Capacidade antioxidante endógena
Em todos os momentos metabólicos do organismo humano há um movimento entre a produção de componentes oxidativos e a ação antioxidante. As espécies reativas de oxigênio (ROS), como ânion superóxido (O2-), peróxido de hidrogênio (H2O2) e ânion radical (OH-), são subprodutos comuns do metabolismo celular aeróbico. Eles são constantemente formados e reduzidos a compostos menos reativos por vários mecanismos enzimáticos e não enzimáticos.
O estresse oxidativo é definido como um desequilíbrio entre a produção de agentes oxidantes e a capacidade antioxidante celular, levando ao acúmulo de ROS intracelulares que geram dano oxidativo com a modificação de biomoléculas, como lipídios, DNA e proteínas, levando a morte celular. Acredita-se que estes mecanismos estejam implicados tanto no início quanto na progressão de doenças complexas, como o câncer.
A expressão de proteínas antioxidantes reguladoras, bem como de enzimas antioxidantes regula este processo de forma endógena (intrínsecos). O fator transcricional Nrf2, um controlador chave da resposta antioxidante, é diretamente regulado pelos níveis de ROS, em condições fisiológicas, o Nrf2 existe no citoplasma celular em complexo com Keap1, um regulador negativo do Nrf2. Em condições de estresse oxidativo, o Nrf2 é liberado do complexo Keap1-Nrf2 e translocado para o núcleo. No núcleo, o Nrf2 liga-se ao elemento de resposta antioxidante (ARE) do promotor dos genes alvo e aumenta a expressão dos genes antioxidantes. Em condições basais, o nível de expressão de Nrf2 é baixo. No equilíbrio redox, Keap1 move-se para o núcleo e se liga ao Nrf2, transportando-o para o citoplasma para degradação em proteassomas. Nrf2 induz a expressão de vários genes de defesa antioxidante, como para homeostase redox, metabolismo de xenobióticos, reparo de DNA, metabolismo energético, degradação do proteassoma, inibição das vias pró-inflamatórias mediadas por NF-kB, entre outros.
O polimorfismo do gene NFE2L2 que codifica o Nrf2 (fator básico de transcrição de zíper de leucina), rs6721961, altera a expressão basal do gene NFE2L2 diminuindo sua transcrição e ativação dos seus genes alvo nos portadores do alelo T. Este gene é expresso em todos os tecidos, e seus níveis mais elevados estão em órgãos de detoxificação, como rim e fígado. Este polimorfismo se relaciona a algumas condições de doença, como doença pulmonar obstrutiva crônica, fisiopatologia da aterosclerose, pré-eclâmpsia, resposta vasodilatadora deficiente do antebraço, doença de Parkinson, Alzheimer e cânceres.
Na defesa enzimática a superóxido dismutase (SOD) reduz O2– em H2O2, exercendo papel fundamental na manutenção do balanço redox e na proteção celular. Dentre as três isoenzimas identificadas, a SOD2 é a mais estudada. Além de seu papel enzimático direto, a SOD2 atua como mediador, regulando diversas atividades de fatores transcricionais. O polimorfismo para o gene SOD2, rs4880, causa uma mudança na estrutura secundária da proteína, que por sua vez afeta a importação de SOD2 para as mitocôndrias, resultando na redução da atividade da enzima. Os baixos níveis de SOD2 estão associados a menor sobrevida em diversas condições de doenças.
A catalase é uma enzima que decompõe o peróxido de hidrogênio (H2O2) gerado durante a oxidação biológica em água e oxigênio molecular e oxida álcoois e nitritos de baixo peso molecular. O gene da catalase (CAT) está localizado no cromossomo 11 e consiste em 13 éxons (11p13). O polimorfismo rs1001179 na área promotora do gene CAT determina ligação prejudicada de fatores de transcrição. O alelo variante T parece conferir maior taxa de transcrição, enquanto dados relativos à influência na atividade enzimática são controversos. A presença do polimorfismo está relacionada ao aumento do risco de estresse oxidativo e com o aumento de risco para doenças como diabetes mellitus, aterosclerose, doenças cardiovasculares, tumores em diversos grupos étnicos. Quanto a relação com a enxaqueca, o alelo variante T parece estar relacionado ao desenvolvimento do quadro tardio em portadores, e o genótipo TT associa alterações de sono e clima como fatores desencadeantes que induzem à crise.
Figura 1. Associação metabólica das principais respostas antioxidantes.
Quando os mecanismos antioxidantes endógenos apresentam uma menor capacidade redox, é possível auxiliar o sistema utilizando abordagens exógenas, através de componentes vindos de frutas, vegetais, raízes, ervas, entre outros componentes que possuem vitaminas e compostos bioativos disponíveis para atuar de forma antioxidante. São exemplos destes antioxidantes as antocianinas, polifenóis naturalmente abundantes na dieta humana e responsáveis pela cor vermelha e roxa em vegetais e frutas como uvas, mirtilos e cerejas.
Conhecer a capacidade antioxidante corporal individual através das análises genéticas das enzimas antioxidantes e de outros genes essenciais, que são disponibilizados no BioDiet Plus e BioNutrientes da Biogenetika, é fundamental para auxiliar no tratamento assertivo desta condição, pois desta forma o profissional de saúde pode ajustar a dosagem de antioxidantes da dieta em forma de suplementos disponibilizados ao paciente.
*Conceito de polimorfismo: são as variações na sequência de DNA que podem alterar as proteínas produzidas pelo organismo podendo gerar impactos para as vias envolvidas, metabolismo e saúde de quem as porta. Para ser considerado um polimorfismo esta variação precisa ser de no mínimo 1% em uma população.
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