{"id":76436,"date":"2002-12-01T00:00:00","date_gmt":"2002-12-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/12\/01\/peligros-bajo-estudio\/"},"modified":"2015-02-02T14:38:19","modified_gmt":"2015-02-02T16:38:19","slug":"peligros-bajo-estudio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/peligros-bajo-estudio\/","title":{"rendered":"Peligros bajo estudio"},"content":{"rendered":"

\"\"S\u00c9RGIO VANIN \/ USP<\/span><\/a>Hasta hace poco tiempo, la acci\u00f3n de los radicales libres – mol\u00e9culas o fragmentos de mol\u00e9culas con un n\u00famero insuficiente de electrones, formados principalmente por ox\u00edgeno – se encontraba bajo sospecha. Pero ahora, una serie de estudios comprueba que los mismos son responsables por el surgimiento o el agravamiento de varios problemas, tales como ciertas enfermedades hereditarias, la intoxicaci\u00f3n con plomo, la hipertensi\u00f3n, la esquizofrenia, el trastorno bipolar, la diabetes y el c\u00e1ncer.<\/p>\n

La punta de esteiceberg<\/em> surgi\u00f3 en 1978, con los casos de anencefalia – fetos sin cerebro – y enfermedades respiratorias que aparecieron en Vila Parisi, en Cubat\u00e3o, en el litoral paulista. Por entonces, los qu\u00edmicos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) Etelvino Bechara y Marina Medeiros, instigados por noticias que indicaban que los elevados niveles de contaminaci\u00f3n ambiental estar\u00edan provocando esos dos problemas, fueron a investigar. Una vez sorteadas las dificultades, extrajeron sangre de habitantes del barrio y verificaron los niveles elevados de enzimas antioxidantes – una se\u00f1al indicadora del exceso de radicales libres, que puede ser perjudicial para el organismo. Esa pista no sirvi\u00f3 para explicar directamente la anencefalia, que a\u00fan hoy en d\u00eda tiene una causa incierta, pero catapult\u00f3 a los investigadores hacia un terreno f\u00e9rtil y elucid\u00f3 el papel de los radicales libres en una serie de afecciones.<\/p>\n

Los radicales libres son imprescindibles para la formaci\u00f3n del \u00e1cido desoxirribonucleico (ADN), el portador del c\u00f3digo gen\u00e9tico, y act\u00faan en la destrucci\u00f3n de bacterias y tumores, por ejemplo. Pero se comportan como villanos cuando son producidos y utilizados de manera desequilibrada – en una condici\u00f3n conocida como estr\u00e9s oxidativo -, pues pasan a destruir membranas celulares, ADN y enzimas, creando una situaci\u00f3n favorable para el avance de enfermedades neurodegenerativas, como el mal de Alzheimer, y para el proceso de muerte celular.<\/p>\n

Pocos a\u00f1os antes del episodio de Vila Parisi, Bechara hab\u00eda conocido en una conferencia en S\u00e3o Paulo al investigador franc\u00e9s Adolf Michelson, del Instituto de Biolog\u00eda F\u00edsicoqu\u00edmica de Par\u00eds. Michelson hab\u00eda constatado que la poblaci\u00f3n rural de Francia exhib\u00eda niveles sangu\u00edneos m\u00e1s bajos que los de los parisienses de una enzima llamada super\u00f3xido dismutasa, involucrada en la eliminaci\u00f3n de radicales de ox\u00edgeno.<\/p>\n

Simult\u00e1neamente, Paulo Naoum, bi\u00f3logo de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de S\u00e3o Jos\u00e9 do R\u00edo Preto, hab\u00eda descubierto en la sangre de los habitantes de Cubat\u00e3o un exceso de metahemoglobina, uno de los compuestos formados cuando la hemoglobina, una mol\u00e9cula que de transporte de ox\u00edgeno en la sangre, reacciona con \u00f3xidos de azufre. “Como hab\u00eda mucho \u00f3xido de azufre en el aire, Naoum atribuy\u00f3 las alteraciones a la contaminaci\u00f3n ambiental, pero no sab\u00eda explicar de qu\u00e9 manera \u00e9sta modificaba la cantidad de las enzimas en la sangre de los habitantes de Vila Parisi”, dice el qu\u00edmico de la USP.<\/p>\n

Bechara junt\u00f3 las puntas de cada estudio y demostr\u00f3 que, en el caso de Cubat\u00e3o, los radicales libres causaban el estr\u00e9s oxidativo, de acuerdo con el primer art\u00edculo brasile\u00f1o sobre el tema, publicado en 1983 en\u00a0Archives of Environmental Health<\/em>. Luego descubri\u00f3 uno de los compuestos formadores de radicales libres: el \u00e1cido 5-aminolevul\u00ednico (Ala). Este compuesto, un precursor del grupo heme – pigmento rojo casta\u00f1o que forma parte de la estructura de prote\u00ednas tales como la hemoglobina y la mioglobina (acumuladora de ox\u00edgeno) -, reacciona r\u00e1pidamente con el ox\u00edgeno y produce una gran cantidad de radicales libres.<\/p>\n

Sus hallazgos se integraran a la investigaci\u00f3n de fototerapia de c\u00e1nceres de boca, piel y recto, que ahora cuenta con la alternativa de aplicaciones de Ala directamente en el tejido tumoral, seguidas de irradiaci\u00f3n. Tambi\u00e9n dieron sustento a una propuesta de terapia antioxidante, actualmente en fase de experimentaci\u00f3n, para la porfiria aguda intermitente, una enfermedad de origen gen\u00e9tico asociada al exceso de Ala.<\/p>\n

La porfiria aguda intermitente, que tiene una prevalencia mayor en Escandinavia e Inglaterra, tiene caracter\u00edsticas sutiles: en la mayor\u00eda de los casos, sus portadores no manifiestan s\u00edntomas de la enfermedad. En el transcurso de su vida, pueden tener apenas una o dos crisis agudas, con fuertes dolores abdominales, debilidad muscular, alucinaciones y un rasgo caracter\u00edstico: la orina es de color bord\u00f3. Pueden tambi\u00e9n desarrollar c\u00e1ncer hep\u00e1tico, que es m\u00e1s frecuente cuanto mayor es el n\u00famero de ataques, principalmente entre las mujeres. La porfiria es atribuida a la deficiencia en la producci\u00f3n de una enzima llamada Ala desaminasa y a la acumulaci\u00f3n de Ala en la sangre, en el cerebro y en el h\u00edgado.<\/p>\n

De la porfiria a la esquizofrenia
\n<\/strong>Bechara decidi\u00f3 estudiar este tipo de porfiria luego de conocer otro trabajo del franc\u00e9s Michelson, que mostraba una exacerbaci\u00f3n de los niveles de radicales libres en ni\u00f1os franceses autistas y en portadores de esquizofrenia y trastorno bipolar. El qu\u00edmico prob\u00f3 la hip\u00f3tesis que indica que el exceso de Ala es el causante de estos trastornos mentales en un trabajo llevado a cabo en colaboraci\u00f3n con el m\u00e9dico Paulo Marchiori, del Hospital de Cl\u00ednicas (HC), y con la bioqu\u00edmica Dulcin\u00e9ia Abdalla, ambos de la USP. Evaluaron tanto a los pacientes con porfiria aguda intermitente en crisis aguda, que manifiestan s\u00edntomas neurol\u00f3gicos y alucinaciones, como a los portadores de esquizofrenia y de trastorno bipolar tratados en el HC y en el Hospital Psiqui\u00e1trico de Juqueri. Los an\u00e1lisis de sangre mostraron un aumento de las enzimas antioxidantes, que procuran detener el exceso de radicales libres – el mismo cuadro que el de los habitantes de Vila Parisi.<\/p>\n

Poco a pocos iba quedando claro quelos radicales provocaban da\u00f1os qu\u00edmicos a otras mol\u00e9culas. La oxihemoglobina, cuando es expuesta al Ala, se transforma en metahemoglobina; la ferritina (prote\u00edna que almacena hierro en el organismo) libera iones de hierro, y la mol\u00e9cula de ADN se rompe bajo el ataque de los radicales libres. Como producto del exceso de Ala, la mitocondria, uno de los compartimientos de la c\u00e9lula, se hincha y para de producir trifosfato de adenosina (ATP), un compuesto esencial para la producci\u00f3n de energ\u00eda.<\/p>\n

Paso a paso se comprobaba la hip\u00f3tesis de Bechara de que los radicales libres derivados del Ala est\u00e1n relacionados con las bases moleculares de las porfirias. Y m\u00e1s tarde, nuevas evidencias: estudios llevados a cabo conjuntamente con Paolo Di Mascio, del Instituto de Qu\u00edmica de la USP, mostraron que ratones tratados con Ala ten\u00edan entre cinco y seis veces m\u00e1s bases del material gen\u00e9tico da\u00f1adas que un roedor normal, al margen de acumular hierro en el h\u00edgado y en el cerebro. “Eso puede estar relacionado con la g\u00e9nesis del c\u00e1ncer de h\u00edgado, una caracter\u00edstica de la porfiria aguda intermitente”, observa Bechara.<\/p>\n

Hace poco tiempo, Bechara y sus colaboradores demostraron que los flavonoides, sustancias naturales halladas en la uva y en el t\u00e9 verde, pueden cooperar con la vitamina C en la protecci\u00f3n de las mitocondrias contra el ataque de los per\u00f3xidos, sustancias generadoras de radicales libres. Plantearon tambi\u00e9n que la aminoacetona, un derivado del amino\u00e1cido treonina, funcionaba como fuente de radicales libres y movilizando hierro en la diabetes mellitus.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n nuevamente se ramific\u00f3 en marzo, cuando Cassius Stevani, ex alumno de Bechara durante el posdoctorado e investigador de la Fundaci\u00f3n Instituto de Ense\u00f1anza para Osasco (Unifieo), descubri\u00f3 hongos luminescentes en el Parque Estadual Tur\u00edstico de Alto Ribeira (Petar), en el sur del estado de S\u00e3o Paulo. Hace ya tiempo que la bioluminescencia, un proceso qu\u00edmico mediante el cual se produce luz, se hab\u00eda mostrado como un buen modelo de estudio de la acci\u00f3n de los radicales libres. Stevani descubri\u00f3 cinco especies a\u00fan no descritas cient\u00edficamente en Brasil, que viven en \u00e1rboles o sobre hojas en descomposici\u00f3n. Seg\u00fan Stevani, a\u00fan no se conocen los mecanismos qu\u00edmicos de la producci\u00f3n de luz: “Es algo totalmente nuevo”.<\/p>\n

El secreto de las luci\u00e9rnagas arco iris<\/strong>
\nQu\u00edmicos y bi\u00f3logos de la USP pasaron muchas noches en el ‘cerrado’ (sabana) de Mato Grosso removiendo troncos podridos, barrancas y termiteros en busca de luci\u00e9rnagas diferentes, que emiten luces cuyo color var\u00eda del verde intenso al rojo. Para el equipo de Etelvino Bechara, la investigaci\u00f3n sobre los or\u00edgenes de la bioluminescencia de estos insectos era simult\u00e1nea a la de los radicales libres. Las l\u00edneas de trabajo finalmente se juntaron cuando la bioluminescencia se mostr\u00f3 como un modelo biol\u00f3gico para el estudio de la acumulaci\u00f3n de radicales libres en los organismos, el llamado estr\u00e9s oxidativo: la producci\u00f3n de luz depende directamente del ox\u00edgeno, bastante escaso en el interior de los troncos podridos en donde viven las larvas de los insectos luminescentes.<\/p>\n

Al estudiar las larvas de luci\u00e9rnagas, el equipo de Bechara descubri\u00f3 que la bioluminescencia es un fen\u00f3meno auxiliar de las enzimas antioxidantes, que protegen a las larvas contra los efectos del exceso de ox\u00edgeno, la principal fuente de radicales libres. Como los qu\u00edmicos de la USP demostraron, la sustancia luminescente producida por la luci\u00e9rnaga, llamada luciferina, probablemente tiene un papel antioxidante, m\u00e1s all\u00e1 de emitir luz. Cuando se encuentra en una atm\u00f3sfera rica en ox\u00edgeno, el insecto incrementa su producci\u00f3n de luciferasa, una enzima que acelera la producci\u00f3n de luz, de la propia luciferina y de enzimas antioxidantes.<\/p>\n

“\u00c9se es un fuerte indicador de que en las luci\u00e9rnagas, la luciferina puede funcionar como un antioxidante natural contra los radicales libres”, comenta Bechara. Al mismo tiempo, investigadores belgas demostraron un comportamiento similar de la celenteracina, la luciferina de los celenterados (aguavivas o medusas) luminescentes, que tambi\u00e9n sufren con los radicales libres.<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, los bi\u00f3logos del equipo de Cleide Costa, del Museo de Zoolog\u00eda de la USP, y del Museo de Historia Natural de Basilea, Suiza, que formaban parte de ese grupo, describieron tres especies nuevas de una familia muy rara de cole\u00f3pteros luminescentes, los fengodidos, entre ellos el\u00a0Phrixothrix viviani.<\/em>\u00a0Este insecto es un modelo \u00fanico para el estudio qu\u00edmico de la relaci\u00f3n entre la estructura de la luciferasa y el color de la bioluminescencia, debido a que emite dos colores diferentes al mismo tiempo: el rojo del farol cef\u00e1lico y el verde de los faroles abdominales (el farol es el \u00f3rgano emisor de luz luminescente).<\/p>\n

De una de las expediciones m\u00e1s productivas, realizada el a\u00f1o pasado, los investigadores recolectaron 700 larvas y adultos de\u00a0Pyrearinus termitilluminans<\/em>. Bechara y Graham Timmins, de la Escuela M\u00e9dica Dartmouth, en Estados Unidos, demostraron que el consumo de ox\u00edgeno est\u00e1 directamente asociado a la emisi\u00f3n de luz en las larvas de esta especie.<\/p>\n

Color variable
\n<\/strong>En otro art\u00edculo, publicado en\u00a0Insect Biochemistry<\/em>, Bechara y Marcelo Barros, tambi\u00e9n del Instituto de Qu\u00edmica, registraron la variaci\u00f3n de la producci\u00f3n de enzimas antioxidantes en esas larvas y concluyeron: la actividad enzim\u00e1tica est\u00e1 asociada no solamente a la producci\u00f3n de luz, sino tambi\u00e9n y principalmente a los momentos de actividad f\u00edsica intensa, tales como cavar t\u00faneles o buscar alimentos. Y existen caminos bioqu\u00edmicos coordinados que permiten minimizar el exceso de radicales libres resultantes de la oxigenaci\u00f3n de los tejidos.<\/p>\n

Tambi\u00e9n observaron un fen\u00f3meno in\u00e9dito que ocurre con el\u00a0Macrolampis omissa<\/em>, una especie de luci\u00e9rnaga que se distingue por el tama\u00f1o de su farol, que ocupa casi la mitad de su abdomen. Naturalmente amarillo, dicho farol se torna anaranjado y la luz emitida es amarilla durante el vuelo nupcial y el apareo, que se concreta en el pasto de las ci\u00e9nagas, a la hora del crep\u00fasculo. Pero a la noche, se aparean en terreno seco – y la luz emitida es verde amarillenta.<\/p>\n

El Proyecto<\/strong>
\nEstr\u00e9s Oxidativo Asociado a Porfirias Caracterizadas por Sobrecarga de \u00c1cido5-Aminolevul\u00ednico<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nProyecto tem\u00e1tico
\nCOORDINADOR<\/strong>
\nEtelvino Jos\u00e9 Henriques Bechara – Instituto de Qu\u00edmica de la USP
\nINVERSI\u00d3N<\/strong>
\nR$ 62.495,20 y US$ 216.148,80<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Investigaciones comprueban la relaci\u00f3n entre los radicales libres y diversas enfermedades. Reformulan tratamientos","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-76436","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76436","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76436"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76436\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76436"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76436"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76436"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76436"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}