 1983) e só depois foram descritas de
maneira mais ubiquitária. O exossomos são formados através de brotamento
de endossomos tardios formando corpos multivesiculares (multivesicular
bodies, MVB) e são liberados no meio após a fusão destes MVB com a
membrana plasmática.
• Foram posteriormente descritos em linfócitos B (Raposo et. al., 1996), tendo
um papel na apresentação de antígenos e consequentemente na indução de
resposta de linfócitos T.
• Hoje, além de mediarem a comunicação intercelular, os exossomos também
estão envolvidos em enfermidades como câncer e doenças degenerativas
(Ludwig & Giebel B, 2012)
CLASSES DE RNA
RNA
codificador
Codifica proteínas:
mRNA (3%)
RNA
funcionais
Não traduzidos:
tRNA (15%)
rRNA (70%)
RNA não codificadores
(ncRNA)
snRNA(small nuclear):
processamento de RNA transcritos
(spliceossomo)
snoRNA (small nucleolar):
modificação do rRNA
miRNA (micro): regulação da
expressão gênica
siRNA(small interfering): defesa do
genoma contra vírus.
RNA pequenos
lncRNA: 200 nt ~100 kb,
expressão tecido-especifica,
regulação alterada em
várias doenças e câncer
E PORQUE É TÃO IMPORTANTE ESTUDAR ESTES
PEQUENOS EXOSSOMOS/MICRO-RNAS ?
• A regulação de expressão de genes é um processo fundamental para a manutenção da
homeostase celular, assim como, em todo o organismo. Por muito tempo acreditou-se que esse
processo dava-se principalmente via proteínas. No entanto, atualmente é conhecida a
participação de moléculas de RNA no mesmo. Tais RNAs fazem parte de um grande grupo
denominado de RNAs não codificantes (ncRNAs). Varias classes de RNAs fazem parte desse
grupo, muitos ainda com função não definida, dentre elas destacam-se os RNAs de
interferência (siRNA) e os microRNAs (miRNA)
• Porque um microRNA é capaz de regular a expressão de diversos genes, e a perda de função
de um microRNA, portanto, pode ter consequências desastrosas no organismo. Como
exemplo, temos o microRNA miR-29b, o qual regula a expressão de diversos proto-oncogenes,
ou seja, genes com importante função nas células em um determinado tecido ou estágio do
desenvolvimento, mas que quando super-expressos podem levar à proliferação celular
exacerbada, à inibição da apoptose, entre outros fenótipos, levando ao desenvolvimento
tumoral
• Atualmente é sugerido que a maior parte dos genomas de eucariotos e outros organismos
complexos transcrevem ncRNAs. Geralmente são derivados de regiões
intrônicas, splicing alternativo ou processamento em produtos menores
• Muitos ncRNAs já possuem função conhecida em processos de regulação da transcrição
e tradução, como os microRNAs (miRNA) e os RNAs de interferência (siRNA). Os
pequenos RNAs nuclear (snRNA) e RNAs nucleolar (snoRNAs) estão envolvidos
no splicing e modificações dos rRNAs, respectivamente. Outras classes de ncRNAs estão
relacionadas ao controle de vários sinais internos na célula, como expressão de genes,
desenvolvimento fisiológico, arquitetura da cromatina (memoria epigenética) e
desligamento de gene.
ESSES MICRO-RNA SÓ SÃO PRESENTES NOS
MAMIFEROS ?
• NÃO
• Foram encontrados em plantas,
e vírus.
EM PLANTAS :
• Recentemente, miRNAs foram relatados na regulação de uma classe de genes ligada a
resposta ao estresse em plantas. Os autores acreditam que tais moléculas participam de
mecanismo de defesa nesses vegetais. No estudo, o cultivar de tomate foi submetido ao
fungo patogênico Botrytis cinérea, que causa o apodrecimento do vegetal. Como
resultado, três moléculas miRNAs foram identificadas por análise em microarranjo e
relacionados a resposta ao patógeno. Tais achados estendem a visão atual sobre
miRNAs como reguladores onipresentes sob condições de estresse.
EM VÍRUS :
• Os vírus utilizam uma série de estratégias para manipular as células de seus hospedeiros
com a finalidade de assegurar o êxito na infecção. Dentre estas estratégias está o
mecanismo que utiliza miRNAs para controlar a expressão dos genes virais, e também
para ajudar o vírus a permanecer “escondido” daresposta imune do hospedeiro (BOSS e
RENNE, 2011). Estudos realizados em células transfectadas com o vírus da herpes B
(BV), foi possível identificar 12 novos miRNAs codificados pelo BV expressos em células
infectadas.
EXOSSOMOS CONTRA O CÂNCER
• Também estão associados à indução de respostas anti-tumorais. Exossomos
derivados de células dendríticas sensibilizadas com peptídeos tumorais foram
capazes de ativar respostas anti-tumorais mediadas por células T citotóxicas,
levando à regressão de tumores em modelos animais. Essas observações
levaram a estudos que tentam utilizar os exossomos como imunoterapia para
tratamento do câncer, Ainda não se sabe como é escolhido o órgão onde as
metástases se instalarão. “Pode ser que as vesículas também contenham
essa informação”.
EXOSSOMOS A FAVOR DO CÂNCER
• As células tumorais liberam exossomos que seguem até a medula óssea. Ali,
eles recrutam células e as educam para participar do processo de metástase. “Essas
células ‘educadas’ migram para um órgão específico do corpo e o prepara para receber
as células tumorais que formarão a metástase”
TÉCNICAS
• Identificação de exossomos por microscopia eletrônica.
• Isolamento de exossomos.
- ExoCap
- ExoQuick
Microscopia eletrônica de exossomos com a morfologia típica e tamanho (40-80
nm) (A e B). A seta na figura A indica a partícula de ouro do anticorpo secundário,
verificando-se que este exossomo têm CD63 em sua superfície da membrana.
ExoCap utiliza de
Nanoparticular magnéticas
(Beads magnéticos)
ExoQuick
precipitam e
formam um pellet
que pode ser
coletado no fundo
do tubo
REFERÊNCIAS
 Microvesículas, exossomos & Cia. Disponível em:
http://exobiacerbi.blogspot.com.br/2014/07/exossomos-afinal-o-
que-sao.html [Consultado dia 17-05-201].
 Estudo revela mecanismo que faz câncer se espalhar. Disponível
em:
http://www.oncoguia.org.br/mobile/conteudo/estudo-revela-
mecanismo-que-faz-cancer-se-espalhar-/1848/7/ [ Consultado dia
17-05-2016].
 Processo celular pode indicar metástase em câncer.
Disponível em:
http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/05/29/processo-celular-pode-
indicar-met%C3%A1stase-em-c%C3%A2ncer/ [ Consultado dia 17-
05-2016].
 The genomic and proteomic content of cancer cell-derived
exosomes. Disponível em:
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fonc.2012.00038/full [
Consultado dia 17-05-2016].
 ExoQuick. Disponível em:
http://www.uniscience.com.br/microrna/exoquick-purificac-o-de-
exossomos-sbi [ Consultado dia 17-05-2016].
• Alline Souza 1516616-3
• Jeniffer Franchi 1524144-1
• Karina Pantaleão 1538944-8
• Tais Cristina 1511506-2

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Exossomos

  • 2. COMUNICAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS • Neurologia • Imunologia • Hormonais • Exossomos
  • 3. DEFINIÇÃO DE EXOSSOMO : • Os termos gregos que formam a palavra "exossomo" podem ser traduzidos exatamente da maneira acima: "um corpo que sai" da célula, como uma espécie de mensageiro, eles se formam no interior das células e apresentam uma membrana composta por uma camada dupla de gordura -exatamente como a membrana das células e em seu interior, podem carregar vários tipos de molécula, inclusive material genético. Atravessam com facilidade a membrana das células e levam essa carga para outras células.
  • 4. DEFINIÇÃO ESTRUTURAL DOS EXOSSOMOS: • O exossomo é um complexo de exoribonucleases com atividade 3’→5’ que participa do processamento de rRNA em eucariotos, os exossomos são pequenas vesículas endossomal-derivadas abrangendo 30-180 nm de diâmetro secretadas das células por meio de exocitose. Esse complexo é formado por 11 subunidades, sendo que seis delas apresentam domínios de RNase PH ,uma subunidade apresenta homologia a RNase R, uma a RNase D, e três apresentam domínios de ligação a RNA dependendo do tipo de célula da qual são secretados.
  • 5. PARA ENTENDER MELHOR A DEFINIÇÃO : • Exoribonucleases : Uma ribonuclease que catalisa a exonucleolítica de clivagem de nucleotídeos a partir de um ribonucleótido cadeia. • Ribonuclease : qualquer de um grupo de enzimas que catalisa a hidrólise de um RNA. Também chamado de RNase . • Exonucleolitíca: Que cliva o ácido nucleico por remoção de um único nucleotídeos a partir da extremidade da cadeia • Ribonuclótido: qualquer um de vários nucleotídeos, em que o componente hidrato de carbono é a ribose: uma unidade estrutural de RNA. • Exocitose: processo ativo no qual o material intracelular é transportado, através de vesículas, para o meio extracelular.
  • 6. QUAL SUA FUNÇÃO ?  Os exossomos são parte de um sistema de controle de qualidade ainda que pouco compreendido, que reconhece moléculas de pré-mRNA processadas de modo inadequado, evitando a sua exportação para o citoplasma, e que induz a sua degradação. Ainda não é claro como os exossomos reconhecem os pré-mRNAs inadequadamente processados. Além de mediarem a comunicação intercelular, os exossomos também estão envolvidos em enfermidades como câncer e doenças degenerativas  Para que o RNA não seja degradado, sua extremidade 5’ necessita estar protegida por CAP (quepe) e na extremidade 3’ protegida pela poliadenilação pela poli(A) polimerase associada s outros fatores de processamento 3’, sendo a cauda poli(A) protegendo a extremidade dos ataques das exonucleases.
  • 7. ORIGEM E SUA LOCALIZAÇÃO? • Os exossomos têm origem endossomal, são produzidos em condições fisiológicas e nas patologias, sua secreção mostra-se aumentada • Eles são encontrados nos locais de transcrição dos genes ,no núcleo e no citoplasma, foram encontrados nos fluidos biológicos como plasma, urina, saliva, líquido amniótico. • Os exossomos são secretados pelos mastócitos, células dendríticas, linfócitos T e B, células epiteliais intestinais.
  • 8. HISTÓRICO DOS EXOSSOMOS • Foram inicialmente descritas como vesículas para a eliminação de receptor de ferritina em reticulócitos (Harding et al., 1983) e só depois foram descritas de maneira mais ubiquitária. O exossomos são formados através de brotamento de endossomos tardios formando corpos multivesiculares (multivesicular bodies, MVB) e são liberados no meio após a fusão destes MVB com a membrana plasmática. • Foram posteriormente descritos em linfócitos B (Raposo et. al., 1996), tendo um papel na apresentação de antígenos e consequentemente na indução de resposta de linfócitos T. • Hoje, além de mediarem a comunicação intercelular, os exossomos também estão envolvidos em enfermidades como câncer e doenças degenerativas (Ludwig & Giebel B, 2012)
  • 9. CLASSES DE RNA RNA codificador Codifica proteínas: mRNA (3%) RNA funcionais Não traduzidos: tRNA (15%) rRNA (70%) RNA não codificadores (ncRNA) snRNA(small nuclear): processamento de RNA transcritos (spliceossomo) snoRNA (small nucleolar): modificação do rRNA miRNA (micro): regulação da expressão gênica siRNA(small interfering): defesa do genoma contra vírus. RNA pequenos lncRNA: 200 nt ~100 kb, expressão tecido-especifica, regulação alterada em várias doenças e câncer
  • 10. E PORQUE É TÃO IMPORTANTE ESTUDAR ESTES PEQUENOS EXOSSOMOS/MICRO-RNAS ? • A regulação de expressão de genes é um processo fundamental para a manutenção da homeostase celular, assim como, em todo o organismo. Por muito tempo acreditou-se que esse processo dava-se principalmente via proteínas. No entanto, atualmente é conhecida a participação de moléculas de RNA no mesmo. Tais RNAs fazem parte de um grande grupo denominado de RNAs não codificantes (ncRNAs). Varias classes de RNAs fazem parte desse grupo, muitos ainda com função não definida, dentre elas destacam-se os RNAs de interferência (siRNA) e os microRNAs (miRNA) • Porque um microRNA é capaz de regular a expressão de diversos genes, e a perda de função de um microRNA, portanto, pode ter consequências desastrosas no organismo. Como exemplo, temos o microRNA miR-29b, o qual regula a expressão de diversos proto-oncogenes, ou seja, genes com importante função nas células em um determinado tecido ou estágio do desenvolvimento, mas que quando super-expressos podem levar à proliferação celular exacerbada, à inibição da apoptose, entre outros fenótipos, levando ao desenvolvimento tumoral • Atualmente é sugerido que a maior parte dos genomas de eucariotos e outros organismos complexos transcrevem ncRNAs. Geralmente são derivados de regiões intrônicas, splicing alternativo ou processamento em produtos menores
  • 11. • Muitos ncRNAs já possuem função conhecida em processos de regulação da transcrição e tradução, como os microRNAs (miRNA) e os RNAs de interferência (siRNA). Os pequenos RNAs nuclear (snRNA) e RNAs nucleolar (snoRNAs) estão envolvidos no splicing e modificações dos rRNAs, respectivamente. Outras classes de ncRNAs estão relacionadas ao controle de vários sinais internos na célula, como expressão de genes, desenvolvimento fisiológico, arquitetura da cromatina (memoria epigenética) e desligamento de gene.
  • 12. ESSES MICRO-RNA SÓ SÃO PRESENTES NOS MAMIFEROS ? • NÃO • Foram encontrados em plantas, e vírus.
  • 13. EM PLANTAS : • Recentemente, miRNAs foram relatados na regulação de uma classe de genes ligada a resposta ao estresse em plantas. Os autores acreditam que tais moléculas participam de mecanismo de defesa nesses vegetais. No estudo, o cultivar de tomate foi submetido ao fungo patogênico Botrytis cinérea, que causa o apodrecimento do vegetal. Como resultado, três moléculas miRNAs foram identificadas por análise em microarranjo e relacionados a resposta ao patógeno. Tais achados estendem a visão atual sobre miRNAs como reguladores onipresentes sob condições de estresse.
  • 14. EM VÍRUS : • Os vírus utilizam uma série de estratégias para manipular as células de seus hospedeiros com a finalidade de assegurar o êxito na infecção. Dentre estas estratégias está o mecanismo que utiliza miRNAs para controlar a expressão dos genes virais, e também para ajudar o vírus a permanecer “escondido” daresposta imune do hospedeiro (BOSS e RENNE, 2011). Estudos realizados em células transfectadas com o vírus da herpes B (BV), foi possível identificar 12 novos miRNAs codificados pelo BV expressos em células infectadas.
  • 15. EXOSSOMOS CONTRA O CÂNCER • Também estão associados à indução de respostas anti-tumorais. Exossomos derivados de células dendríticas sensibilizadas com peptídeos tumorais foram capazes de ativar respostas anti-tumorais mediadas por células T citotóxicas, levando à regressão de tumores em modelos animais. Essas observações levaram a estudos que tentam utilizar os exossomos como imunoterapia para tratamento do câncer, Ainda não se sabe como é escolhido o órgão onde as metástases se instalarão. “Pode ser que as vesículas também contenham essa informação”.
  • 16. EXOSSOMOS A FAVOR DO CÂNCER • As células tumorais liberam exossomos que seguem até a medula óssea. Ali, eles recrutam células e as educam para participar do processo de metástase. “Essas células ‘educadas’ migram para um órgão específico do corpo e o prepara para receber as células tumorais que formarão a metástase”
  • 17.
  • 18. TÉCNICAS • Identificação de exossomos por microscopia eletrônica. • Isolamento de exossomos. - ExoCap - ExoQuick Microscopia eletrônica de exossomos com a morfologia típica e tamanho (40-80 nm) (A e B). A seta na figura A indica a partícula de ouro do anticorpo secundário, verificando-se que este exossomo têm CD63 em sua superfície da membrana. ExoCap utiliza de Nanoparticular magnéticas (Beads magnéticos) ExoQuick precipitam e formam um pellet que pode ser coletado no fundo do tubo
  • 19. REFERÊNCIAS  Microvesículas, exossomos & Cia. Disponível em: http://exobiacerbi.blogspot.com.br/2014/07/exossomos-afinal-o- que-sao.html [Consultado dia 17-05-201].  Estudo revela mecanismo que faz câncer se espalhar. Disponível em: http://www.oncoguia.org.br/mobile/conteudo/estudo-revela- mecanismo-que-faz-cancer-se-espalhar-/1848/7/ [ Consultado dia 17-05-2016].  Processo celular pode indicar metástase em câncer. Disponível em: http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/05/29/processo-celular-pode- indicar-met%C3%A1stase-em-c%C3%A2ncer/ [ Consultado dia 17- 05-2016].
  • 20.  The genomic and proteomic content of cancer cell-derived exosomes. Disponível em: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fonc.2012.00038/full [ Consultado dia 17-05-2016].  ExoQuick. Disponível em: http://www.uniscience.com.br/microrna/exoquick-purificac-o-de- exossomos-sbi [ Consultado dia 17-05-2016].
  • 21. • Alline Souza 1516616-3 • Jeniffer Franchi 1524144-1 • Karina Pantaleão 1538944-8 • Tais Cristina 1511506-2