Ferro

Este elemento é detectável na composição de quase todos os seres vivos, sendo essencial para a esmagadora maioria destes. A maquinaria celular dos organismos depende bioquimicamente do ferro para executar muitas das suas funções, em particular a respiração, sendo um componente essencial na hemoglobina do sangue. O ser humano não é exceção, necessitando de tomas diárias deste elemento, normalmente proporcionadas por uma dieta equilibrada.

A carne vermelha, especialmente, o fígado dos animais, é a melhor fonte de ferro. Dos vegetais, a soja, o feijão e as verduras de cor verde escura, como espinafre, couve e brócolis também são fontes de ferro.
O organismo aproveita mais o ferro dos alimentos de origem animal (ferro "heme"), do que o ferro dos alimentos de origem vegetal (ferro "não heme"). Um meio ácido, como a presença da vitamina C, presente nos alimentos, ajuda o ferro de ambas as fontes a ser melhor absorvido.

Como parte integrante da hemoglobina, o pigmento protéico que confere a cor vermelha ao sangue, este metal torna possível o funcionamento do sistema de transporte de oxigênio entre os pulmões.

A hemoglobina nada mais é do que uma proteína que carrega consigo complexos inorgânicos tendo como átomo central um íon de Ferro, complexo esse denominado "Heme". Diferentemente da mioglobina, que também exerce papel no transporte de oxigênio e possui apenas um grupo 'heme', a hemoglobina possui quatro grupos 'heme'. Este complexo "heme" irá ser responsável pela fixação e transporte do oxigênio, uma vez que o complexo está ligado a estrutura protéica da hemoglobina e esta, por sua vez, promove o transporte de toda a estrutura. Cada hemoglobina carrega 4 moléculas de gás oxigênio por vez, visto que existem 4 complexos "heme" ligados a hemoglobina. A ligação do complexo "heme" com o oxigênio é fraca e instável, dependendo de uma série de fatores, como pH, temperatura e da pressão parcial dos gases dissolvidos no sangue.

Portanto, o equilíbrio ácido-base é um dos fatores fundamentais para que o processo de transporte do oxigênio seja efetuado de maneira satisfatória.

Sabe-se também que o ferro pode exercer função de proteção, por fazer parte da enzima catalase que quebra o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio, porém em contra partida, pode ser prejudicial, pois, por ser um metal de transição pode doar ou aceitar elétrons livres durante reações intracelulares, catalisando a formação de radicais livres, como na reação de Fenton que gera o radical hidroxila (°OH) que é extremamente reativo, reagindo rapidamente com alvos celulares mais próximos, podendo lesar DNA, proteínas açucares e lipídios.

Visto que no organismo a maior parte do ferro está na forma férrica (Fe³+) ele primeiro precisa ser reduzido para a forma ferrosa (Fe²+) para então participar da reação de Fenton. (Fe² + + H²O² à Fe³+ + OH- + °OH)

No estado metabólico normal, o superóxido favorece a oxidação de Fe²+ a Fe³+. No entanto, se a concentração intracelular de superóxido é elevada, a reação favorece a redução de Fe³+ a Fe²+ perpetuando a reação de Fenton e formando mais radicais hidroxila. Os níveis dos ROS (radicais de oxigênio altamente reativos / H²O², O²-) no entanto, são minimizados pela ligação dos íons a proteínas de armazenamento, que agem como quelantes, e assim minimizam a formação de °OH.

Outra reação que gera o radical hidroxila é a reação de Haber-Weiss, que é catalisada por metais de transição como o Ferro e o Cobre.

História
A história do ferro na medicina surge com Cláudio Galeno, um médico grego que viveu durante a segunda metade do segundo século DC. Começou por utilizá-lo como laxante, ainda que hoje em dia o ferro seja conhecido precisamente pelo efeito oposto. É preciso avançar mais de 1450 anos para se encontrarem dados históricos que incluam o ferro na medicina ou farmacêutica.

Em 1745 um médico italiano (Vincenzo Menghini) prova a existência deste elemento no sangue humano. A sequência experimental deste investigador consistia em alimentar cães com preparados de ferro, drenar-lhes o sangue, secá-lo e, posteriormente, queimar a pasta seca. O resultado foi realmente espantoso. Ao sujeitar as cinzas resultantes a um campo magnético confirmou a sua hipótese. Com esta descoberta inicia-se a história do ferro na saúde.

É claro que a prova da existência de ferro no sangue humano, foi apenas o começo da descoberta pois a resposta à pergunta “Qual a utilidade do ferro nos vasos sanguíneos?”, foi alvo de investigação durante anos a fio. Em 1832, um médico denominado Bland descobriu que era possível curar a anemia, utilizando sulfato de ferro (II). A partir desta crucial descoberta, a imagem do ferro começou a ser frequentemente associada ao bem-estar físico e à saúde.

Patologias associadas ao Ferro

Anemia:A deficiência de ferro causa uma redução na taxa de síntese de hemoglobina e pode resultar em anemia. Pode ser causada por uma dieta pobre em Fe ou por absorção intestinal de Fe prejudicada.
A anemia se caracteriza pela redução na quantidade de hemácias no sangue.

O resultado é a redução da capacidade do sangue de transportar oxigênio aos tecidos.
“Dentre os fatores ocasionadores da anemia a carência de ferro é a mais importante, chega a corresponder a 90% dos casos; isso porque o ferro é um dos principais constituintes das hemoglobinas.”

Hemocromatose

É uma doença aonde ocorre o depósito de ferro nos tecidos pelo seu excesso no organismo. Os principais locais de depósito são o fígado, o pâncreas, o coração e a hipófise, que podem ter perda progressiva de suas funções.
A hemocromatose pode ser hereditária, quando é causada por uma anomalia genética, ou secundária, quando é provocada por outra doença.

Tratamento

O tratamento utilizado globalmente, de eficácia comprovada, relativamente barato e praticamente inócuo é a flebotomia (sangria) periódica, ou seja, a retirada de sangue. As células vermelhas do sangue contem hemoglobina, da qual o ferro é componente importante (normalmente, 70% do ferro no nosso organismo está concentrado na hemoglobina). Com a retirada periódica de sangue (nos pacientes com ferritina sérica > 1.000 ng/ml, geralmente uma bolsa de sangue por semana, com nova dosagem de ferritina a cada 4 a 8 semanas), ocorre o deslocamento do ferro depositado nos tecidos para a formação de novas moléculas de hemoglobina, até que não há mais excesso (no início do tratamento, definido como ferritina sérica menor ou igual a 20 ng/ml). Depois, são realizadas novas flebotomias em intervalos variáveis procurando manter o valor de ferritina sérica menor ou igual a 50 ng/ml. Com esses cuidados, não costuma surgir anemia significativa durante o tratamento e a evolução da doença é interrompida, não levando a progressão das lesões nos órgãos-alvo. (http://www.hepcentro.com.br/hemocromatose.htm)

Sites de onde foram retiradas as informações apresentadas a cima: e-escola , danone , usc , revistaseletronicas , olharvital

Qual a relação do Ferro com Doenças Neurodegenerativas?

Artigo de revisão: Ferro e Neurodegeneração

"Crescentes evidências vêm indicando que o ferro tem um papel importante na patogênese dos portadores da Doença de Parkinson através de mecanismos da neurodegeneração. Esta revisão tem por objetivo abordar aspectos de sua absorção,transporte e estoque no corpo humano. Adicionalmente, é abordada a participação do ferro no estresse oxidativo do sistema nervoso central e suas implicações nas doenças neurodegenerativas, com especial destaque para Demência de Alzheimer"

Humor

Charge: com o avanço da tecnologia, a cada instante são feitas novas descobertas funcionais a respeito dos nutrientes. Entretanto, esses estudos estão longes de serem completos, dificilmente saberemos a real composição e ação dos nutrientes do alimento em nosso corpo.

Charge relacionando os antioxidantes e radicais livres com o sistema circulatório!

Charge: será mesmo que é possível confiar no que se lê por aí? O vinho tinto pode até ter algum poder antioxidante pois é derivado da uva, mas não será uma contradição já que o consumo de álcool induz a formação de radicais livres?

Crítica

Foi publicado na Folha Online uma notícia com o seguinte título: " Fruta em cápsula promete fornecer antioxidantes ". (clique aqui para ir à notícia no site do jornal).

Trata-se da novidade de um produto importado que promete garantir frutas em cápsulas garantindo seus efeitos antioxidantes "de R$ 100 a R$200 por mês" alegando combater a ação maléfica de radicais livres.

Como toda e qualquer boa propaganda, há índicios de possíveis vantagens sobre o produto: "Tem gente que só come arroz, feijão e bife. Ou então que tem uma vida corrida e acaba não comendo fruta. Para essas pessoas, o produto pode ser bastante indicado, pois ajuda a repor os antioxidantes" - diz o farmacêutico.

E nós vamos pensando:

Mas, será mesmo que seria necessário recorrer a este tipo de suplemento pagando um preço mais caro do que as frutas?

Será mesmo que este tipo de "alimento" repõe qualitativamente e quantitativamente os valores nutricionais que o corpo necessita?

E os possíveis conservantes e aditivos químicos presentes, trazem algum efeito colateral?

Talvez já estejam querendo antecipar o futuro ( aquele em que popularmente se premedita o uso de alimento em cápsulas como algo moderno ), contudo sabemos que o uso de suplementos não é algo que se usa tão aleatoriamente assim: antioxidantes em excesso podem fazer mal ao organismo ao invés de defendê-lo.

Nós, estudantes de bioquímica, sabemos muito bem como a regulação do corpo humano é sensível: um pequeno desequílibrio em uma parte pode afetar o organismo como um todo.

Então, fica aqui o nosso comentário: o corpo precisa sim de antioxidantes para auxiliar nas defesas do organismo contra o excesso de radicais livres, todavia isso deve ser feito de um forma equilibrada; recorra a um profissional da área antes de experimentar "modismos" e "vaidades", prefira confiar sempre em uma dieta balanceada!

Vídeos

Aprimore o seu conhecimento!

Como os antioxidantes trabalham para proteção do indivíduo:

Pesquisa: O que as pessoas entendem sobre antioxidantes? (Está em português de Portugal, mas dá pra entender! )

Efeitos dos radicais livres no corpo

Chá Verde - Poder Antioxidante!

Leitura: Benefícios do Chá Verde

Trechos Retirados do Jornal Online " O Nortão"

"Feito com as folhas da Camellia sinensis - a mesma erva que dá origem ao chá preto - o chá verde ajuda na perda de peso, diminui as taxas de colesterol, controla a pressão arterial, ativa o sistema imunológico, diminui o risco de artrose, aterosclerose e outras doenças degenerativas, e tem ação cicatrizante por uso tópico. Além disso, quando utilizado em bochechos e gargarejos previne cáries e ajuda a combater infecção na garganta.

(...)O poder do chá verde está em sua composição. "Ele contém altas concentrações de antioxidantes como as catequinas, os carotenóides e os flavonóides, estimulantes como a cafeína, minerais (potássio, sódio, flúor, entre outros), além da teofelina, que é um potente vasodilatador", enumera a nutricionista Mônica Dalmácio, membro do Conselho Regional de Nutrição."

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Antioxidantes

A função primordial de um antioxidante é proteger os tecidos e líquidos corporais de oxidantes produzidos pelo metabolismo normal ou como resposta a uma inflamação de forma a atenuar a produção descontrolada de radicais livres. Porém, estão também envolvidos em outras funções no organismo bem como o controle de expressão gênica e processo de trandução de sinal.

Constituído basicamente de vitaminas e minerais (entre eles estão as vitaminas C e E, carotenóides e isoflavona), o antioxidante é principalmente obtido pela alimentação do indivíduo, sendo, portanto, essencial na dieta. Vale ressaltar que a defesa antioxidante em equilíbrio não inativa os radicais livres produzidos, apenas atenua o seu efeito, uma vez que sua ação também é primordial para cumprir funções biológicas como, por exemplo, combate a inflamações, coagulação e cicatrização. E o seu excesso ou carência pode ter feito próoxidante lesando a célula ou tecido em questão gerando também o aumento da incidência de doenças crônico-degenerativas, como certos tipos de câncer (pulmão, mama, próstata), doenças cardiovasculares e até envelhecimento.

Portanto, como medida adequada, deve-se procurar não exceder as quantidades e combinações preconizadas de micronutrientes para garantir o funcionamento harmônico do metabolismo e assim a sua homeostase.

Classificação

Enzimática e não enzimática (essencial):

Enzimática: enzimas produzidas pelo próprio organismo e que constituem defesa endógena.

- SUPERÓXIDO DISMUTASE (SOD): Catalisa o radical O2-(superóxido) a H2O2 (peróxido) e O2.
São encontradas nos lisossomos, peroxissomos, núcleo e espaço intermembranar da mitocôndria dos eritrócitos, músculos esqueléticos, coração, cérebro, e nas superfícies das células dos pulmões e dos vasos sanguíneos. Necessitam de metais como Cu, Zn, Fe e Mn como cofatores enzimáticos.

- GLUTATIONA PEROXIDASE (GPx): Quatro diferentes selenioenzimas que catalisam a decomposição de H202 e alguns hidroperóxidos orgânicos convertendo a glutationa oxidada (GSH) a glutationa reduzida (GSSG).

- GLUTATIONA S-TRANFERASE (GST): Enzimas multifuncionais que catalisam a conjugação do GSH a componentes celulares danificados por meio da oxidação. É importante na detoxificação de hidroperóxidos orgânicos. Encontrada em abundância no fígado.

- CATALASE: É uma hematoproteína com NADH em sua estrutura. Ela catalisa a degradação de H202 e é efetiva em situações de estresse oxidativo com altas concentrações de peróxido (H202). Localiza-se principalmente nos perixossomos e possui alta atividade no fígado, hemáciaa, rins e tecido adiposo.

Não enzimática: antioxidantes obtidos a partir da dieta, costituindo uma defesa endógena.

- VITAMINA E: apresenta 4 formas distintas α, β, γ e δ-tocoferol, sendo a α a principal. Impede propagação das reações em cadeia e protege a memnrana celular contra a peroxidação lipídica, suas fontes alimentares são óleos, vegetais, grãos, vegetais e folhas verdes escuros.

- VITAMINA C: reduzem os radicais superóxido e hidrozil, e inibe a formação de metabólicos nitrosos carcinogênicos.
Frutas (cítricas principalmente) e vegetais são suas principais fontes.
(E associada a vitamina E, protege DNA e inibe a peroxidação dos lipídios na membrana).

- CAROTENÓIDES: Diminuem a peroxidação lipídica e alguns são precursores da Vitamina A. Suas fontes são vegetais verdes e amarelos, tomate (rico em licopeno), peixes e ovos.
Há mecanismo integrado de interações entre vitaminas C, D e β-caroteno, nesse mecanismo o carotenóide recicla a vitamina E, resultando num radical carotenóide e esse, por sua vez, é regenerado pela vitamina C.

- ÁCIDO ÚRICO: circulante em nosso organismo. Impede lise de hemácias e a a peroxidação de suas mebranas.

- ZINCO e SELÊNIO: fundamentais para enzimas antioxidantes por serem cofatores enzimáticos.

- FLAVONÓIDES: composto fenílico, doa H2, inibinso reações em cadeia, atuam em compartimentos hidrofílicos e hidrofóbicos. (quercetina – vinho tinto; epicatequina – chá verde).

Tais substâncias atuam em sinergismo na proteção de células e tecidos para otimizar seus efeitos. Preconiza-se, então, ingestão de alimentos comum (que possui vasta quantidade de nutrientes) em vez de suplemtentos de vitaminas e minerais isoladamente.

Fatores como: medicamentos, tabagismo, consumo de álcool e poluição do ar são fatores que diminuem os níveis e ação dos antioxidantes como pode ser visto nas demais páginas desse blog.

Mecanismos de proteção:

A. Prevenção: Impedir a formação dos radicais livres (ex: inibir reações em cadeia com ferro e cobre);

B. Irterceptação: Interceptam radicais impedindo seu ataque e a perda da integridade celular (fontes exógenas são de extrema importância);

C. Reparo: Remoção e reconstituição das lesões das membranas celulares danificadas.

Em menor freqüência, também pode ocorrer aumento da síntese de enzimas antioxidantes como adaptação do organismo.

O desempenho do antioxidante depende dos fatores:

- tipos de radicais livres,

- onde e como são gerados,

- identificação de danos,

- doses ideáis para obter proteção.

Caso contrário, pode ocorrer falhas na proteção.

Ação Próoxidante:

Embora se ouça falar tão bem da ação dos antioxidantes, elas não são substâncias milagrosas e essencialmente boas para o corpo, antioxidantes podem se transformar em radicais livres ao doarem seus elétrons para outros radicais, podendo ser bastante tóxicos ao organismo.

Como pode-se se observar mo exemplo a seguir:

AH (antioxidante) + Rr (radical livre) -> Ar (antioxidante radicalar) + RH(radical neutralizado)
Ar + BM (biomolécula) -> AH (regeneração do antioxidante) + BM danificada

Lembrando que o AH pode ser qualquer antioxidante dos listados acima.

O to-H, um dos componentes da vitamina E (por exemplo), ao reagir com um radical livre, forma um composto altamente tóxico, o tocoferil, vide reação:

To-H (alfa-tocoferol) + Rr (radical livre) -> Ar (antioxidante radicalar) + RH (radical neutralizado)
Ar + BM (biomolécula) -> AH (regeneração do antioxidante) + BM danificada

Em baixas concentrações de tocoferil a célula consegue neutralizá-lo através de antioxidantes secundários como o ácido úrico e o ascorbato, mas em altas concentrações isso não é possível.

Veja um texto do professor Marcelo Hermes falando sobre o assunto! Clique!

Outro exemplo:
Vitamina C: antioxidante em fase aquosa, não age em compartimentos hidrofóbicos e na presença de metais de transição (ferro) atua como próoxidante gerando H2O2 e OH- .
(Predominam, contudo, propriedades antioxidantes devido quantidade limitada dos metais no organismo).

Já que a ingestão excessiva ou inadequada de antioxidantes pode ser perigosa devido aos compostos radicalares formados, é extremamente necessária a definição de doses e estudos sobre o mecanismo de ação desses agentes antes da sua prescrição em larga escala.

Capacidade antioxidante compara no chá preto, vinho tinto, suco de laranja e maçã respectivamente:

Ordem decrescente de quantidade de alimentos que apresentam Flavonóides em sua composição:

Links interessantes: Clique!

Sistema antioxidante envolvendo o ciclo metabólico da glutationa associado a métodos eletroanalíticos na avaliação do estresse oxidativo

Antioxidantes em doenças arteriais coronárias

Tratamento oncológico baseado em antioxidantes

Leia sobre o crescimento da indústria antioxidante

ANTIOXIDANTES DIETÉTICOS: CONTROVÉRSIAS E PERSPECTIVAS - Vale muito a pena!

Notícia diretamente de Natal-RN

Pesquisa analisa danos ao DNA causados pelo estresse oxidativo

Uma pesquisa está sendo feita pela Faculdade do Rio Grande do Norte (UFRN) e se chama “Respostas Celulares Induzidas por Estresse Oxidativo”.

Trecho da Notícia: Além de pesquisar as lesões provocadas ao DNA, o grupo de estudiosos também analisa as enzimas que atuam no “reparo” desse código genético. “Existe um conjunto de enzimas que estão envolvidas nessa correção de danos e a gente as está estudando de forma comparativa, com diversos modelos celulares e diversos agentes oxidativos, para ver se as respostas são as mesmas, ou não”, diz Lucymara Lima. A variação na quantidade dessas enzimas pode levar não só à predisposição ao câncer, mas também às doenças infecciosas, como a meningite bacteriana.

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