Insulina e glicose bem reguladas Atividade física e ácidos graxos insaturados como o ômega-3 revertem inflamação que desencadeia obesidade e diabetes

Todo mundo já sabia que fazer exercícios físicos com regularidade e evitar o consumo excessivo de carnes vermelhas gordurosas ajuda a prevenir a obesidade e o diabetes, mas as explicações sobre por que essas recomendações funcionam permaneciam superficiais. Agora finalmente começa a se entender por quê: a atividade física protege a região do cérebro que regula o apetite, justamente a que é atacada pelas gorduras saturadas, como as encontradas na picanha. De acordo com estudos recentes, alguns deles feitos no Brasil, o efeito benéfico do exercício é similar ao gerado pelo consumo de outro tipo de gordura, as insaturadas da família ômega-3, encontradas em óleos de peixe de clima frio. Emergem daí novas possibilidades de deter a obesidade e o diabetes, em especial o do tipo 2, quando o organismo produz insulina, mas não a utiliza adequadamente.  

Uma parte desse novo conhecimento vem de uma equipe da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) coordenada pelo médico endocrinologista Mário Saad. Há anos ele e sua equipe estudam as causas dos desequilíbrios orgânicos que levam à obesidade e ao diabetes. No ano passado, Lício Velloso identificou uma causa específica dessas doenças: o consumo excessivo de gorduras saturadas de cadeia longa pode gerar uma inflamação nos neurônios de uma região na base do cérebro, o hipotálamo, que controlam a fome (ver Pesquisa Fapesp  nº 156, de fevereiro de 2009). A inflamação impede o correto funcionamento do hormônio insulina, que facilita a captação de glicose nas células. Os neurônios do hipotálamo perdem a capacidade de se ligar à insulina – fenômeno conhecido como resistência à insulina, comum em pessoas obesas ou diabéticas – e a fome predomina sobre a saciedade. Agora Eduardo Ropelle concluiu que praticar exercícios físicos, além de queimar calorias, como já se sabia, ajuda a reduzir a inflamação nos neurônios do hipotálamo e a restabelecer a saciedade.

Ropelle transformou camundongos normais em obesos, dando-lhes uma dieta rica em gorduras saturadas. Em seguida pôs uma parte dos animais para nadar e correr em esteira, enquanto outros permaneciam em repouso. Os camundongos que se exercitavam produziram intensamente proteínas anti- -inflamatórias conhecidas como interleucinas (neste caso, de dois tipos, a IL-6 e a IL-10), como detalhado em um artigo publicado este mês na revista PLos Biology. Essas interleucinas reduziram a inflamação nos neurônios do hipotálamo e a insulina voltou a funcionar normalmente. Os animais desse grupo começaram a comer menos e perderam peso.

“A atividade física restabeleceu o equilíbrio molecular e celular no hipotálamo”, concluiu Ropelle. Para conferir se essas duas proteínas tinham mesmo esse efeito, ele aplicou IL-6 e IL-10 no cérebro dos animais obesos que não fizeram exercícios – e também emagreceram. Camundongos geneticamente modificados, incapazes de produzir esses dois tipos de interleucinas, continuaram engordando, mesmo que nadassem e corressem. Esse trabalho levanta a possibilidade de controlar a obesidade e o diabetes intervindo em processos inflamatórios no sistema nervoso central, não necessariamente por meio das interleucinas, que podem reduzir as defesas do organismo contra microrganismos causadores de doenças.

Em busca das origens mais profundas da resistência à insulina, Velloso e Saad concluíram que as gorduras saturadas se ligam a proteínas da membrana celular conhecidas como TLR-4. Os receptores acionam enzimas que bloqueiam a ação da insulina, impedindo o aproveitamento da glicose (ver Pesquisa FAPESP nº140, de outubro de 2007). “Quando ativado”, diz Velloso, “o receptor celular TLR-4 aciona o processo inflamatório e o estresse celular que podem causar a morte de neurônios. A consequência pode ser um desequilíbrio no número de neurônios, se morrerem mais neurônios que acionam a vontade de comer do que neurônios que tiram a fome”. Por sorte, ele acrescenta, os ácidos graxos insaturados ômega-3 podem ter o efeito oposto dos saturados, bloqueando em vez de estimular a inflamação. Essa classificação dos ácidos graxos decorre do número de ligações químicas duplas entre seus átomos de carbono: os ácidos saturados não têm ligações duplas, enquanto os insaturados têm pelo menos uma. O tipo de ligação química determina as estruturas espaciais (os saturados são alongados e os insaturados curvos) e suas propriedades, como a capacidade de interagir com diferentes moléculas do organismo.

Velloso acredita que a propriedade anti-inflamatória dos ácidos graxos insaturados ômega-3 poderia ser mais aproveitada, por exemplo, para motivar mudanças na composição dos alimentos, com o reforço de gorduras benéficas, que nos últimos anos já ajudou a reduzir o risco de infarto e outros problemas cardíacos e poderia beneficiar também quem não lida bem com a glicose. No Brasil, 6 milhões de pessoas já sabem que são diabéticas e outras 6 milhões podem ainda não saber, por não terem sido diagnosticadas. Já o sobrepeso e a obesidade, de acordo com os dados mais recentes do Ministério da Saúde, divulgados em junho, atingem quase metade da população, tendo avançado de 43% para 47% de 2006 a 2009.

“Um ácido graxo saturado, o palmítico, aciona o receptor celular TLR-4 e os processos inflamatórios que levam à resistência à insulina, enquanto outro, um insaturado, o palmitoleico, tem efeito inverso e diminui a resistência à insulina”, observa Rui Curi, coordenador de um grupo de pesquisa nessa área no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da Universidade de São Paulo (SP). Jarlei Fiamoncini, de sua equipe, conduziu um experimento que mostrou esse contraste claramente. Camundongos que receberam uma dieta rica em ácidos graxos insaturados da família ômega-3, o eicosapentaenoico (EPA) e o docosahexaenoico (DHA), encontrados em peixes de clima frio como salmão e bacalhau, apresentaram maior sensibilidade à insulina, normalizando a concentração de glicose no sangue. O excesso de glicose no sangue pode danificar nervos e vasos sanguíneos.

Nesse experimento, além de normalizar os níveis de glicose, a dieta à base de óleo de peixe diminuiu a produção de enzimas que formam gordura a partir de carboidratos (açúcares). Em consequência, os animais desse grupo ganharam menos peso que os do outro, alimentados com banha de porco, rica em ácidos graxos saturados. “A gordura saturada como a de banha de porco atrapalha a captação de glicose e pode induzir a resistência à insulina”, diz ele. Os animais do segundo grupo tiveram mais fome, comeram mais e engordaram muito.

Gorduras saturadas ou insaturadas podem ter efeitos opostos também sobre as células musculares. O excesso de dois tipos de ácido graxo saturado, o palmítico e o esteárico, prejudicaram o funcionamento de células musculares cultivadas em laboratório e dificultaram a ação da insulina, enquanto os ácidos oleico, linoleico, EPA e DHA, todos insaturados, não alteraram o funcionamento das células e deixaram a insulina agir normalmente, de acordo com os estudos de Sandro Massao Hirabara, professor da Universidade Cruzeiro do Sul (Unicsul). “Os ácidos graxos insaturados ômega-3 previnem a resistência à insulina induzida pelos saturados”, comenta, com base em estudos em andamento.

“Não é à toa que os japoneses e os esquimós, que consomem muito peixe rico em ácidos graxos insaturados ômega-3, comparativamente com outras populações, apresentam menos problemas cardíacos, diabetes e obesidade”, diz Curi. Pode ser bom, portanto, substituir alimentos ricos em ácidos graxos saturados (óleo de soja, manteiga, gordura animal) por insaturados (óleo de oliva, de linhaça ou de girassol). Quem já cumpriu esse estágio pode seguir adiante e trocar os alimentos ricos em ácidos graxos insaturados ômega-6 pelos ricos em ômega-3. Óleos como o de milho, girassol, açafrão e soja contêm principalmente ácido linoleico, do qual derivam os outros componentes da família do ômega-6, enquanto os de canola, linhaça, noz e plantas com folhas verde-escuras em geral são ricos em alfa-linolênico, o principal componente da família ômega-3. Nem todos os ômegas, mesmo sendo insaturados, têm o mesmo efeito sobre o organismo. Como o deus romano Jano, os ácidos graxos, mesmo os do mesmo tipo, têm duas faces, de efeitos opostos. “Os ácidos graxos insaturados ômega-3 reduzem a inflamação que pode levar à resistência à insulina, enquanto os insaturados ômega-6 podem agir no sentido oposto”, diz Curi, recorrendo ao efeito Jano.   Os ácidos graxos podem ajudar a contornar um dos problemas que acompanham o diabetes: a dificuldade de cicatrização, que faz com que mesmo pequenos ferimentos se tornem crônicos, concluiu Elaine Hatanaka, da Unicsul. Sua equipe, com colegas da USP, examinou a ação de três ácidos graxos – ácidos oleico, linoleico e linolênico – sobre ferimentos induzidos em ratos. Os três compostos aceleraram a cicatrização. Como efeito inicial, estimularam a migração de um tipo de células do sangue, os neutrófilos, para o ferimento. Por sua vez, os neutrófilos produziram mais proteínas chamadas citocinas, que, a seu modo, facilitando a comunicação entre as células, contribuíram para o ferimento fechar, como descrito em um artigo publicado na revista Cell Biochemistry and Function. O efeito desses ácidos graxos – outro sinal do efeito Jano? – não é uniforme. “Dependendo do tipo de célula, a ação dos ácidos graxos pode ser diferente”, diz Elaine. Além disso, em um segundo momento, ao longo do processo de cicatrização, os mesmos ácidos graxos agiram de modo inverso: fizeram com que os níveis de células e proteínas comunicadoras, momentaneamente elevados, voltassem ao normal. “Os ácidos graxos modularam a resposta inflamatória ao longo do processo de cicatrização, inicialmente ampliando a ação e a quantidade de neutrófilos e de citocinas [proteínas que facilitam a interação celular] e depois as reduzindo para os níveis normais”, comenta Elaine. Os estudos nesse campo explicam o efeito cicatrizante de óleo de plantas como a copaíba, com alto teor de ácidos oleico e linoleico, e o antigo hábito da medicina tradicional chinesa de tratar ferimentos com extrato de glândulas de grilos, ricas, agora se sabe, em ácido linoleico.

Um estudo feito em camundongos na Universidade Federal do Paraná (UFPR) em Curitiba reforçou a perspectiva de usar ácidos graxos – principalmente os insaturados – como um reforço contra o câncer. Luiz Claudio Fernandes e sua equipe verificaram que um tipo de tumor bastante agressivo, chamado tumor de Walker, cresceu bem menos nos animais que receberam uma dieta rica em ácidos graxos insaturados EPA e DHA do que nos animais que não ganharam nenhuma dose extra de lipídios. Segundo ele, nos animais do primeiro grupo a produção de um composto derivado dos ácidos graxos, a prostaglandina-3, que freia a multiplicação celular, intensificou-se, e o tumor cresceu menos. No outro grupo, outro composto, a prostaglandina-2, que favorece a multiplicação de células normais e tumorais, é que se intensificou. Fernandes notou também, nos camundongos tratados com lipídios ômega-3, uma menor caquexia, um dos efeitos do avanço do câncer, caracterizado pela perda de apetite e abatimento geral, em razão do consumo intenso de glicose pelos tumores.   

Ele acredita que o organismo humano pode apresentar rea­ções ao menos semelhantes. “Quando colocamos células de tumor humano de cólon, pulmão e próstata em um meio de cultura com ômega-3, a taxa de proliferação do tumor cai”, diz. “Os estudos em seres humanos ainda são poucos, mas, pelo que já vimos, os efeitos colaterais indesejados dos ácidos graxos são mínimos e se limitam a flatulência ou a desarranjos intestinais.” Na UFPR, o grupo de Anete Curte Ferraz verificou que o ômega-3 contribuiu para reduzir a depressão em pessoas com Parkinson ou depressão severa, de acordo com um estudo duplo-cego com 31 participantes publicado em 2008 na Journal of Affective Disorders. Em outro estudo, pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), da USP de Ribeirão Preto e da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC) concluíram que o ômega-3 pode proteger os neurônios do sistema nervoso central e reduzir a frequência das crises de epilepsia (ver Pesquisa Fapesp nº 169, de março de 2010). Na Finlândia, um teste com 33 mil mulheres indicou outra possível aplicação dos ácidos graxos insaturados ômega-3 e 6, complementados por vitamina D: reduzir os surtos psicóticos em pessoas com esquizofrenia.

Esses estudos reforçam a versatilidade dos ácidos graxos. Mas calma lá, nada de correr à farmácia e pedir ácidos graxos achando que esses compostos vão deixar a saúde como em seus tempos de criança. Os benefícios dependem não só do tipo como também da dosagem. “Mesmo ácidos graxos insaturados como o EPA e o DHA em doses altas, como nas dietas parenterais [aplicadas na corrente sanguínea de pessoas que não podem se alimentar por via oral], podem ser tóxicos para as células do sangue”, diz Maria Fernanda Cury Boaventura, da Unicsul. Em testes com voluntários saudáveis e com pessoas hospitalizadas, Maria Fernanda e outros pesquisadores da USP verificaram que o excesso de ácidos graxos no sangue – como ocorre em pessoas saudáveis nos momentos de jejum e com pessoas diabéticas ou obesas, não só em quem está hospitalizado e acabou de receber dieta parenteral – pode causar uma redução, ainda que modesta, no número de linfócitos, um tipo de célula de defesa.

O que já se fez pode servir de motivação para os profissionais da saúde buscarem tratamentos mais adequados para as pessoas sob seus cuidados. “Alguns hospitais já usam dietas à base de óleo de peixe, mas ainda não é o ideal”, diz Maria Fernanda. “Temos de especificar as dosagens e as composições das dietas de acordo com os pacientes. A dieta parenteral à base de óleo de soja, a mais adotada mundialmente, pode contribuir para abater as defesas do organismo – em uma palavra, pode ser imunossupressora –, o que pode ser ruim para a maioria das pessoas hospitalizadas, mas poderia ser indicada para pacientes transplantados, por exemplo.” Curi acrescenta: “Não sabemos ainda dizer quanto cada dieta deve conter de cada tipo de ácido graxo, mas já sabemos quais tipos não poderiam faltar e os que não poderiam aparecer em excesso. O importante são as combinações”. Outra razão para valorizar as combinações é que os compostos puros ainda são muito caros.

Bem antes do câncer Infecções e consumo excessivo de carne vermelha podem facilitar o surgimento de tumores

Episódios banais da vida como um herpes labial ou os sábados de comilança na churrascaria podem ter sérias consequências décadas mais tarde. Infecções causadas por vírus, bactérias ou parasitas, tanto quanto o consumo elevado de carnes vermelhas, podem favorecer o desenvolvimento de tumores, às vezes por mecanismos ainda não conhecidos. O virologista alemão Harald zur Hausen fez esse alerta com a autoridade de quem descobriu a ligação entre a infecção causada pelo papiloma vírus humano (HPV) e o câncer de colo de útero e, por essa razão, recebeu o Prêmio Nobel de Medicina em 2008. Sua apresentação marcou o início do funcionamento do Centro Internacional de Pesquisa e Ensino (Cipe) do Hospital do Câncer A. C. Camargo, em São Paulo, no dia 5 de agosto.

Zur Hausen reiterou a associação entre infecções e câncer. Os vírus causadores do herpes estão ligados a tumores de pele e outros; o HPV a câncer cervical, no ânus, nos genitais, na boca ou na faringe; o HIV, causador da Aids, a câncer de pele como o sarcoma de Kaposi; e os vírus das hepatites B ou C a câncer de fígado. A bactéria Helicobacter pylori pode causar úlcera e induzir a formação de tumores de estômago, enquanto a Mycobacteria tuberculosis, além da tuberculose, pode causar tumores em células de revestimento (epiteliais) ou de glândulas como a adrenal. Entre os vermes, Zur Hausen lembrou do Schistosoma haemotobium, causador da esquistossomose, principalmente na África, associado ao câncer de bexiga, e do Schistosoma mansoni, que provoca esquistossomose no Brasil e pode levar ao câncer retal.

Uma das razões pelas quais uma infecção pode favorecer a formação de tumores, ele explicou, é o fato de o material genético dos vírus interagir com genes das células humanas. Uma vez alterados, os genes podem mudar os mecanismos de duplicação ou de reparo do DNA e facilitar a proliferação de células anormais. Vírus, bactérias e parasitas podem também gerar inflamações crônicas, que desregulam as defesas do organismo.

“Aproximadamente 21% dos casos de câncer no mundo inteiro são causados por infecções”, disse Zur Hausen. Desse total, 71% poderiam ser evitados por meio de vacinas, antibióticos ou antivermífugos. No Brasil, 26% dos casos de câncer poderiam ser evitados por meio da prevenção de infecções, de acordo com um estudo recente do Instituto Nacional do Câncer (Inca).

Por sorte, a evolução de uma infecção para um câncer geralmente é lenta. Um câncer cervical aparece depois de 15 a 20 anos de o HPV ter se manifestado e o câncer de fígado depois de 30 a 60 anos após o início da hepatite B ou C. Uma exceção é o vírus Epstein-Barr, que pode acionar a formação de tumores na faringe em menos de um ano depois de o vírus ter se instalado no organismo. Inversamente, infecções podem às vezes evitar o câncer, como no caso da leucemia. “Os fatores de risco para leucemias na infância são infecções raras e status socioeconômico alto”, disse.

A alimentação também pode acelerar ou adiar o desenvolvimento de tumores. “Argentina, Uruguai, Nova Zelândia e Estados Unidos são os países que mais consomem carne vermelha e os que apresentam o maior número de casos de câncer colorretal, de mama e de pulmão em não fumantes”, comentou Zur Hausen, que expôs em gráficos e tabelas como a carne vermelha ou a carne industrializada ampliam a incidência de câncer e como o consumo de frutas e legumes a detém. A hipótese dele é que uma infecção causada por um vírus que ele chama de TT estaria diretamente relacionada ao câncer colorretal.

Nem tudo está claro. Segundo ele, cozinhar ou fritar carne vermelha pode liberar substâncias ainda pouco conhecidas que se combinam com compostos do organismo, formando moléculas que beneficiam os tumores. “A carne de frango frita ou grelhada parece não liberar esses compostos”, disse. “Existem suspeitas de que o leite de vaca pode transmitir agentes causadores de câncer da vaca para os seres humanos.” Mesmo assim, Zur Hausen não se tornou vegetariano. “Ainda como carne vermelha. Tenho 74 anos, estou na fase final de minha vida e sei dos meus riscos.”

Mensageira da morte Molécula direciona proteínas defeituosas para destruição

Listerina em células de levedura: papel na detecção de proteínas aberrantes

Uma dupla de jovens pesquisadores brasileiros radicados nos Estados Unidos descobriu que, sem uma determinada proteína, os seres eucariotas, como os fungos, as plantas e os animais (homem inclusive), não conseguem desempenhar uma função vital para sua sobrevivência: destruir proteínas que foram erroneamente produzidas por suas próprias células. Organismos desprovidos da pro­teína listerina perdem a capacidade de identificar alguns tipos de proteínas aberrantes recém-fabricadas e de eliminá-las por meio do sistema de controle de qualidade das células. A conclusão faz parte de um estudo publicado no dia 23 de setembro na revista científica Nature por Claudio Joazeiro, bioquímico de 42 anos que chefia um laboratório no Scripps Research Institute, de La Jolla (Califórnia), e Mario Bengtson, de 35 anos, que ali faz pós-doutorado. A ausência da listerina leva ao acúmulo de proteínas tóxicas nas células, cujo excesso pode estar implicado no aparecimento de doenças neurodegenerativas, como o Alzheimer e o Parkinson.

“Descobrimos quase por acaso o papel da listerina nesse processo”, diz Joazeiro, estudioso dos mecanismos envolvidos na regulação celular. Há alguns anos o brasileiro e o biólogo molecular Steve Kay, hoje na Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), haviam mostrado que camundongos com uma mutação no gene LISTER, responsável pela produção da proteína listerina, desenvolviam problemas nos neurônios motores da medula espinhal. Como esse tipo de desordem neurodegenerativa parece ser desencadeado pela ocorrência exagerada de proteínas defeituosas, Joazeiro e Bengtson resolveram averiguar se o gene, que é preservado em praticamente todos os organismos eucariotas, da levedura ao homem, não poderia ser importante para o bom funcionamento do processo de faxina celular. A hipótese estava correta. Conforme relatam no artigo da Nature, eles desligaram na levedura Saccharomyces cerevisiae um gene chamado LTN1 (equivalente ao LISTER) e viram que suas células eram incapazes de reconhecer e destruir algumas formas de proteínas aberrantes e acabavam morrendo. Sem a listerina, o controle de qualidade celular falhava. “Trabalhar com leveduras é barato e tem a vantagem de fornecer resultados com rapidez”, comenta Bengtson.

Os brasileiros descobriram não só o que faz a listerina, mas também como a proteína exerce seu papel de sentinela das células, de delatora da presença de proteínas defeituosas. Ela se liga aos ribossomos – a estrutura das células responsável pela síntese das proteínas a partir da informação genética fornecida pelo RNA mensageiro – e marca as proteínas defeituosas recém-fabricadas com uma espécie de etiqueta química da morte: moléculas de ubiquitina, uma família de proteínas fundamentais para o processo de regulação celular. As ubiquitinas receberam esse nome por serem ubíquas, por estarem presentes em praticamente todas as células de organismos eucariotas. Proteínas aberrantes (ou desnecessárias) que carregam esse selo químico da destruição são encaminhadas para o proteassoma, estruturas encarregadas de degradá-las e reduzi-las a cadeias químicas de uns poucos aminoácidos.

A listerina presente nos ribossomos cola as moléculas de ubiquitina numa forma específica de proteínas aberrantes: aquelas codificadas por RNA mensageiros que não apresentam o chamado códon de terminação. Um pouco de conhecimento de bioquímica ajuda a entender como ocorre esse tipo de defeito. As proteínas são formadas por uma cadeia de aminoácidos. A receita para a adição de cada aminoácido à cadeia é fornecida pelo códon, uma sequência de três bases nitrogenadas contida no RNA mensageiro. O último códon, necessário para completar a síntese de uma pro­teína, é chamado códon de terminação. “Ele diz ao ribossomo que a proteína sintetizada chegou ao fim”, explica Joazeiro. Na ausência desse códon, portanto, o ribossomo continua adicionando aminoácidos indevidamente até alcançar o final da fita do RNA mensageiro e se gera uma proteína aberrante que não pode ser corrigida pelos sistemas de controle de qualidade. Outra função exercida pelo códon de terminação é sinalizar ao ribossomo que está na hora de liberar a proteína e se separar do RNA mensageiro. “Quando não há esse códon, o RNA e a proteína ficam presos no ribossomo.” Para que não haja acúmulo de material tóxico nas células e para liberar ribossomos “empacados”, o sistema listerina-ubiquitina entra em ação e cola a etiqueta da morte na proteína defeituosa.

Há pelo menos 15 anos cientistas de vários laboratórios tentavam encontrar em seres eucariotas, aqueles dotados de células com um núcleo rodeado por uma membrana e com várias organelas, o mecanismo envolvido na identificação e eliminação de proteínas aberrantes desprovidas do códon de terminação. As buscas não davam em nada porque os pesquisadores estavam seguindo uma pista que parecia lógica e correta, mas era enganosa. Nas bactérias, organismos mais simples, procariotas (sem núcleo celular), já se sabia que uma molécula denominada tmRNA se ligava a ribossomos “entalados” com proteínas aberrantes e atuava como marcador da destruição dessas proteínas defeituosas. Durante um bom tempo, os bioquímicos procuraram nos seres eucariotas uma molécula equivalente ao tmRNA, que, imaginavam, também poderia ser a responsável por desempenhar essa mesma função. Mas a estratégia não deu certo. O sucesso só foi alcançado quando Joazeiro e Bengt­son raciocinaram de outra forma e resolveram estudar a proteína listerina.

ELA ou Alzheimer – Além de ser um avanço no conhecimento básico sobre um importante mecanismo envolvido no controle de qualidade das proteínas, a descoberta dos brasileiros pode ter implicações na área da pesquisa translacional, aquela que faz a ponte entre os achados da academia e o desenvolvimento de novos tratamentos e remédios. Em camundongos, a desativação do gene LISTER leva a distúrbio que causa sabidamente problemas neurodegenerativos. “Nossa ideia agora é tentar estabelecer a relação entre o problema verificado no camundongo e alguma doença neurodegenerativa do homem”, diz Bengtson. Ainda é cedo para tirar alguma conclusão, mas é possível especular. “Os sintomas motores e a perda de neurônios na coluna espinhal dos camundongos remeteriam à esclerose lateral amiotrófica (ELA) ou a doencas similares, enquanto o acúmulo da proteína Tau no cérebro dos animais poderia indicar Alzheimer”, opina Joazeiro.

A pesquisa translacional é um terreno conhecido dos brasileiros, especialmente de Joazeiro. Depois de ter se formado na graduação e ter feito mestrado no Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), esse baiano de nascimento fez doutorado na Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD) no início dos anos 1990. Desde então estabeleceu-se na cidade californiana, um polo de biotecnologia. Trabalhou primeiro no Instituto Salk, depois na Novartis Research Foundation (GNF) e agora está no Scripps, três centros que aliam pesquisa básica e aplicada. Bengtson faz parte de sua equipe há quatro anos. “Os dois são excelentes pesquisadores”, diz Mari Sogayar, professora titular do IQ-USP que orientou o mestrado de Joazeiro e o doutorado de Bengtson. “O Claudio sempre me deixou estupefata. Fez o mestrado em apenas um ano.”

Pesquisadores da Bioquímica decifram moléculas 'bem boladas' pela natureza

Pessoas que sofrem de hipertensão estão com a pressão arterial controlada graças a uma serpente bastante conhecida e temida no Brasil, a Bothrops jararaca. Foi um octapeptídio, proteína de baixo peso molecular do seu poderoso veneno, que serviu como modelo para a produção do Captopril, o medicamento hipotensor mais comercializado no mundo. “Esta proteína foi descoberta por um brasileiro, o professor Sergio Ferreira. A patente já venceu e hoje temos drogas similares, como as derivadas de enalapril e lisinopril, mas o modelo biológico é o mesmo”, afirma o professor Sérgio Marangoni, do Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp. 

Neurotoximas são isoladas e analisadas por pesquisadores

Marangoni recorre a este exemplo para demonstrar onde se pode chegar com pesquisas básicas como as realizadas no Laboratório de Química de Proteínas (Laquip), que ele coordena. Ali, o objetivo é isolar e caracterizar as estruturas de proteínas de interesse farmacológico e fisiológico a partir de modelos biológicos. “A natureza nos oferece modelos prontos da maquinaria molecular que permitiu a manutenção e perpetuação de espécies animais e vegetais. Nós as chamamos de moléculas ‘bem boladas’”. 

Segundo o docente, os estudos no Laquip envolvem principalmente venenos de serpentes e também de escorpiões e aranhas. Há entre 2.500 e 3.000 espécies de serpentes conhecidas, sendo aproximadamente 15% venenosas. Estas injetam um coquetel de proteínas e enzimas responsáveis pela imobilização, morte e digestão da presa. “O veneno representa um processo molecular muito complexo. Se o camundongo pudesse correr após a picada, a serpente teria dificuldades para sobreviver”. 

Neurotoxinas, assim são denominadas as proteínas do veneno que atuam na transmissão nervosa muscular (sinapse), paralisando os músculos bulbares, oculares e respiratórios, o que resulta em morte da presa. “Trata-se de uma paralisia flácida, pois outras proteínas agem para amolecer e dissolver a carne; com a ação apenas das neurotoxinas, ela ficaria rija, dificultando sua deglutição pela serpente”.

O papel das proteínas na atividade física

Existe a argumentação de que a proteína é utilizada apenas num grau limitado como combustível energético durante o exercício (apenas 5 a 10 % da energia total). Na verdade, ela são utilizadas para proporcionar os blocos formadores de aminoácidos para síntese tecidual, mas estudos demonstram que há aumento da concentração de uréia plasmatica, o que está acoplado a uma elevação dramática da excreção de nitrogênio no suor, evidenciando o aumento da utilização de proteína durante o exercício.

Esses estudos também mostram que a essa utilização é maior em estados de depleção de glicogênio. Isso enfatiza o papel importante dos carboidratos como poupadores de proteínas e demonstra a importância da manutenção desses estoques durante o exercício. A fase inicial de um programa de treinamento com exercícios impõe uma demanda maior de proteínas corporais em virtude da lesão muscular e das demandas metabólicas. Porém não se sabe se esse efeito é transitório ou se há aumento a longo prazo das necessidades preconizadas pelo RDA. 

COMO AS PROTEÍNAS SÃO UTILIZADAS

Certas proteínas não podem ser utilizadas prontamente para obtenção de energia. Esse processo envolve processos bioquimicos descritos a seguir:

Ciclo da alanina

Os aminácidos dentro do músculo são transformados em glutamato, e a seguir, em alanina. A alanina liberada pelos músculos ativos é transportada até o fígado, onde é desaminada (processo onde se retira da molécula o nitrogênio, restando o esqueleto de carbono).

O esqueleto de carbono restante é transformado em glicose (gliconeogêse) e a seguir, é lançado no sangue e transportado até os músculos ativos.

Os fragmentos de carbono provenientes dos aminoácidos que formam a alanina podem ser oxidados, a seguir, para a obtenção de energia dentro da célula muscular específica.

Após 4 horas de exercício contínuo de baixa intensidade, a produção hepática de glicose derivada da alanina pode ser responsável por 45% da glicose total liberada pelo fígado.

A energia derivada desse ciclo pode atender de 10 a 15% da necessidade total do exercício.