Membrana celular
(ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)
Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.
Constituição química da membrana plasmática
Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.
A organização molecular da membrana plasmática
Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.
O modelo do mosaico fluído
A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.
Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.
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terça-feira, 30 de agosto de 2011
Membranas!
Membrana plasmática é uma película finíssima e muito frágil composta, principalmente, por fosfolipídios e proteínas. Ela tem importantes funções na célula, e uma delas é isolar a célula do meio externo. Seu tamanho é tão pequeno que se a célula fosse aumentada ao tamanho de uma laranja, a membrana seria mais fina do que uma folha de papel de seda. Água, substâncias nutritivas e gás oxigênio são capazes de entrar com facilidade através da membrana, que permite a saída de gás carbônico e de resíduos produzidos dentro da célula.
*
A membrana é capaz de atrair substâncias úteis
*
e de dificultar a entrada de substâncias indesejáveis.
Exercendo assim um rigoroso controle no trânsito através das fronteiras da célula. É comum compará-la a um "portão" por suas funções e a um saco plástico pela sua aparência.
As membranas possuem de 6 a 9 nm de espessura. São flexíveis e fluídas. É formada de lipídios, glicídios e protídios (que podem ser esféricos ou integrais).
*
São permeáveis à água
*
e impermeáveis a íons (Na, K, H,...) e à moléculas polares não carregadas (glicídios).
*
São permeáveis à substâncias liposolúveis.
Os poros ou canais das membranas são "folhas" na membrana constituídas por proteínas ou por moléculas lipídicas. Permitem a passagem de moléculas pequenas cujo diâmetro seja inferior ao diâmetro do poro. Os poros têm diâmetro variável apresentando um valor médio de 0,8 nm. Esses canais podem ter carga positiva, negativa ou serem destituídos de cargas. Os canais com carga positiva facilitam a passagem de moléculas negativas e vice-versa.
*
Davison-Danielli: dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para dentro e extremidades hidrofílicas voltadas para proteínas globulares.
*
Unitária de Robertson: idêntico ao anterior, com diferença que as proteínas estariam estendidas sobre a membrana e que haviam proteínas que ocupavam espaços vazios entre lipídios.
*
Mosaico Fluído (Singer e Nicholson): dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Participam da composição proteínas (integrais ou esféricas) e glicídios ligados às proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios). A membrana que envolve as células delimita o espaço ocupado pelos constituintes da célula, sua função principal é filtragem de substâncias requeridas pelo metabolismos celular. A permeabilidade proposta pela membrana não é apenas de ordem mecânica pois podemos observar que:
*
certas partículas de substâncias "grande" passam pela membrana
*
e que outras de tamanho reduzido são rejeitadas.
A membrana possui grande capacidade seletiva possibilitando apenas a passagem de substâncias "úteis", buscando sempre o equilíbrio de cargas elétricas e químicas. As membranas também possuem diversas facetas e entre elas está na capacidade de desenvolver vilos, aumentando assim, sua superfície de absorção.
Constituição da membrana
Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias.
A membrana apresenta duas regiões distintas:
*
uma polar (carregada eletricamente)
*
e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).
Propriedades e constituição química da membrana
A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.
Estrutura da membrana
Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.
As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.
Funções da membrana
*
A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula,
*
mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias.
*
Ela seleciona o que entra e sai da célula,
*
ajuda a manter o formato celular,
*
ajuda a locomoção
*
e muito mais.
As diferenciações da membrana plasmática
Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.
*
a) Microvilosidades - São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.
*
b) Desmossomos - São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
*
c) Interdigitações - Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas. enominada também membrana plasmática ou citoplasmática, representa o limite da célula com o exterior e constitui um lugar ativo de intercâmbios seletivos entre o ambiente exterior e o citoplasma. A membrana plasmática é composta por um duplo estrato de lípidos e proteínas que, do exterior ao interior se acham assim dispostos:
*
um estrato (uma camada) ou capa protéica, em contato com o ambiente exterior,
*
um estrato lipídico,
*
e outro estrato protéico limitando com o citoplasma.
Os dois estratos protéicos, de 25 Å (Angstrõm) de diâmetro, são responsáveis pela elasticidade, resistência e hidrofila da membrana plasmática. O estrato lípido de 30 Å de diâmetro constitui o esqueleto principal. Em algumas células, a membrana plasmática apresenta, em correspondência a própria superfície, uma série de modificações estruturais consideradas como estruturas especializadas da porção livre ou da parede contígua em relação aos processos fisiológicos de absorção, secreção, etc.
A membrana plasmática cumpre uma vasta gama de funções.
*
A primeira, do ponto de vista da própria célula é que ela dá individualidade a cada célula, definindo meios intra e extra celular.
*
Ela forma ambientes únicos e especializados, cuja composição e concentração molecular são conseqüência de sua permeabilidade seletiva e dos diversos meios de comunicação com o meio extracelular.
Além de delimitar o ambiente celular, compartimentalizando moléculas, a membrana plasmática representa o primeiro elo de contato entre os meios intra e extracelular, transduzindo informações para o interior da célula e permitindo que ela responda a estímulos externos que podem, inclusive, influenciar no cumprimento de suas funções biológicas.
Também nas interações célula-célula e célula-matriz extracelular a membrana plasmática participa de forma decisiva.
É, por exemplo, através de componentes da membrana que células semelhantes podem se reconhecer para, agrupando-se, formar tecidos.
A manutenção da individualidade celular, assim como o bom desempenho das outras funções da membrana, requerem uma combinação particular de características estruturais da membrana plasmática:
ao mesmo tempo que a membrana precisa formar um limite “estável”,
ela precisa também ser dinâmica e flexível.
A combinação destas características é possível devido à sua composição química.
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A membrana é capaz de atrair substâncias úteis
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e de dificultar a entrada de substâncias indesejáveis.
Exercendo assim um rigoroso controle no trânsito através das fronteiras da célula. É comum compará-la a um "portão" por suas funções e a um saco plástico pela sua aparência.
As membranas possuem de 6 a 9 nm de espessura. São flexíveis e fluídas. É formada de lipídios, glicídios e protídios (que podem ser esféricos ou integrais).
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São permeáveis à água
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e impermeáveis a íons (Na, K, H,...) e à moléculas polares não carregadas (glicídios).
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São permeáveis à substâncias liposolúveis.
Os poros ou canais das membranas são "folhas" na membrana constituídas por proteínas ou por moléculas lipídicas. Permitem a passagem de moléculas pequenas cujo diâmetro seja inferior ao diâmetro do poro. Os poros têm diâmetro variável apresentando um valor médio de 0,8 nm. Esses canais podem ter carga positiva, negativa ou serem destituídos de cargas. Os canais com carga positiva facilitam a passagem de moléculas negativas e vice-versa.
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Davison-Danielli: dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para dentro e extremidades hidrofílicas voltadas para proteínas globulares.
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Unitária de Robertson: idêntico ao anterior, com diferença que as proteínas estariam estendidas sobre a membrana e que haviam proteínas que ocupavam espaços vazios entre lipídios.
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Mosaico Fluído (Singer e Nicholson): dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Participam da composição proteínas (integrais ou esféricas) e glicídios ligados às proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios). A membrana que envolve as células delimita o espaço ocupado pelos constituintes da célula, sua função principal é filtragem de substâncias requeridas pelo metabolismos celular. A permeabilidade proposta pela membrana não é apenas de ordem mecânica pois podemos observar que:
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certas partículas de substâncias "grande" passam pela membrana
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e que outras de tamanho reduzido são rejeitadas.
A membrana possui grande capacidade seletiva possibilitando apenas a passagem de substâncias "úteis", buscando sempre o equilíbrio de cargas elétricas e químicas. As membranas também possuem diversas facetas e entre elas está na capacidade de desenvolver vilos, aumentando assim, sua superfície de absorção.
Constituição da membrana
Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias.
A membrana apresenta duas regiões distintas:
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uma polar (carregada eletricamente)
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e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).
Propriedades e constituição química da membrana
A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.
Estrutura da membrana
Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.
As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.
Funções da membrana
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A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula,
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mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias.
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Ela seleciona o que entra e sai da célula,
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ajuda a manter o formato celular,
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ajuda a locomoção
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e muito mais.
As diferenciações da membrana plasmática
Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.
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a) Microvilosidades - São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.
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b) Desmossomos - São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
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c) Interdigitações - Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas. enominada também membrana plasmática ou citoplasmática, representa o limite da célula com o exterior e constitui um lugar ativo de intercâmbios seletivos entre o ambiente exterior e o citoplasma. A membrana plasmática é composta por um duplo estrato de lípidos e proteínas que, do exterior ao interior se acham assim dispostos:
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um estrato (uma camada) ou capa protéica, em contato com o ambiente exterior,
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um estrato lipídico,
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e outro estrato protéico limitando com o citoplasma.
Os dois estratos protéicos, de 25 Å (Angstrõm) de diâmetro, são responsáveis pela elasticidade, resistência e hidrofila da membrana plasmática. O estrato lípido de 30 Å de diâmetro constitui o esqueleto principal. Em algumas células, a membrana plasmática apresenta, em correspondência a própria superfície, uma série de modificações estruturais consideradas como estruturas especializadas da porção livre ou da parede contígua em relação aos processos fisiológicos de absorção, secreção, etc.
A membrana plasmática cumpre uma vasta gama de funções.
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A primeira, do ponto de vista da própria célula é que ela dá individualidade a cada célula, definindo meios intra e extra celular.
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Ela forma ambientes únicos e especializados, cuja composição e concentração molecular são conseqüência de sua permeabilidade seletiva e dos diversos meios de comunicação com o meio extracelular.
Além de delimitar o ambiente celular, compartimentalizando moléculas, a membrana plasmática representa o primeiro elo de contato entre os meios intra e extracelular, transduzindo informações para o interior da célula e permitindo que ela responda a estímulos externos que podem, inclusive, influenciar no cumprimento de suas funções biológicas.
Também nas interações célula-célula e célula-matriz extracelular a membrana plasmática participa de forma decisiva.
É, por exemplo, através de componentes da membrana que células semelhantes podem se reconhecer para, agrupando-se, formar tecidos.
A manutenção da individualidade celular, assim como o bom desempenho das outras funções da membrana, requerem uma combinação particular de características estruturais da membrana plasmática:
ao mesmo tempo que a membrana precisa formar um limite “estável”,
ela precisa também ser dinâmica e flexível.
A combinação destas características é possível devido à sua composição química.
quarta-feira, 29 de junho de 2011
gorduras trans
Efeitos das gorduras trans no cérebro
Em uma pesquisa inédita na literatura mundial, cientistas da Unicamp descobriram que as gorduras trans afetam diretamente o cérebro, podendo levar ao descontrole no ato de comer e à obesidade.
A pesquisa indica que as dietas ricas em gorduras saturadas, como as presentes nas carnes bovina e suína, promovem a lesão de uma região do cérebro chamada hipotálamo, responsável pelo controle da fome e do gasto energético. Algumas pessoas, quando expostas a dietas hipercalóricas, perdem gradativamente este controle neural e passam a consumir mais calorias do que gastam, tornando-se obesas com o decorrer do tempo.
Esta descrição de uma lesão neurológica induzida por fatores nutricionais, levando ao desenvolvimento da obesidade, é inédita na literatura médica.
Valor energético dos alimentos
Os resultados obtidos por Marciane Milanski, referente à primeira parte da pesquisa, foram publicados em janeiro deste ano na conceituada revista Journal of Neuroscience, enquanto o trabalho de Juliana Moraes já está submetido para publicação. Elas tiveram a orientação do professor Licio Velloso.
"É sabido que quem ingere muita gordura ganha peso, mas acreditava-se, até alguns anos atrás, que a obesidade se devia ao valor energético do alimento, apesar das evidências de que esta não era a única causa. Afinal, entre os indivíduos que consomem dietas ricas em gordura, há os que engordam e outros que não. Por isso, buscamos em modelos animais outras explicações para a gênese da doença", explica o professor Velloso
Perda de função do hipotálamo
Se, uma vez inflamado, o hipotálamo perde parte de suas funções e permite que ocorra um desequilíbrio entre ingestão de alimentos e gasto de energia na forma de termogênese, Licio Velloso acrescenta que a exposição aos ácidos graxos saturados, quando prolongada, pode levar à morte de neurônios - processo chamado de apoptose. "A perda de neurônios com função central no controle do peso pode selar o destino do indivíduo, que passa a conviver com uma dificuldade cada vez maior de controlar sua fome".
A perda definitiva destes neurônios do hipotálamo, na opinião do professor da Unicamp, deve explicar por que pessoas obesas que se submetem a dietas rigorosas, ainda que consigam emagrecer nas primeiras semanas, voltam a engordar. "Hoje podemos afirmar que gorduras saturadas contribuem para o ganho de peso não apenas por seu valor calórico, mas também por causa de propriedades moleculares que esses nutrientes possuem. O efeito depende da carga genética de cada indivíduo. Nos experimentos, vimos que animais com predisposição à obesidade perdem mais neurônios".
Foco no TLR4
Para investigar os efeitos de dietas hiperlipídicas no hipotálamo, Marciane Milanski testou em animais de laboratório três tipos de gorduras comuns na mesa do brasileiro: um grupo de animais foi alimentado com ácidos graxos presentes no óleo de soja, outro com ácidos graxos de gorduras de origem animal, e um terceiro com gordura monoinsaturada do azeite de oliva. "Vimos que a dieta rica em gordura animal é a que mais influencia para o desequilíbrio entre o que uma pessoa come e o que ela gasta de energia".
A pesquisadora focou seu estudo no TLR4, um receptor do sistema imune inato que nos protege de infecções primárias ao provocar uma inflamação que sinaliza à célula sobre uma bactéria invasora a ser combatida. "A literatura mostra que ácidos graxos saturados ativam o TLR4 para desenvolver diabetes e obesidade, mas em tecidos periféricos. Fui investigar se este receptor estava presente também no sistema nervoso central, se era ativado e por qual tipo de gordura".
Marciane Milanski explica que o TLR4, quando ativado, produz citocinas que causam inflamação no hipotálamo, o que interfere com a sinalização dos hormônios responsáveis pelo controle da fome e do gasto energético. Ela acrescenta que qualquer perturbação nesta região delicada do cérebro pode fazer com que o indivíduo sinta uma fome intensa ou, ao contrário, nenhuma fome. "Concluímos que nos animais que receberam dieta saturada este prejuízo na sinalização foi praticamente irreversível".
Ação protetora do azeite de oliva
A autora da tese concluiu, também, que a gordura do azeite de oliva exerce uma ação protetora, depois de comparar animais assim alimentados com os de grupos que receberam uma dieta controle (com apenas 10% de gordura) e uma dieta rica em gordura animal. "Não registramos diferenças no ganho de peso ou na quantidade de alimento ingerido durante o período de dieta hiperlipídica. No entanto, quando voltamos à dieta normal, o grupo alimentado com gordura saturada continuou ganhando peso, enquanto o outro, que consumiu gordura de azeite, passou a perder peso, até mais do que o grupo controle".
Morte de neurônios
Juliana Moraes, por sua vez, baseou seu trabalho no conhecimento já existente sobre o papel inflamatório dos ácidos graxos e em um estudo anterior feito no Laboratório de Sinalização Celular. Este estudo mostrou que animais submetidos a dietas ricas em gordura saturada produziam várias citocinas pró-inflamatórias no sistema nervoso central, onde o número de neurônios era diminuído. "Pesquisei se ocorria o mesmo no hipotálamo, justamente o sítio que controla a fome e a termogênese".
A pesquisadora abre parênteses para explicar que a perda de neurônios pode estar associada a um processo denominado "morte celular programada", a apoptose, que é benéfica para o desenvolvimento do organismo. "Por exemplo: sem apoptose, os humanos teriam membranas entre os dedos. Mas, quando muito intensa, e ocorrendo em locais errados, ela passa a ser prejudicial, podendo gerar inclusive algumas doenças neurodegenerativas".
A autora da tese observou que os animais com dieta hiperlipídica apresentavam, de fato, processos de indução de morte celular, e especificamente de neurônios do hipotálamo, quadro não registrado em animais alimentados com ração normal. "Depois da ingestão por certo tempo de ácidos graxos saturados em excesso, ocorre a ativação do TLR4 de forma exacerbada, levando a uma sinalização que culmina em apoptose. Há uma inflamação altíssima, com a morte de neurônios-chaves no controle da fome. Como o neurônio tem pouquíssimas chances de se regenerar, sua função é perdida".
Entretanto, segundo Juliana Moraes, caso a exposição à alimentação hiperlipídica continue indefinidamente, o próprio TLR4 apresenta um mecanismo de autocontrole em que sua sinalização é atenuada. "O hipotálamo continua inflamado, gerando perturbações no equilíbrio do seu funcionamento, mas trata-se de uma inflamação protetora, já que a apoptose é diminuída e os neurônios deixam de morrer. De qualquer forma, muitos neurônios já foram perdidos".
Mecanismos que levam à obesidade
Na opinião do professor Licio Velloso, as pesquisas feitas por Marciane Milanski e Juliana Moraes elucidam aspectos importantes para a compreensão dos mecanismos que levam ao desenvolvimento da obesidade, contribuindo com futuras pesquisas que ajudem a conter a doença, já considerada um dos principais problemas de saúde pública no mundo. "Mais de 300 milhões de pessoas são obesas e este número deve aumentar substancialmente nas próximas décadas, de acordo com projeções da Organização Mundial de Saúde".
O professor adianta que o Laboratório de Sinalização Celular está recebendo novos alunos para seguir nesta linha de pesquisa. Uma possibilidade é identificar a carga genética que faz com que um indivíduo, ao ingerir uma dieta rica em ácidos graxos saturados, apresente maior chance de perder neurônios do hipotálamo e tornar-se obeso, enquanto um outro se mantém protegido deste risco, ainda que também abuse da gordura. "No futuro, um teste poderia apontar a predisposição à obesidade ainda na infância, sugerindo aos pais que mantenham a criança afastada de determinado tipo de alimento".
Velloso observa que uma das pesquisas realizadas sob sua orientação descreve, justamente, o papel dos ácidos graxos saturados para a obesidade. "A picanha não possui apenas um tipo de gordura, são várias misturadas, com 16 e 18 carbonos. E o estudo constatou que as gorduras saturadas de cadeia longa (com mais carbonos), muito presentes nas carnes bovina e suína, são as mais inflamatórias".
Outro objeto de pesquisa seria saber se o processo de morte de neurônios no hipotálamo, desencadeado pela ativação exacerbada do TLR4, é de alguma forma reversível. "Veja que, até pouco tempo, dizia-se que perder um neurônio era perdê-lo para sempre. Hoje, no entanto, já se fala em regeneração do neurônio, o que é algo complexo, mas possível. A terapia de células-tronco pode ser um caminho para reverter o desenvolvimento da obesidade".
Em uma pesquisa inédita na literatura mundial, cientistas da Unicamp descobriram que as gorduras trans afetam diretamente o cérebro, podendo levar ao descontrole no ato de comer e à obesidade.
A pesquisa indica que as dietas ricas em gorduras saturadas, como as presentes nas carnes bovina e suína, promovem a lesão de uma região do cérebro chamada hipotálamo, responsável pelo controle da fome e do gasto energético. Algumas pessoas, quando expostas a dietas hipercalóricas, perdem gradativamente este controle neural e passam a consumir mais calorias do que gastam, tornando-se obesas com o decorrer do tempo.
Esta descrição de uma lesão neurológica induzida por fatores nutricionais, levando ao desenvolvimento da obesidade, é inédita na literatura médica.
Valor energético dos alimentos
Os resultados obtidos por Marciane Milanski, referente à primeira parte da pesquisa, foram publicados em janeiro deste ano na conceituada revista Journal of Neuroscience, enquanto o trabalho de Juliana Moraes já está submetido para publicação. Elas tiveram a orientação do professor Licio Velloso.
"É sabido que quem ingere muita gordura ganha peso, mas acreditava-se, até alguns anos atrás, que a obesidade se devia ao valor energético do alimento, apesar das evidências de que esta não era a única causa. Afinal, entre os indivíduos que consomem dietas ricas em gordura, há os que engordam e outros que não. Por isso, buscamos em modelos animais outras explicações para a gênese da doença", explica o professor Velloso
Perda de função do hipotálamo
Se, uma vez inflamado, o hipotálamo perde parte de suas funções e permite que ocorra um desequilíbrio entre ingestão de alimentos e gasto de energia na forma de termogênese, Licio Velloso acrescenta que a exposição aos ácidos graxos saturados, quando prolongada, pode levar à morte de neurônios - processo chamado de apoptose. "A perda de neurônios com função central no controle do peso pode selar o destino do indivíduo, que passa a conviver com uma dificuldade cada vez maior de controlar sua fome".
A perda definitiva destes neurônios do hipotálamo, na opinião do professor da Unicamp, deve explicar por que pessoas obesas que se submetem a dietas rigorosas, ainda que consigam emagrecer nas primeiras semanas, voltam a engordar. "Hoje podemos afirmar que gorduras saturadas contribuem para o ganho de peso não apenas por seu valor calórico, mas também por causa de propriedades moleculares que esses nutrientes possuem. O efeito depende da carga genética de cada indivíduo. Nos experimentos, vimos que animais com predisposição à obesidade perdem mais neurônios".
Foco no TLR4
Para investigar os efeitos de dietas hiperlipídicas no hipotálamo, Marciane Milanski testou em animais de laboratório três tipos de gorduras comuns na mesa do brasileiro: um grupo de animais foi alimentado com ácidos graxos presentes no óleo de soja, outro com ácidos graxos de gorduras de origem animal, e um terceiro com gordura monoinsaturada do azeite de oliva. "Vimos que a dieta rica em gordura animal é a que mais influencia para o desequilíbrio entre o que uma pessoa come e o que ela gasta de energia".
A pesquisadora focou seu estudo no TLR4, um receptor do sistema imune inato que nos protege de infecções primárias ao provocar uma inflamação que sinaliza à célula sobre uma bactéria invasora a ser combatida. "A literatura mostra que ácidos graxos saturados ativam o TLR4 para desenvolver diabetes e obesidade, mas em tecidos periféricos. Fui investigar se este receptor estava presente também no sistema nervoso central, se era ativado e por qual tipo de gordura".
Marciane Milanski explica que o TLR4, quando ativado, produz citocinas que causam inflamação no hipotálamo, o que interfere com a sinalização dos hormônios responsáveis pelo controle da fome e do gasto energético. Ela acrescenta que qualquer perturbação nesta região delicada do cérebro pode fazer com que o indivíduo sinta uma fome intensa ou, ao contrário, nenhuma fome. "Concluímos que nos animais que receberam dieta saturada este prejuízo na sinalização foi praticamente irreversível".
Ação protetora do azeite de oliva
A autora da tese concluiu, também, que a gordura do azeite de oliva exerce uma ação protetora, depois de comparar animais assim alimentados com os de grupos que receberam uma dieta controle (com apenas 10% de gordura) e uma dieta rica em gordura animal. "Não registramos diferenças no ganho de peso ou na quantidade de alimento ingerido durante o período de dieta hiperlipídica. No entanto, quando voltamos à dieta normal, o grupo alimentado com gordura saturada continuou ganhando peso, enquanto o outro, que consumiu gordura de azeite, passou a perder peso, até mais do que o grupo controle".
Morte de neurônios
Juliana Moraes, por sua vez, baseou seu trabalho no conhecimento já existente sobre o papel inflamatório dos ácidos graxos e em um estudo anterior feito no Laboratório de Sinalização Celular. Este estudo mostrou que animais submetidos a dietas ricas em gordura saturada produziam várias citocinas pró-inflamatórias no sistema nervoso central, onde o número de neurônios era diminuído. "Pesquisei se ocorria o mesmo no hipotálamo, justamente o sítio que controla a fome e a termogênese".
A pesquisadora abre parênteses para explicar que a perda de neurônios pode estar associada a um processo denominado "morte celular programada", a apoptose, que é benéfica para o desenvolvimento do organismo. "Por exemplo: sem apoptose, os humanos teriam membranas entre os dedos. Mas, quando muito intensa, e ocorrendo em locais errados, ela passa a ser prejudicial, podendo gerar inclusive algumas doenças neurodegenerativas".
A autora da tese observou que os animais com dieta hiperlipídica apresentavam, de fato, processos de indução de morte celular, e especificamente de neurônios do hipotálamo, quadro não registrado em animais alimentados com ração normal. "Depois da ingestão por certo tempo de ácidos graxos saturados em excesso, ocorre a ativação do TLR4 de forma exacerbada, levando a uma sinalização que culmina em apoptose. Há uma inflamação altíssima, com a morte de neurônios-chaves no controle da fome. Como o neurônio tem pouquíssimas chances de se regenerar, sua função é perdida".
Entretanto, segundo Juliana Moraes, caso a exposição à alimentação hiperlipídica continue indefinidamente, o próprio TLR4 apresenta um mecanismo de autocontrole em que sua sinalização é atenuada. "O hipotálamo continua inflamado, gerando perturbações no equilíbrio do seu funcionamento, mas trata-se de uma inflamação protetora, já que a apoptose é diminuída e os neurônios deixam de morrer. De qualquer forma, muitos neurônios já foram perdidos".
Mecanismos que levam à obesidade
Na opinião do professor Licio Velloso, as pesquisas feitas por Marciane Milanski e Juliana Moraes elucidam aspectos importantes para a compreensão dos mecanismos que levam ao desenvolvimento da obesidade, contribuindo com futuras pesquisas que ajudem a conter a doença, já considerada um dos principais problemas de saúde pública no mundo. "Mais de 300 milhões de pessoas são obesas e este número deve aumentar substancialmente nas próximas décadas, de acordo com projeções da Organização Mundial de Saúde".
O professor adianta que o Laboratório de Sinalização Celular está recebendo novos alunos para seguir nesta linha de pesquisa. Uma possibilidade é identificar a carga genética que faz com que um indivíduo, ao ingerir uma dieta rica em ácidos graxos saturados, apresente maior chance de perder neurônios do hipotálamo e tornar-se obeso, enquanto um outro se mantém protegido deste risco, ainda que também abuse da gordura. "No futuro, um teste poderia apontar a predisposição à obesidade ainda na infância, sugerindo aos pais que mantenham a criança afastada de determinado tipo de alimento".
Velloso observa que uma das pesquisas realizadas sob sua orientação descreve, justamente, o papel dos ácidos graxos saturados para a obesidade. "A picanha não possui apenas um tipo de gordura, são várias misturadas, com 16 e 18 carbonos. E o estudo constatou que as gorduras saturadas de cadeia longa (com mais carbonos), muito presentes nas carnes bovina e suína, são as mais inflamatórias".
Outro objeto de pesquisa seria saber se o processo de morte de neurônios no hipotálamo, desencadeado pela ativação exacerbada do TLR4, é de alguma forma reversível. "Veja que, até pouco tempo, dizia-se que perder um neurônio era perdê-lo para sempre. Hoje, no entanto, já se fala em regeneração do neurônio, o que é algo complexo, mas possível. A terapia de células-tronco pode ser um caminho para reverter o desenvolvimento da obesidade".
terça-feira, 7 de junho de 2011
Anorexia
Anorexia nervosa
Anorexia nervosa é um distúrbio alimentar resultado da preocupação exagerada com o peso corporal, que pode provocar problemas psiquiátricos graves. A pessoa se olha no espelho e, embora extremamente magra, se vê obesa. Com medo de engordar, exagera na atividade física, jejua, jejua, vomita, toma laxantes e diuréticos. É um transtorno que se manifesta principalmente em mulheres jovens, embora sua incidência esteja aumentando também em homens. Às vezes, os pacientes anoréticos chegam rapidamente à caquexia, um grau extremo da desnutrição e o índice de mortalidade chega a atingir 15% a 20% dos casos.
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