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CENTRO UNIVERSITARIO MAURICIO DE NASSAU MACEIÓ UNINASSAU CURSO DE FARMÁCIA RELÁTORIO Rosimeire Lourenço dos Santos 01461082 JUNHO 2022 1 Rosimeire Lourenço dos Santos- 01461082 RELÁTORIO Relatório de atividade contextualizada apresentada como exigência para a avaliação do curso de Farmácia centro universitário Mauricio de Nassau Maceió MACEIÓ 2022 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO4 1. Objetivos..........................................................................................................5 1.1Objetivos gerais...........................................................................................5 1.2Objetivos especificos...................................................................................5 2. Metodologia.....................................................................................................5 3. Enquadramento de objetivos.......................................................................6 3.1Glutationa- GSH...........................................................................................6 4. Aspectos atuais sobre estresse oxidativo e exercícios físicos..................9 5. Adaptação do sistema antioxidante induzida pelo exercício físico.........10 5.1Exercício aeróbio........................................................................................11 5.2 Exercício anaeróbio...................................................................................13 CONCLUSÃO............................................................................................................15 REFERÊNCIAS..........................................................................................................16 3 INTRODUÇÃO A Glutationa é considerada a mãe de todos os antioxidantes, fundamental para a desintoxicação do organismo e para dar suporte ao sistema imune. Talvez você nunca tenha ouvido falar, mas essa molécula é capaz de manter a saúde do corpo e prevenir uma série de doenças. A glutationa é uma molécula simples, composta por três aminoácidos: cisteína, glicina e glutamina. Está presente em todas as células do corpo e é produzida de forma natural, principalmente por meio de uma alimentação saudável, de uma suplementação adequada e da prática de atividades físicas. A prática regular de atividades físicas associada a uma dieta balanceada pode ser importante fator na promoção da saúde. Todavia, a frequente realização de exercícios físicos de alta intensidade ou exaustivos pode aumentar a suscetibilidade a lesões, promover a fadiga crônica e over training, parcialmente em razão da elevada síntese de espécies reativas de oxigênio. Diversos estudos, porém, relatam que essa recuperação não é alcançada por indivíduos que se submetem a exercícios intensos e prolongados, ou, ainda, que possuem elevada frequência de treinamento. Alternativas nutricionais têm sido muito estudadas, a fim de reduzir os efeitos promovidos pelo exercício extenuante, dentre as quais está a suplementação com vitamina E, vitamina C, creatina e glutamina. 4 1. Objetivos 1.1 Objetivo geral A estrutura e função da GSH após a realização de exercícios físicos 1.2 Objetivos específicos ● saber a estrutura da GSH ● estresse oxidativo e exercícios físicos ● sistema antioxidante induzida pelo exercício físico 2. Metodologia Foi realizado a revisão bibliográfica nas bases de com o apoio de artigos e livros específicos em pesquisa avançada na área da saúde. Para a pesquisa nas bases de dados foram listados primeiramente os descritores em português na base de dados de descritores em Ciências da Saúde. Foram eles: o que é GSH, estresse antioxidante, estresse oxidativo. Posteriormente foram realizadas estratégias de busca a partir de uma combinação dos descritores. A busca foi limitada nos idiomas inglês, português e espanhol. 5 3. Enquadramento de objetivos O processo econômico e o desenvolvimento de novas técnicas científicas no decorrer das últimas três décadas, até mesmo a consciência do homem para uma atenção privilegiada para a saúde, tem demonstrado uma melhoria global na saúde e na esperança média de vida. Novas doenças surgem e preocupação para as suas causas bem como o seu comportamento no organismo humano é sempre uma questão prevalente. Tem se verificado que a incidência para que se desenvolvam estudos importantes nesta área. Como tal, o conhecimento aprofundado dos fenômenos oxidativos e contribuições de substancias antioxidantes é uma mais-valia, tanto pelo número de anomalias relacionadas, como, no caso da glutationa, ser uma substância intrínseca e inerente as células. Estudos recentes acerca desta importante molécula têm vindo a ser desenvolvidos, surgindo desta forma dados novos, relevantes e promissores sobre a mesma que vem desperta um interesse acrescido para o conhecimento mais aprofundado sobre o papel da glutationa nos processos celulares. O caráter benefício desta molécula já é de conhecimento geral, no entanto a seu potencial relação com fenômenos apoptóticos, envolvimento em fenômenos oncológicos e prevenção celular são assuntos ainda em estudo. Este texto tem como objetivo fazer uma revisão de caráter geral referente está notória e essencial molécula reconhecendo as características benéficas para o organismo, assim como apresentar informações mais atuais sobre o envolvimento tanto no apoptose como na destoxificação celular. 3.1 Glutationa- GSH A glutationa esta profusamente distribuída em tecidos animais, vegetais e em microrganismos, encontra-se presente em elevadas concentrações intracelulares e é consequentemente o tiol mais prevalente e o mais abundante péptico de baixo peso molecular. A GSH foi adaptada por processos evolutivos para realizar uma gama diversa de funções. Por exemplo, a glutationa interfere na catalise, metabolismo transporte, participa em reações que envolve a síntese de proteínas e ácidos 6 nucleicos e também em reações de metabolização de peróxidos e de inativação de radicais livres. É frequente a formação de conjugados de glutationa com uma grande variedade de compostos de origem endógena e exógena e a glutationa é também um cofator para diversas enzimas. A GSH é sintetizada intracelularmente e é exportada das células, a sua degradação é iniciada por y-glutamil, uma enzima conjugada a superfície externa de certas membranas celulares. Alterações nos metabolismos de glutationa em associação com um aumento de estresse oxidativo tem sido relacionado com a patogenicidade de diversas doenças. Porem ainda é desconhecido de estratégias que tenham como objetivo restaurar a concentração de glutationa e a homeostasia são eficientes na melhoria ou modificação destes estados. A glutationa é sintetizada em duas etapas consecutivas. A γ-glutamilcisteína sintetase (GCS), também designada de glutamato cisteína ligase, usa o glutamato e a cisteína como substratos formando o dipeptídeo γ-GluCys, o qual se combina com a glicina numa reacção catalisada pela glutationa sintetase (GS) para a geração de GSH. A adenosina trifosfato (ATP) é co-substrato para ambas as enzimas. O nível intracelular de GSH é regulado por feedback, sendo a actividade da GCS inibida pelo seu produto final. Assim, a síntese e o consumo de GSH vigoram de uma forma equilibrada.Esta molécula é sintetizada no interior das células. A sua síntese irá variar de acordo com a biodisponibilidade dos aminoácidos, mais concretamente da cisteína, uma vez que este aminoácido é dos três o mais escasso nos alimentos. 7 Para além desta limitação na sua biodisponibilidade, este aminoácido apresenta na sua estrutura um componente que o caracteriza bioquimicamente, o enxofre, designado de grupo tiol. Este grupo vai conferir à glutationa a capacidade de desempenhar as funções que lhe são características e de importância vital no organismo. Nas células, a glutationa pode encontrar-se sob a forma de glutationa reduzida (também denominada de monomérica), na forma oxidada (também designada dedimérica (GSSG)), e ainda sob a forma de glutationa conjugada (GSR). A glutationa na sua forma reduzida protege as células através da remoção de metabolitos reativos pela sua conjugação com as formas reactivas. A conjugação com a GSH pode ser uma reação catalisada enzimaticamente ou simplesmente uma reação química. Existem muitos tipos de substratos para a conjugação da glutationa incluindo aromáticos, alifáticos, epóxidos, compostos heterocíclicos e alicíclicos, alifáticos halogenados e aromáticos nitrados, compostos alifáticos insaturados e haletos de alquilo. A glutationa na forma reduzida é o tiol não proteico mais prevalente nas células animais. A síntese de GSH associada com a redução de GSSG, promove a manutenção do estado redox intracelular, funcionando este tripeptídeo como cofator 8 para enzimas citoplasmáticas e indutor de certas modificações translacionais em diversas proteínas. A GSH tem um papel importante no armazenamento e transporte de cisteína, na defesa celular contra radicais livres, peróxidos e xenobióticos, atuando em conjunto com as enzimas glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST). Além destas funções, a GSH também participa na modulação da transdução de sinal, regulação da proliferação celular, regulação da resposta imune, metabolismo de leucotrienos e prostaglandinas, entre outras. A GSH é uma molécula que intervêm em diversos processos, como antioxidante e destoxificante, no transporte de aminoácidos, síntese de proteínas e ácidos nucleicos, manutenção da forma ativa de certas enzimas, proteção do organismo contra a exposição a radiações solares e, estudos recentes apontam para uma participação importante da GSH na regulação da morte celular programada. A glutationa participa em inúmeros processos metabólicos no organismo. O conteúdo em glutationa no organismo é um forte indicador do respectivo estado fisiológico, onde a sua depleção pode ocasionar danos celulares irreversíveis. 4. Aspectos atuais sobre estresse oxidativo e exercícios físicos A prática regular de atividades físicas associada a uma dieta balanceada pode ser importante fator na promoção da saúde. Todavia, a frequente realização de exercícios físicos de alta intensidade ou exaustivos pode aumentar a suscetibilidade 9 a lesões, promover a fadiga crônica e overtraining, parcialmente em razão da elevada síntese de espécies reativas de oxigênio (ERO). Evidências experimentais apontam que estes compostos podem estar envolvidos com o desenvolvimento de diversos processos fisiopatológicos como envelhecimento, câncer, doenças inflamatórias e aterosclerose. Por outro lado, as ERO também podem ter efeitos considerados positivos sobre o sistema imune e exercer funções metabólicas essenciais para a homeostasia celular. Os mecanismos de formação das ERO na lesão muscular e inflamação são alguns dos aspectos abordados nesta revisão. Além disso, diversas alternativas nutricionais têm surgido na tentativa de reduzir o estresse oxidativo e melhorar o desempenho atlético. Nesse sentido, este artigo também apresenta alguns aspectos da suplementação com vitamina E e vitamina C, creatina e glutamina, com o intuito de contribuir com informações atualizadas na compreensão deste processo. 5. Adaptação do sistema antioxidante induzida pelo exercício físico Este sistema de defesa é constituído por quatro enzimas principais, responsáveis pelo combate às espécies reativas de oxigênio (ROS): a superóxido dismutase (SOD), o sistema glutationa peroxidase (GPx) / glutationa redutase (GR) e a catalase (CAT). A primeira defesa contra o radical ânion superóxido (O2) é a enzima superóxido dismutase (SOD). As principais isozimas da superóxido dismutase (SOD) são as dependentes de cobre e zinco (Cu-ZnSOD) e outra dependente de manganês (Mn-SOD). A Cu-ZnSOD atua principalmente no citosol, enquanto a Mn-SOD atua na matriz mitocondrial. A ação direta desta enzima é a de sequestrar os radicais ânions superóxido (O2) formados, originando peróxido de hidrogênio (H2 O2). Essas três enzimas, embora utilizem diferentes caminhos, apresentam a mesma função: a de controlar os níveis de peróxido de hidrogênio (H2 O2 ) e dos hidroperóxidos formados durante os processos de dismutação do radical ânion superóxido (O2) e da peroxidação lipídica, respectivamente, através de sua transformação em H2 O e O2 [5]. Isso faz com que cesse o processo de formação de outros radicais mais potentes, como o radical hidroxila (OH• ), neutralizando, 10 consequentemente, as ações deletérias por ele causadas. As enzimas glutationa peroxidase (GPx) e glutationa redutase (GR) atuam em conjunto e necessitam de glutationa reduzida (GSH) e NADPH, para o perfeito funcionamento deste sistema. De forma similar, a superóxido dismutase (SOD), a glutationa peroxidase (GPx) e a glutationa redutase (GR) estão distribuídas tanto no citosol quanto na mitocôndria A atividade da glutationa peroxidase (GPx) e da catalase (CAT) diferem de tecido para tecido dentro do corpo humano, embora, especificamente no músculo esquelético não tenha sido observada variação significativa entre a atividade dessas duas enzimas. Elas agem, no entanto, em diferentes compartimentos da célula. Enquanto a glutationa peroxidase (GPx), em conjunto com a glutationa redutase (GR), atua tanto dentro das mitocôndrias como no citosol, a catalase (CAT) se encontra presente principalmente em organelas chamadas peroxissomos e controla, de forma específica, os níveis do peróxido de hidrogênio (H2 O2). 5.1 Exercício aeróbio Diferentes estratégias têm sido utilizadas em estudos com voluntários e animais normais ou transgênicos ao longo dos últimos anos na tentativa de aumentar a capacidade antioxidante do indivíduo, tais como a suplementação com antioxidantes, restrições dietéticas e fármacos. Nenhuma destas alternativas isoladas demonstrou aumento da capacidade de defesa do organismo ou redução dos efeitos do metabolismo aeróbio. Entretanto, de acordo Finkel e Holbrook, a estratégia mais eficiente em aumentar a quantidade endógena de antioxidantes pode ser a maior indução do próprio estresse oxidativo, que, gradativamente, estimularia os mecanismos antioxidantes celulares e aumentaria a resistência a lesões induzidas pelo exercício. Cabe salientar que a maior parte dos efeitos induzidos pelo exercício físico é devida, principalmente, às adaptações induzidas sobre os diversos sistemas corporais, incluindo o sistema antioxidante endógeno. A frequência e a intensidade em que é realizado o exercício físico alteram o balaço entre pró-oxidantes e antioxidantes demonstraram que, agudamente, o músculo 11 esquelético submetido a uma carga isolada de trabalho exaustivo produzia aumento da peroxidação lipídica (PL) e estimulava a atividade de diversas enzimas antioxidantes como a glutationa-peroxidase (GPx), superóxido-dismutase (SOD) e catalase (CAT). Segundo os autores, a síntese dessas enzimas não só indica aumento do estresse oxidativo, mas também estimula adaptações nos mecanismos de defesa antioxidante. Normalmente, essas adaptações podem iniciar-se rapidamente após a realização de cada exercício, ocorrendo a reparação das lesões teciduais produzidas pelo estresse oxidativo. Ao mesmo tempo, essas adaptações influenciam no preparo do organismo para um novo estresse, aumentando a atividade do sistema antioxidante celular. Na maioria dos casos, verifica-se que quanto maior é a intensidade do exercício maior é a síntese de ERO. Indivíduos que se submetem a exercícios intensos e prolongados ou treinos exaustivos, ou ainda, que possuem frequência de treinamento muito elevada podem suplantar a capacidade do sistema antioxidante endógeno e, em decorrência, promover graves lesões musculares, com consequente processo inflamatório local e estresse oxidativo. Todos esses fatos estão envolvidos na redução do desempenho, do volume de treinamento e, possivelmente, over training. Os efeitos do exercício aeróbionão se resumem somente à atividade de antioxidantes enzimáticos, pois também podem ser observados efeitos sobre os antioxidantes não enzimáticos. Alguns estudos mostram que a glutationa (GSH), principal antioxidante celular não enzimático, ou a relação entre GSH e sua forma oxidada (GSSG) podem ser reduzidas durante o exercício físico. Após exercícios intensos e prolongados, a concentração plasmática de outros antioxidantes não enzimáticos, como a vitamina E, a vitamina C e o ácido úrico, tende a aumentar. As reservas de vitamina E e de vitamina C parecem ser mobilizadas na tentativa de reduzir o estresse oxidativo promovido pelas ERO. Já o aumento isolado na concentração do ácido úrico não pode ser considerado uma resposta específica da adaptação ao estresse oxidativo, posto que este é um produto final do ciclo das purinas. O ácido úrico, todavia, contribui significativamente 12 para a redução do estresse oxidativo. De forma geral, o conjunto de alterações nos antioxidantes não enzimáticos pode promover aumento na capacidade total de antioxidantes, indicando uma adaptação ao treinamento físico. 5.2 Exercício anaeróbio Entre os exercícios classificados como anaeróbios, verificam-se, entre outros, os de explosão, os exercícios resistidos (concêntricos e excêntricos) e os testes de Wingate. Embora os protocolos sejam bastante diversificados e variem de acordo com cada esporte, vários estudos demonstram significativo aumento do estresse oxidativo em exercícios com intensidades supra máximas. O aumento da síntese de ERO em exercícios anaeróbios pode ocorrer de diversas formas, como a ativação da cadeia de transporte de elétrons, a síntese aumentada das enzimas xantina-oxidase e NADPH-oxidase, o prolongado processo de isquemia e repercussão tecidual e a atividade fagocítica. Adicionalmente, o aumento da síntese de ácido lático, catecolaminas e o elevado processo inflamatório após exercícios anaeróbios com intensidades supra máximas também contribuem significativamente para a produção de ERRO. No processo de isquemia e repercussão muscular pode haver aumento do estresse oxidativo durante e após o exercício, principalmente em razão do catabolismo das purinas. Mais especificamente, durante a isquemia tecidual, o ATP é degradado a adenosina-difosfato (ADP) e monofosfato (AMP), devido à elevada demanda de energia pelo tecido muscular. Uma vez que a disponibilidade de oxigênio (O2) durante o processo isquêmico é reduzida, a AMP é continuamente degradada a hipoxantina, que é convertida a xantina e, posteriormente, a ácido úrico pela enzima xantina-oxidase, juntamente com a redução do O2, produzindo radical superóxido (�O2-) e peróxido de hidrogênio (H2O2). No momento em que o tecido é reperfundido, ou seja, durante o relaxamento muscular, o processo de redução do O2 torna-se elevado, formando também radical hidroxila (�OH-). Também tem sido proposto que a conversão da enzima xantina-desidrogenase à sua forma oxidada, xantina-oxidase, mediante proteases 13 intracelulares ativadas por Ca2+, utiliza O2, que aceita elétrons e torna-se instável. O papel da enzima xantina-oxidase na síntese de ERO durante exercícios ainda não está claro e novos estudos devem ser realizados. Muito embora sessões agudas de exercícios anaeróbios aumentem a síntese de ERO, com consequente aparecimento de lesões, em uma situação de treinamento crônico podem ocorrer adaptações favoráveis ao sistema antioxidante. Indivíduos treinados em atividades predominantemente anaeróbias apresentam estresse oxidativo reduzido e menor quantidade de lesões, quando comparados com indivíduos não treinados. 14 CONCLUSÃO É possível concluir que o que foi discutido ao longo deste trabalho podia ter sido abordado, muitos outros dados e informações que podiam ter sido mencionados, no entanto, optou-se por uma panóplia de informação que se pensa ser mais relevante. Não é de todo uma temática fácil. Por um lado, torna-se difícil apenas restringir o projeto em um só tema, uma vez que existe uma variedade de informação num largo espectro de campos de atuação. Relativamente à glutationa, esta tem um papel fundamental na resistência celular ao dano oxidativo. É um dos principais antioxidantes do organismo e tem um papel importante na metabolização e excreção. Por estar presente na maior parte das células, a glutationa já é considerada fundamental em diferentes processos e funções do organismo. Sendo uma molécula simples, composta por três aminoácidos: cisteína, glicina e glutamina. Está presente em todas as células do corpo e é produzida de forma natural, principalmente por meio de uma alimentação saudável, de uma suplementação adequada e da prática de atividades físicas. 15 REFERÊNCIAS Abraham, P., et alii. (1996) Blood Glutathione concentrations in a large scale human study. Chinical Chemistry, 42(1), pp.64-70 Alberts, B. (1994) Molecular Biology of The Cell. New York and London, Garland Publishing. Almeida, P., Fátima, A., Huber, P.C. (2008) Glutationa e enzimas relacionadas: papel biológico e importância em processos patológicos. Química Nova, 31, pp.1170-1170. Anazetti, M.C., Melo, P.,S. (2007) Morte celular por Apoptose : uma visão bioquímica e molecular. Metrocamp Pesquisa, 1 (1), pp. 37-58 16
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