Selênio e Selenoproteínas

O selênio (Se) como essencial para humanos tem sido pesquisado quanto à sua participação em compostos essenciais para homeostase corporal (REILLY, 2006), cuja demanda corporal aumenta, principalmente, devido seu papel importante no sistema antioxidante (HAMBIDGE, 2003). O selênio está envolvido em diversas atividades metabólicas, via selenoproteínas, que são essenciais para a proteção contra os danos oxidativos e na regulação do sistema imunológico, atuando na diminuição da resposta do NF- kB ao mecanismo de pró-inflamação da célula endotelial (ZHANG et al., 2002; SHRIMALI et al., 2008). Altas concentrações de selênio melhoram as funções das células do sistema imune inato e adaptativo (HOFFMANN et al., 2007).

O alimento mais rico em selênio é a castanha do Brasil, conhecida com castanha do Pará, que tem em média 55 μg de Se/castanha (FREITAS et al., 2008). O selênio está associado a proteínas nos tecidos, por conseguinte os outros alimentos que mais contribuem para o aporte de Se são os peixes, o fígado e as carnes (BURK; HILL; MOTLEY, 2003). Os produtos de laticínios e ovos possuem baixas concentrações de selênio, mas podem ser fontes significativas nos países em que seu consumo é alto. Os grãos e as sementes, entretanto, variam no conteúdo de selênio de acordo com o solo em que foram cultivadas. Frutas e hortaliças, em geral, apresentam baixos teores de selênio e fornecem menos de 8% do aporte de Se na dieta (COMBS JUNIOR, 2001), podendo estar presente na forma de selênio elementar, selenito e selenato em associação com outros elementos (REILLY, 2006).

7

Um estudo nacional avaliou o consumo diário médio de selênio em diferentes grupos etários e cidades do Brasil. O maior consumo ocorreu em crianças da cidade de Macapá (AP) (107μg de Se/dia), seguido de adultos de Manaus (AM) (98μg de Se/dia) devido ao consumo de castanha do Brasil. Crianças residentes em São Paulo (SP) apresentaram concentrações médias diárias mais baixas (26,3μg de Se/dia) (MAIHARA et al., 2004).

A biodisponibilidade e a toxicidade do Se consumido dependem da sua forma química, sendo os compostos orgânicos mais biodisponíveis e menos tóxicos do que os inorgânicos, como selenito e selenato (TINGGI, 2003).

Para Finley (2006), a absorção de todas as formas de Se é relativamente alta (70 a 95%), mas pode variar dependendo da fonte e do indivíduo. O autor comparou a biodisponibilidade de Se em cereais, carnes, peixes e outros produtos e verificou que o Se foi mais biodisponível em alimentos de origem vegetal. Analisando alimentos consumidos no Brasil, Ferreira et al. (2002) verificaram que as frutas, legumes e tubérculos apresentaram baixos teores de Se, enquanto que valores superiores foram encontrados nos peixes (11 a 80 μg.100 g-1), fígado (44 μg.100 g-1), gema de ovo de galinha (23 a 55 μg.100 g-1) e no feijão preto, cuja concentração de Se variou de 0,5 a 23,9 μg.100 g-1

A Ingestão Dietética de Referência (Dietary Reference Intakes - DRIs) engloba 4 valores de referência de ingestão de nutrientes e que devem ser utilizados para planejar e avaliar dietas para pessoas saudáveis. Na avaliação em grupo é utilizada a Necessidade média estimada (Estimated Average Requirements- EAR) que orresponde a um valor de ingestão diária de um nutriente que se estima que supra a necessidade de metade (50%) dos indivíduos saudáveis de um determinado grupo de mesmo gênero e estágio de vida. A EAR para o mineral selênio é 45 μg/dia.

Na Ingestão Dietética Recomendada (Recommended Dietary Allowance - RDA) para o Se é de 55 μg/dia, para homens e mulheres adultos. A RDA é utilizada na avaliação individual e considera que 97% dos indivíduos têm suas necessidades supridas, ela é baseada na quantidade necessária de selênio para maximizar a atividade da enzima GPx, enquanto que o valor do Limite Superior Tolerável de Ingestão (Tolerable Upper Intake Levels -UL) de 400 μg/dia foi fixado considerando o risco de selenose (NRC, 2000).

A deficiência grave do selênio pode causar uma doença conhecida como Doença de Keshan, uma forma de cardiomiopatia, identificada inicialmente no nordeste da China. Essa deficiência pode estar relacionada com doenças, como câncer, doenças cardiovasculares e problemas hepáticos (SAITO et al., 2003; HATFIELD; BARRY; GLADYSHEV, 2006). O Se tem sido objeto de pesquisas sobre o possível efeito anticarcinogênico (WHANGER,

8

2004), segundo este autor, doses de 100-200 μg de Se/dia inibiriam danos genéticos e o desenvolvimento de câncer em humanos. Entretanto, para Silvera e Rohan (2007) não há evidência consistente da associação entre baixas concentrações de Se e aumento no risco de alguns tipos de câncer. A deficiência de selênio pode levar a redução significativa na atividade das selenoproteínas, incluindo as enzimas GPx, DIOs e TRs (LU; HOLMGREN, 2009; RENKO et al., 2009).

Como análogo dos aminoácidos sulfurados, a forma orgânica de selênio está presente como um produto direto da incorporação de Se em proteínas em substituição ao enxofre (selenometionina e selenocisteína-Sec), mas pode também ser incorporado de maneira inespecífica em proteínas como selenometionina (KRYUKOV et al., 2003). Tais mecanismos diferem das metaloproteínas ou quelatos, nos quais ocorre simplesmente uma complexação com grupos funcionais das proteínas (SUZUKI, 2005).

Baixos níveis de selênio foram associados à ocorrência de aterosclerose (GONZÁLEZ et al., 2006). Em estudo de observação de aproximadamente mil homens, com idades entre 55 e 74 anos, baixos níveis de selênio sérico foram associados a DCV e AVC (VIRTAMO et al., 1985)

As selenoproteínas incorporam o selênio na estrutura do resíduo de selenocisteína, que é ionizado inteiramente em pH fisiológico e atua como um catalisador redox muito eficiente. Existem no mínimo 25 selenoproteínas identificadas; a selenoproteoma humana consiste de 17 famílias de selenoproteínas, formadas de vários genes, porém com funções biológicas semelhantes. Muitas dessas selenoproteínas são enzimas, porém algumas ainda não foram caracterizadas quanto as suas funções fisiológicas (KRYUKOV et al., 2003; PAPP; HOLMGREN; KHANNA, 2010). De acordo com Castellano et al. (2005) e Papp et al.(2007), apenas 12 selenoproteínas foram caracterizadas quanto as funções no organismo, dessas, cinco são GPx, três são deiodinases da iodotironina (DIOs), três são tioredoxina redutases (TRs) e uma selefosfatase sintetase 2 (SPS2). As demais selenoproteínas foram registradas de acordo com o seu tamanho (Sep 15 – selenoproteína com 15kDa) ou conforme a sequência do alfabeto: SelH, SelI, SelK, SelM, SelN, SelO, SelP/SepP, SelR, SelS, SelT, SelV e SelW.

As selenoproteínas com papel antioxidante possuem a capacidade de remover os radicais livres, por exemplo, peróxidos de hidrogênio, hidroperóxidos e ERO’s, os quais, em desequilíbrio, oxidam os lipídeos da membrana, causando danos a sua estrutura (peroxidação lipídica), o que pode resultar na aterosclerose (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 2007).

A glutationas peroxidases (GPx) são enzimas da família das selenoproteínas capazes de reduzir o peróxido de hidrogênio (H2O2) e hidroperóxidos orgânicos a água (H2O) e

9

alcoóis correspondentes, utilizando a glutationa reduzida como co-substrato (HAMANISHI et al., 2004).

Até o momento seis tipos de glutationas peroxidases foram descritas em humanos: GPx1 – citosólica, GPx2 – gastrointestinal, GPx3 – plasmática, GPx4 – fosfolipídeo hidroeroxidase, Gpx5 – epididimal e GPx6 – olfatória. A glutationa citosólica (GPx1) é expressa em vários tecidos, principalmente em eritrócitos, rins e fígado, e sua deficiência pode estar envolvida na disfunção endotelial e anormalidades cardíacas, sendo dessa forma considerada uma selenoproteína protetora dos vasos evitando o estresse oxidativo e posterior aterogênese. O gene que codifica a GPx1 (GPX1) localiza-se no cromossomo 3 (3p21.2) e possui dois exons (FORGIONE et al., 2002a; FORGIONE et al., 2002b).

Há ainda a GPx2 expressa principalmente no trato gastrointestinal, a GPx3 (extracelular) que é secretada por glicoproteínas e está presente principalmente no plasma, mas também é expressa em rins, coração, pulmões e placenta; enquanto a fosfolipídeo hidroperóxido GPx (GPx4) possui atuação específica na peroxidação dos fosfolipídeos (IMAI; NAKAGAWA, 2003), e pode estar envolvido no controle da morte celular por apoptose (NOMURA et al., 2001). A Gpx5 e GPx6 não possuem selenocisteína ou selênio, a GPx5 está expressa principalmente no epidídimo. A GPx6 ainda não está bem caracterizada quanto as funções e relações com doenças, porém sabe-se que participa da detoxificação do peróxido de hidrogênio e sua expressão está restrita ao tecido olfatório de embriões e adultos (KRYUKOV et al., 2003; REEVES; HOFFMANN, 2009).

A Selenoproteína P (SelP) possui dez átomos de selênio por molécula, tem ação antioxidante e é a principal selenoproteína presente no plasma. Essa selenoproteína, juntamente com a GPx3 extracelular, contêm mais de 90% do selênio plasmático, e serve como proteína de transporte e distribuição corporal ( ARTEEL; SIES, 2001; BURK; HILL; MOTLEY, 2003; HILL et al., 2003; BURK; HILL, 2009). O gene SEPP1 localiza-se no braço curto do cromossomo 5 (5p12) (REDERSTORFF; KROL; LESCURE, 2006).

A Selenoproteína N (SelN) está envolvida na fisiologia muscular, de forma que algumas formas de miopatias, caracterizadas por hipotonia, fraqueza, rigidez espinhal, distrofias musculares estão ligadas ao gene da SelN (SEPN1) (REDERSTORFF; KROL; LESCURE, 2006). Os mecanismos moleculares que envolvidos nas miopatias, dependentes da SelN, ainda não foram esclarecidos, provavelmente pela falta da caracterização funcional. Essa selenoproteína está distribuída por todo o organismo e é expressa principalmente na membrana do Retículo Endoplasmático (RE) celular (PETIT et al., 2003; LESCURE et al., 2008). O gene SEPN1 está localizado no cromossomo 1 (1p35.36). Assim, uma das hipóteses

10

é de que a SelN esteja envolvida na maturação de outras proteínas relacionadas ao desenvolvimento do tecido muscular (MOGHADASZADEH; BEGGS, 2006; PAPP et al., 2007).

Considerando a importância da nteração fármaco-nutrientes em terapias medicamentosas crônicas, este estudo propõe-se a verificar os efeitos do uso da rosuvastatina no estado nutricional de selênio, em parâmetros enzimáticos e na expressão gênica de selenoproteínas.

2. Justificativa

A aterosclerose é uma doença de importância mundial, tendo em vista sua alta prevalência e complicações, que são responsáveis por elevados índices de morbi- mortalidade em todo o mundo. Sabe-se que é uma doença inflamatória crônica, com evolução lenta, cujas lesões iniciais podem começar na infância e evoluírem gradualmente por toda a vida, principalmente com a exposição a fatores de risco. No tratamento da aterosclerose, as estatinas são os principais fármacos de escolha, por inibirem a biossíntese do colesterol e apresentarem efeitos na função vasomotora do endotélio, inflamação e trombose. Alguns trabalhos apontam para o fato das estatinas interferirem na síntese das selenoproteínas, sugerindo que muitos dos efeitos colaterais das mesmas poderiam acontecer em decorrência deste fato, especialmente as miopatias.

O selênio é um importante agente antioxidante, sendo o único a exercer funções biológicas através da incorporação em proteínas (selenoproteínas) e no aminoácido cisteína. As selenoproteínas possuem diferentes funções no organismo, como ação antioxidante (por exemplo, GPx e SelP), maturação celular (SelN - miócitos), regulação hormonal (TRs), entre outras.

O presente estudo torna-se relevante, pois traz informações importantes sobre o efeito das estatinas na expressão gênica de determinadas selenoproteínas (GPx, SelP e SelN) e sobre a atividade de enzimas antioxidantes (GPx) dependentes de selênio.

11

3. Objetivos

Objetivo Geral

Verificar os efeitos do uso de estatinas (rosuvastatina) em pacientes com aterosclerose, em relação aos parâmetros sanguíneos de selênio e selenoproteínas, bem como observar possíveis alterações na expressão gênica de selenoproteínas nesses pacientes.

Objetivos específicos

 Caracterizar os pacientes quanto aos parâmetros antropométricos e bioquímicos, tais como o perfil lipídico, glicemia e enzimas hepáticas;

 Determinar as concentrações de selênio plasmático e eritrocitário;  Avaliar a atividade enzimática da Glutationa Peroxidase;

 Estudar a expressão do mRNA das selenoproteínas: GPx 1, Selenoproteína P1 e, Selenoproteína N1 em leucócitos totais de sangue periférico;

 Avaliar a dieta (ingestão de calorias, proteínas, lipídeos, carboidratos e selênio), e estabelecer correlações com os parâmetros de selênio, atividade da enzima Glutationa Peroxidase e expressão gênica das selenoproteínas.