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Agrotóxicos e os problemas de saúde nos agricultores

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Intoxicação pelo uso desprotegido dos produtos foi associada a casos de dor de cabeça, dermatite, surdez e depressão. Problema envolve omissão do poder público na fiscalização, falta de orientação e constante estímulo ao uso de agrotóxicos nos locais de comércio de insumos agrícolas frequentados pelos agricultores.

Uma pesquisa realizada na Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP) da USP investigou os efeitos do uso de agrotóxicos por agricultores familiares nos municípios de Pimenta e Capitólio, em Minas Gerais. A partir da medição de um indicador presente no sangue que aponta para intoxicação e o levantamento de queixas de saúde junto aos trabalhadores, os resultados sugerem uma relação entre a contaminação pelos agentes químicos e a apresentação de sintomas como dor de cabeça, irritação nos olhos, insônia e nervosismo.

Em sua dissertação de mestrado, a pesquisadora Nicole Blanco Bernardes, orientada pela professora Maria Helena Palucci Marziale, realizou o estudo com 140 participantes. Foram avaliados 80 trabalhadores atuantes na agricultura familiar, expostos diretamente a agrotóxicos, e 60 usuários do Programa de Saúde da Família (PSF) das duas cidades, mas que não estiveram expostos aos produtos químicos, para comparação. Os participantes também responderam a um questionário utilizado na avaliação junto aos resultados dos exames de sangue.

Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Pimenta e Capitólio têm população estimada em 8.715 e 8.693 habitantes, respectivamente. Em entrevista ao Jornal da USP, Nicole conta que o que chamou a atenção para os municípios foi um índice expressivo de suicídios e a procura por tratamentos oncológicos dos munícipes em outras cidades mineiras. Apesar de não haver nenhuma comprovação e, mais que isso, essa relação ser muito difícil de estabelecer, a pesquisadora relata que as prefeituras já investigavam o número de casos e consideravam a possibilidade do contato direto com agrotóxicos entre os trabalhadores das lavouras ser um dos fatores para o problema. Dentre os sintomas descritos pelos entrevistados, a dor de cabeça foi o mais presente no grupo (33,8%), seguida por queixas de irritabilidade ou nervosismo (21,3%) e suor intenso (15%).

Os resultados mostraram que quase metade dos trabalhadores rurais que participaram da pesquisa (42,5%) relataram algum sintoma de intoxicação. No entanto, somente uma pequena parcela deles (6,3%) associou os sintomas a ter tido algum tipo de intoxicação por agrotóxico, indicando que há desconhecimento sobre o risco dos produtos, principalmente quando equipamentos de proteção não são corretamente utilizados.

Intoxicações crônicas por agrotóxicos

Esses dados também caracterizam um dos problemas recorrentes apontados pelo Protocolo de Avaliação das Intoxicações Crônicas por Agrotóxicos publicado em 2013 pela Secretaria de Estado da Saúde do Paraná: a subnotificação, ou seja, quando acontecem casos de intoxicação, mas eles não são reconhecidos como tal. Um dos motivos apontados por esse documento é a falta de instrumentos clínicos adequados para o diagnóstico. Nesse sentido, a investigação conduzida por Nicole Blanco Bernardes atesta essa realidade e assinala que a avaliação de saúde periódica dos trabalhadores rurais ajuda a monitorar a exposição excessiva aos agrotóxicos.

Os participantes do estudo são agricultores familiares que trabalham com diversos tipos de lavoura, como tomate e pimenta, e estão expostos a agrotóxicos da classe organofosforados.

“É difícil fazer um diagnóstico da situação pois os órgãos fiscalizadores são um pouco precários e não temos uma notificação precisa do número de infecções. A grande maioria das intoxicações é crônica, de forma que os sintomas surgem depois de muito tempo de exposição, a não ser em casos de acidentes.”

A pesquisa ainda destaca a necessidade de mais informações a respeito do uso de equipamentos de proteção individual (EPIs) para amenizar o impacto dos agrotóxicos na saúde dos trabalhadores rurais. Segundo os dados coletados, somente uma parcela deles utilizava equipamentos como luvas (58,8%), máscara (55%) e óculos de proteção (26,3%). Além disso, apenas 7,5% lavavam as roupas utilizadas na lavoura separadas das peças de familiares, mesmo que estes não tivessem contato direto com os produtos químicos.

Incentivo ao uso

Apesar de sua importância, há uma série de barreiras para o uso dos equipamentos de proteção. A professora Marilise Mesquita, da Faculdade de Saúde Coletiva do Rio Grande do Sul/UFRGS e organizadora do livro Saúde coletiva, desenvolvimento e (in)sustentabilidade no rural, detalha:

“Existe uma série de fatores que afastam o uso de EPI na região Sul. Um deles é o clima. Ninguém consegue usar, durante horas, macacão, botas, óculos e luvas num calor de 40 graus Celsius. Os equipamentos de proteção não foram feitos para o clima tropical. Além disso, os agrotóxicos têm um rótulo com uma linguagem extremamente técnica, inacessível para pessoas que não terminaram o ensino fundamental, como é o caso de 70% dos trabalhadores da região. Eles não têm ideia do que estão usando e quais os perigos à saúde.”

Quando questionada sobre a atuação da fiscalização, Marilise aponta as mesmas condições apresentadas na dissertação de Nicole Blanco Bernardes, isto é, uma fiscalização frouxa em contraposição a um constante estímulo ao uso de agrotóxicos nos locais de comércio de insumos agrícolas frequentados pelos agricultores.

Essa constatação trazida pelas duas pesquisadoras sobre omissão do poder público na fiscalização coloca em xeque um dos pontos fundamentais das Diretrizes Nacionais Para Vigilância em Saúde de Populações Expostas aos Agrotóxicos publicadas pelo Ministério da Saúde em 2017. Parte dos objetivos definidos pelo documento depende diretamente da atuação dos profissionais da saúde e da vigilância sanitária no acompanhamento sistemático dos trabalhadores como uma forma de gerar indicadores confiáveis do uso de agrotóxicos e construir políticas públicas de proteção à saúde efetivas para os trabalhadores rurais.

Como alternativa aos agrotóxicos, a Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural (Emater) de Minas Gerais tem adotado iniciativas agroecológicas para fornecer alternativas aos agricultores, como a substituição do uso de agrotóxicos por adubos naturais.

*Ana Fukui é pós-doutoranda da FMUSP e bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp)

Mais informações: e-mail nicoleblanco100@yahoo.com, com Nicole Blanco Bernardes

Texto: Por Pedro Ferreira e Ana Fukui*
Arte: Ana Júlia Maciel

FONTE: Jornal da USP

Mortes por infarto e diabete, entenda a relação

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Pesquisadores da USP analisaram o peso de diferentes fatores de risco nas estatísticas de mortes por infarto. Resultados publicados na “Plos One” mostram que a hiperglicemia representa um risco ainda maior para mulheres.

Ricardo Muniz, da Agência Fapesp

Já são conhecidos vários fatores que aumentam o risco de infarto, como glicose elevada (hiperglicemia), obesidade, colesterol alto, hipertensão e tabagismo. E agora um estudo publicado na revista Plos One mensurou o impacto de cada um deles nas estatísticas de morte por doença cardiovascular. A hiperglicemia mostrou uma associação com esse desfecho de cinco a dez vezes maior do que outros fatores.

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Foram usados dados de fontes governamentais, como os ministérios do Desenvolvimento Social e da Saúde e o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), registrados entre 2005 e 2017. Os números foram confrontados com informações de outros bancos, como o Global Health Data Exchange (GHDx) e o repositório do Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME), da Universidade de Washington (Estados Unidos).

Mortes por infarto

Por meio de métodos estatísticos, os pesquisadores determinaram o número de óbitos atribuídos a cada fator de risco. O objetivo da pesquisa, apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), foi ajudar a encontrar estratégias mais eficazes para reduzir a incidência de doenças cardiovasculares – que ainda são as maiores causas de morte no País.

“Independentemente do controle que usávamos – e testamos diferentes tipos de variável, modelos estatísticos e métodos – a diabete sempre se associava à mortalidade por doenças cardiovasculares. Mais do que isso: é uma associação que não se restringia ao ano analisado, mas perdurava por até uma década”, explica Renato Gaspar, pós-doutorando no Laboratório de Biologia Vascular do Instituto do Coração (Incor), vinculado à Faculdade de Medicina (FM) da USP.

Estudos anteriores estabeleceram uma equação para calcular o número de mortes prevenidas ou adiadas devido a mudanças em fatores de risco. Assim, foi possível analisar também as taxas de mortes “prematuras”, calculadas em relação à expectativa de vida padrão. Os autores concluíram que cerca de 5 mil pessoas não teriam morrido por doença cardiovascular no período analisado caso os índices de diabete fossem menores na população. Por outro lado, a pesquisa também permitiu concluir que pelo menos 17 mil mortes foram evitadas somente pela diminuição do consumo de cigarros durante esses 12 anos.

“Nossos achados fornecem evidências de que as estratégias para reduzir o tabagismo foram fundamentais para a redução da mortalidade por doença cardiovascular”, apontam os autores.

Outro ponto que chamou a atenção dos cientistas foram as diferenças de gênero. “As disparidades sexuais reiteram outros estudos que apontam a diabete e a hiperglicemia como fatores de risco mais fortes para doença cardiovascular em mulheres do que em homens”, advertem.

Impacto socioeconômico

Mortes por infarto e a incidência de doenças cardiovasculares diminuíram 21% e 8%, respectivamente, entre 2005 e 2017 no Brasil. Além da redução do tabagismo, o maior acesso à saúde básica é listado como um dos responsáveis pela melhora nos índices. Essa observação levou em conta a questão da hipertensão, frequentemente associada a problemas cardíacos. No entanto, ela representou sete vezes menos mortes por doenças cardiovasculares do que a hiperglicemia. Uma das possibilidades é que o acesso ao sistema de saúde universal, com aumento na cobertura de atenção primária, tornou alta na população a taxa de controle da hipertensão.

Corrobora esse achado o fato de que a associação entre hiperglicemia e mortalidade por doença cardiovascular foi independente do nível socioeconômico e do acesso aos cuidados de saúde. Os pesquisadores inseriram covariáveis nos modelos analisados para contabilizar dados como renda familiar, benefício do Bolsa Família, produto interno bruto (PIB) per capita, número de médicos por habitantes e cobertura de atenção primária.

“Além de aumentar a renda, diminuir a desigualdade e a pobreza e ampliar a qualidade e o acesso à saúde, precisamos olhar para o diabetes e para a hiperglicemia de maneira específica”, aponta Gaspar, ressaltando que o País tem discutido pouco questões como o alto consumo de açúcar.

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“Precisamos de uma política de educação nutricional. Debater se vale a pena colocar uma tarja nos produtos açucarados com um alerta, como nas embalagens de cigarro, ou taxar produtos com açúcar adicionado de forma a incentivar as indústrias a reduzir esse ingrediente. São questões bastante debatidas em outros países e que precisam ser pautadas aqui.”

Para mitigar os índices de doença cardiovascular no Brasil, as políticas de saúde devem ter como objetivo reduzir diretamente a prevalência de hiperglicemia, seja pela educação nutricional, pela restrição a alimentos com açúcar adicionado ou pelo mais amplo acesso às novas classes de medicamentos capazes de diminuir a chance de o paciente diabético morrer por infarto.

O artigo Analysing the impact of modifiable risk factors on cardiovascular disease mortality in Brazil está disponível em: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0269549.

Este texto foi originalmente publicado por Agência Fapesp de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

FONTE: Jornal da USP

Saúde mental vulnerável? Conheça o portal InspirAção

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Criado por pesquisadoras da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto da USP, site InspirAção tem conteúdos baseados em estudos científicos

Entender as angústias e sofrimentos que sentimos, ajudar quem está passando por depressão ou mesmo profissionais interessados em informações científicas sobre saúde mental. O site InspirAção traz conteúdos sobre cuidado, apoio e bem-estar para a vida. As informações são baseadas em pesquisas e artigos publicados ou reunidos por especialistas da USP.

“A ideia foi criar um propósito diferente das postagens que tem na internet. Não só para quem precisa da ajuda, mas também para quem quer ajudar”, explica Kelly Graziani, professora da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP) da USP.

Ela coordenou a criação do site desenvolvido em parceria entre o Centro de Educação em Prevenção e Posvenção do Suicídio (CEPS) e o Laboratório de Estudos e Pesquisa em Prevenção e Posvenção do Suicídio (LEPS), ambos da USP.

A plataforma conta com artigos de pesquisadores e professores envolvidos com a área de estudos da saúde mental. Há espaço para a publicação de histórias que inspiram e dão apoio à jornada de cuidados. O acesso a leituras dos textos e ensaios científicos é aberto. Mas, para publicar ou realizar enquetes (sempre de maneira anônima para dar segurança), é necessário fazer um cadastro.

“É uma produção de conteúdo e organização da participação social também. Damos segurança para quem vai postar alguma história. E tudo que criamos no site passa pela análise de especialistas, para evitar os ‘conteúdos pró-suicidas’”, comenta Aline Conceição, pesquisadora da USP e colaboradora do InspirAção.

O público tem acesso a cartilhas e e-books com orientações para profissionais e para pessoas da comunidade que queiram ajudar de alguma maneira. Há ainda vídeos, filmes e notícias sobre prevenção ao suicídio.

Camila Corrêa, pesquisadora da USP e colaboradora no projeto, destaca que é preciso ter respeito, cuidado e responsabilidade para lidar com a dor do outro. “Entender o suicídio no âmbito social e desestigmatizar como ele é visto hoje. O que fazemos no InspirAção é conhecimento teórico e científico alinhado ao conhecimento prático.”

Nos próximos meses, será lançado o Plano de Gestão de Crise. Uma ferramenta individual para a própria pessoa, amigos e familiares identificarem sensores que levam a crises.

A pessoa será atendida no momento em que tiver uma crise que pode desencadear uma situação suicida. Pelo site, serão respondidas questões que foram formuladas através de conhecimentos da literatura médica. No final, serão oferecidos nomes e telefones de profissionais do sistema de saúde e também atividades de psicoeducação. Quem buscar a ajuda não precisará se identificar.

Bruna Marques, aluna de Enfermagem da USP, colabora com o projeto e explica como é feita a escolha da informação disponível no site. “Cada participante pesquisa uma temática. Depois, dividimos com o grupo e discutimos. É um conhecimento científico para ter contato com a plataforma.”

Sabe o que é posvenção?

Farol é o logo do site, com a metáfora de ser um direcionamento de um novo caminho

Cuidar de quem perdeu alguém. Esse é o papel da posvenção. No site, o público também tem acesso a informações sobre o acolhimento de quem perdeu alguém através do suicídio.

Segundo a professora Kelly, o termo ainda é pouco usado aqui no Brasil. Mas tem que ser mais difundido. “A proposta é auxiliar no luto pós-suicídio. É uma dor extremamente complicada. As pessoas sentem muito e pensam que não se pode fazer mais nada. Mas é o contrário.”

Existe um risco nessa situação de gerar problemas de saúde mental para o núcleo de pessoas da família e de amigos. “A posvenção vem para recomeçar. Para ajudar a redescobrir uma vivência mais saudável para elas. E tem que ser de uma maneira humanizada e acessível”, conta a professora da EERP.

O InspirAção envolve pesquisadoras de doutorado e mestrado, além da graduação. O site foi construído com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Divulgar, aprender e entender

A estudante de Enfermagem da USP Isabelle Wengler e a pesquisadora da USP Larissa Castelo participam da divulgação da plataforma. Elas contam que, no Instagram do InspirAção, há tutoriais para explicar o cadastro e o login do site. “É mais acessível. Tivemos algumas devolutivas de alguns grupos, no sentido de ver as diferentes faixas etárias demonstrando interesse e curiosidade para acessar o conteúdo.”

A escolha da internet como principal canal de comunicação foi feita a partir de monitoramentos feitos no Laboratório de Estudos e Pesquisa em Prevenção e Posvenção do Suicídio. Eles identificaram blogs e postagens nas redes sociais de pessoas com quadros de depressão e conteúdo sobre o assunto.

No entanto, as informações contêm uma série de elementos negativos, como o estigma em relação à doença e a falta de um apoio real no mundo virtual.

“Fizemos estudos no Twitter, por exemplo. Vimos postagens de riscos e o comportamento suicida, muitas vezes. Essas postagens ganham uma potencialização no ambiente virtual, gerando um novo conteúdo nocivo a quem lê”, conta a professora Kelly.

Segundo a colaboradora Danielle Maria Nogueira, entre junho e setembro, foram mais de 4 mil acessos ao InspirAção de locais como São Paulo, Canadá, Espanha, Estados Unidos, Japão e  Portugal. “A intenção é essa: criar multiplicadores envolvidos com a prevenção. E o site, para nós da academia, é de ampliar o horizonte. Chegar até a comunidade.”

Você pode seguir o InspirAção no Instagram: @inspiracaoleps, no Twitter do Laboratório de Estudos e Pesquisa em Prevenção e Posvenção do Suicídio (LEPS), no Facebook ou entrar em contato através do e-mail cepsusp@gmail.com do Centro de Educação em Prevenção e Posvenção do Suicídio (CEPS).

Por Pedro Ezequiel

FONTE: Jornal da USP

Estudo desvenda mecanismo de câncer pediátrico cerebral raro

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Um estudo conduzido por pesquisadores de Brasil, Austrália, Áustria e Estados Unidos avançou no entendimento de um tipo de câncer pediátrico sem opções de tratamento farmacológico e com baixa taxa de sobrevivência. Os resultados, publicados na revista Neuro-Oncology, abrem caminho para a busca de terapias mais específicas.

“Os chamados ependimomas são tumores do sistema nervoso central bastante heterogêneos e sem muitas opções de tratamento além de cirurgia e radioterapia. Nosso estudo teve como foco o chamado ependimoma supratentorial com fusão entre os genes C11orf95 e RELA [ST-RELA, na sigla em inglês], um subgrupo frequente na população pediátrica, agressivo, de prognóstico ruim e sem tratamento específico”, esclarece Taciani de Almeida Magalhães, primeira autora do estudo, realizado durante seu doutorado na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

O trabalho integra um Projeto Temático coordenado por Luiz Gonzaga Tone, professor da FMRP, que orientou a pesquisa de doutorado e é um dos coautores do artigo.

Esse tipo de ependimoma afeta sobretudo crianças com idade em torno de 8 anos (no momento do diagnóstico). A taxa de sobrevivência de cinco anos após o tratamento é de aproximadamente 30%, particularmente nos pacientes em que a retirada total do tumor por meio de cirurgia não é possível.

Não há medicamentos específicos e, portanto, a única opção terapêutica disponível, além da cirurgia, é a radioterapia, que pode causar sérias sequelas cognitivas e motoras nas crianças.

Os pesquisadores descobriram, com o auxílio de diferentes técnicas, que nesse tumor a chamada via de sinalização celular Hedgehog (Hh) está bastante ativada. Por isso, em laboratório, trataram tumores com o Sonidegib – medicamento que inibe a via Hh e, atualmente, está em testes clínicos para outros tipos de câncer que afetam o sistema nervoso central.

Ao avaliar os tumores tratados, porém, os pesquisadores observaram que eles perderam determinadas estruturas conhecidas como cílios primários e, em decorrência disso, se tornaram resistentes à droga. Era preciso trazer os cílios de volta.

De volta à bancada, o grupo constatou que a formação dos cílios era regulada por uma proteína específica, a AURKA. Não por acaso presente em outros tumores, a proteína tinha também um inibidor específico em testes clínicos, o Alisertib.

Além do Sonidegib, os pesquisadores passaram então a tratar os tumores com o Alisertib. Os cílios primários não se perderam e o Sonidegib pôde atuar, promovendo a morte das células tumorais com sucesso, sem afetar as saudáveis.

À esquerda, células tumorais (em azul) com cílios preservados (em vermelho); ao centro, depois do tratamento com Sonidegib, cílios são perdidos; à direita, cílios recuperados após combinação de Sonidegib com Alisertib – Foto: Taciani Magalhães/USP

Com a combinação de drogas funcionando no modelo in vitro, coube aos pesquisadores fazer os testes em animais, por meio de uma colaboração com cientistas da Austrália. Camundongos que desenvolveram o tumor no cérebro foram tratados com a combinação. Para a surpresa dos pesquisadores, porém, os animais não tiveram nenhum aumento de sobrevida em comparação aos camundongos-controle, que não receberam tratamento.

O grupo acredita que a camada que recobre os vasos sanguíneos do cérebro para protegê-los do meio externo, a chamada barreira hematoencefálica, esteja impedindo o medicamento de chegar até o local a ser tratado.

“Outros estudos mostram que inibidores da proteína AURKA, aquela que promove a perda dos cílios primários, não chegam até o cérebro. É uma possível explicação para o fato de nosso tratamento não ter funcionado em animais”, explica Magalhães, que atualmente realiza estágio de pós-doutorado na Harvard Medical School, nos Estados Unidos. Antes, a pesquisadora havia realizado parte do doutorado na mesma instituição.

Alternativas

Agora, os pesquisadores buscam outros medicamentos com a mesma ação que consigam ultrapassar a barreira hematoencefálica e, quem sabe, finalmente chegar mais perto de um tratamento inédito para esses tumores.

“Mesmo a combinação não tendo alcançado o sucesso esperado no modelo animal, agora conhecemos os mecanismos moleculares do tumor e, portanto, temos um caminho a seguir que até então não era conhecido”, afirma a pesquisadora.

Para Elvis Terci Valera, professor da pós-graduação do Programa de Saúde da Criança e do Adolescente da FMRP, que também colaborou com o estudo, a descoberta abre perspectiva para estudos clínicos utilizando gerações mais modernas de drogas inibidoras da via Hh e da proteína AURKA, com melhor penetração no sistema nervoso central.

“Outra estratégia seria aplicar essas drogas mais modernas diretamente no liquor cefalorraquidiano, líquido que circula no cérebro e na medula espinhal. Opções como essa poderiam ser avaliadas a fim de reverter a resistência ao tratamento”, conclui Valera.

O estudo Activation of Hedgehog signaling by the oncogenic RELA fusion reveals a primary cilia-dependent vulnerability in supratentorial ependymoma pode ser lido em: https://academic.oup.com/neuro-oncology/advance-article-abstract/doi/10.1093/neuonc/noac147/6596001.

Este texto foi originalmente publicado por Agência Fapesp de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

André Julião/Agência Fapesp

FONTE: Jornal da USP

No futuro, tratamento contra o câncer deve combinar dois tipos de imunoterapia

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A imunoterapia contra o câncer é, atualmente, uma das abordagens mais eficazes para o tratamento de pacientes. Nela, as células cancerígenas são combatidas pelo próprio sistema imunológico do organismo. Apesar do sucesso clínico, nem todas as pessoas respondem satisfatoriamente a esse tipo de intervenção ou, se respondem, apresentam apenas respostas de curto prazo, além de muitos efeitos colaterais.

Mas uma revisão sistemática da literatura, realizada por Rafaela Rossetti, doutoranda pelo Programa de Oncologia Clínica, Células-Tronco e Terapia Celular da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP, observou que a combinação de dois tratamentos (conhecidos como bloqueio do checkpoint imunológico e transferência adotiva de células T geneticamente modificadas) pode trazer resultados promissores.

O artigo Combination of genetically engineered T cells and immune checkpoint blockade for the treatment of cancer foi publicado em janeiro de 2022 no jornal Immunoterapy Advances.

“Esses estudos fornecem ensinamentos sobre possíveis abordagens para potencializar a atuação das células do sistema imunológico contra o câncer, tornando-as mais resistentes aos mecanismos imunossupressores [que reduzem a atividade desse sistema] impostos pelo microambiente tumoral”, explica Rafaela Rossetti ao Jornal da USP.

Já as T-CARs são células T geneticamente modificadas em laboratório para produzir um tipo de proteína conhecida como CAR (que significa Receptor de Antígeno Quimérico) antes de serem cultivadas e “devolvidas” à pessoa doente. Existem seis produtos aprovados pela Food and Drug Administration (FDA) –  agência de regulação americana para medicamentos – para uso clínico e disponíveis no mercado.

“O uso dessas células tem fornecido resultados impressionantes para o tratamento de câncer no sangue. Por outro lado, ainda existem limitações na sua eficácia contra tumores sólidos”, afirma Lucas Eduardo Botelho, coordenador do Laboratório de Transferência Gênica do Hemocentro de Ribeirão Preto e pesquisador associado do Centro de Terapia Celular (CTC), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

“A ineficiência se deve, em parte, aos mecanismos de imunossupressão empregados pelos tumores para escapar do ataque mediado por células do sistema imunológico”, diz Botelho.

Já o bloqueio do checkpoint imunológico baseia-se em um grupo de proteínas presentes na superfície dos linfócitos T que precisam de ser ativadas ou inativadas para desencadearem uma resposta imunológica. Estudos anteriores, liderados por americanos e japoneses, mostraram que as células do câncer estimulam a expressão dessas proteínas (chamadas de checkpoints) e seus ligantes (acionadores) no tecido tumoral. Com isso, os tumores “desligam” o sistema imunológico, o que favorece o crescimento do câncer. Os mesmos cientistas também demonstraram que o uso de anticorpos capazes de inibir a interação entre os checkpoints e seus ligantes restaura a resposta antitumoral de defesa, permitindo a reativação dos linfócitos T.

“Esta revisão teve como objetivo avaliar se o bloqueio dos checkpoints imunológicos seria um caminho promissor para aumentar a eficácia terapêutica das células T geneticamente modificadas contra neoplasias sólidas”, resume Botelho.

Terapia para câncer com Células T-CAR

Ensaios pré-clínicos e clínicos

A revisão sistemática é um método de pesquisa que busca reunir estudos semelhantes avaliando-os criticamente em sua metodologia e reunindo-os numa análise estatística. Ao sintetizar estudos semelhantes e de boa qualidade, é considerado o melhor nível de evidência para tomadas de decisões sobre tratamentos, de acordo com a Cochrane, rede global de pesquisadores especializada em trabalhos de revisão sistemática.

Para realizar esta revisão, Rafaela e Botelho delimitaram os principais pontos a serem abordados e cada um deles contribuiu para a busca bibliográfica, contextualização e redação sobre os tópicos escolhidos. “Nessa revisão, buscamos trazer um compilado de estudos que forneceram conhecimentos importantes, bem como estudos pré-clínicos e clínicos publicados recentemente”, explica Rafaela Rossetti.

“O objetivo foi fornecer uma visão mais completa do cenário atual do uso de inibidores de checkpoints imunológicos em combinação com a infusão de células T geneticamente modificadas para o tratamento contra o câncer.” Ao final, 112 artigos foram selecionados para o trabalho da pesquisadora.

Na avaliação dela, este trabalho contribuiu para enriquecer o conhecimento na área e permitiu refletir sobre possíveis implementações em pesquisas que atualmente abordam principalmente células T geneticamente modificadas para o tratamento do câncer, visando a uma melhoria na eficiência dessas células.

Trabalhos no CTC

O Centro de Terapia Celular foi o pioneiro no Brasil a estabelecer uma infraestrutura para estudo e aplicação clínica de células-tronco e, há alguns anos, houve a incorporação do uso de células T modificadas geneticamente para reconhecer e destruir células tumorais nas áreas de pesquisa e desenvolvimento.

Como resultado, foi estabelecida uma plataforma para produção e uso clínico de células T expressando receptores quiméricos de antígenos contra a proteína CD-19 (expressa em leucemias e linfomas de células B). “Esse estudo resultou na primeira aplicação bem-sucedida de células T-CAR anti CD-19 para o tratamento compassivo de pacientes com linfoma na América Latina”, diz Botelho.

Já o laboratório de Transferência Gênica do Hemocentro de Ribeirão Preto está empenhando esforços para contribuir com a ampliação da plataforma de produção e uso clínico das células CAR-T por meio da criação de ferramentas moleculares de controle de qualidade e ensaios pré-clínicos, além de desenvolver novas construções genéticas e estratégias para melhorar a eficácia e o acesso dos pacientes a esse tipo de terapia.

Botelho conta que, atualmente, existem projetos em andamento para avaliar construções genéticas contra três novos alvos expressos por células tumorais, incluindo tumores sólidos. Além disso, uma plataforma de edição gênica para geração de células T de uso alogênico está em fase de implementação.

Essa estratégia pode reduzir drasticamente os custos dessa tecnologia, e permite modificações celulares capazes de elevar sua eficácia por meio de deleção de genes que limitam sua atividade antitumoral, por exemplo.

“O levantamento que fizemos reforça a ideia de que utilizar ferramentas de edição genética para deletar os circuitos moleculares envolvidos nessa interação pode resultar em um produto mais eficaz, por não mais sofrer a ação supressora do microambiente tumoral”, ressalta o último autor do estudo. “Certamente essas informações serão incorporadas ao nosso esforço de desenvolver a próxima geração de imunoterapias celulares anticâncer”, conclui.

Mais informações: e-mail rafaelarossetti@usp.br, com Rafaela Rossetti; e-mail lucasebsouza@usp.br, com Lucas Eduardo Botelho

Reportagem: Fabiana Mariz
Arte: Guilherme Castro

FONTE: Jornal da USP

Estudo aponta sistema de enzimas antioxidantes como alvo para o desenvolvimento de antibióticos

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Pesquisadores do Instituto de Biociências indicam o sistema formado pelas proteínas Ohr (uma enzima antioxidante) e OhrR (seu fator de transcrição) como um potencial alvo a ser explorado na busca por novos antibióticos

Em artigo de revisão publicado na revista Free Radical Biology and Medicine, pesquisadores brasileiros apontam o sistema formado pelas proteínas Ohr (uma enzima antioxidante) e OhrR (seu fator de transcrição) como um potencial alvo a ser explorado na busca por novos antibióticos.

O trabalho foi coordenado por Luis Netto, professor do Instituto de Biociências (IB) da USP e integrante do Centro de Pesquisa em Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma) – um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Há mais de 20 anos o grupo de Netto tem estudado esse sistema proteico, que desempenha papel central na defesa de patógenos contra danos oxidativos. No trabalho recentemente publicado, os pesquisadores descrevem aspectos da estrutura, catálise, filogenia, regulação e papéis fisiológicos das proteínas. O objetivo foi sistematizar informações que estavam dispersas na literatura.

Segundo os autores, o sistema Ohr-OhrR desempenha importantes funções na interface entre patógenos como Xylella fastidiosa, Pseudomonas aeruginosa, Chromobacterium violaceum e Bacillus cereus e seus hospedeiros – entre eles mamíferos e plantas vasculares. No entanto, os mecanismos envolvidos nessas interações são complexos e os papéis desempenhados por Ohr e OhrR nesses processos variam muito entre as diversas bactérias.

Como não são encontradas em animais vertebrados nem em plantas vasculares e têm características estruturais únicas, dizem os pesquisadores, as proteínas Ohr e OhrR podem ser alvos para o desenvolvimento de novos antibióticos – algo muito relevante, considerando o alarmante fenômeno das bactérias multirresistentes. Além disso, essas proteínas desempenham outras funções fisiológicas, como proteger bactérias simbióticas fixadoras de nitrogênio do estresse oxidativo associado a esse processo.

Para Netto, a pouca atenção dada ao sistema Ohr-OhrR é de certa forma surpreendente e poderia ser explicada por razões históricas. Enquanto as enzimas antioxidantes mais conhecidas foram descobertas a partir de 1937, a primeira Ohr só foi descrita em 1998, como uma proteína envolvida na resposta de bactérias ao estresse induzido por hidroperóxidos orgânicos, sendo que, em 2000, cientistas brasileiros identificaram o gene que codifica essa proteína no genoma da Xylella fastidiosa, bactéria que causa uma doença chamada clorose variegada dos citros (CVC), provocando grandes prejuízos à agricultura no Estado de São Paulo.

“Quando apareceu a Ohr no genoma da Xylella, não se sabia a atividade bioquímica dessa proteína. Como eu já tinha trabalhado com peroxirredoxinas, vi que a Ohr tinha duas cisteínas que eram muito conservadas. Aí surgiu a ideia: talvez seja uma peroxidase”, conta Netto, que fez parte do grupo responsável pelo sequenciamento do genoma da bactéria. O primeiro trabalho do grupo sobre a Ohr foi publicado em 2003, no Journal of Biological Chemistry, e demonstrou que, de fato, Ohr é um tipo de peroxidase.

Resumo gráfico – Foto: Reprodução

O pesquisador enfatiza, no entanto, que a Ohr não é uma peroxirredoxina como descrito em alguns artigos. “A Ohr tem propriedades muito diferentes, como a sequência primária, a estrutura, a especificidade para redutor e oxidante e a dinâmica ao longo do ciclo catalítico.” As peroxirredoxinas (Prx), que também são foco de estudo do grupo de Netto, são proteínas antioxidantes consideradas sensores celulares de peróxido de hidrogênio.

Em 2020, o grupo elucidou seis estruturas cristalográficas da proteína Ohr do patógeno oportunista Chromobacterium violaceum, incluindo a estrutura do complexo entre a Ohr e seu substrato biológico, a di-hidrolipoamida (DHL). Os pesquisadores identificaram intermediários do ciclo catalítico da enzima e reforçaram as evidências de que Ohr e Prx pertencem a classes diferentes de proteínas. Além disso, mostraram que a Ohr tem um colar hidrofóbico ao redor de seu sítio ativo, uma característica estrutural única que explica a especificidade dessa enzima para peróxidos orgânicos.

Inflamação

A resposta inflamatória é uma estratégia dos hospedeiros para combater microrganismos patogênicos e envolve a produção de várias moléculas oxidantes. Portanto, se uma inflamação demora para terminar, pode causar danos ao próprio hospedeiro. Hidroperóxidos orgânicos de ácidos graxos são oxidantes que também podem atuar como sinalizadores de processos tanto inflamatórios quanto anti-inflamatórios.

“A sinalização envolvida nesses processos de inflamação e de resolução da inflamação é bastante complexa, envolvendo diferentes hidroperóxidos de ácidos graxos, como dos derivados de ácido araquidônico”, conta Netto.

A hipótese levantada pelos pesquisadores é de que a Ohr poderia estar envolvida de alguma forma na virulência de patógenos via controle dos níveis desses hidroperóxidos lipídicos. “Acredito que o envolvimento biológico da Ohr poderia estar relacionado com o processo de resolução [finalização] da inflamação. Contraintuitivamente, se a bactéria tem muito antioxidante [no caso, a enzima Ohr], acaba sendo ruim para ela e bom para o hospedeiro por, entre outros motivos, facilitar o recrutamento de células fagocitárias. Mas essa é uma hipótese ainda especulativa, que requer evidência experimental”, afirma o pesquisador.

A OhrR é a proteína que controla a transcrição do gene da Ohr. Para que a enzima antioxidante (Ohr) seja produzida, o gene que a codifica precisa ser transcrito para o RNA mensageiro correspondente. A OhrR quando está reduzida se liga ao DNA e impede a transcrição. Quando a célula está sob estresse oxidativo e é exposta ao peróxido orgânico, a OhrR é oxidada e sofre uma mudança estrutural que libera o DNA para ser transcrito e depois traduzido na proteína Ohr.

Como explica Netto, o próprio fator de transcrição é regulado por um processo redox (oxidação ou redução). “E ele vai induzir ou reprimir a expressão de uma proteína que tem propriedades que interferem no metabolismo dos hidroperóxidos orgânicos.”

Diversos grupos do Cepid Redoxoma estão envolvidos em estudos com hidroperóxidos orgânicos derivados de ácidos graxos, como os liderados pelos pesquisadores Sayuri Miyamoto e Paolo Di Mascio, bem como em estudos de cinética envolvendo a Ohr e a OhrR, como os grupos dos pesquisadores Ohara Augusto e Daniela Truzzi, ou ainda em estudos estruturais, como o grupo do pesquisador Marcos Antonio de Oliveira.

Em 2021, um grupo de pesquisadores chineses identificou o primeiro inibidor contra Ohr da bactéria Acinetobacter baumannii ATCC19606. O tratamento desse microrganismo com o inibidor de Ohr potencializou a atividade antibacteriana de antibióticos como canamicina e gentamicina. O grupo chinês entrou em contato com Netto, para colaboração no sentido de identificar moléculas com atividade microbicida mais potente.

O artigo Ohr – OhrR, a neglected and highly efficient antioxidant system: Structure, catalysis, phylogeny, regulation, and physiological roles pode ser acessado no link.

* Com informações da Assessoria de Imprensa do Redoxoma.

Este texto foi originalmente publicado por Agência Fapesp de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Texto: Agência Fapesp
Arte: Adrielly Kilryann

FONTE: Jornal da USP

Pipoca de micro-ondas pode causar alterações cerebrais

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A ingestão do diacetil, um composto contido em alimentos como algumas marcas de pipoca de micro-ondas e responsável por dar o aroma e gosto amanteigado ao alimento tem sido foco de investigações. Uma pesquisa do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP traz novos indícios de que, em excesso, ele poderia ser nocivo à saúde – ao menos de ratos e em uso prolongado. No estudo, os cientistas identificaram proteínas associadas ao Alzheimer no cérebro de ratos que consumiram durante 90 dias seguidos o composto.

“Das 48 proteínas cerebrais que avaliamos após a exposição dos animais ao produto, 46 sofreram algum tipo de desregulação ou modificação em sua estrutura por conta do consumo prolongado do composto. Durante as análises, nós identificamos o aumento da concentração de proteínas beta-amiloides”, explica Lucas Ximenes, doutorando do IQSC e autor da pesquisa. Apesar dos mecanismos da doença ainda não estarem bem esclarecidos, essas proteínas normalmente são encontradas em pacientes com Alzheimer.

Como próximos passos do estudo, os pesquisadores do IQSC pretendem realizar novos testes com um número maior de animais visando a ampliar o entendimento a respeito destes resultados prelimimares.

Claro que comer esporadicamente certos alimentos não tem problema, e alguns prazeres em excesso podem fazer mal. Mas por mais que a gente coma o produto, nós temos muito menos contato com o diacetil do que os trabalhadores que lidam ou até inalam diariamente o composto nas fábricas”, exemplifica.

Análises

Segundo o cientista, o diacetil afetou tanto os cérebros de ratos machos como os de fêmeas, sendo que algumas regiões do órgão foram mais comprometidas, como o hipotálamo. “Até então, não se sabia exatamente quais os possíveis efeitos e modificações que o composto poderia gerar no cérebro de organismos vivos, existem poucos estudos nesse sentido, ainda é um universo pouco explorado. Além disso, alguns trabalhos utilizam quantidades absurdas do composto, até 50 vezes maiores que a nossa, o que facilita o aparecimento de problemas. O que nós fizemos foi utilizar concentrações de diacetil mais próximas do que seria um consumo diário normal”, revela Ximenes, que é orientado pelo professor Emanuel Carrilho, do IQSC, e co-orientado pelo professor Nilson Assunção, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp).

Os cérebros dos ratos foram avaliados com a ajuda de dois equipamentos. Um deles, chamado espectrômetro de massas, faz a leitura e gera mapas de calor dos órgãos, formando uma espécie de impressão digital dos cérebros. Com isso, é possível observar como e em quais regiões certas proteínas e o diacetil estão distribuídos. Em uma segunda etapa, outro aparelho, chamado cromatógrafo, ajuda a determinar se essas proteínas sofreram alterações, como o aumento de sua concentração ou alguma mudança estrutural preocupante. Os testes foram realizados com um total de 12 ratos, sendo que metade foi o grupo controle (que tomou placebo) e a outra metade ingeriu o diacetil.
Amplamente empregado nos mais variados ramos da indústria, o diacetil ganhou destaque no setor alimentício, principalmente por seu uso como conservante e flavorizante (substância que confere sabor e aroma). Podendo ser encontrado naturalmente na composição de cafés, cervejas, chocolates, leites e iogurtes, o diacetil é utilizado na pipoca de micro-ondas como um aditivo, em concentrações maiores. Apesar de seu consumo ser aprovado pelas agências reguladoras, a exposição prolongada ao produto poderia ser prejudicial à saúde e, por estar presente no cotidiano da população, diferentes estudos buscam compreender a influência do composto em organismos vivos e como ele pode alterar funções biológicas.

Imagem à esquerda mostra o cérebro de ratos que não consumiram o diacetil. Já a da direita exibe o cérebro dos animais que ingeriram o composto, indicando forte presença de proteínas beta-amiloides (pontos em vermelho) – Foto: Lucas Ximenes

O estudo contou com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

FONTE: Jornal da USP

Pessoas que não sentem dor podem ser a chave para novos analgésicos

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Análise de mutações genéticas em pessoas insensíveis à dor leva à descoberta de novo alvo para analgésicos. Estudo conduzido por pesquisadores do Instituto de Química e do Instituto de Ciências Biomédicas da USP foi capa da revista Science Signaling. Com base nessa ideia, pesquisadores liderados pela professora Deborah Schechtman, do departamento de Bioquímica do Instituto de Química (IQ) da USP, analisaram mutações genéticas em pacientes com insensibilidade congênita à dor com anidrose (CIPA) e identificaram proteínas modificadas que impedem a transmissão do impulso doloroso. A partir dos dados obtidos, eles desenvolveram um peptídeo, o TAT-pQYP, que apresentou efeito analgésico em um modelo animal de dor inflamatória. Os resultados foram publicados como matéria de capa da revista Science Signaling.

“Pessoas que têm mutações no receptor do fator de crescimento neural (NGF) não sentem dor. Fizemos um estudo detalhado das mutações descritas na literatura para essa doença e modelamos os efeitos das diferentes mutações encontradas em pacientes. Ao entender o que acontece com pessoas que não sentem dor, podemos mimetizar essa situação para tratar quem sente dor e também tentar uma inibição mais específica para algum processo, evitando efeitos colaterais,” afirma a professora Débora Schechtman.

Especialista em dor e coautora do estudo, a professora Camila Squarzoni Dale, do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, explica que “os analgésicos usados hoje para dor crônica são moduladores da neurotransmissão, no caso dos antidepressivos e dos anticonvulsivantes, ou moduladores da resposta inflamatória, no caso dos anti-inflamatórios. Nosso peptídeo é diferente, ele modula diretamente uma via de dor. Nossa intenção é modificar como o cérebro interpreta a dor, modificando como os impulsos dolorosos vão entrar no sistema nervoso”.

Cerca de 10% da população adulta mundial é portadora de dor crônica. Nos Estados Unidos, para cerca de 7% das pessoas a dor crônica é incapacitante. “O que é impactante é que esses números superam o total de diabéticos ou de pessoas com doenças cardíacas ou mesmo de pessoas com câncer”, afirma a pesquisadora. A dor crônica já é um problema de saúde pública, tornando a busca por novos analgésicos cada vez mais urgente. Em pacientes com dores crônicas, a modificação e deterioração das vias nociceptivas, que transmitem os estímulos dolorosos, faz com que os remédios muitas vezes não funcionem adequadamente, ou ainda percam efeito com o tempo. Além disso, alguns países têm enfrentado a chamada epidemia de opioides, que já levou a mais de 500 mil mortes por overdose nos últimos 20 anos só nos Estados Unidos. Embora analgésicos opioides sejam indicados principalmente para alivio de dor aguda, como a dor pós-operatória, eles podem causar vício e têm efeitos colaterais.

Caminhos da dor

A insensibilidade congênita à dor com anidrose (CIPA) é uma doença autossômica recessiva rara que tem como principais sintomas a falta de percepção da dor sensorial e a incapacidade de suar. Como a dor física tem função protetora, sendo fundamental para nossa sobrevivência, é comum que pessoas com essa doença morram na infância, por lesões ou doenças não percebidas.

Como explica Déborah, pacientes com CIPA têm mutações no gene NTRK1, que codifica o receptor de tropomiosina quinase (TrkA), afetando a expressão e/ou atividade desse receptor. Um dos principais fatores que levam à doença é a perda de função do TrkA, que é ativado pelo fator de crescimento neural (NGF). A dor inflamatória se inicia com a liberação do NGF, que ativa o TrkA nos neurônios sensoriais periféricos, seguida da despolarização neuronal, atingindo o Sistema Nervoso Central (SNC).

Níveis de NGF elevados são encontrados em diversas condições de dor, como artrite reumatóide, endometriose e dores de cabeça crônicas. Anticorpos bloqueadores de NGF têm sido usados para tratar a dor da osteoartrite em humanos, mas eles apresentam efeitos colaterais como osteonecrose, que é a morte de um segmento de osso. Segundo os pesquisadores, isso pode acontecer devido à inibição da remodelação óssea, uma vez que a sinalização de NGF é necessária para o ‘brotamento’ (sprouting) e sobrevivência de fibras nervosas simpáticas durante a formação óssea. Igualmente, foram desenvolvidos inibidores do domínio quinase do receptor TrkA, mas, por não serem seletivos, também apresentam efeitos colaterais. “Se você inibe completamente a atividade de quinase, você também vai impedir o crescimento dos neuritos e o remodelamento dos neurônios”, explica Deborah.

As mutações ligadas à CIPA estão espalhadas pelo gene, resultando em sintomas variados da doença. A maior parte delas, no entanto, está concentrada no domínio de quinase. Para obter informações sobre o impacto na função da proteína e na sinalização, os pesquisadores mapearam as alterações moleculares causadas pelas mutações numa estrutura em 3D do TrkA. Com esse estudo de modelagem molecular, realizado em parceria com o grupo do professor Paulo de Oliveira, do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), e análise bioquímica, realizada pelo grupo de Deborah, eles identificaram mutações que diminuem a interação entre o receptor TrkA e um de seus substratos, a fosfolipase C gama (PLC). Esta fosfolipase está envolvida na ativação de canais iônicos, que são como condutores elétricos na membrana celular, possibilitando a comunicação no sistema neural.

A partir dos dados obtidos, eles desenharam um peptídeo permeável à célula, baseado na região de ancoragem da fosfolipase C no receptor TrkA. O peptídeo foi testado em células, nas quais inibiu a ligação entre TrkA e PLC e reduziu a ativação de PLC mediada pelo fator de crescimento neural (NGF). O passo seguinte foi testar em um modelo animal de dor inflamatória para confirmar o papel da PLC na sinalização celular da dor e a eficácia do peptídeo. “Vimos que o peptídio reverte a dor nos animais provocada por estímulos mecânicos e térmicos, por um período prolongado. Temos um peptídeo que modula uma das vias mediada pelo NGF e pode funcionar para dor tanto aguda quanto crônica”, disse Dale.

O peptídeo potencialmente terá menos efeitos colaterais. “Mostramos que o peptídeo inibe a fosforilação da fosfolipase C, mas não inibe toda a sinalização mediada pelo NGF. Dessa maneira, ele inibe pontualmente uma via da dor”, afirmou Deborah, acrescentando que “o peptídeo pode ser um lead para um fármaco. Um bom alvo de droga pode modular a atividade enzimática ou uma interação proteína-proteína, como é o nosso caso”. Os pesquisadores agora estão trabalhando para resolver a estrutura do complexo TrkA/PLC.

Outro objetivo é encontrar a melhor formulação terapêutica do peptídeo. “Nossa intenção é dividir esse trabalho com a indústria farmacêutica, para podermos desenvolver um produto. Como ele é uma molécula pequena, acreditamos que possa ser usado em formulações como pomadas, em apresentações tópicas, para ser absorvido pela pele. Achamos que ele vai ter uma eficácia diferenciada em termos de efeito para a dor”, conclui Dale.

O estudo contou com colaboradores das áreas de modelagem molecular, biologia celular e experts em dor e foi realizado no âmbito de um Projeto Temático da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

O artigo Structural analysis of TrkA mutations in patients with congenital insensitivity to pain reveals PLCγ as an analgesic drug target pode ser lido aqui.

Texto: da assessoria de comunicação do ICB

FONTE: Jornal da USP

Como a mitocôndria regula a longevidade ao ativar o sistema imune

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A mitocôndria é uma organela vital para o organismo, pois produz, a partir dos alimentos, a maior parte da energia usada pelas células. Embora pareça um contrassenso, há evidências de que um leve comprometimento da função mitocondrial esteja associado ao aumento da longevidade.

Em estudo recentemente publicado no periódico The Embo Journal, um grupo internacional de pesquisadores desvendou de que forma isso acontece. Segundo os autores, o trabalho é o primeiro a mostrar o envolvimento do sistema imune inato (a primeira linha de defesa contra patógenos) nesse processo.

“Quando a mitocôndria funciona abaixo do que é considerado ótimo, gera um estresse para a célula, que desencadeia uma série de respostas que protegem esse organismo contra patógenos, fazendo-o viver mais. Só que existe um limiar: caso a redução da função mitocondrial seja muito intensa, o sistema pode colapsar”, explica Juliane Campos, primeira autora do trabalho, que atualmente realiza estágio de pós-doutorado na Harvard Medical School (Estados Unidos) com bolsa da Fapesp.

“Hoje sabemos que, perante um leve estresse mitocondrial [como o induzido pelo exercício físico], a célula se reorganiza bioquimicamente para compensar tal desequilíbrio e isso a torna mais preparada para lidar com futuras situações adversas. Agora, se o estresse mitocondrial é excessivo e prolongado [caso das doenças crônico-degenerativas], esses substitutos se tornam insuficientes, resultando então no colapso e, consequentemente, em morte celular”, explica Júlio Cesar Batista Ferreira, professor associado do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) e da Faculdade de Medicina (FM) da Universidade de São Paulo e coautor do trabalho.

Segundo Campos, a disfunção mitocondrial geralmente tem um gatilho. “Existem mutações em humanos que levam a uma disfunção sustentada, geralmente em casos mais graves. Existem ainda algumas condições [como a restrição calórica] que podem reduzir transientemente a função mitocondrial e isso é diferente de indivíduo para indivíduo. A ideia é entender os mecanismos pelos quais essa ligeira perturbação mitocondrial aumenta a longevidade porque, então, pode-se identificar futuros alvos terapêuticos”, resume.

Modelo experimental

Para entender a conexão entre disfunção mitocondrial leve, longevidade e sistema imune inato, o grupo utilizou um verme de solo, o Caenorhabditis elegans. Trata-se de um dos mais conhecidos modelos experimentais para o estudo do envelhecimento, pois oferece algumas vantagens. Uma delas é a expectativa média de vida de apenas 17 dias.

Para o experimento, os cientistas cultivaram uma bactéria e, dentro dela, inseriram uma maquinaria capaz de deletar um gene no C. elegans. O microrganismo modificado foi ofertado como alimento ao verme. Ao ingeri-lo, essa maquinaria começou a agir e desligou um gene específico. Ferreira lembra que na genética há duas formas de entender o papel de um gene. “Ou você o retira do sistema e vê o que acontece; ou você aumenta sua expressão no sistema e avalia o efeito.”“O tempo de vida de um roedor é de dois anos e meio; de uma drosófila são quatro meses. Portanto, pensando em termos de tempo de pesquisa, essa é uma vantagem. Além disso, o C. elegans é transparente, o que permite visualizar órgãos e acoplar proteínas fluorescentes para identificar algum fenótipo dentro desse organismo. E, apesar de estar longe dos humanos na cadeia evolutiva, ele tem uma alta homologia com o genoma humano. Até 80% de seus genes têm homólogos em humanos. Outra vantagem: ele se alimenta de bactéria, então é muito fácil manipular um gene específico nesse organismo”, explica a pesquisadora.

O grupo queria saber por que o animal vive mais quando a mitocôndria sofre ligeiro estresse metabólico. Mas essa tarefa não é fácil. “São milhares de genes produzindo proteínas, que trabalham de maneira coordenada e hierárquica nas células. Nesse sentido, identificamos os genes críticos envolvidos no aumento da longevidade decorrente da ligeira disfunção mitocondrial. Como prova de conceito, desligamos individualmente esses genes e vimos que os animais deixavam de viver mais frente à ligeira disfunção mitocondrial”, explica Campos.

A conclusão é que ativar o sistema imune inato é um pré-requisito para a longevidade: quando a mitocôndria tem uma ligeira disfunção, ele é ativado e isso é necessário para o animal viver mais ou se proteger contra patógenos.

“Em suma, a mitocôndria sob estresse manda um sinal de alerta para o sistema imune. E esse sinal faz com que o organismo viva mais. Quando a gente deleta genes relacionados ao sistema imune inato ou impede que eles sejam ativados nesse animal com leve disfunção mitocondrial, toda essa resposta benéfica é abolida.”

Resultados divulgados por pesquisadores do ICB-USP podem apontar novos alvos terapêuticos para o tratamento de doenças relacionadas ao envelhecimento, como as neurodegenerativas e as cardiovasculares – Foto: NIA/NIH

Em trabalhos anteriores publicados pela equipe, já havia sido estabelecido que dois fatores de transcrição (proteínas que controlam a transcrição dos genes) estavam envolvidos no aumento de longevidade desses animais: DAF-16 (em C. elegans) ou FOXO3 (em humanos) e ATFS-1 (em C. elegans) ou ATF5 (em humanos). Mas essas proteínas coordenam diversas vias.

“Sabíamos que uma leve disfunção na mitocôndria aumentava a longevidade e que esses dois fatores de transcrição coordenavam o processo, mas queríamos saber por quais vias eles o faziam. Sabendo que esses fatores também controlam o sistema imune inato, partimos do pressuposto de que também estariam envolvidos nesse fenótipo. Este novo trabalho demonstra que tanto a via de sinalização mediada pela proteína p38 quanto a via de sinalização mediada por proteínas mal enoveladas mitocondriais [que em inglês são conhecidas pela sigla mitoUPR] atuam em conjunto sobre os mesmos genes de imunidade inata para promover resistência a patógenos e longevidade. E as mitocôndrias podem prolongar a longevidade sinalizando por meio dessas vias. Descobrimos também que o fator de transcrição ATF 5 consegue avisar os genes do sistema imune que eles precisam formar novas proteínas, que coordenarão essa cascata de ativação do sistema imune na célula”, conta Campos.

Abordagens terapêuticas

De acordo com o pesquisador, a melhora da expectativa de vida é algo que já observamos há muito tempo, mas aumentar a longevidade é uma meta ambiciosa. “Não sei se de fato chegaremos lá, mas acredito que certamente conseguiremos fazer o indivíduo viver melhor pelo mesmo período, ou seja, promover a melhora na qualidade de vida. Sabemos que há determinadas doenças associadas ao envelhecimento, como Parkinson, Alzheimer e distúrbios cardiovasculares. Nesse sentido, a compreensão das respostas compensatórias e deletérias de mitocôndrias associadas ao envelhecimento servirá de alicerce para o desenvolvimento de terapias que atuem no cerne dessas doenças. Com este trabalho colocamos mais uma peça nesse quebra-cabeça.”Segundo Ferreira, a maioria das doenças que desenvolvemos está associada ao colapso mitocondrial. Nesse sentido, o melhor entendimento do funcionamento da mitocôndria em condições de estresse, bem como suas conexões com outros compartimentos celulares, é essencial para desenvolver estratégias farmacológicas e não farmacológicas capazes de prevenir, mitigar ou reverter tal colapso e, consequentemente, tratar pacientes.

O pesquisador ressalta a possibilidade de modulação do sistema imune inato, o que poderia contribuir para que o indivíduo tenha um envelhecimento mais saudável. “O desafio agora é validar isso ao longo da evolução. Nosso modelo experimental vive 20 dias e a gente vive 80 anos. Então, agora, temos de verificar qual é o impacto de nossa descoberta para o ser humano.”

O artigo Mild mitochondrial impairment enhances innate immunity and longevity through ATFS-1 and p38 signaling pode ser lido em: www.embopress.org/doi/full/10.15252/embr.202152964.

Este texto foi originalmente publicado por Agência Fapesp de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

FONTE: Jornal da USP

Sensor vestível em material natural analisa substâncias presentes no suor

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Desenvolvido na USP em São Carlos, adesivo aplicado sobre a pele poderá ser usado para monitorar o funcionamento do organismo, através do suor, e administrar medicamentos

Um sensor vestível, impresso em nanocelulose microbiana, um polímero natural, foi criado por pesquisadores da  USP, no campus de São Carlos, em colaboração com a Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Araraquara, Universidade de Araraquara, Universidade de Campinas (Unicamp) e Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), em Campinas. O dispositivo poderá substituir, com vantagens, os sensores convencionais, impressos em superfícies plásticas. Aplicado sobre a pele, permite detectar várias substâncias presentes no suor, funcionando como um sensor não invasivo de amostras.

Robson Rosa da Silva, pós-doutor do Grupo de Polímeros Prof. Bernhard Gross do Instituto de Física de São Carlos da USP – Foto: Reprodução/Lattes

 

A pesquisa, coordenada pelo professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) por meio dos projetos “Biossensor impresso e implantável fabricado com biopolímeros para monitoramento de longa duração”; “Design e fabricação de dispositivos flexíveis nanoestruturados para detecção de biomarcadores”; “Desenvolvimento de instrumentos analíticos baseados em línguas eletrônicas para detecção simultânea de ameaças bacterianas” e um apoio da Equipamento Multiusuários.

“A nanocelulose microbiana é um polímero 100% natural, produzido por bactérias a partir do açúcar. Sua principal vantagem em relação ao plástico é que propicia uma interface muito maior com a pele e já é encontrada no mercado há alguns anos na forma de curativos. No entanto, ainda não havia sido estudada como matriz para a fabricação de sensores eletroquímicos”, diz Robson Rosa da Silva, também do IFSC e um dos dois autores principais do artigo.

Nos sensores de matriz plástica, a transpiração forma uma espécie de barreira entre a pele e o dispositivo, dificultando a detecção e constituindo também um fator alergênico. “Já o sensor em nanocelulose é totalmente respirável: o suor consegue chegar até a camada ativa do eletrodo através da matriz de nanocelulose”, explica.

O sensor tem a forma de um pequeno adesivo retangular, com 1,5 centímetro de comprimento e 0,5 centímetro de largura e a espessura de uma folha de papel de seda. E consegue detectar vários biomarcadores, como sódio, potássio, ácido úrico, ácido láctico, glicose, etc. “Esses elementos ou substâncias, que circulam na corrente sanguínea, são detectáveis também no suor. Assim, uma aplicação possível do sensor de nanocelulose é o monitoramento da diabete. Outra é o controle hormonal em mulheres, por meio da detecção do hormônio estradiol”, informa Silva.

Paulo Augusto Raymundo Pereira, atualmente pós-doc do Instituto de Física de São Carlos da USP – Foto: Reprodução /Lattes

 

O dispositivo poderia ser usado para detectar também a presença de poluentes atmosféricos no organismo. “Como prova de conceito, expusemos o sensor a baixas de concentrações de metais tóxicos, como chumbo e cádmio. E o resultado foi positivo”, acrescenta o pesquisador.

As unidades de detecção são impressas sobre a matriz de nanocelulose microbiana por meio de uma técnica de serigrafia semiautomatizada, com o uso de pasta com grande concentração de partículas de carbono, devido à alta condutividade elétrica desse material. “Reações químicas de oxidação ou redução produzem o sinal elétrico que indica a concentração do metabólito de interesse”, explica Paulo Augusto Raymundo Pereira, o outro autor principal do artigo, que realiza pós-doutorado no IFSC.

“Para isso, o sensor é conectado a um potenciostato, que faz as medidas eletroquímicas por meio da variação da corrente elétrica. E as informações obtidas são, finalmente, transmitidas a um computador e traduzidas por meio da curva-padrão”, detalha Pereira. Segundo ele, a conexão wireless do sensor com o aparato de medição e leitura é uma possibilidade tecnológica de fácil resolução.

Os pesquisadores estudam, agora, o uso do dispositivo para a administração de medicamentos, bem como sua viabilização comercial. A primeira fase do projeto “Fabricação de eletrodos impressos por serigrafia em substratos biodegradáveis (nanocelulose e filmes de cebola Allium cepa l) para aplicações das indústrias médica, alimentícia e agroindustrial”, desenvolvido pela Biosmart Nanotechnology, teve o apoio do programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da Fapesp.

O artigo Microbial nanocellulose adherent to human skin used in electrochemical sensors to detect metal ions and biomarkers in sweat, publicado no periódico Talanta, pode ser acessado no link.

Este texto foi originalmente publicado por Agência Fapesp de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Por José Tadeu Arantes/Agência Fapesp

FONTE: Jornal da USP