Como um tipo celular mantem sempre sua área e volume constantes?

Créditos da imagem: Neurohr et al, 2019.

O tamanho de uma célula varia muito entre os diversos tipos celulares existentes, mas dentro de um tipo específico e condição de crescimento, o tamanho da célula é estreitamente homogêneo. Mas porque a manutenção do tamanho de um tipo de célula específico é importante?
Neste trabalho publicado este mês no periódico Cell, pesquisadores mostraram que a levedura em crescimento e células primárias de mamíferos, se ultrapassarem um certo tamanho, podem ter sérios problemas na indução gênica, a progressão do ciclo celular e em eventos de sinalização celular. Estes defeitos são devidos à incapacidade de células grandes de aumentar a biossíntese de ácidos nucleicos e proteínas de acordo com o aumento do volume celular, devido principalmente a diluição dos componentes do citoplasma.
Além disso, um aumento excessivo no volume celular é limitado principalmente pela quantidade de DNA. Os pesquisadores mostraram que as células de levedura com dois conjuntos de cromossomos foram capazes de crescer duas vezes o tamanho das células de levedura com apenas um conjunto de cromossomos antes de se tornarem senescentes, sugerindo que a quantidade de DNA nas células é o fator limitante na capacidade das células crescerem. Uma observação interessante é que células senescentes (velhas) são grandes e exibem muitos dos fenótipos de células grandes, maiores do que ela originalmente seria. As células senescentes geralmente são maiores do que as células jovens, e este estudo, que mostrou que o crescimento celular não verificado leva à senescência, oferece uma possível explicação para essa observação. As células humanas tendem a crescer um pouco mais ao longo de suas vidas, porque toda vez que uma célula se divide, ela verifica se há danos no DNA, e se algum for encontrada, a divisão é interrompida enquanto os reparos são feitos. Durante cada um desses atrasos, a célula cresce um pouco mais em área e volume.
Com esses dados, os pesquisadores sugerem que a relação DNA: citoplasma que suporta a função celular ideal é limitada e os caso tal razão seja alterada, isto contribui para o envelhecimento.

Excessive Cell Growth Causes Cytoplasm Dilution And Contributes to Senescence