O cortisol e a memória

        O estresse agudo promove a liberação de glicocorticoides, entre os quais se destaca o cortisol. Esses glicocorticoides atuam no hipotálamo e na hipófise promovendo retroalimentação negativa. Todavia, áreas do sistema límbico, principalmente o hipocampo, estão envolvidas na regulação dos glicocorticoides. As respostas moduladas pelo glicocorticoides são fundamentais para a sobrevivência, mas a exposição a concentrações elevadas por tempo prolongado pode levar a riscos à saúde, incluindo diabetes, hipertensão, hiperlipidemia, hipercolesterolemia, doença arterial, amenorreia, prejuízo no crescimento e reparo de tecidos, e imunossupressão.¹
          A disfunção hipocampal e a deficiência no aprendizado espacial em ratos envelhecidos estão relacionados com níveis elevados de glicocorticoides. Tal raciocínio pode ser estendido para humanos, já que a exposição prolongada a altas concentrações de cortisol causa redução do volume hipocampal e prejuízo de memórias dependentes do hipocampo em relação a indivíduos com níveis normais de cortisol.¹
         

         A imagem acima mostra o hipocampo reduzido de pessoas com aumento agudo de cortisol (à direta) e pessoas com leve declínio de cortisol ao longo do tempo (à esquerda). Note que a redução do hipocampo (representado pelas setas) é visível a olho nu.
         Idosos com doença de Alzheimer apresentam elevados níveis de cortisol em consequência do dano neural na inibição do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, via hipocampo. No entanto, o aumento do cortisol nesse caso não é o bastante para provocar alterações significativas na memória operacional.²


Referências:

1. Lupien, S. J.; de Leon, M.; de Santi, S.; Convit, A.; Tarshish, C.; Nair, N. P. V.; Thakur, M.; McEwen, B. S.; Hauger, R. L.; Meaney, M. J. Cortisol levels during human aging predict hippocampal atrophy and memory deficits. Nature Neuroscience, v. 1, p. 69-73, 1998.
2. de Souza-Talarico, J. N.; Caramelli, P.; Nitrini, R.; Chaves, E. C. Effect of cortisol levels on working memory performance in elderly subjects with Alzheimer’s disease. Arquivos de Neuro-Psiquiatria, v. 66(3b), p. 619-624, 2008.

Telômeros: o tamanho da vida

Figura 1. Estrutura do telômero. Fonte: Revista Ciência Hoje, 2009.

     Os telômeros são fragmentos de material genético presentes nas extremidades dos cromossomos de eucariotos.¹ Consistem em complexos proteicos e fita de DNA que não formam códons e possui centenas de milhares de sequências TTAGGG. Devido a característica de síntese unidirecional da DNA polimerase, a cada divisão mitótica o telômero diminui.² Dessa maneira a presença de telômeros curtos representa um tempo de vida menor, já que o tamanho dos telômeros está relacionado com o envelhecimento celular.¹

     Há uma enzima do tipo transcriptase reversa chamada telomerase que adiciona novas sequências TTAGGG na extremidade do telômero.² Assim, células telomerase negativas apresentam telômeros muito curtos.¹ Vários estudos realizados nos últimos vinte anos mostram a relação entre o tamanho dos telômeros e a manifestação de doenças e seus agravos.²

     O tamanho dos telômeros associado com a idade pode ser influenciado por fatores de envelhecimento e de morte prematura, como o estresse psicológico, o tabagismo, o prejuízo cognitivo e a obesidade.¹ Desse modo, o tamanho dos telômeros carrega uma informação condensada sobre nossos hábitos de vida e até quando iremos viver.

Referências

1.    Vera, B.; de Jesus, B. B.; Foronda, M.; Flores, J. M.;  Blasco, M. A. The rate of increase of short telomeres predicts longevity in mammals. Cell Reports, v. 2(4), p. 732-737, 2012.

2.    Bojesen, S. E. Telomeres and human health. Journal of Internal Medicine, v. 274(5), p. 399-413, 2013.

Entendendo um pouco mais sobre a biossíntese da vitamina D

A vitamina D é uma vitamina lipossolúvel importante na absorção de cálcio e fosfato pelo organismo no intestino delgado. Ela possui duas grandes vias de entrada no organismo: a dieta [peixes gordos (como o atum, salmão e cavala), laticínios e gema de ovo] e a biossíntese na pele após exposição à luz solar. A deficiência de vitamina D ou a precária ação, são fatores cruciais no desenvolvimento de raquitismo e osteomalácia. ^1,2

O raquitismo é uma doença óssea, comum em crianças e caracterizada pela diminuição da mineralização da placa epifisária de crescimento e a osteomalácia é caracterizada pela diminuição da mineralização do osso cortical e trabecular, com acúmulo de tecido osteóide não mineralizado ou pouco mineralizado. Essas doenças estão relacionadas com a baixa ingestão de leite e derivados ou a ingestão de desnatados (por ser uma vitamina lipossolúvel, necessita da fração lipídica do leite para ser absorvida) e o baixo consumo de alimentos ricos em vitamina D, além do aumento do uso de bloqueadores solares, menor exposição aos raios de sol e baixas concentrações séricas de calcidiol [25(OH)D] em mães que estão amamentando. Entre as formas hereditárias, o raquitismo hipofosfatêmico dominante ligado ao X é o mais comum. ^2,3

No organismo a síntese da vitamina D é através do precursor, colesterol que se transforma 7-deidrocolesterol. Na pele ocorre a conversão do 7-deidrocolesterol em colecalciferol (vitamina D3 - inativa) em consequência da irradiação pelos raios solares ultravioletas (UV). A quantidade de vitamina D produzida é dependente do nível de pigmentação de melanina na pele e da duração da exposição à luz solar. Estima-se que 90-95% da vitamina D necessária para o organismo provêm desta fonte. O complemento de vitamina D é obtido através da dieta, fonte exógena.²

 A vitamina D3 é transportada pela circulação até o fígado através da sua ligação com a α1-globulina plasmática. Nos hepatócitos, ocorre a primeira etapa de ativação do colecalciferol que consiste em sua conversão em 25-hidroxivitamina D [25(OH)D], ou calcidiol, catalisada pela enzima 25-hidroxilase. Esse composto retorna a circulação e é convertido no rim (túbulo renal proximal) em 1,25-diidroxivitamina D [1,25(OH)2D], o calcitriol ou forma biologicamente ativa da vitamina D pela ação da enzima 1α-hidroxilase. Essa enzima é estimulada pelo paratormônio (PTH), inibida pela fosfatonina (FGF23) e, via feedback, pela 1,25(OH)2D. ^2,3

A 1,25(OH)2D atua sob receptores específicos para a manutenção dos níveis séricos de cálcio e fósforo através da absorção intestinal e reabsorção renal destas substâncias, além da mobilização do cálcio ósseo (juntamente com PTH). Na deficiência de vitamina D já se evidenciam as alterações histológicas clássicas da osteomalácia e raquitismo, com deficiente mineralização da matriz osteóide, além de aumentos acentuados dos níveis de PTH. Nesta situação, a hipocalcemia e a hipofosfatemia podem ser manifestadas. ^2,3,4

Referências

¹ Princípios de Bioquímica Lehninger.

² de Vasconcellos, A.D.,  et al., Formas incomuns de raquitismo na infância: relato de caso. Gaz. Med. Bahia, v. 80:1, p. 111-116, 2010.

³ Mechica, J. B., Raquitismo e Osteomalacia. Arq. Bras. Endocrinol. Metab., v. 43, n. 6, p. 457-466, 1999.

⁴ Barral, Barros e Araújo, Vitamina D: Uma Abordagem Molecular. Pesq. Bras. Odonto Ped. Clin. Integr., v. 7(3), p. 309-315, 2007.

Fatores antinutricionais de ocorrência natural em alimentos

Os alimentos são todas as substâncias utilizadas pelos seres humanos como fonte de energia para a realização de suas funções vitais. Além de serem nutritivos, os alimentos podem conter fatores antinutricionais, ou seja, compostos ou classe de compostos que, quando consumidos, reduzem o valor nutritivo dos alimentos, interferindo na digestibilidade, absorção ou na utilização de nutrientes.

Esses compostos, quando ingeridos em altas concentrações, podem levar a efeitos danosos à saúde, como por exemplo: diminuição da disponibilidade de aminoácidos essenciais e minerais, irritações e lesões da mucosa gastrintestinal.

Abaixo, estão listados alguns fatores antinutricionais de ocorrência natural:

1. Inibidores de proteases. Um exemplo desses inibidores é a aglutinina de soja, presente em leguminosas, cujos efeitos incluem danos nas vilosidades do intestino, o que leva a prejuízos nos processos de digestão, absorção e utilização de nutrientes. A redução da absorção de proteínas leva a uma diminuição no ganho de peso e no crescimento. A produção acentuada de enzimas pelo pâncreas (com o intuito de compensar a inibição delas pela aglutinina) gera uma sobrecarga e consequente hipertrofia neste órgão, o que prejudica seu desempenho. Além das leguminosas, esses inibidores podem ser encontrados em alimentos como cereais e tubérculos.

1. Oxalatos. Os oxalatos não são metabolizados pelos seres humanos, sendo excretados pela urina.  O consumo de oxalato de cálcio eleva o risco de desenvolvimento de cálculos renais, além de causar irritações na mucosa intestinal e interferir na absorção de cálcio, magnésio e zinco. Podem ser encontrados em vegetais folhosos, beterrabas, tomates, nozes, cacau.

1. Polifenóis. Neste grupo, cujos compostos são encontrados naturalmente em plantas, incluem-se os flavonóides, taninos, lignanas e derivados do ácido caféico. Alguns destes são considerados antioxidantes naturais com propriedades terapêuticas. Os taninos são antinutrientes por causarem efeitos adversos na digestibilidade de proteínas, carboidratos e minerais, diminuição da atividade de enzimas digestivas e danos à mucosa do sistema digestivo.

1. Nitritos e nitratos. Estes compostos são capazes de reagir com aminas, originando compostos n-nitrosos (nitrosaminas) tendo alto poder carcinogênico, teratogênico e mutagênico. Podem ser encontrados naturalmente em alimentos de origem vegetal (como verduras e raízes) ou animal, e na água por causa dos fertilizantes agrícolas utilizados.

1. Fitatos. São derivados de ácido fítico e possuem capacidade de formar ligações com íons divalentes, como o cálcio e magnésio, formando complexos solúveis resistentes à ação do trato intestinal, o que diminui a disponibilidade destes minerais. Podem, também, interagir com resíduos de proteínas inibindo enzimas digestivas.

1. Glicosídeos cianogênicos. São formados por ácido cianídrico (HCN) ligados a carboidratos, e são liberados após sua hidrólise. A mandioca, por exemplo, possui compostos ciânicos e enzimas e quando ocorre a ruptura da raiz, essas enzimas presentes degradam esses composto liberando HCN. A ingestão ou mesmo inalação de HCN representa perigos para a saúde, podendo levar a uma intoxicação e até mesmo um envenenamento. O cianeto, encontrado em alimentos ricos nesses glicosídeos, pode ser um forte inibidor da citocromo c oxidase, bloqueando a cadeia de transporte de elétrons do processo de respiração celular em ruminantes. Podem ser encontrados em leguminosas e raízes.

        Os fatores antinutricionais estão presentes em concentrações variáveis nos alimentos, e alguns procedimentos devem ser realizados para diminuição dos riscos associados à sua ingestão. Entre esses procedimentos, destacam-se: o tratamento térmico, que é uma técnica bastante eficaz para redução ou inativação desses compostos, adicão de água, maceração, trituração e tratamentos enzimáticos.

Referências

Benevides C.M.J. et al. Fatores Antinutricionais em Alimentos: Revisão, Segurança Alimentar e Nutricional, v. 18(2): 67-79, 2011.

Pequenos seres, grandes impactos

     Príons  são agentes  infecciosos  compostos  somente  por proteínas  e que possuem capacidade  de  auto­replicação,  modificando  o  metabolismo  celular  para  isso. Essas proteínas podem  surgir  no  organismo  através  da  ingestão  de  alimentos  infectados, mutação  de  genes, transplante  de  membranas  meníngeas  contaminadas  ou  através  da utilização  de  material cirúrgico contaminado.

      No  organismo  do  ser  humano,  os  príons  podem  ser  fortemente  influentes  causando as chamadas doenças priônicas, que são fatais. Um dos fatores que explica isso é a resistência de príons a processos rotineiros de descontaminação para vírus e bactérias.

     As  doenças  priônicas  são  neurodegenerativas,  dentre  elas  podemos  citar  a  doença de Creutzfeldt-­Jakob, a síndrome de Gerstmann-Sträussler-­Scheinker e a insônia familiar fatal. Além disso, estudos recentes registraram a influência de príons  sobre o risco do desenvolvimento da doença de Alzheimer.

     Um dos sintomas causados pela infecção de príon é demência, ataxia, insônia, paraplegia, entre  outros.  Apesar  de  cada  doença  ter  sua  etiologia  e  sintomas  característicos, alguns  são compartilhados.

Referências
González, T. R.; Jarque, M. V. Prion diseases. MEDISAN, v. 13 (1), p. 0­0, 2009.
Araujo, A. Q­C. Prionic diseases. Arquivos de Neuro­Psiquiatria, v.71 (9B), p. 731­737, 2013.
Caramelli,  P.  O  gene  da  proteína  priônica  na  doença  de  Alzheimer.  Arquivos  de  Neuro­ Psiquiatria, v. 71 (7), p. 423­427, 2013.
Lupi, O. Prionic disease: evaluation of the risks involved in using products of bovine origin. Anais Brasileiros de Dermatologia, v. 78 (1), p. 7­18, 2013.
Desenvolvimento de casos clínicos para aplicação no ensino de biologia celular e molecular para medicina. http://www.uff.br/gcm/GCM/atividades/lidia/prions.pdf.  Acessado  em  21  de  dezembro de 2013.

Existe um fator genético para a obesidade?

O aumento contínuo nas taxas de incidência de pessoas com excesso de peso nas últimas décadas fez com que a obesidade atingisse proporções epidêmicas e se tornasse alvo de pesquisas. Hoje sabe-se que esta é uma doença multifatorial, mas que existem fatores intrínsecos que se correlacionam com o sistema endócrino.^1,2,3

O tecido adiposo não é um tecido inerte, seu metabolismo é ativo e funciona como tecido endócrino produzindo adipocinas que levam a produção de leptina (LEP). A leptina é um hormônio peptídeo anorexígeno, considerado o eixo do complexo sistema de regulação do balanço energético do organismo. No contexto fisiológico de saciedade, a leptina alcança o cérebro e age nos receptores hipotalâmicos reduzindo o apetite e a síntese de lipídeo. Concomitantemente, a noradrenalina (hormônio do sistema nervoso autônomo) age nos adipócitos ativando β-oxidação e aumentando o número de termogenina na membrana mitocondrial interna, com o intuito de aumentar o gasto energético e gerar calor. Resumidamente, a regulação do peso corporal é esse efetivo contrabalanço entre ingestão energética e o seu gasto.¹

Segundo pesquisas, o gene OB está relacionado com a produção adequada da leptina, sendo que a homozigose recessiva (ob/ob) desse gene leva a fenótipos com sobrepeso quando comparados a homozigose dominante (OB/OB). O gene, com três éxons e dois íntrons, localiza-se no cromossomo 7q31.3. Possui, na região promotora, sítios como TATA box e elementos responsivos a proteínas ligadoras ao amplificador CCAAT/enhancer binding protein(C/EBP), elemento responsivo a glicocorticóides (GRE) e elemento responsivo ao AMPc (CRE). A proteína tem 167 aminoácidos (16 KDa). Vários tecidos, além do adiposo, expressam LEP, como placenta, adeno-hipófise. Entretanto a maior ou menor produção da leptina está diretamente relacionada à massa de tecido adiposo, pois os seus níveis circulantes estão mais diretamente relacionados à quantidade de seu RNAm neste tecido. Além desse fator genético para o sobrepeso, pode ocorrer também em pessoas obesas uma maior resistência dos receptores de leptina (OB-R), o que leva a um maior acúmulo de lipídeo.²

Acredita-se que a leptina esteja até mais relacionada a um mecanismo de proteção contra a adipotoxicidade provocada pelo excesso de triacilgliceróis no citosol em células que não são adipócitos. Células com excesso de gordura intracelular podem sofrer apoptose e há evidências experimentais que relacionam certas formas de diabetes mellitus com o aumento do conteúdo intracelular de lipídeos.⁴

Por mais que a síntese de leptina seja um fator importante para a regulação do peso corporal há também outros fatores que interferem na obesidade como as mudanças do perfil de atividade física da população e disseminação de atividades sedentárias, devido à modernização dos processos produtivos e o maior acesso à tecnologia.^3,4

Referências

¹  Nelson, D.L. ; Cox, M.M.; Princípios de Bioquímica de Lehninger, terceira edição, 2002.

² Alaniz, M.H.F.; et al;, O tecido adiposo como órgão endócrino: da teoria à prática, J. Pediatr. (Rio J.) vol.83 no.5 suppl.0 Porto Alegre Nov. 2007.

³ Sartorelli, D.S; Franco, J.F.; Tendências do diabetes mellitus no Brasil: o papel da transição nutricional; Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 19(Sup. 1):S29-S36, 2003.

⁴ Júnior, J.D. ; Pedrosa, R.G.; Tirapegui, J.; Aspectos atuais da regulação do peso corporal: ação da leptina no desequilíbrio energético, Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 40, n. 3, jul./set., 2004.

O poder da cafeína

     O café é uma das bebidas mais consumidas no mundo, especialmente por estudantes que estão desesperados com a matéria que precisa ser estudada. O problema é que muitos não sabem os males que o excesso de café pode causar quando consumido por certo tempo.

    Estudos mostram que o café pode ter efeitos surpreendentes sobre o organismo, tanto bons quanto ruins. Recém-nascidos de mães que consumiam café com mais frequência são, geralmente, um pouco mais leves que os de mães que não consomem tanto café. Além disso, também há registros de retardo no crescimento intra-uterino. Mas nada que seja alarmante...
   A cafeína mostrou-se indiferente na oxidação de lipídeos em adolescentes do sexo masculino. Quando comparados, após certo tempo de exercício, não se notou diferença nesse quesito, porém os jovens que ingeriram bebidas descafeinadas permaneceram menos tempo realizando exercícios em comparação com os que ingeriram cafeína, apesar de não ser significante.

    Outro estudo associando a cafeína ao cigarro mostrou que essa dupla interfere no processo de reparação óssea em ratos que receberam implantes de hidroxiapatita densa. Além disso, já se tem dados de que o café prejudica a absorção de ferro e cálcio.
  Contudo, há comprovação de que o café é benéfico, pois melhora a memória, diminui fatores de risco para o diabetes mellitus tipo 2 e doenças hepáticas, além de prevenir doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson.

Referências
1.Santos, I. S.; Victora, C. G.; Huttly, S.; Morris, S. Consumo de cafeína na gravidez e desfechos 
perinatais. Cadernos de Saúde Pública; 14(3): 523-530, 1998.
2.BrunettoI, D.; RibeiroII, J. L.; FayhIII, A. P. T. Efeitos do consumo agudo de cafeína sobre 
parâmetros metabólicos e de desempenho em indivíduos do sexo masculino. Revista Brasileira de 
Medicina do Esporte; 16(3): 171-175, 2010.
3.Andrade, A. R.; Sant'Ana, D. C. M.; Mendes Junior, J. A.; Moreira, M.; Pires, G. C.; Santos, M. P.; 
Fernandes, G. J. M.; Nakagaki, W. R.; Garcia, J. A. D.; Lima, C. C.; Soares, E. A. Os efeitos do cigarro 
e do consumo de café sobre a formação óssea e a integração óssea de implantes de hidroxiapatita. 
Brazilian Journal of Biology; 73(1): 173-177, 2013.
4.Prada, R.; Mayrene, D. Coffee, Caffeine vs. health review of the effects of coffee consumption in 
health. Revista Universidad y Salud; 12(1): 156-167, 2010.