Sobre sistema tampão e influência da dieta

  Esse post é especial para os alunos da Nutrição, disciplina de Bioquímica, que estão um pouco apavorados com o conteúdo da disciplina. Ao fim da leitura, certamente chegarão a conclusão que um bom nutricionista deve dominar os conteúdos que estamos trabalhando para compreender e intervir de maneira satisfatória.

  Procurando assuntos atrativos para esta turma, me deparei com vários sites defendendo a "dieta alcalina" como uma boa forma de prevenir doenças como câncer e osteoporose. É o gancho que eu precisava para falar sobre os tampões do organismo e analisar, até o momento, se existem ou não evidências científicas que apoiem tal teoria.
  
 Um parênteses: evidências "científicas" sempre existem, para toda afirmação que quisermos. Cabe ao profissional julgar a qualidade da evidência. E em ciência, o conhecimento pode ser transitório à medida que surgem novas evidências, que é o que realmente dá graça a isso tudo.

   Vamos lá:

  O pH do nosso sangue é cerca de 7.4. Este equilíbrio ácido básico deve ser mantido para o bom funcionamento do organismo através de um equilíbrio entre a produção e a eliminação de H+. Conforme podemos ver na figura abaixo, contribuem para o conteúdo de H+ do organismo a degradação de aminoácidos provenientes das proteínas da dieta, a respiração e os rins.

Fonte:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-52732008000100010

  Quando há perturbações neste equilíbrio, temos uma situação de acidose metabólica (quando o pH dos fluidos corporais fica abaixo do normal, portanto ácido). Nestas situações, ocorre um aumento da taxa de respiração, em uma tentativa de excretar o H+ e pode ocorrer uma sobrecarga renal, também tentando excretar o H+ excedente. O paciente pode sentir o coração acelerado, dor de cabeça, cansaço, náusea, vômito e até confusão mental, dependendo da gravidade e duração desta situação.

   Por outro lado, quando os fluidos corporais ficam alcalinos, temos um quadro de alcalose metabólica. Esta situação pode acontecer, por exemplo, durante uma crise de ansiedade quando ocorre hiperventilação respiratória (e consequentemente, eliminação do CO2 que contribui para baixar o pH. Isto pode ser atenuado ou corrigido quando se respira dentro de um saco de papel. Esta prática se fundamenta no aumento do CO2 que é obtido com este tipo de abordagem pois você inspira novamente o gás carbônico que acabou de expirar).

  Para auxiliar na manutenção do pH dos fluidos corporais, temos os sistemas tampão.  Estes sistemas conseguem manter o pH sem grandes flutuações em uma determinada faixa de pH. Um importante sistema tampão do sangue é o sistema gás carbônico/bicarbonato, que promove a compensação respiratória aumentando/diminuindo o gás carbônico.

A teoria que suporta a dieta alcalinizante 

   Segundo os defensores da teoria, a hidrólise de proteínas gera ácido fosfórico e a oxidação de aminoácidos contendo enxofre (metionina e cisteína) gera ácido sulfúrico, contribuindo para a acidose. Porém, quando este ácido entra no sangue, ele é tamponado pelo bicarbonato em uma reação que resulta em um sal neutro (NaSO₄), gás carbônico e água. O CO₂ é eliminado pelos pulmões e o sal é transportado para os rins.

Fonte:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-52732008000100010

  Pela teoria da Dieta Alcalina, a excreção ácida renal é bastante influenciada pelos alimentos. Por isso, existem modelos matemáticos para estimar a carga ácida potencial em alimentos. Os alimentos ácidos seriam os alimentos como carne e alimentos industrializados e embutidos, enquanto que os alcalinos seriam frutas e minerais. Logo, defende-se que a ingestão dos alimentos alcalinizantes poderiam contrabalancear os efeitos negativos de uma dieta rica em alimentos ácidos.

  Mas isso faz sentido?

  Bem, ingerir algo ácido ou básico não irá impactar diretamente no pH do nosso sangue. Do contrário, ao ingerir algum refrigerante a base de Cola (ácidos), teríamos problemas oriundos dessa flutuação de pH sanguíneo. Há várias experiências que mostram que expor um osso de galinha à coca-cola por algum tempo faz com que o osso se dissolva e no entanto, sabemos que as pessoas ingerem tais bebidas com grande frequência e no entanto não apresentam sintomas de acidose, logo, o organismo tem os mecanismos para se manter estável. Acontece que o que ingerimos terminará sempre com o mesmo pH no intestino, independente do seu pH inicial, e só depois de passar pelo intestino é que atingirá o sangue.

  De fato há estudos que mostram que o pH em volta de células tumorais tende a ser mais ácido devido às diferenças metabólicas entre as células normais e tumorais. Mas, até o momento, não existem evidências científicas fortes para apoiar a teoria de que os tais alimentos alcalinizantes teriam um efeito protetor ao câncer devido a estas alterações de pH.

   Então não há associação entre uma alimentação rica em frutas e minerais e a prevenção do câncer?

   Lógico que há! Pois os ditos alimentos alcalinos são saudáveis e todos sabem que uma dieta rica em frutas e minerais melhoram o metabolismo, a função intestinal e o funcionamento de todo o organismo. Porém, segundo o Instituto Americano de Pesquisas sobre o Câncer (American Institute for Cancer Research), provavelmente, os benefícios estão relacionados à dieta balanceada e rica em nutrientes e minerais, e não com o tal potencial alcalino.

  Para finalizar este post, gostaria de esclarecer que o conteúdo de hoje é uma discussão sobre um conteúdo básico da disciplina de Bioquímica e que pretende demonstrar que a química aplicada a sistemas biológicos é muito interessante. Como farmacêutica, não estou apta a sugerir dietas. Isso é com os nutricionistas, profissionais pelos quais tenho o maior respeito e tenho o orgulho de atualmente ministrar aulas de disciplinas básicas. 

O que esperar do blog no segundo semestre de 2015

   Depois do curto recesso de julho, marcado pelas férias dos alunos, voltamos com força total. Recentemente, me deparei com uma reportagem que a manchete era "Atenção: este alimento contém DNA!". Tratava-se da constatação da dificuldade de comunicação entre o mundo acadêmico e o mundo real, pois uma pesquisa promovida pelo Departamento de Economia Agrícola da Universidade Estadual de Oklahoma, nos Estados Unidos constatou que 80% dos entrevistados eram a favor da rotulagem obrigatória de "alimentos contendo DNA". Porém esta rotulagem é completamente irrelevante uma vez que praticamente tudo que ingerimos contém DNA pois os animais e os vegetais, como são seres vivos, possuem DNA. Logo, todo alimento derivado destes compostos também terá DNA e as organelas presentes nas células. Este dado mostra que embora estes conceitos sejam muito claros para a comunidade científica, existe um desconhecimento por parte da população em geral, o que muitas vezes gera um pânico desnecessário. Ainda sobre "conter DNA", lembro de uma propagando de uns anos atrás de uma marca de shampoo que continha "DNA vegetal". Mas que belo apelo de marketing para dizer que o tal produto tem componente vegetal, não é?

 Tá aqui ó: um shampoo com DNA vegetal...

    Então, o blog nasceu da necessidade de abordar assuntos que "extrapolam a sala de aula" e trazer os debates e assuntos que comento com os alunos em aula para o ambiente virtual, onde eles podem participar ativamente se quiserem e dividir este conteúdo com os amigos, familiares... Pois nunca é demais falar em ciência. Assim, a proposta do blog também vem de encontro com esta demanda e visa falar em linguagem muito simples e para leigos sobre assuntos que tratamos no mundo acadêmico, tentando diminuir a distância entre a Academia e o mundo real.

   Na mesma reportagem anteriormente citada, abordou-se o resultado de uma consulta realizada pelo Pew Research Center em parceria com a Associação Americana para o Avanço da Ciência, com a intenção de comparar a percepção dos leigos versus da comunidade científica sobre alguns temas polêmicos. Os resultados foram discrepantes:

 - Enquanto 88% dos cientistas acreditam que os transgênicos são seguros, apenas 37% dos leigos tem a mesma opinião;

- 98% dos cientistas acreditam que os seres humanos evoluíram ao longo do tempo, mas só 65% dos leigos tem esta ideia;

- 87% dos cientistas acreditam que as mudanças globais são relacionadas com a atividade humana, mas só 50% dos leigos reconhece a culpa da nossa espécie;

- 86% dos cientistas são a favor das vacinas obrigatórias na infância, mas só 68% da população concorda (tendência preocupantemente em crescimento!)

  Mesmo na comunidade científica não há consenso em muitos temas. Uma ressalva importante de ser feita é que existem "cientistas e pseudocientistas", mas enfim, ainda assim a percepção leiga e acadêmica é bastante discrepante. Estes resultados se aplicam à sociedade americana, mas acredito que no Brasil, resultados semelhantes ou ainda mais díspares seriam encontrados, razão pela qual acredito que todos os indivíduos que tem a chance de cursar o Ensino Superior devem ter o compromisso de aproveitar esta oportunidade e realmente crescer, além de instruir e contribuir positivamente para a sua realidade.

  Neste semestre, vários temas interessantes passarão por aqui. 

  Uma das disciplinas que vou ministrar é a disciplina de Imunologia, para três cursos diferentes (enfermagem, nutrição e farmácia). Neste campo, há muito para ser discutido! Em um mundo onde as correntes anti-vacinação estão em crescimento, cabe esclarecer alguns aspectos deste contexto. Nesta realidade, os futuros enfermeiros tem um grande compromisso de esclarecer e mobilizar os pacientes, participando ativamente das campanhas nacionais de vacinação. Outro aspecto importante dentro do domínio da Imunologia é o crescimento das alergias, cada vez mais frequentes. Quais as teorias  que tentam explicar este aumento? Por que nosso organismo rejeita alguns alimentos que antigamente tolerava? Aqui cabe discutir desde as reações a alérgenos clássicos como amendoim e camarão até a lactose e o composto da moda, o glúten! Para os nutricionistas, também cabe discutir a possibilidade que alguns alimentos tem de afetar o nosso sistema imunológico e as particularidades de pacientes imunodeprimidos, por exemplo. E para a farmácia, esta é uma disciplina muito rica, pois fundamenta várias metodologias que serão utilizadas em laboratório futuramente e também aborda a atenção ao paciente com hipersensibilidade, imunodeficiência e medicamentos que afetam o sistema imunológico (desde um antiinflamatório até o anticorpos monoclonais). 

   Outro assunto que vai rolar por aqui é Toxicologia e Higiene dos Alimentos, uma disciplina que eu adoro ministrar para a Engenharia de Alimentos. Nesta área temos muito a esclarecer pois volta e meia surge uma onda de pânico relacionado a algum alimento. Algumas vezes, até existe razão para tal (lembram do escândalo da adulteração do leite com formol?), já outras não passam de boatos infundados e por isso temos um rico conteúdo.

   Na disciplina de Bioquímica, será discutido toda a base da bioquímica, que é uma disciplina muito importante para o Curso de Nutrição, uma vez que são estas reações que estão envolvidas na geração de energia, no catabolismo ou anabolismo desejado, na termogênese, mobilização de carboidratos e proteínas, etc... Muito metabolismo nos espera!

   Na disciplina de Hematologia Clínica para a Farmácia falaremos sobre as anemias (tipos, tratamentos, técnicas de diagnóstico, orientações para os pacientes), leucemias e distúrbios de coagulação. Esta é uma disciplina muito interessante para este curso pois além do interesse para as Análises Clínicas, considerando que o hemograma é o exame mais solicitado é fundamental para um farmacêutico saber interpretá-lo com propriedade. Teremos visitas técnicas e discutiremos os aspectos clínicos e também laboratoriais.

  Portanto, será um semestre que promete ser rico em possibilidades. Desejo a todos os alunos um excelente semestre, que participem deste espaço e que possamos construir juntos uma aprendizagem crítica e útil!

A vacina contra o "efeito sanfona"

    Quem nunca fez uma dieta rigorosa, conseguiu emagrecer, mas passado algum tempo, recuperou o peso perdido? A culpa do "efeito sanfona" pode ser da ghrelina! A ghrelina é um hormônio envolvido na regulação do apetite, conforme explicado na figura abaixo:

Em azul, a regulação do estado de saciedade: no tecido adiposo, há a produção da leptina, secretada na corrente circulatória. A leptina suprime a atividade do neuropeptídeo Y, que provoca o apetite e melhora a atividade de compostos envolvidos na saciedade.
Em vermelho: O estômago produz ghrelina, que estimula o neuropeptídeo Y, fazendo o indivíduo sentir fome, ao mesmo tempo que suprime outros compostos que produziriam saciedade.
Fonte: http://bioquimican4med.wikispaces.com/Hormonas+que+intervienen+en+el+control+del+Apetito

   Para os "iniciados na bioquímica", uma figura mais complexa, que mostra pormenores da regulação do apetite. O que chama atenção é que temos muitas substâncias que diminuem o nosso apetite e apenas uma que aumenta... Sim, a ghrelina.

   E se houvesse uma maneira de impedir que a ghrelina atuasse no nosso organismo? É exatamente isso que um grupo de cientistas portugueses está tentando fazer. Hoje, convidei a Sara e o Tiago a falar um pouco sobre este projeto encantador por dois motivos:

   1) Este assunto é muito interessante e vem bem a calhar no pós férias, quando é hora de retomar as metas do ano novo e tentar efetivá-las. Posso apostar que uma das metas de 9 entre 10 leitores do blog relaciona-se com o emagrecimento/manutenção do peso.

   2) Um novo ano letivo inicia-se e gostaria de pedir especial atenção aos meus alunos para este post. Motivem-se a realizar bons trabalhos durante a faculdade e, se houver interesse, em realizar iniciação científica. Na minha opinião, nada pode ser mais motivante do que estar na frente das descobertas que as outras pessoas utilizarão anos mais tarde... Fui colega do Tiago no Mestrado e há muito tempo ouvi falar da Sara e de como este projeto surgiu: em um trabalho de uma disciplina. Nestas situações, às vezes os alunos fazem trabalhos "sem graça", com o único objetivo de não zerar a nota... Mas a Sara propôs algo que até hoje lhe rende bons frutos, como ela faz questão de dizer logo abaixo. Por favor, alunos, prestem atenção nas duas últimas perguntas e deixem-se contaminar pelo brilho nos olhos que a ciência pode nos dar. Sejam ousados, dediquem-se e aproveitem as oportunidades!

   Bem, mas voltando ao nosso assunto de hoje, apresento os convidados portugueses, que posteriormente explicam o seu projeto e os resultados que já obtiveram:

  A Sara Andrade é formada em Bioquímica  pela Universidade do Porto, possui Mestrado em genética Molecular pela Universidade do Minho e atualmente é estudante de doutoramento em Endocrinologia na Universidade de Santiago de Compostela (orientada por Felipe Casanueva, Marcos Carreira e Mariana Pereira Monteiro). 
  O Tiago Morais também é formado em Bioquímica pela Universidade do Porto, foi meu colega no Mestrado em Toxicologia Analítica Clínica e Forense (Universidade do Porto) e atualmente é estudante de doutoramento em Endocrinologia na Universidade de Santiago de Compostela (orientado por Mariana Pereira Monteiro, Felipe Casanueva, e Marcos Carreira).

Então,  o que exatamente eles estão tentando fazer?

Sara - Resumindo, estamos a tentar criar uma vacina para tratamento da obesidade. A ghrelina é um hormônio produzido pelo estômago e que atua no cérebro. Ela é o único hormônio conhecido que aumenta o apetite e consequentemente a ingestão alimentar. Em pessoas obesas, os seus níveis estão muito baixos, mas, com a perda de peso, os níveis sobem para níveis mais elevados do que uma pessoa de peso normal, dificultando uma perda de peso sustentada. E aí entra a nossa vacina: nós queremos neutralizar a subida dos níveis de ghrelina em resposta a perda de peso, o que permitiria, com a ajuda de modificações na dieta e nos hábitos de exercício físico uma perda de peso mais constante sem picos no apetite.

Tiago - Uma das estatísticas mais assustadoras é que mesmo depois de terem perdido peso a maior parte das pessoas ao fim de 5 anos recupera o peso perdido conforme pode ser verificado neste trabalho). Portanto, o que nós basicamente nos propomos não é tanto ajudar as pessoas obesas a perder peso de uma forma puramente farmacológica, mas a tentar ajudar as pessoas que estão em processo de perda de peso a acelerar este processo e posteriormente a manter um peso "normal" a longo prazo.

E isso não pode ser perigoso?

Tiago - A ghrelina esta associada a mais que uma função no organismo, produzindo exclusivamente efeitos sobre o apetite. Regula por exemplo a secreção do hormônio do crescimento e existem pelo o menos um estudo onde se mostra que bloqueando os receptores de ghrelina com um antagonista leva a um aumento de pressão arterial em ratos. Para além do mais, a ghrelina tem o efeito de aumentar o prazer no ato de comer, e bloquear esta ação pode levar a disfunções na regulação da química cerebral provocando depressão e aumento da ansiedade por exemplo. Daí a nossa tentativa de reduzir o nível de ghrelina circulante sem no entanto a neutralizar a 100%

E o que vocês já conseguiram fazer?

Sara - Foi desenvolvido um imunoconjugado de ghrelina com proteína NS1 do vírus da língua azul (BTV) como substância imunogênica que foi inoculado em camundongos normoponderais e com obesidade induzida pela dieta. Com este imunoconjugado foi conseguida a indução da produção de anticorpos específicos anti-ghrelina com capacidade de neutralização dos efeitos biológicos deste hormônio. Ou seja, houve uma diminuição da ingestão alimentar diária e da ingestão alimentar aguda nas 24h após a imunização, um aumento do gasto energético e uma diminuição de sinais de aumento de apetite no hipotálamo basal.

Tiago -  São resultados encorajadores, mostram que o conceito de realizar uma vacina por estes meio é seguro, já que também não vimos sinais de dano, e que o conceito resulta. Não estamos propriamente na reta final mas é um ótimo ponto de partida!

Isto significa que em breve teremos a cura para a obesidade?

Sara - Não. A obesidade é uma doença muito complexa e em que há muitas vias a ter em conta. Mas é mais um passo no que diz respeito a tentar melhorar esta epidemia.

Tiago - É um problema multi-fatorial, e mais complexo do que muitas vezes se pensa. Aliás, apesar de termos acesso a toda a informação necessária, isto é, sabermos que é fundamental o exercício para sermos saudáveis e sabermos, não necessariamente o estilo de dieta a seguir, mas que devemos evitar comer em excesso, continuamos com uma população crescentemente obesa, com um aumento de obesidade infantil para níveis preocupantes. Pior ainda, a nível mundial os países como a Índia, a medida que começam a ficar mais ricos, começam a "imitar" os hábitos alimentares dos ditos "países ocidentais" com consequências significativas para os níveis da obesidade e da diabetes. Assim, um comprimido ou uma vacina que fosse milagrosa (e já começam a surgir ideias para combater a obesidade e a diabetes ao mesmo tempo com um só comprimido) não ia combater o nosso desequilibro alimentar, que provoca outro tipo de problemas metabólico.

 Como surgiu a ideia deste projeto científico?

Sara - Surgiu como um projeto teórico de uma cadeira de microbiologia durante a graduação. Na altura, eu e a minha colega, a Filipa Pinho, tivemos a ideia de criar uma vacina anti-obesidade baseando-nos numas vacinas terapêuticas para doenças não infecciosas que usavam capsídeos virais para conseguir uma resposta imune contra moléculas que de outra forma não o fariam. Afinal, terminamos a pedir ajuda  do ponto de vista mais médico à Dra. Mariana Monteiro, que viu potencial no projeto, nos propôs trabalhar com ela e nos ajudou a dar forma ao trabalho. E desde então temos vindo a trabalhar no projeto, com a mais recente adição do Tiago.

Comentem que tipo de experiência pessoal este trabalho e a experiência na investigação científica já trouxe a vocês:

Sara - Este trabalho, acima de tudo, levou-me a trabalhar em grandes equipes, com pessoas extremamente competentes e que

diariamente me ensinam coisas. A investigação científica baseia-se na partilha de conhecimentos e na procura de sempre saber um pouco mais. E quando a isto se associa conseguir aproximar-nos de algo que pode realmente ter um impacto na vida das pessoas é realmente motivante.

Tiago - Concordo a 100%. Não só trabalhamos em bons ambientes com gente que sabe o que faz, como durante este tipo de trabalho temos também acesso a trocar ideias com gente de nível muito elevado que nos motiva sempre para sermos melhores e sabermos um pouco mais hoje do que sabíamos ontem. E trabalhar com algo onde conseguimos fazer ciência básica mas que tem uma ponte muito óbvia para uma aplicação clínica da sempre outro tipo de motivação extra.

   Muito obrigada Tiago e Sara!
  Aqui no blog, continuaremos acompanhando o desenvolvimento deste projeto, mas enquanto não temos uma vacina anti-ghrelina disponível, aposte nos métodos tradicionais... Ou seja, de momento, se você quer evitar o efeito sanfona, o método com maior chances de sucesso é uma mudança no estilo de vida, que passe por uma reeducação alimentar consistente acompanhada de exercícios físicos.
  E se você se interessou ainda mais pelos trabalhos da Sara e do Tiago, você pode buscar os artigos científicos do grupo a respeito destes estudos:

Imunização contra ghrelina para tratamento da obesidade

A vacina anti-ghrelina: uma nova abordagem no tratamento da obesidade

Vacinas para doenças metabólicas