O papel dos íons metálicos no nosso organismo

Terça-feira, 7 de dezembro de 2021

Última modificação: Terça-feira, 7 de dezembro de 2021

Autora: prof^a. Dra. Priscila Pereira Silva Caldeira.

É de conhecimento comum que a química integra nossa vida tanto na nossa constituição corpórea quanto no quesito composicional do ambiente e das coisas ao nosso redor, sejam elas naturais ou sintéticas (plantas, alimentos, medicamentos, utensílios etc.). Por detrás de ações simples como respirar e comer está um intricado processo bioquímico de geração de energia. Esse metabolismo energético desencadeia uma série de reações químicas que são imprescindíveis para a manutenção da vida: síntese de (macro)moléculas complexas (ex: formação de músculos, ossos, cabelos, DNA, hormônios, proteínas, renovação celular etc.) ou degradação de moléculas complexas em unidades mais simples (ex: processo digestivo de proteínas).  Nesse sentido, uma das chaves para uma boa saúde é o balanço químico adequado de nutrientes, tais como oxigênio, água, macronutrientes – carboidratos, proteínas e gorduras – e micronutrientes – vitaminas e minerais -, que atuam como compostos precursores/essenciais de todo processo metabólico do nosso organismo.

Muita atenção é dada aos macronutrientes e às vitaminas, em detrimento dos minerais. A Bioquímica é a ciência que se dedica ao estudo da ‘química da vida’. E pouco mais recente, surgiu uma nova área de estudo para compreender com mais profundidade o papel dos metais (minerais) nos sistemas biológicos: a Química Bioinorgânica. De modo geral, a compreensão sobre a importância dos minerais para a vida, nas mais diversas formas (humanos, animais, plantas, microrganismos e fungos), é bem limitada.  O intricado mecanismo para geração de energia a partir de oxigênio e glicose não seria possível sem a presença do íon ferro, por exemplo. Esse mineral é centro ativo da proteína hemoglobina e responsável por capturar o oxigênio dos pulmões e liberá-lo nos tecidos que precisam de energia; músculos, por exemplo.  O complexo processo bioquímico de conversão de glicose e oxigênio em energia também tem a participação direta e indireta de outros metais, além do ferro.  De modo direto podemos citar o cobre, componente da enzima citocromo C oxidase, que desempenha papel essencial na produção de energia celular. Indiretamente podemos mencionar o cobalto que é o centro ativo da vitamina B12 que, entre outras funções, tem papel imprescindível na síntese da hemoglobina. Poderíamos continuar citando vários outros metais essenciais à vida como o cálcio e seu papel estrutural na constituição óssea ou sua importante função na contração muscular, ou a bomba de sódio e potássio que mantém todas as células do corpo funcionando ou ainda o zinco que atua diretamente na nossa imunidade. Entender os papéis que cada íon metálico exerce no organismo e a relação dessas funções com as propriedades físico-químicas de cada metal é um mundo fascinante, repleto de curiosidades e fatos que ainda não são completamente compreendidos.

Gostou do tema e quer saber mais sobre esse mundo fascinante dos metais em sistemas biológicos? Siga @priquimica, um perfil que tem se dedicado à divulgação científica no campo da Bioinorgânica.

Priscila Pereira Silva Caldeira é Professora na área de Química Inorgânica no Departamento de Química do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG). Docente permanente do Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais no CEFET-MG (PPGMQ-MG/CEFET-MG) no qual atuou como coordenadora (outubro/2018 a janeiro/2021). Docente permanente do Mestrado interdisciplinar em Tecnologia de Produtos e Processos do CEFET-MG. Possui doutorado (2013) e mestrado (2009) em Ciências Químicas, área de concentração Inorgânica, pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). É graduada em química (2006) – modalidade licenciatura – também pela UFMG. Possui experiência em síntese, caracterização e estudos da atividade farmacológica de compostos de coordenação. Realiza estudos do efeito de complexos metálicos em células tumorais investigando os possíveis mecanismos da ação citotóxica. Também atua no preparo de dispositivos poliméricos biocompatíveis para liberação controlada de íons metálicos bioativos para aplicações farmacológicas e dermocosméticas.