Avanços nas pesquisas

Logo logo, os jovens diabéticos não precisarão mais se preocupar com injeções diárias de insulina. É o que diz estudo para o desenvolvimento de comprimidos de insulina.

A tentativa de desenvolver um tratamento oral para a diabetes, que tivesse resultados face aos ácidos do estômago, já é uma luta antiga, e até agora todas as tentativas para desenvolver comprimidos de insulina não tem tido muito sucesso devido ao fato da sua digestão resultar numa absorção demasiadamente rápida deste hormônio e, portanto, a quantidade de glicose no sangue baixar muito rapidamente provocando uma situação inversa à hiperglicemia, a hipoglicemia.

Graças a Nicholas Peppas, investigador e professor de química e engenharia bioquímica da Universidade de Purdue, Chicago (EUA) isso pode mudar. Este investigador apresentou recentemente novoos comprimidos de insulina. A inovação dos novos comprimidos encontra-se no seu revestimento que é feito de um novo material que impede a absorção excessivemente rápida do hormônio. A degradação destes comprimidos é mais lenta pois o novo revestimento protege-os da rápida ação digestiva característica do estômago.

A descoberta já se encontra patenteada e N. Peppas já está em fase de negociações com companhias farmacêuticas no sentido de realizar mais testes em outros animais e em humanos. O mesmo investigador afirma que o novo produto de administração oral poderá chegar ao mercado nos próximos 10 anos.

Insulina e Alzheimer

Um estudo feito em parceria entre a Universidade federal do Rio de Janeiro e a Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, diz que insulina é ativa no cérebro, e com isso faz coisas incríveis à pacientes que sofrem de Alzheimer.

A pesquisa brasileira e americana analisou os efeitos da insulina em proteínas chamadas ADDLs, que se acumulam em pacientes que sofrem da doença e causam danos nas células.

O que é mostrado no vídeo acima.

A evolução da insulinoterapia

Já vimos aqui no blog que os tratamentos iniciais da diabetes envolvendo a aplicação de insulina no paciente eram vistos como revolucionários. De fato, a insulinoterapia, nos anos 20, salvou muitas vidas e melhorou drasticamente a expectativa de vida dos pacientes. Era uma revolução na área médica. No entanto, depois de alguns anos, os pacientes começaram a reclamar do tratamento. Naquela época, ele era feito com insulina de ação rápida, o que exigia muitas aplicações durante o dia (o hormônio tinha de ser aplicado em cada 3 ou 4 horas). O próximo passo da ciência era, então, aperfeiçoar a insulinoterapia.

No ano de 1936, a protamina, uma proteína de baixo peso molecular, foi utilizada para desenvolver uma insulina de ação mais lenta. Essa proteína era associada à insulina em laboratório e prolongava o efeito da insulina no organismo. Daí, com a protamina e com zinco, a primeira insulina de ação lenta foi produzida. Ela foi chamada de PZI, ou insulina protamina zinco. Seu efeito durava de 24 a 36 horas!

Nos anos 40, foi desenvolvida a insulina protamina neutra Hagerdon (NPH), baseando-se na sua precursora, a PZI. A NPH era nada mais que a insulina protamina cristalizada, que permitia a mistura com a insulina regular em uma mesma seringa. Ela começou a ser disponível em 1950. No ano de 1951, foi desenvolvido outro tipo de insulina: a IZS. Nela, a protamina não foi utilizada. Agora era somente o zinco que era associado à insulina. O objetivo era um só: buscar uma insulina de ação cada vez mais lenta.

Chegamos aos anos 70. Aqui, aconteceram avanços fenomenais na área da genética. Em 1978, foi anunciada, pela primeira vez, a produção da insulina humana em laboratório. Ela foi feita a partir de DNA recombinante, em que o gene da insulina é colocado no material genético da bactéria Escherichia coli ou no fungo Saccharomyces cerevisiae, fazendo com que a insulina seja produzida por esses organismos. Em 1980, essa insulina passou a ser utilizada no tratamento. Não era mais necessário utilizar a insulina animal. Desse modo, as reações alérgicas associadas ao tratamento deixaram de existir de vez!

Os anos 90 levaram a um aperfeiçoamento ainda mais fino. Os análogos da insulina tornaram-se disponíveis: eles eram resultantes de alterações na sequência dos aminoácidos da insulina humana. Como exemplo, temos a Insulina Aspart (1999) e a Insulina Lispro (1996). O mais interessante é que esses análogos podem ser de ação rápida, intermediária ou lenta, o que permite ajustes finos da glicemia na situação pós-prandial (depois das refeições) e durante o jejum.

Bibliografia:

http://www.emtd.com.br/diabetes/diabetes_hist_insulina.htm

http://www.online.karger.com/ProdukteDB/Katalogteile/isbn3_8055/_83/_53/Insulin_02.pdf

Bioquímica e Biofísica Básica - Anita Marzzoco, Bayardo B. Torres - Terceira Edição

A estrutura molecular é desvendada

Os trabalhos de Sanger e Hodgkin, como já foi postado aqui no blog, foram os responsáveis pela determinação completa da estrutura da molécula de insulina. A estrutura primária da molécula é mostrada acima.

A estrutura primária de uma proteína é simplesmente a sequência de aminoácidos que formam a molécula. Conforme o esquema acima, a insulina é dividida em duas cadeias: cadeia A e cadeia B. Na cadeia A, o resíduo A1 (aminoácido de glicina) representa a porção amino-terminal e o resíduo A20, a porção carboxi-terminal. Na cadeia B, o resíduo B1 representa a porção amino-terminal e o B30, a carboxi-terminal (detalhes não mostrados no esquema). Verifique que, no total, a molécula apresenta 51 aminoácidos, como já foi comentado anteriormente. É interessante observar também que há duas pontes dissulfeto entre a cadeia A e a B, além de haver uma ligando dois aminoácidos dentro da cadeia A.

A cadeia A apresenta duas seções de alfa-hélice. Uma é de A2 a A8 e a outra é de A13 a A19 (veja esquema). A cadeia B apresenta apenas uma seção desse tipo: ela é de B9 a B19.

Ainda no que se refere à conformação espacial, o interior da molécula é composto por aminoácidos não-polares, e o seu exterior é formado por aminoácidos polares.

A insulina é sintetizada na forma inativa. Ela é sintetizada como uma única cadeia polipeptídica, apresentando mais 24 aminoácidos ligados ao resíduo B1 e mais 35 aminoácidos ligando B30 a A1. Esses segmentos são eliminados por ação de enzimas, restando as duas cadeias (A e B) unidas pelas pontes dissulfeto, constituindo a forma ativa da insulina.

Bibliografia:

http://www.biotopics.co.uk/as/insulinproteinstructure.html

Bioquímica Básica - Anita Marzzoco, Bayardo B. Torres - Terceira Edição