Parte II: Antioxidantes, vinho e potenciais linhas de pesquisa Joaquim Delphino Da Motta Neto Departamento de Química, Cx. Postal 19081 Centro Politécnico, Universidade Federal do Paraná (UFPR) Curitiba, PR 81531-990, Brasil Após a Revolução Industrial, os danos ao ambiente e a constante degradação dos padrões de vida levaram a um aumento na preocupação com a saúde. Consequentemente, tem havido uma procura por compostos que ajudem a prolongar a vida... Semana da Química 2010 - parte II 2 Resumo Antioxidantes – curcumina Quercetina e resveratrol Vinho – uma fonte de saúde? Serge Renaud e o paradoxo francês Propriedades do vinho tinto Roger Corder e a procianidina Possíveis rotas de análise Conclusões Semana da Química 2010 - parte II 3 Na primeira parte do curso, examinamos as motivações do estudo do envelhecimento, algumas referências culturais e históricas e vimos o conhecimento sobre o funcionamento dos telômeros... Semana da Química 2010 - parte II 4 Que outros aspectos deste problema podem ser examinados?... Vamos voltar ao nosso diagrama inicial: Semana da Química 2010 - parte II 5 Antioxidantes Semana da Química 2010 - parte II 6 Stress oxidativo Vários processos naturais geram espécies danosas os radicais livres, dentre eles superóxido, hidroxila, peróxido etc. Quando a produção destas espécies supera a capacidade de defesa do organismo, os tecidos começam a se deteriorar, às vezes rapidamente. Semana da Química 2010 - parte II 7 Semana da Química 2010 - parte II 8 Mecanismo(s) de geração Semana da Química 2010 - parte II 9 Chamamos de “antioxidante” qualquer composto que, por sua estrutura eletrônica, seja capaz de reduzir a concentração destes radicais, e assim proteger o organismo. Semana da Química 2010 - parte II 10 Antioxidantes são uma idéia bem antiga. Vários químicos têm se dedicado ao estudo das propriedades destas substâncias desde o começo do século XX. Semana da Química 2010 - parte II 11 Linus Carl Pauling (1901-1994) Ao voltar da Europa em 1927, tornou-se o primeiro professor de Química Teórica no Caltech. Foi o único homem a ganhar dois Prêmios Nobel não-compartilhados (o de Química em 1954 por sua descrição da natureza das ligações químicas, e o da Paz em 1962 pelo engajamento na campanha contra os testes nucleares a céu aberto). Semana da Química 2010 - parte II 12 Vitamina C Semana da Química 2010 - parte II 13 O Prof. Pauling fundou o Instituto Pauling, que se dedica à tarefa de promover mundialmente o consumo de vitamina C para prevenção de doenças e prolongamento da vida. Recentemente, várias outras substâncias já foram identificadas como antioxidantes. Semana da Química 2010 - parte II 14 Alguns antioxidantes conhecidos Curcumina Resveratrol Quercetina Procianidina Semana da Química 2010 - parte II 15 Curcumina Aparentemente, é apenas mais um polifenol. De onde ele vem? Como é usado? Semana da Química 2010 - parte II 16 Turmérico Um tempero tirado dos rizomas da Curcuma longa, uma raiz da família do gengibre. Semana da Química 2010 - parte II 17 Ouro da Índia Semana da Química 2010 - parte II 18 Ultimamente as propriedades biológicas da curcumina têm chamado a atenção de vários grupos no mundo inteiro. Semana da Química 2010 - parte II 19 Especulações sobre a atividade biológica da curcumina Câncer colorectal (já em estudos clínicos) Fibrose cística (não avaliado ainda) Anti-inflamatório (sugestões preliminares) Modelos animais de Alzheimer Atividade antioxidante ??? Semana da Química 2010 - parte II 20 Semana da Química 2010 - parte II 21 Semana da Química 2010 - parte II 22 Semana da Química 2010 - parte II 23 Por conta destes estudos, hoje em dia algumas formulações de curcumina já estão disponíveis em farmácias de manipulação a altos preços, mesmo não havendo confirmação total da FDA... Semana da Química 2010 - parte II 24 Quercetina Semana da Química 2010 - parte II 25 Fontes naturais de quercetina Chá preto e chá verde Cebolas ( especialmente vermelhas ) Maçãs Uvas vermelhas ( e vinho tinto ) Tomates brócolis Várias espécies de amora Semana da Química 2010 - parte II 26 Semana da Química 2010 - parte II 27 Na última década apareceram sugestões de que um suplemento de quercetina seria eficiente contra alguns tipos de câncer... No entanto, até agora nada foi confirmado. Semana da Química 2010 - parte II 28 Recentemente foi publicado um estudo da UFSC sobre eletroquímica da quercetina. Ref.: A.K. Timbola, C.D. de Souza, C. Giacomelli e A. Spinelli, J. Braz. Chem. Soc. 2006, 17(1), 139-148. Semana da Química 2010 - parte II 29 Quercetina é usada no tratamento de alergias e asma. As pessoas compram nas farmácias de manipulação, e é muito cara. Semana da Química 2010 - parte II 30 Que outros compostos têm sido estudados como antioxidantes e/ou fármacos ?... Semana da Química 2010 - parte II 31 Resveratrol Semana da Química 2010 - parte II 32 Em 1996, apareceram sugestões de que a adição de resveratrol na dieta de algumas espécies tem a capacidade de prolongar a vida... Semana da Química 2010 - parte II 33 Semana da Química 2010 - parte II 34 Por conta destes estudos, antioxidantes (particularmente resveratrol) estão na moda; as pessoas compram nas farmácias de manipulação, e são muito caros. Semana da Química 2010 - parte II 35 Que outros compostos têm sido estudados como antioxidantes e/ou fármacos ?... Semana da Química 2010 - parte II 36 Catequina (flavan-3-ol) Semana da Química 2010 - parte II 37 A planta indiana Acacia catechu fornece um suco ou extrato muito rico em catequinas. Seu principal uso é para tratar garganta inflamada e diarréia. Semana da Química 2010 - parte II 38 A árvore chinesa Uncaria rhynchophylla (diào gōu téng, 钓钩藤 ) é um conhecido componente da tradicional medicina chinesa. É muito rico em (+)catequina e ()epicatequina. Semana da Química 2010 - parte II 39 Vista “pseudoequatorial” da (+)-catequina. Supôe-se que esta seja a conformação ativa. Semana da Química 2010 - parte II 40 Como vimos, aparentemente os antioxidantes são atraentes por seu largo espectro de ação... Culturas milenares os têm utilizado com regularidade. Quais são as principais fontes naturais de antioxidantes?... Semana da Química 2010 - parte II 41 Semana da Química 2010 - parte II 42 Nos últimos anos muita atenção tem sido dirigida à famosa “dieta mediterrânea”... Semana da Química 2010 - parte II 43 Semana da Química 2010 - parte II 44 Nos últimos anos uma fonte tem chamado a atenção de vários pesquisadores... Semana da Química 2010 - parte II 45 Vinho tinto Semana da Química 2010 - parte II 46 Uva Tannat Originária do sudoeste da França, é também cultivada na Argentina, na Itália e no Brasil. O vinho é notável por seu alto conteúdo de tanino. Para diminuir sua forte adstringência, usualmente é misturada com uvas Cabernet-Sauvignon ou Cabernet Franc. Semana da Química 2010 - parte II 47 Polifenóis de vinhos tintos são misturas complexas de antocianinas e flavanóis. Sua altíssima concentração nos vinhos de Gers tem sido associados com as elevadas idades dos habitantes daquele Departamento. Semana da Química 2010 - parte II 48 Várias explicações foram propostas para as altas idades alcançadas em algumas regiões da Europa... ... E uma delas foi bastante explorada pela midia. Semana da Química 2010 - parte II 49 Serge Renaud Universidade Bordeaux Em 1996 chamou a atenção para o conhecido “paradoxo francês” numa famosa entrevista ao programa 60 minutes na NBC. Semana da Química 2010 - parte II 50 Como você acha que deve ser a alimentação usual de um habitante da França meridional?... Semana da Química 2010 - parte II 51 Há uma alta concentração de gorduras saturadas: carne de porco, coelho, ovelha, carneiro... Semana da Química 2010 - parte II 52 Semana da Química 2010 - parte II 53 Colesterol LDL ruim pizza, fast food, carne gorda… HDL bom azeite de oliva, omega 3 etc. Semana da Química 2010 - parte II 54 Doenças cardiovasculares Semana da Química 2010 - parte II 55 Seção transversal de uma artéria enfartada note o extenso dano causado pela gordura. Semana da Química 2010 - parte II 56 Paradoxo Francês (1992) Renaud chamou a atenção para várias estatísticas oficiais que sugerem que a incidência de doenças coronarianas é bem mais baixo na França que em outros países da Europa. Este paradoxo, mais as altas idades alcançadas por habitantes de algumas regiões isoladas da França, foi atribuído à ingestão regular de vinho tinto em quantidades moderadas. Semana da Química 2010 - parte II 57 Vila de Gennargentu, na região dos Pirineus Semana da Química 2010 - parte II 58 Vários enólogos e médicos dizem que as altas idades alcançadas naquela região do planeta não podem ser atribuídas apenas ao vinho, mas seriam o resultado final de vários fatores... Semana da Química 2010 - parte II 59 Exercício físico desde a adolescência... Semana da Química 2010 - parte II 60 Silêncio e belas paisagens... Semana da Química 2010 - parte II 61 O paradoxo francês ainda é fonte de polêmica. Muitos acreditam que as observações de Renaud são baseadas em estatísticas mal feitas, e que a população francesa sofreria uma incidência de doenças cardiovasculares bastante similar ao resto da Europa... Semana da Química 2010 - parte II 62 Entretanto, há vários pesquisadores que acham o vinho tinto interessante per se e adotam uma abordagem de localizar e isolar as substâncias ativas, para depois estudar sua química... Semana da Química 2010 - parte II 63 Roger Corder Estudou Farmácia na Universidade Portsmouth. Obteve seu Ph.D. em 1986 estudando neuropeptideos Y. Após algum tempo em Genebra, em 1991 retornou a Londres, assumindo uma posição senior no William Harvey Institute. Semana da Química 2010 - parte II 64 Semana da Química 2010 - parte II 65 Antocianinas São encontradas em uma variedade de amoras. Semana da Química 2010 - parte II 66 Semana da Química 2010 - parte II 67 Procianidina Tem um poder antioxidante dez vezes maior que o do resveratrol. Semana da Química 2010 - parte II 68 Ref.: C. Gauche, E.S. Malagoli, M.T.B. Luiz, Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.) 2010, 67(1) Semana da Química 2010 - parte II 69 Estudos recentes mostraram que procianidina ajuda até a crescer o cabelo! Semana da Química 2010 - parte II 70 Quando vinho é produzido da maneira tradicional, o período de fermentação das uvas dura de três a quatro semanas, em contraste com o período de uma semana dos métodos modernos. O método tradicional permite uma extração completa das procianidinas da casca e da semente. Semana da Química 2010 - parte II 71 Como podemos ver, a “arte” em nossos dias está longe da feitiçaria e do folclore dos tempos antigos. É atividade científica séria, com potenciais recompensas bem visíveis... Semana da Química 2010 - parte II 72 Como podemos contribuir?... Semana da Química 2010 - parte II 73 Como as moléculas são parecidas, uma idéia seria tentar obter um mapa farmacofórico aproximado. Para tal podemos usar cálculos de mecânica quântica em nível semiempírico. Neste ponto alguém poderia perguntar, É possível que Mecânica Quântica forneça resultados interessantes em um assunto tão complicado como este ??? Existem exemplos anteriores ? Semana da Química 2010 - parte II 74 Observamos que este procedimento já foi utilizado anteriormente com razoável sucesso na procura por medicamentos contra malária. Ref.: C.M.R. de Sant’Anna, R. Bicca de Alencastro, C.R. Rodrigues, G. Barreiro, E.J. Barreiro, J.D. Da Motta Neto & A.C. Freitas, Int. J. Quantum Chem. 60(8), 111-119 (1996). Semana da Química 2010 - parte II 75 A malária ainda é um problema muito sério nos países tropicais. Semana da Química 2010 - parte II 76 Conclusões Vários acreditam que o elixir da longa vida é apenas uma figura literária, que ao longo dos séculos tem sido procurada pelo homem para compensar sua insegurança e imaturidade. No entanto, existem estudos científicos sérios dedicados ao prolongamento da vida... É possível examinar a atividade biológica destas interessantes substâncias usando uma grande variedade de técnicas. Semana da Química 2010 - parte II 77 Aproveite esta oportunidade para examinar sua alimentação e tentar melhorar sua saúde e seu padrão de vida! Só isso já vale muito!... Semana da Química 2010 - parte II 78 Exercício físico regular Não precisa virar um atleta olímpico! Basta sacudir o esqueleto o suficiente para se sentir bem! É a boa e velha descarga de dopamina! E consulte o seu médico antes de começar! Semana da Química 2010 - parte II 79 Boa alimentação Vegetais (o mais coloridos possíveis) e cereais integrais são sempre boas escolhas! Semana da Química 2010 - parte II 80 Agradecimentos Prof. Fabio Simonelli (DQUI-UFPR) Gabriel e Julio, e os meninos do CAQUI Prof. Harley Paiva Martins (DQUI-UFPR) Semana da Química 2010 - parte II 81 Santé !... Semana da Química 2010 - parte II 82