A55 Morte celular devido à temperatura

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A célula de inseto que morre devido à temperatura nem sempre morre da mesma maneira: existem duas vias principais de morte celular causadas pela temperatura: apoptose, uma morte celular programada e ativa induzida por calor moderado sustentado, e necrose, uma morte celular passiva que ocorre diretamente devido a temperaturas extremas.

Ambas as vias de morte celular compartilham a mesma base física: a cinética da morte celular segue a lei de Arrhenius, o que significa que a taxa de morte celular acelera exponencialmente com a temperatura — a 45 graus Celsius, essa taxa pode ser mil vezes maior do que a 35 graus Celsius.

Essa aceleração exponencial com a temperatura, juntamente com o tempo de exposição, é integrada em uma única função de sobrevivência para a célula de inseto, conforme proposto pelo modelo térmico de Weibull: o formato exato dessa função de sobrevivência também depende da temperatura, seguindo novamente a mesma lei de Arrhenius que rege a taxa de morte celular.

Na via da apoptose, o calor moderado e sustentado danifica primeiro as mitocôndrias da célula do inseto, e essas mitocôndrias danificadas liberam citocromo c para o resto da célula. Esse citocromo c liberado, por sua vez, ativa proteases chamadas caspases, que, em última instância, realizam a morte celular programada. No entanto, essa ativação compete constantemente com proteínas inibidoras da família Bcl2 que tentam interromper o processo.

Na via da necrose, por outro lado, não há sinal molecular para ativar um processo ordenado: quando a temperatura da célula do inseto excede um limite crítico, as membranas celulares colapsam irreversivelmente, quase abruptamente — um colapso que se comporta como um interruptor, em vez de um processo gradual.

A temperatura que se torna crítica para a célula do inseto não é um valor fixo, mas depende da duração da exposição: a curva que descreve essa temperatura crítica mostra que exposições mais longas permitem que a célula sobreviva a temperaturas mais baixas, enquanto exposições mais curtas permitem a sobrevivência apenas a temperaturas mais altas. Essa relação entre temperatura e tempo reflete, em essência, que o dano sofrido pela célula do inseto devido ao efeito do calor é cumulativo, independentemente de ser resolvido pela via ativa da apoptose ou pela via passiva da necrose.

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