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Enzimas exógenas

Alguns estudos têm avaliado enzimas exógenas para melhorar a digestão de nutrientes. Para isso, o artigo discutido utilizou polímeros de quitosona para nanoencapsular tripsina, uma enzima responsável por degradar proteínas. A partir disso, a enzima foi testada em peixes, com o intuito de avaliar se o mecanismo de encapsulamento poderia diminuir a liberação de tripsina, aumentando a quantidade proteica dos peixes, melhorando assim seu valor nutricional.

A questão discutida durante a apresentação do artigo foi se essa molécula poderia realmente atravessar a barreira intestinal e alcançar o resultado desejado. Outra questão delicada estaria que esse experimento foi realizado em peixes, fazendo com que não houvesse uma comparação com os mamíferos, no caso, o ser humano. Portanto, vale salientar a importância de mais estudos e que sejam bem controlados como a dieta, habitat e a espécie para não gerar vieses nos resultados observados.

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LAMP- uma alternativa rápida para diagnosticar vírus

           Algumas técnicas são utilizadas para diagnóstico clínico de vírus, como o PCR e o ensaio de imunofluorescência, porém, o artigo discutido na última aula trouxe uma nova alternativa para diagnosticar alguns tipos de vírus, a técnica de LAMP (amplificação isotérmica mediada por ciclo).

A principal característica do LAMP é amplificar a fita de RNA de forma isotérmica e gerar o resultado de forma rápida. Em contra partida, uma desvantagens é gerar alguns falsos positivos. Sendo assim, os autores do artigo discutido (DU et al., 2015), usaram essa técnica em um tipo de vírus, o conavírus, e fizeram adaptações para diminuir os falsos positivos. Dentre os resultados observados, a técnica poderia ser usada para diagnosticar tanto o vírus testado como também do Ebola, pois utilizaram primers desses vírus e observaram que o LAMP identificou tais microorganismos.

Portanto, tal técnica poderia ser utilizada para um diagnóstico mais rápido e sensível para alguns vírus. Porém, o LAMP precisa de mais estudos com outros tipos de vírus, para assim ser reconhecido e aplicado com tal objetivo.

Ver link: http://aem.asm.org/content/82/6/1799.long

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Aromatase

Aromatase é uma enzima da família do citocromo P450, dentre várias funções, ela transforma hormônios andrógenos em estrógenos, sendo uma assunto bem conhecido em mulheres. Porém, em homens, pouco se conhece sobre a atuação dessa enzima, mas acredita-se que a obesidade pode causar um aumento da produção de aromatase, desencadeando uma produção de estrogênio desregulada e gerando alguns problemas como a ginecomastia.

A obesidade é caracterizada por uma doença multifatorial e inflamatória, portanto, alguns estudos sugerem que o uso de antioxidantes, incluindo os polifenóis, podem diminuir a produção dessa enzima e assim diminuir os efeitos causados pelo estrogênio em homens. Nesse caso, a alimentação ou a suplementação de substâncias que diminuem a inflamação causada pela obsedidade, poderia ser uma alternativa (no lugar de inibidores de aromatase) para o tratamento de homens afetados pelo excesso dessa enzima.

Porém, é preciso de mais estudos que abordem esse tratamento alternativo em homens, já que os inibidores são bem mais conhecidos e utilizados em tratamento de câncer de mama em mulheres.

Link abaixo um artigo sobre o assunto:

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0021-75572007000700008&lng=pt&nrm=iso

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Vitamina E: além da função antioxidante!

A maioria dos estudos sobre vitamina E retratam da sua principal função que é ser um antioxidante que previne os ácidos polinsaturados, presentes nas membranas celulares, de danos oxidativos e evita a peroxidação das lipoproteínas. Porém, outras funções fisiológicas são atribuídas a essa vitamina, como a de regular genes a nível transcricional (o scavenger e a colegenase) e a nível pós-traducional, inibindo a atividade da proteína quinase C, fosfolipase 2A, 5-lipoxigenase, ativando a fosfatase 2A e a enzima diacilglicerol quinase. Assim, a expressão destes genes a partir da vitamina E pode prevenir o surgimento de placas de ateroma, diminuir a agregação plaquetária e ajudar na modulação da estrutura da matriz extracelular do sistema vascular.

 A partir disso, existem  estudos que mostram a importância dessa vitamina no funcionamento cerebral pela proteção das membranas neuronais contra a peroxidação lipídica, que poderia resultar em perda neuronal, dano ao DNA e declínio da memória e aprendizagem, sendo observados em ensaios clínicos ou observacionais relacionando os benefícios da vitamina E no desenvolvimento cognitivo e doenças neurodegenativas. Também destaca-se o papel da vitamina E na prevenção do câncer e além de sua função anti-inflamatória.

Portanto, ainda existem diversas lacunas a serem preenchidas sobre a importância da vitamina E para os seres humanos e identificar seus compostos, abordando as funções dos tocoferóis e tocotrienóis na prevenção de determinadas doenças e a importância nas fases da vida, como na gestação, lactação e no desenvolvimento de crianças.

Links de artigos sobre o tema: 

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Técnicas de biorremediação

A biorremediação utiliza microorganismos (MOS) para promover a degradação de compostos tóxicos em compostos não poluentes gerados pelo petróleo. Esse processo apresenta duas técnicas: a bioestimulação, em que nutrientes são adicionados no ambiente para estimular os MOS a se desenvolverem e promoverem a degradação dos compostos e a bioaugmentação, onde são adicionadas as bactérias em si.

O artigo discutido em sala de aula trouxe em sua metodologia o uso da técnica de biaugmentação, em que algumas cepas de bactérias foram acrescentadas nos mesocosmos –  nesse caso era uma caixa d’água com fluxo de água do mar, simulando as condições do ambiente marinho e das bactérias existentes, além da adição de petróleo nesse local. O estudo foi realizado a partir de dois grupos: um controle e outro teste (nesse foram adicionadas no mesocosmo cepas de bactérias envolvidas com esfera de quitosana).

Dentre os resultados observados foram: a cepas utilizadas no grupo teste degradaram compostos mais complexos, como os hidrocarbonetos poliaromáticos. Isso contribuiu para uma melhora na dinâmica de degradação dos compostos do petróleo, já que as bactérias que vivem no ambiente marinho, são capazes de degradar compostos menos complexos, como os alcanos. Essa técnica pode ser uma alternativa em casos de contaminação por compostos de petróleo, a partir da utilização de bactérias diferentes do ambiente marinho. Porém, vale salientar que mais estudos devem ser realizados para entender melhor a dinâmica de degradação dessas bactérias e também que elas não provoquem danos a população de MOS do ambiente marinho.

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Polissacarídeos sulfatados

O último artigo discutido em sala de aula abordou os polissacarídeos sulfatados e como esses carboidratos podem interferir na atividade antioxidante, anti-ECA e antibacteriana. Levando em consideração a ação antioxidante, os autores observaram que os polissacarídeos sulfatados apresentaram uma menor atividade antioxidante que os polissacarídeos neutros, porém eles relatam que o fato desses carboidratos serem sulfatados, deveriam apresentar uma atividade antioxidante maior. Assim, qual seria o motivo dos neutros apresentarem tal comportamento?  Esse resultado não foi discutido pelos autores, em que a estrutura desses polissacarídeos podem interferir na atividade antioxidante dessas moléculas. Além disso, esse resultado também ressalta que possam existir outros polissacarídeos antioxidantes e que a sulfatação não seria uma característica para tal atividade discutida.

Outro ponto observado é o tamanho da massa molecular dos polissacarídeos utilizados no experimento. Será que o tamanho dessa molécula poderia interferir na absorção e utilização do mesmo pelo organismo caso seja usado como método terapêutico? Esse ponto também não foi discutido ao longo do artigo, sendo uma característica importante para o uso de tais polissacarídeos como forma de melhorar a ação antioxidante das células.

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A era da necroptose no tratamento do câncer

A necroptose representa uma morte celular regulada independente de caspase, a partir da interação de uma proteína-quinase com o receptor 1 (RIP1), receptor 3 (RIP3) e proteína de domínio quinase semelhante a linhagem mista (MLKL). Alguns estudos mostram a eficácia do uso dessa via para o tratamento do câncer, já que a necroptose utiliza vias moleculares diferentes da apoptose, sendo uma alternativa para células cancerosas resistentes à apoptose.

Sobre esse tema, achei interessante saber da existência dessa via e ainda ser uma alternativa para o tratamento do câncer. Ainda faltam muitos estudos para compreender outras vias moleculares que podem ativar a necroptose, por exemplo, a presença de receptores moleculares que podem ativar essa via, sem a presença de proteínas-quinases. Outra questão observada nessa morte celular usada como terapia para células cancerosas é a sua especificidade. Alguns autores comentam se a necroptose é específico para a inibição ou controle das células tumorais ou se ela pode atingir células normais, não sendo seu alvo. Portanto, essa via ainda precisa de muitos estudos para ajudar na compreensão e desenvolvimento de tratamentos eficazes para o câncer.

 Abaixo segue o link de uma revisão envolvendo a “Necroptose como terapia para o câncer”.

Link: https://www.nature.com/cdd/journal/v23/n5/pdf/cdd20168a.pdf

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Catalase e Câncer

A catalase é uma enzima antioxidante, responsável por converter as espécies reativas de oxigênio (ROS) e o peróxido de hidrogênio (H2O2) em água e oxigênio nas células. Em células cancerosas, por exemplo, essa enzima pode exercer uma função importante no combate do estresse oxidativo causado pela doença.

Porém, alguns estudos mostram que ao analisar a atividade da catalase em células cancerígenas, observa-se uma diminuição da mesma, sendo um resultado gerado pelo carcinoma. Mas qual seria a causa desse efeito na catalase? O artigo discutido em sala de aula trouxe um sequenciamento genético de partes de células que apresentavam anormalidades na cromatina e outras com carcinoma. A partir das análises foi observado que algumas ilhas CpG do gene que codificam a catalase, estavam metiladas, sugerindo um efeito produzido pelas células anormais e cancerígenas. Portanto, esse efeito epigenético pode ser o fator que interfere na atividade da catalase nessas células.

Essa discussão mostra a importância de não só avaliar a atividade dessa enzima ou de outras que são antioxidantes, mas analisar os efeitos epigenéticos ocasionados pelas doenças que podem está envolvido nas atividades dessas enzimas e gerar resultados para a formação de tratamentos.

Link de um artigo sobre o assunto: 

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Ciclização de proteínas e potenciais aplicações terapêuticas

         A abordagem do artigo de hoje foi sobre a ciclização de proteínas, que equivale a uma reação química que resulta em modificações na cadeia N-terminal dessa molécula, permitindo assim que as proteases exógenas não atuem nessas cadeias. Essa proteína “ciclizada” apresenta uma maior estabilidade e atividade biológica, sendo assim um alvo de estudos para uso terapêutico, como vacinas e microbicinas.

         Sobre essa ação microbicida, um artigo publicado nesse ano na International Journal of Molecular Sciences (ver link abaixo), trouxe como abordagem a ciclização da glutamina presente na estrutura N-terminal da 5P12-RANTES (um inibidor do vírus HIV).  Sendo assim, a investigação dos autores partiu de quais seriam as consequências dessa ciclização da glutamina para o 5P12-RANTES. Desse modo, eles observaram que esse processo poderia ocorrer de várias formas, e se fosse realizado de forma correta, não afetaria a atividade do inibidor, gerando a possibilidade de produzir outros inibidores, a partir da variância apenas da cadeia N-terminal da proteína em questão.

Portanto, é importante a investigação de possíveis peptídeos ciclizados para o uso terapêutico e quais as consequências das mudanças provocadas por esse processo a essas proteínas, gerando maiores possibilidades de uso.

Link do artigo: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5536063/pdf/ijms-18-01575.pdf

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Biodegradação do petróleo: o que existe por trás de um processo biológico

O artigo referente à aula do dia 30/08/17 trouxe uma abordagem sobre a Biodegradação do petróleo. Sobre esse tema, sei muito pouco, mas a partir do artigo apresentado algumas informações foram pertinentes, levando em consideração a importância desse processo para o valor comercial do petróleo.

É importante conhecer os fatores que podem interferir nas características químicas e físicas do petróleo para assim gerar, se possível, ferramentas para controlar ou minimizar essas interferências. Dentre esses fatores está à biodegradação, definido como um processo de alteração do óleo por microrganismos. Esse processo precisa de determinadas “condições geológicas e geoquímicas”, essenciais para a sobrevivência do microbioma encontrado nos reservatórios.

Porém, o que de importante tem essa biodegradação para o petróleo? As alterações promovidas por esse processo faz com que o petróleo seja degradado e possibilite a obtenção de seus derivados. Mas, caso esse processo continue por muito tempo, essa matéria-prima será degradada até torna-se um óleo denso e muito viscoso, decaindo assim o seu valor comercial, já que não poderá ser usado. Portanto, o conhecimento dessas bactérias foi de extrema importância para o tema, pois permitiu visualizar quais espécies de bactérias seriam responsáveis pela biodegradação do petróleo e assim conhecer as características de “habitat” dessas colônias. Sendo assim, um ponto inicial para a compreensão das alterações provocadas por esses microrganismos no petróleo.

Segue abaixo um link de um artigo de revisão sobre o tema: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422012000800024