Avaliação da atividade de biopolímero no envelhecimento por meio de ensaios in vivo

Resumo: Nas últimas décadas, observou-se o crescimento mundial da população idosa devido à redução nas taxas de fecundidade e mortalidade. Esse aumento da expectativa de vida, tanto em países desenvolvidos, quanto naqueles em desenvolvimento, relaciona-se com as melhorias no saneamento básico, condições socioeconômicas, estilo de vida, bem como aos avanços da pesquisa em saúde (NOGUEIRA et al., 2008).

No Brasil, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2012), entre os anos de 2000 e 2010, o país já experimentou um aumento na expectativa de vida que passou de 68,9 para 73,5 anos. O fenômeno de envelhecimento populacional brasileiro tem sido sistemático e consistente, sendo que os idosos representam 10,8% da população atual, com projeções de 13,8% até 2025. Além disso, em 2050, o Brasil estará na sexta posição mundial em número de idosos, alcançando mais de 10 milhões desses com idade acima de 80 anos.

No entanto, no Brasil e em outros países em desenvolvimento, o aumento da população idosa ocorreu sem a implantação adequada de políticas sociais, econômicas e de saúde (NOGUEIRA et al., 2008). Os dados citados acima revelam a necessidade de adequação dessas políticas, assim como da inclusão dos idosos em pesquisas e incremento nos estudos sobre envelhecimento, longevidade e qualidade de vida.

O envelhecimento é um processo multifatorial e complexo, caracterizado por alterações morfofuncionais que, progressivamente, comprometem a capacidade de resposta dos indivíduos ao estresse ambiental e à manutenção da homeostasia, reguladas por interações estocásticas (danos ao acaso a moléculas vitais), intervenções extrínsecas (dieta e exercício físico) e alterações intrínsecas/genéticas (ANSELMI et al., 2009). Esse processo é ainda um fator de risco para o desenvolvimento de Doenças Crônicas não Transmissíveis (DCNTs) como hipertensão arterial, doenças cardiovasculares, diabetes, obesidade, dislipidemias, câncer, doenças reumatológicas e neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson.

Dessa forma, o conhecimento do processo biológico de envelhecimento humano apresenta-se como uma das necessidades/prioridades mais cadentes, já que pode possibilitar o avanço de pesquisas relativas à prevenção e redução de doenças na terceira idade.

As pesquisas sobre o envelhecimento, nas duas últimas décadas, buscaram elucidar não apenas modelos que expliquem a relação entre o surgimento de doenças com a idade, mas também aqueles relacionados à ausência de doenças no processo da longevidade (FALLIN et al., 2009).

A longevidade humana pode ser considerada um de vários aspectos do envelhecimento, entretanto, ela é uma característica muito mais complexa e que pode ser influenciada tanto por fatores ambientais, quanto genéticos. O modo pelo qual a genética pode ser uma variável determinante tem provocado grande interesse dos cientistas, sendo que, aproximadamente, 25% da variação da expectativa de vida em um adulto é atribuída às diferenças genéticas (FLASCHBART et al. 2009; LI et al., 2009).

Segundo Taufer et al. (2002), vários genes estão associados à longevidade extrema (idade superior a 100 anos) e muitos deles foram identificados em modelos animais experimentais. Um artigo de revisão, desse mesmo autor, englobando estudos entre os anos de 1990 a 2001, sintetiza os principais genes e seus polimorfismos associados à longevidade e às doenças associadas à idade em humanos.

O gene APOE (apoliprotein E), localizado no cromossomo 19, que codifica fatores de transcrição que regulam o metabolismo de lipídeos, tem sido estudado no contexto do envelhecimento e longevidade (BLANCHE et al., 2001; CHRISTENSEN et al., 2006) . A forma mais comum de APOE é o tipo ε3, no entanto, cerca de 15% de seus alelos na população geral são do tipo ε4. Esse alelo relaciona-se também com doenças cardio e cerebrovasculares. Estudo realizado com população do sudoeste de Minas Gerais verificou uma distribuição de genótipos e alelos APOE semelhante àquela de ocidentais (FUZIKAWA et al, 2007).

Posteriormente, foram realizados estudos associando o gene FOXO (Forkhead box transcription) à longevidade. Esse gene pertence a uma família que codifica fatores de transcrição envolvidos em diferentes processos celulares como apoptose e ciclo celular, sistema imune e, inclusive, em um intermediário da via de sinalização da insulina/IGF-1 (IIS) (ANSELMI et al., 2009). O gene FOXO3A exerce influência na longevidade, em mamíferos, principalmente, pela sua atuação na expressão de genes codificadores de agentes antioxidantes e de fatores de transcrição para o sistema imune (WILLCOX et al., 2008).
Nas últimas décadas, a pesquisa por marcadores biológicos, genes e seus polimorfismos que estejam relacionados com envelhecimento e longevidade, como aqueles envolvidos em processos inflamatórios e de estresse oxidativo, vem crescendo em função da herdabilidade dos mesmos (FALLIN et al., 2009). Os genes de interleucinas, como IL6 e IL10 e genes do fator de necrose tumoral, TNF, mostraram associação positiva com a longevidade em diferentes populações (BONAFÈ et al., 2001; SOTO-VEJA et al., 2005), assim como o gene SOD2, da enzima antioxidante superóxido dismutase, dependente de manganês (TAUFER et al., 2002).

O decréscimo na atividade de agentes antioxidantes, acompanhado por uma produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs), que estão naturalmente presentes no metabolismo celular em concentrações moderadas, desencadeia o processo de estresse oxidativo, o qual relaciona-se com o envelhecimento. Esse processo pode resultar em danos na maioria dos componentes celulares, incluindo o núcleo, o DNA mitocondrial, membranas e proteínas citoplasmáticas.

Dessa forma, as EROs têm um papel mutagênico importante, podendo levar à formação de produtos oxidados, como a 8-hidroxidesoxiguanina (8-OHdG), uma forma oxidada da guanina, capaz de produzir mutações A-T para C-C ou C-G para T-A, e malondialdeído (MDA), produto secundário da reação das EROs com ácidos graxos poliinsaturados14.

Os danos oxidativos ao DNA parecem ter um papel importante tanto no processo de envelhecimento, quanto no surgimento das DCNTs (KOHEN et l., 2002). Ensaios de instabilidade genômica, como o teste do micronúcleo, são utilizados para avaliar os danos ao material genético. A análise dos micronúcleos é realizada em eritrócitos policromáticos (eritrócitos jovens) de medula óssea de camundongos ou ratos. Alternativamente, em camundongo, os micronúcleos podem ser analisados em eritrócitos normocromáticos circulantes (eritrócitos maduros), uma vez que o baço de camundongos não remove do sangue os eritrócitos micronucleados, como ocorrem em ratos e humanos (RIBEIRO, 2003).

A prevenção e controle dessas doenças são fundamentais para evitar conseqüências nefastas para a qualidade de vida da população e perdas econômicas de mais de 20 milhões de anos produtivos de vida em países em desenvolvimento (BRASIL, 2011).

O Ministério da Saúde publicou, em 2011, o Plano de Ações Estratégicas para o Enfrentamento das Doenças Crônicas Não Transmissíveis no Brasil, de 2011 a 2022. Esse plano visa preparar o Brasil para enfrentar e deter, nos próximos dez anos, as DCNTs, as quais correspondem a cerca de 70% das causas de mortes, por meio de desenvolvimento e implementação de ações integradas, sustentáveis e baseadas em evidências para a prevenção e o controle das DCNTs, além de fortalecer os serviços de saúde voltados às doenças crônicas. Esse plano define como diretrizes a promoção da saúde e cuidado integral ao idoso e considera a alimentação/dieta um fator de risco para as DCNTs modificável (BRASIL, 2011).

Davinelli et al. (2012) descreveram também que o estudo dos mecanismos do envelhecimento nos mais variados grupos de seres vivos aponta a dieta como um importante modulador do processo, tanto no envelhecimento per si, quanto na própria longevidade, estendendo-a ou reduzindo-a.

Como ações de promoção da saúde, a utilização de glucanas como ingredientes para produção de alimentos funcionais têm se destacado porque podem auxiliar na prevenção e controle das DCNTs (RAMESH et al., 2003). Glucanas são polissacarídeos constituintes estruturais da parede celular de leveduras, fungos e alguns cereais, que se diferenciam pelo tipo de ligação entre as unidades de glicose da cadeia principal e pelas ramificações que se conectam a essa cadeia. A Botriosferana (EPS) é um exopolissacarídeo extraído do fungo Botryosphaeria rhodina, isolado de eucalipto, de fácil obtenção e baixo custo, apresentando, por sua vez, potencial para utilização em escala comercial (BARBOSA et al., 2003). Em ensaios in vitro e in vivo, não foram observados efeitos clastogênico e mutagênico do EPS, nem na modulação da viabilidade celular, além de efeito protetor expressivo (MIRANDA et al., 2008).

O estudo com β-glucanas de diferentes fontes como alimento funcional é bem documentado na literatura. De acordo com Volman et al. (2008), a adição de β-glucanas em nossa dieta pode ser relevante por proporcionar uma maior defesa contra patógenos. Esta proposta de utilização de β-glucanas como aditivo alimentar é apoiada ainda por Ikewaki et al. (2007), que criaram suplemento alimentar à base de β-glucanas com exploração comercial.

Esses polímeros podem ser utilizados como ingrediente alimentar e trazer benefícios à saúde pela sua bioatividade no que se refere à imunomodulação, efeitos antitumoral, antiinflamatório, antimutagênico, antioxidante, hipocolesterolêmico e hipoglicêmico em humanos, além de atuarem como prebióticos (IKEWAKI et al., 2007; OLIVEIRA et al., 2007; RAMESH et al., 2003). Recentemente Miranda-Nantes et al. (2011) demonstraram que a Botriosferana, em tratamento agudo, possui propriedades hipoglicêmicas e hipocolesterolêmicas em ratos portadores de diabetes e hiperlipidemia induzidas.

Diante do exposto, estudos que busquem avaliar o potencial de aplicação biotecnológico da botriosferana em modelos animais como sua atividade protetora contra danos mutagênicos e imunomoduladora durante o envelhecimento e sua atividade hipoglicemiante e hipocolesterolêmica em tratamentos crônicos, podem auxiliar no estabelecimento de intervenções terapêuticas e preventivas para diversas doenças relacionadas ao envelhecimento que acarretam taxas de mortalidade e morbidade significativas e oneram o sistema público de saúde.

Além disso, para que a botriosferana, um composto isolado de fungos, seja inserida como ingrediente na dieta da população, ensaios prévios com modelos animais, tais como o ensaio do micronúcleo em roedores, são necessários, conforme consta no Guia para Comprovação da Segurança de Alimentos e Ingredientes da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2013).

Data de início: 2013-07-01
Prazo (meses): 24

Participantes:

Papelordem decrescente Nome
Aluno Doutorado GERALDA GILLIAN SILVA SENA
Coordenador Maria do Carmo Pimentel Batitucci
Vice-Coordenador Flavia de Paula (M/D)
Transparência Pública
Acesso à informação

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