Adaptações fisiológicas de corais à exposição ao ar

Zonas entremarés são consideradas as mais difíceis fisiologicamente devido a constantes variações que ocorrem durante os ciclos das marés. Os principais fatores que sofrem essas mudanças são a temperatura, o oxigênio dissolvido e a salinidade, além da radiação ultravioleta, risco de dissecção devido a exposição ao ar e a ação das ondas.

A influência desses fatores em constante mudança induzem a produção de radicais livres, que afetam vários fatores dos organismos que vivem nas regiões entremarés. Além de induzir a peroxidação, processo que causa dano na membrana celular. Para contrabalancear a produção de radicais livres, esses organismos possuem uma eficiente capacidade antioxidante, responsável pela produção de enzimas antioxidantes. Esse estudo discute as adaptações fisiológicas desses organismos a exposição ao ar durante os períodos de maré baixa.

Os resultados mostraram que tanto a imersão (onde havia reoxigenação) quanto a emersão (momento de exposição ao ar) tiveram diferentes efeitos na expressão das proteínas HSP70/HSC70, no acúmulo de MDA (malondialdeído) e na atividade de várias enzimas antioxidativas. Houve um aumento significativo das proteínas HSP70/HSC70 durante a emersão, seguida de uma queda durante o período de imersão. Ao contrário dessas proteínas, os níveis de MDA eram quase zero durante a exposição ao ar, enquanto na imersão, os níveis se elevaram drasticamente.

A resposta das enzimas antioxidativas variou entre as enzimas. Durante a emersão, os níveis de GST subiram, enquanto na imersão, notou-se a diminuição da quantidade dessa enzima. Ao contrário da GST e da CAT, a atividade da SOD ficou estável durante a emersão e aumentou durante a imersão.

Os resultados sugerem que o conjunto HSC70/HSP70, CAT e GST fazem parte de uma resposta integrada durante os períodos de hipóxia e uma preparação para o período de reoxigenação, onde haveria dano as células por causa dos radicais livres produzidos durante a imersão. Essa adaptação faz com que os corais sobrevivam nesse ambiente entremarés durante os períodos de maré baixa. 

Rodrigo Carvalho 

Aluno de Biologia, UnB

Fonte:

T. Texeira e al. Coral physiological adaptations to air exposure: Heat shock and oxidative stress responses in Veretillum cynomorium. / Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 439 (2013) 35–41

Benefícios e malefícios dos Radicais Livres

Os radicais são bem conhecidos pelos efeitos negativos que causam no organismo, com o envelhecimento e várias doenças. Mas eles também trazem benefícios ao organismo, pois estão envolvidos na sinalização celular e apresentam um importante papel no sistema imunológico.

Por exemplo, o óxido nítrico, que é usado para a vasodilatação do endotélio, adesão e agregação plaquetária, regulação da pressão sanguínea basal, relaxamento do corpo cavernoso peniano humano, além de participar do aprendizado e memória no cérebro e mediar o relaxamento de vários esfíncteres no trato gastrointestinal.

Além disso, os radicais livres são importantes no processo de morte celular programada, a apoptose. Esse processo ocorre mediante a uma cascata de reações que necessitam de radicais livres para sua ativação.

Os radicais livres também são importantes na resposta imunológica, já que neutrófilos e macrófagos utilizam espécies reativas, como o peróxido de hidrogênio e o óxido nítrico, para destruir organismos englobados por eles.

A cicatrização ocorre devido a uma série de reações mediadas por vários compostos, entre eles, a prostaglandina, que é formada pela atuação do ácido araquidônico, que por sua vez é produzido mediante a participação de radicais livres.

Por outro lado, os radicais livres estão associados a várias doenças, como a catarata, diabetes, arterosclerose, asma, cancro, doenças reumatológicas e cardiovasculares e estão intimamente relacionados ao envelhecimento.

Rodrigo Carvalho

Aluno de Biologia, UnB

Fontes:

http://en.wikipedia.org/wiki/Radical_(chemistry)

http://www.rgnutri.com.br/sqv/patologias/rad-livres.php

http://www.infotius.com.br/2013/10/conheca-os-beneficios-e-os-maleficios.html

Morango: Uma fruta com benefícios

O morango é uma fruta que contém uma grande quantidade de nutrientes essenciais e fitoquímicos benéficos, sendo um alimento importante na dieta humana porque proporciona benefícios para a saúde humana, tais como a eliminação de toxinas no organismo, reforço no sistema imunológico, previne envelhecimento, etc.

Pesquisadores italianos e espanhóis realizaram um estudo num grupo de voluntários saudáveis que passaram a ingerir cerca de 500g de morangos frescos em suas dietas todos os dias durante um mês. Para o estudo foram realizados exames de sangue e de urina antes, durante e 15 dias após o consumo de morango.

Os resultados mostraram que ocorreu uma diminuição de 8,78%, 13,72% e 20,8% respectivamente nos níveis de colesterol, de LDL e de triglicerídios, além de não alterar o nível de HDL.

Outras observações feitas foi de que houve um aumento também nos níveis de biomarcadores antioxidantes após a dieta, e que as concentrações de alguns antioxidantes (tais como vitamina C e flavonoides) foram elevadas durante a dieta e depois retornaram ao valor basal após a dieta.

Com isso, nota-se que o morango é uma fruta bastante importante para o organismo humano e que deve estar presente na dieta de quem procura ter uma boa saúde.

Pedro Santiago

Estudante de Química - UnB

Referências

Alvarez-Suarez, J. M.; Giampieri, F.; Tulipani, S.; Casoli, T.; Di Stefano, G.; González-Paramás, A. M.; Santos-Buelga, C.; Busco, F.; Quiles J. L.; Cordero, M. D.; Bompadre, S.; Mezzetti, B.; Battinoa, M. - One-month strawberry-rich anthocyanin supplementation ameliorates cardiovascular risk, oxidative stress markers and platelet activation in humans - Journal of Nutritional Biochemistry (2014), 25, 289-294.

http://dieta-alimentar.blogspot.com.br/2013/08/beneficios-morangos-saude.html

Vitamina E

Outra vitamina com importante contribuição para a inibição de radicais livres no organismo é a Vitamina E. Este nutriente é responsável por acelerar a cicatrização de ferimentos, proteger de doenças crônicas (como Parkinson e Alzheimer), de câncer e de problemas cardiovasculares, além de ajudar na fertilidade masculina e feminina.

Ela pode ser encontrada principalmente em sementes oleaginosas, óleos vegetais, grãos inteiros e gérmen de trigo e vegetais verde-escuros. Além das fontes vegetais, a vitamina E pode ser encontrada na gema do ovo e também no fígado.

Por ser uma vitamina lipossolúvel, encontra-se na bicamada fosfolipídica das membranas celulares, protegendo as membranas do ataque dos radicais livres, ou seja, inibe a peroxidação lipídica das células.

A vitamina E é um composto tocoferol (que contém 4 isoformas, sendo a biologicamente ativa a α-tocoferol - a própria vitamina E). Este α-tocoferol, de estrutura representada abaixo, inibe a peroxidação lipídica ao doar um próton do seu grupo hidroxila aos radicais livres, sendo que a peroxidação lipídica das membranas acarreta em alterações na estrutura e permeabilidade da mesma. Além disso, tem-se a proteção associada das proteínas e das bases nitrogenadas do DNA, ou seja, a vitamina E contribui para a preservação do material genético.

Imagem 1 - estrutura do α-tocoferol.

Após a neutralização de radicais livres, o α-tocoferol se converte em um radical α-tocoferil, o qual não possui mais a ação antioxidativa. Para retornar a sua forma biologicamente importante, este radical precisa ser regenerado e este mecanismo é auxiliado pelo ácido ascórbico (ou seja, a vitamina E deve ser consumida conjuntamente com a vitamina C), pela enzima glutationa-redutase (antioxidante enzimático endógeno) e a coenzima Q10.

Nota-se que o sistema imunológico perde sua eficiência com o avançar da idade, sendo que foi observado que parte deste declínio é devido a deficiência de vitamina E no organismo, já que estudos baseados na suplementação de vitamina E na alimentação de pessoas mais velhas demonstrou uma resposta imunológica melhor.

Felipe Marques Nogueira

Estudante de Química - UnB

Referências bibliográficas:

CLARK, B.Vitamina E 'consumida diariamente' fortalece a imunidade do corredor. Disponível em: http://globoesporte.globo.com/eu-atleta/nutricao/guia/vitamina-e-consumida-diariamente-ajuda-adiar-o-envelhecimento-do-corpo.html

Vitamina E. Disponível em: http://www.corpoperfeito.com.br/ce/vitamina_e

Algumas funções dos Radicais Livres e a Radioterapia

A produção de RLs atua também em vias de sinalização de processos inflamatórios, cicatrizacionais, de hipertrofia muscular e de apoptose. A apoptose (morte celular autoprogramada) é capaz de eliminar células doentes e defeituosas por meio da produção de radicais livres que a ativam.

No que tange a hipertensão arterial, o radical peróxido nitrito promove uma proteção quando presente nas arteríolas. Esse radical possui a propriedade de estimular o relaxamento arteriolar através da dilatação dos vasos. Mas, quando esta presente em excesso nas arteríolas, esse componente relaxa excessivamente os vasos, diminuindo o sangue nos órgãos.

Os radicais livres servem como ativadores do processo inflamatório pois o estresse oxidativo inicia esse processo estimulando a permeabilidade vascular, através da liberação de mediadores e hormônios. Além disso, o aderimento, o trajeto e a quimiotaxia das células inflamatórias na vasculatura, também são coordenados pela produção de RLs de oxigênio.

Os radicais livres servem como ativadores do processo inflamatório pois o estresse oxidativo inicia esse processo estimulando a permeabilidade vascular, através da liberação de mediadores e hormônios. Fora a isso, o aderimento, o trajeto e a quimiotaxia das células inflamatórias na vasculatura, também são coordenados pela produção de RLs de oxigênio.

Ainda com relação à resposta imunológica, alguns dos glóbulos brancos secretam enzimas que quando expostas ao oxigênio são oxidadas e dão origem a radicais livres que são importantes no combate de corpos estranhos pois causam a destruição de agentes invasores.

Além disso, os radicais livres de oxigênio são importantes na sinalização intracelular de forma geral e, nesse papel, participam da regulação redox no interior das células do sistema imune.

A radioterapia consiste no uso de radiação nos tecidos tumorosos que provoca uma sequência cadencial de eventos: A radioterapia causa a lesão de moléculas vitais para as células no interior ou exterior das mesmas. A lesão dessas moléculas será realizada diretamente ou, indiretamente pela quebra de moléculas de H2O que provocará nas células a produção de RLs de oxigênio, que estão entre os RLs mais destrutivos. Esses RLs trarão lesões no DNA e RNA que serão muitas vezes fatais para que haja a destruição das células tumorais.

A sobrevivência de cada célula atingida variará de acordo com sua competência em se restaurar do dano gerado (diretamente ou não) pela radiação no DNA e RNA. Isso irá selecionar os efeitos  da radiação pois, em geral, as células doentes (tumorais) tem dificuldade de regeneração por terem sistemas de defesa contra esse RL menos eficientes.

Bruna Santos Ribeiro

Estudante de Biologia - UnB

Referências:

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-86502002000600011&script=sci_arttext

http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/1958

http://ruirodrigues.pt/RB/radbrt.html

Peroxidação lipídica e Sinalização Celular

A maioria dos radicais livres é muito reativa e subsiste por pouco tempo nas células por terem meia vida curta. O grande problema são os radicais derivados de oxigênio e de nitrogênio estão em constante formação dentro do corpo humano.

Um dos maiores danos do estresse oxidativo é peroxidação lipídica que atinge principalmente as membranas celulares, o que acarreta mudanças na estrutura e na permeabilidade das mesmas. Assim, há perda da seletividade e vazamento do conteúdo de organelas, provocando a morte celular precoce.
Nesse processo, os radicais livres derivados de oxigênio modificam os ácidos graxos poliinsaturados dos fosfolipídeos das membranas e permitem, dessa forma, a entrada desses radicais nas estruturas celulares.

A desintegração dos fosfolipídeos libera os ácidos graxos insaturados, resultando em: Mutações no DNA; Oxidação dos demais lipídeos insaturados; Formação de resíduos químicos; Alterações na matriz extracelular.

Mas, nem sempre os processos de lipoperoxidação são danosos, pois seus produtos são vitais na resposta inflamatória. E é importante lembrar que a peroxidação lipídica pode ocorrer por causa de outros fatores que não os radicais livres.

Os radicais regulam a sinalização celular, por meio de processos de oxidação/redução em proteínas que ativam vias de sinalização de hormônios, como as vias que regulam a atividade das enzimas antioxidantes e até mesmo as que controlam a expressão de alguns de genes, principalmente os mitocondriais.

Bruna Santos Ribeiro

Referências: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-42301997000100014
http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?pid=S0009-67252014000300017&script=sci_arttext

Vitamina C

Além dos sistemas de defesa endógenos, os antioxidantes exógenos são de grande importância e devem estar presente na alimentação diária de todos.

Dentre os antioxidantes exógenos, tem-se a vitamina C (ácido ascórbico) como a mais difundida pelo conhecimento comum. Sendo encontrada em frutas cítricas (como limão, laranja, maçã, etc.), como também em comprimidos efervescentes que auxiliam quem possui uma dieta precária desta vitamina ou utilizados por adeptos à ideia de que se evitará resfriados a partir daquele "refrigerante de laranja em comprimido".

A vitamina C é hidrossolúvel, ou seja, por estar presente no plasma sanguíneo, é responsável por inibir os radicais livres antes mesmo que estes cheguem à membrana celular, como reduzindo espécies reativas de oxigênio e de nitrogênio. Além disso, sua hidrossolubilidade permite que o excedente ingerido seja eliminado.

           

Imagem 1 - estrutura do ácido ascórbico.

O ácido ascórbico corresponde a uma forma oxidada da glicose, porém, devido à esta reação de oxidação ser catalisada pela enzima L-gulonolactona-oxidase, sendo que está ausente em seres humanos e por isso esta vitamina deve ser consumida em determinadas doses (que variam de pessoa pra pessoa). Sendo que é comprovado que altas doses de vitamina C (acima de 2g/dia por certo período inibe a ação de antioxidante, sendo que a vitamina C passa a ser um pró-oxidante).

Tabela 1 - ingestão recomendada de vitamica C (mg/dia)

No plasma, o ácido ascórbico é transportado na forma de ascorbato, sendo independente de um transportador para sua circulação em meio extracelular. Porém, no interior das células sanguíneas o ascorbato é transportado na forma de deidroascorbato, por questão de permeabilidade com a membrana, sendo que se retorna a forma de ascorbato depois de estar no interior das células.

Imagem 2 - mecanismo de oxidação do ascorbato.

A vitamina C pode aumentar a biodisponibilidade do ferro, já que o mantém em sua forma reduzida de Fe(II), estimulando sua absorção. Outra função desta vitamina também é como cofato de numerosas reações que requerem cobre e ferro como antioxidantes hidrossolúveis. Além disso, a vitamina C participa da hidroxilação do colágeno, da biossíntese da carnitina, de hormônios e aminoácidos.

Na época das grandes navegações, a doença conhecida como escorbuto (ou como "mal de Angola" devido à posição geográfica onde os surtos de sintomas começavam a afetar as tripulações), que é devida à falta de vitamina C no organismo. Esta doença foi endêmica nesta época devido à precariedade de frutas frescas nas navegações, onde a alimentação era baseada em biscoitos e carne seca. Os principais sintomas são a inflamação da gengiva, perda de dentes e sangramento.

Em 1746, o médico cirurgião da marinha britânica, James Lind, através de experiências clínicas, determinou a cura da doença com a ingestão de frutas cítricas, mas devido a dificuldade de transporte de frutas e verduras nas grandes navegações, substituíram as frutas por substâncias ácidas, por inferir que a necessidade estava em doses de acidez. Hoje, esta doença é raramente encontrada em países desenvolvidos, mas ainda pode ocorrer em casos de alcoolismo crônico.

Abaixo encontra-se uma tabela com o teor de vitamina C em cada alimento listado.

Tabela 2 - teor de vitamina C em alimentos.

Felipe Marques Nogueira

Estudante de Química - UnB

Referências bibliográficas:

VANNUCCHI, H.; ROCHA, M. M. Ácido ascórbico (Vitamina C). São Paulo: ILSI, 2012

Vitamina C. Disponível em: http://clinicaannaaslan.com.br/vitamina-c/