Vitamina D3 diminui riscos para muitas doenças

A vitamina D há muito que está associada ao bom funcionamento dos tecidos musculares e esqueléticos e à disponibilidade celular de cálcio. O cálcio é essencial para a contracção muscular assim como é um mensageiro químico intracelular, com papel importante na actividade das mitocôndrias. 

As mitocôndrias, para além de serem as “fábricas” de energia celular, estão envolvidas directamente na saúde celular, como seja na co-regulação do seu ciclo de divisão (precisamente por mitose) assim como em processos de morte programada, ou apoptose. As mitocôndrias estão ainda envolvidas no nível de stress oxidativo a nível celular.

Assim não é de estranhar a ligação dos níveis de vitamina D e um número grande de distúrbios que interferem com o estado de saúde e que podem originar doenças, mais ou menos graves ou mesmo mortais.

Vários dados apresentados em estudos epidemiológicos publicados nos últimos anos têm associado a deficiência (menos de 20 ng/mL no sangue) ou insuficiência (entre 21-29 ng/mL no sangue) nos níveis sanguíneos de vitamina D com um risco acrescido no desenvolvimento de doenças cancerosas, autoimunes, infecciosas, diabetes tipo 2 e cardiovasculares.

Agora, num artigo publicado on line na revista PLOS ONE no dia 20 de Março de 2013, cientistas do Centro Médico da Universidade de Boston, em Massachusetts nos Estados Unidos, apresentam pela primeira vez resultados que indicam que os níveis de vitamina D (especificamente o colecalciferol ou vitamina D₃) têm um impacto directo sobre a expressão de muitos genes (291 genes foram investigados neste estudo) envolvidos em várias vias metabólicas que se sabe estarem associadas com o desenvolvimento de células cancerígenas, com doenças infecciosas e autoimunes, com doenças cardiovasculares. 

Estrutura química do da vitamina D3 ou colecalciferol

Assim este estudo dá um passo em profundidade na ligação entre os níveis presentes de vitamina D3 e os processos moleculares que estão na origem ou que estão envolvidos naquelas doenças.

Funções biológicas dos genes cujos níveis de expressão foram alterados após 2 meses de administração de vitamina D3 - a partir do artigo.

O estudo indica ainda que a manutenção de níveis suficientes de vitamina D3 desempenha um papel importante no robustecimento do sistema imunitário e na diminuição do risco em desenvolver aquelas doenças.

Segundo Michael F. Holick, um dos líderes da investigação, «este estudo identifica marcadores moleculares que ajudam a explicar os benefícios da vitamina D na saúde dos sistemas não esqueléticos», e acrescenta que «enquanto muitos mais estudos são necessários para confrimar as nossas observações, os dados obtidos demonstram que manter os níveis recomendados de vitamina D3 pode ter um efeito marcante sobre a expressão genética nas células do nosso sistema imunitário e pode ajudar a explicar o papel da vitamina D3 na redução do risco para as doenças cardiovasculares, cancro, entre outras».

Recorde-se que esta é a única vitamina que tanto pode ser ingerida através da dieta como sintetizada no organismo após exposição solar. Assim, aproveite o despertar da Primavera e reponha os seus níveis de vitamina D3. Vai ver que se sentirá muito melhor.

António Piedade


Referência ao artigo:
Arash Hossein-nezhad, Avrum Spira, Michael F. Holick.Influence of Vitamin D Status and Vitamin D3 Supplementation on Genome Wide Expression of White Blood Cells: A Randomized Double-Blind Clinical Trial. PLoS ONE, 2013; 8 (3): e58725 (DOI:10.1371/journal.pone.0058725)

Retrato do universo quando muito jovem

O telescópio Planck da Agência Espacial Europeia, lançado em 2009, revela uma imagem do Universo tal como era apenas 380 mil anos depois do Big Bang.

A cartografia mais detalhada de como era o Universo 380 mil anos depois do “Big Bang” foi divulgada esta quinta-feira, dia 21 de Março de 2013. O mapa do Universo agora apresentado baseia-se em dados recolhidos durante 15 meses pelo telescópio espacial Planck.

O telescópio Planck registou, por todo o espaço em seu redor, o registo fóssil dos primeiros fotões (partículas de luz) que surgiram no cosmos, depois de uma viagem de mais de 13 mil milhões de anos até chegarem até nós. Esses fotões chegam-nos em radiação electromagnética com a frequência das micro-ondas e correspondem ao que se designa por radiação cósmica de fundo.

No mapa agora obtido é possível identificar pequeníssimas variações na temperatura de diferentes pontos do Universo quando muito jovem. De acordo com o modelo cosmológico padrão, essas flutuações terão surgido durante um período breve de expansão acelerada do Universo, processo designado por inflação. Esses pontos mais quentes terão dado origem a todas as galáxias, incluindo, naturalmente, a nossa Via Láctea.

Este mapa vai permitir aos astrofísicos fazer uma viagem no tempo até momentos muito próximos da origem do Universo, caracterizado por um fluído quente e denso constituído por protões, eletrões e fotões a uma temperatura de cerca de 2700ºC. Quando os protões e os electrões interagiram para formar átomos de hidrogénio, os fotões puderam “escapar”. É a luz desses primeiros momentos que foi agora melhor cartografada. À medida que o Universo se expandiu, o comprimento de onda dessa luz foi “esticada” até às micro-ondas com uma temperatura de só 2,7 acima do zero absoluto e que hoje remanescem como ricos testemunhos desses “tempos”. 

"Ousámos olhar o Big Bang de muito perto", o que permitiu "uma compreensão da formação do Universo" vinte vezes melhor que antes, felicitou-se o diretor-geral da Agência Espacial Europeia (ESA), Jean-Jacques Dordain, apresentando em Paris os primeiros resultados do trabalho do Planck.

António Piedade

DESCOBERTO MECANISMO CHAVE NA FORMAÇÃO DOS GLÓBULOS VERMELHOS

A cada segundo são produzidos cerca de 2,4 milhões de glóbulos vermelhos numa pessoa saudável. Mais de cem mil milhões todos os dias! Este número pode parecer muito grande mas é a realidade que permite a renovação regular e normal dos cerca de cinco milhões de glóbulos vermelhos, ou eritrócitos, que existem num mililitro de sangue, conferindo a este a sua característica cor vermelha. Cerca de um quarto de todas as células que compõem o nosso corpo são eritrócitos!

Cada eritrócito tem um tempo de vida médio de entre 100 a 120 dias. Depois de mais de 3 meses a transportar oxigénio e dióxido de carbono por todo o corpo, a ter papel decisivo na regulação do ferro presente no organismo, entre muitas outras funções, estas células sanguíneas “envelhecem”, perdem a flexibilidade necessária para atravessar a rede apertada de vasos capilares e vénulas e são retirados de circulação pelo baço.

Onde é que são formados estas células que nos oxigenam de vida? Num tecido especializado chamado hematopoiético, presente na medula óssea de alguns ossos (diferentes ao longo da vida) e num processo de diferenciação celular designado por eritropoiese. Este processo envolve uma série de transformações celulares sucessivas a partir de células estaminais hematopoiéticas presentes naquele tecido.

Se por um lado os vários passos celulares da eritropoiese são conhecidos há muito tempo, por outro lado os mecanismos bioquímicos, a base molecular subjacente à transformação de uma célula estaminal nas sucessivas células precursoras ainda não é totalmente compreendida.

A malformação de glóbulos vermelhos, tendo um grande impacto na saúde do indivíduo, resulta de uma deficiente composição das biomoléculas que formam o eritrócito. Ao se identificar as primeiras e subsequentes etapas bioquímicas que estão e são a base da diferenciação, poder-se-á desenvolver novas terapias dirigidas para o epicentro do problema, e assim eventualmente tratar diversas doenças como sejam a anemia falciforme, entre outras.

Para isto contribui uma descoberta publicada num artigo na edição online de 14 de Março da revista Science. Uma equipa de investigadores suíços (da Escola Federal Politécnica de Lausanne) e espanhóis (do Centro de Regulação Genómica de Barcelona) descobriu os mecanismos moleculares que regulam um passo importante na formação dos eritrócitos conhecido por mitofagia. Este consiste na eliminação das mitocôndrias (organelos intracelulares envolvidos na respiração celular, assim como em outros processos essenciais da vida) presentes no citoplasma das células hematopoiéticas. 

A mitofagia é conhecida há muito tempo, mas a descoberta agora publicada identifica uma cascata de reacções envolvendo proteínas (o sistema KRAB/KAP1  e micro RNAs que regulam a sua transcrição) que em concerto modulam de uma forma subtil e sofisticada a degradação das mitocôndrias presentes no eritroblasto percursor do eritrócito.

Esta descoberta desvenda um potencial alvo terapêutico não só para as doenças que envolvem uma deficiente formação dos glóbulos vermelhos, mas também para outras doenças em um mau funcionamento das mitocôndrias é verificado.

Por fim, este conhecimento vem potenciar a possibilidade de produção de eritrócitos em laboratório e assim resolver problemas de saúde relacionados com estas células essenciais à vida.

António Piedade

Referência do artigo:

Isabelle Barde, Benjamin Rauwel, Ray Marcel Marin-Florez, Andrea Corsinotti, Elisa Laurenti, Sonia Verp, Sandra Offner, Julien Marquis, Adamandia Kapopoulou, Jiri Vanicek, and Didier Trono. A KRAB/KAP1-miRNA Cascade Regulates Erythropoiesis Through Stage-Specific Control of Mitophagy. Science, 14 March 2013 DOI: 10.1126/science.1232398

O SAL DOS OCEANOS

Os dados sobre a salinidade dos oceanos registados pelo satélite Aquarius da NASA entre Dezembro de 2011 e Dezembro de 2012 foram recentemente divulgados.

A informação obtida permitiu aos cientistas gerarem um modelo mais preciso sobre as variações de salinidade ao longo de um ano, as quais têm um grande impacto sobre a circulação oceânica e estão relacionadas com o clico da água do planeta. 

Os dados fornecem informações mais precisas sobre como a alteração climática pode estar a afectar os padrões de precipitação global. 

António Piedade

Imagens detalhadas do cérebro humano

Estamos a mudar a forma como vemos e imaginamos o nosso cérebro. 

Foram dadas a conhecer as imagens mais detalhadas deste nosso órgão, fruto de cinco anos do Projecto do Conectoma Humano. O objectivo é o de recolher a maior quantidade de informação sobre o cérebro de 1200 adultos saudáveis através de tecnologias de imagiologia cerebral de última geração. 

Os resultados estão disponíveis no sítio do projecto (http://www.humanconnectomeproject.org/). 

Visite e mude a imagem que tem do seu cérebro.

António Piedade

UMA VISÃO NOVA E EXTRAORDINÁRIA DO UNIVERSO

“Ciclos de tempo - Uma visão nova e extraordinária do Universo” é o novo livro do físico-matemático inglês Roger Penrose, publicado pela Gradiva na sua premiada colecção “Ciência Aberta", com o nº. 198. Neste livro, o prestigiado físico-matemático Inglês propõeum novo modelo cosmológico do universo.

Esta primeira edição portuguesa de “Ciclos de tempo” (Fevereiro de 2013) foi traduzida por Nelson Rei Bernardino a partir da obra original inglesa publicada primeiramente em 2010. É pois um livro bem recente (ler um excerto aqui), escrito de forma cativantemente rigorosa por Roger Penrose, cientista octagenário, conhecido do grande público por várias e notáveis obras de divulgação científica que alcançaram reconhecimento do grande público e êxito mundial. Esta obra adiciona-se a outras três do mesmo autor também publicadas entre nós pela Gradiva, a saber: “A Mente Virtual”, “A Natureza do Espaço e do Tempo” e “O Grande, o Pequeno e a MenteHumana”.

Na sua carreira científica Penrose distinguiu-se sobretudo pelas contribuições para a cosmologia em geral e em particular a relatividade geral. «Autor de várias descobertas que em muitos casos criaram conceitos baptizados com o seu nome, entre eles as escadas de Penrose ou as desigualdades de Penrose».

Neste livro Roger Penrose aborda «um dos mistérios mais profundos do nosso universo» que «é o enigma da sua origem». Está estruturado em três partes intituladas “O mistério da segunda lei”, “O carácter curiosamente especial do Big Bang” e “Cosmologia cíclica conforme”. O livro inclui ainda dois apêndices, de leitura naturalmente facultativa, devido aos seus cálculos tecnicamente mais complexos.

Nesta obra Penrose descreve não só “os principais modelos da cosmologia relativista clássica, mas também vários desenvolvimentos e enigmas que surgiram desde a descoberta da radiação cósmica de fundo”, a qual veio transformar a cosmologia numa ciência exacta e sustentado a ideia de que este universo terá tido origem no evento designado por Big Bang.

Ao longo de 275 páginas são revistas e analisadas, progressivamente e de forma rigorosa,questões que estão na fronteira da cosmologia actual: o que veio antes do Big Bang e o que estará para lá dos buracos negros.

Através de uma análise abrangente da segunda lei da termodinâmica, que nos acompanha ao longo de todo o livro, e da geometria do espaço-tempo, Roger Penrose propõe um modelo cosmológico do universo – a Cosmologia Cíclica Conforme - em que a «expansão acelerada do nosso Universo pode ser interpretada como o Big Bang de um novo mundo».

A segunda lei da termodinâmica é um princípio físico-químico segundo o qual «as coisas vão ficando cada vez mais desorganizadas à medida que o tempo passa». Ou seja, e por outras palavras, esta lei descreve a tendência continuamente crescente da «desordem» no Universo, ou, de um modo um pouco mais rigoroso, descreve o aumento de entropia com o tempo num sistema isolado.

A nova proposta cosmológica de Penrose (a cosmologia cíclica conforme), integradora do conhecimento actual, merece uma leitura atenta e reflexão crítica: ajuda-nos a compreender o Universo de que fazemos parte, e contribui para a reflexão filosófica de sempre sobre a sua origem e natureza da sua evolução.

Este livro é, assim, de leitura imprescindível para uma actualização sobre o nosso conhecimento do Universo, desde antes do passado ao futuro do tempo no espaço, do infinitamente pequeno intangível da física de partículas ao astronomicamente longínquo das fronteiras em expansão.

António Piedade

O sal aumenta o risco de doenças autoimunes

Foi descoberta uma relação entre o excesso de sal na alimentação e o aumento de células do sistema imunitário envolvidas em doenças autoimunes como a esclerose múltipla, a diabetes tipo 1, a psoríase, entre outras.

Os sais são essenciais à vida. Mas, como com quase tudo o resto, o excesso deles pode arrastar a vida para a doença e eventual morte. É o que sucede com o excesso do sal de cozinha na nossa alimentação. O cloreto de sódio (símbolo químico NaCl) está presente nos oceanos das nossas descobertas marítimas em cerca de 3,5% da sua composição em peso (ou seja, existem cerca de 35 g num litro de mar). No nosso corpo (um adulto com 60 kg tem cerca de 150 g de NaCl no seu corpo). os iões que o compõem são essenciais para o funcionamento, por exemplo, do sistema nervoso, participando na geração dos impulsos nervosos.

Há sempre sal no nosso pensamento, nos nossos sonhos, nas nossas emoções e afectos. As lágrimas sabem a sal.

Para manter o NaCl que necessitamos no nosso corpo, a Organização Mundial da Saúde indica que devemos ingerir menos de 5 g daquele sal por dia. O consumo de cerca de 2 g de NaCl (presente já em vários alimentos sem que seja necessário mais adições) é considerado saudável).

Cristais de NaCl

Há muito que se sabe que o seu excesso de sal na alimentação é prejudicial à saúde. Desde há pelo menos décadas que o excesso de NaCl está associado a um risco significativamente maior no desenvolvimento de doenças cardiovasculares.

Agora foi descoberto que este mesmo sal está envolvido em determinadas em vias metabólicas, na regulação e maturação de células específicas do nosso sistema imunitário: linfócitos Th17.

Em três artigos (ver aqui, aqui e aqui) publicados no dia 6 de Março na edição online da revista Nature, investigadores das Universidades de Yale, de Harvard, de vários centros hospitalares nos Estados Unidos da América do Norte e na Alemanha, demonstram que a presença em excesso e continuada daquele sal no organismo tem como consequência uma híperestimulação na maturação e activação dos linfócitos Th17.

Imagem de um linfócito T rodeado de glóbulos vermelhos.

Se por um lado estas importantes células do nosso sistema imunitário nos protegem contra microrganismos invasores e causadores de doenças, a sua actividade está também associada a doenças autoimunes (em que células do próprio organismo são por elas “atacadas” e destruídas). Entre estas doenças encontram-se a esclerose múltipla, a diabetes do tipo 1, a doença inflamatória do intestino, alguns tipos de psoríase.

Os investigadores destes estudos identificaram que as pessoas que comem regularmente “fast food” (geralmente contendo quantidades generosas de sal) possuem quantidades significativamente maiores de células Th17 activas. Descobriram ainda que a presença de excesso de sal estimula estas células a produzirem e libertarem substâncias que provocam inflamações (como a interleucina 17).

Estes estudos constituem um forte sinal de alerta para os efeitos tremendamente nocivos entre uma alimentação com excesso de sal e o estado geral de saúde, aumentando significativamente os factores de risco associados com o desenvolvimento ou agravamento doenças autoimunes.

Assim, reduza o sal na sua alimentação. Verá que a sua vida ganhará outro sal!

António Piedade

Uma explosão de cores no feminino

Na espécie humana os géneros sexuais são determinados pela combinação de cromossomas chamados X e Y. O género masculino resulta da presença de um cromossoma Y emparelhado com um X. O género feminino apresenta dois cromossomas X no seu genoma.

A presença de dois cromossomas X resulta, não só no desenvolvimento de uma anatomia caracteristicamente feminina, mas também de outras características fisiológicas associadas à presença de determinadas hormonas e outras biomoléculas que variam ao longo da vida (algumas destas biomoléculas também estão presentes no homem mas em diferentes concentrações).

A presença dos dois cromossomas X também modula a expressão dos genes localizados nos restantes 23 pares de cromossomas, num “diálogo” ou interacção genética cujo governo bioquímico ainda estamos longe de entender, mas que é aparentemente o resultado da “confrontação democrática” de “tendências” para inactivar ou activar cada um dos cerca de 20 mil genes que compõem o genoma humano.

Dessa "economia genética" efectuada em cada célula singular, resulta, em última instância, o que somos na globalidade orgânica (atenção que isto também é válido para o género masculino, com o cromossoma Y a causar “diálogos” eventualmente diferentes). Mas também na distintiva flexibilidade do cérebro humano para sonhar, para imaginar para além dos sentidos.

Também os sentidos são afectados pela presença de dois cromossomas X. E um deles é o da visão.

Para precepcionar as cores a maior parte de nós possui células especializadas na retina a que chamamos cones. Cada cone possui inúmeras proteínas e outras biomoléculas. Mas uma família de proteínas em particular, chamadas opsinas, é “sensível” à radiação da luz solar na região do visível.

Existem normalmente três tipos de opsinas cada uma mais sensível (ou absorvendo mais) a uma dada frequência (ou cor) do espectro visível da luz solar: ao vermelho, ao azul e ao verde. Os genes para cada uma das “variantes” da família das opsinas encontram-se no cromossoma X.

Segundo alguns estudos há mulheres que, no conjunto dos seus dois cromossomas X, no diálogo genético para a expressão dos genes das opsinas, produzem um quarto tipo destas proteínas. Possuem, assim, uma visão tetracromática em contraste com a tricromática a que o género masculino está restringido na melhor das possibilidades genéticas.

As mulheres com quatro tipos de cones diferentes parecem possuir uma maior acuidade para ver o mundo com outras nuances e subtilezas coloridas. Possuem, de certa forma, um sentido da visão mais rico, capaz de diferenciar tonalidades imperceptíveis aos homens (e à maioria das mulheres). Conseguem assim gerenciar emoções distintas em relação a uma mesma flor. Duas rosas vermelhas e iguais para um homem, podem ser distintas para uma mulher com visão tetracromática. Para estas, o mundo é mais colorido e enriquecido com padrões que só elas conseguem sentir.

António Piedade

Ciclo de tertúlias «Ciência na Almedina»