O cobre é importante para muitos processos em nosso corpo. Suporta a produção de glóbulos vermelhos, metabolismo, e a formação de tecido conjuntivo e ossos, entre outras coisas. O cobre também é conhecido por desempenhar um papel em doenças como o câncer, diabetes e doença de Alzheimer. Infelizmente, ainda não sabemos exatamente o que esse papel acarreta. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft e da Academia de Ciências da Polônia descobriram agora uma nova peça do quebra-cabeça. Para poder fazer seu trabalho, o cobre se liga a diferentes tipos de proteínas na célula. E embora os complexos que se formam neste processo não sejam prejudiciais, 'formas intermediárias' temporárias parecem surgir durante a encadernação, o que pode causar danos à célula. Os resultados da pesquisa foram publicados em Angewandte Chemie .

Uma pessoa ingere em média cerca de 2 a 5 miligramas de cobre todos os dias. É encontrado, por exemplo, na carne, peixes e nozes. O corpo absorve cerca de um terço desses poucos miligramas de cobre, e o resto é excretado.

No corpo, o cobre só pode ocorrer como dois íons:cobre 1+ e cobre 2+. O cobre 1+ é prejudicial às células. "Pode reagir com oxigênio, formando as chamadas espécies reativas de oxigênio, "diz o líder de pesquisa Peter-Leon Hagedoorn, da Delft University of Technology." Estas são moléculas instáveis ​​que são muito prejudiciais para a célula. "O outro íon, cobre 2+, não entra em reações prejudiciais com o oxigênio, mas se liga a diferentes tipos de proteínas. Os complexos resultantes, proteínas contendo uma pequena quantidade de cobre, realizar importantes tarefas celulares. Contudo, cobre 2+ pode reagir com outras substâncias na célula, criando o cobre perigoso 1+.

Prato Congelado

Nele mesmo, então, o cobre 2+ não é particularmente prejudicial às células. Depois de ligar uma proteína, é estável e não representa ameaça. No entanto, na presença de complexos de proteínas aos quais o cobre 2+ se ligou, espécies reativas de oxigênio parecem se formar, como os pesquisadores sabem de outros estudos. Até agora, não está claro como isso é possível. "No meu grupo, estamos muito interessados ​​em metais em proteínas, "diz Hagedoorn." Queríamos descobrir exatamente como as espécies reativas de oxigênio são formadas na célula na presença desses complexos estáveis ​​contendo cobre 2+. "

Os pesquisadores se concentraram no momento em que o cobre 2+ se liga a um minúsculo pedaço de proteína. "Chamamos esse pedaço de proteína de motivo, e o motivo ao qual o cobre se liga consiste em apenas três aminoácidos, "explica Hagedoorn." Em nosso laboratório, somos capazes de misturar rapidamente cobre 2+ com esses motivos protéicos. Em seguida, congelamos as amostras em diferentes pontos no tempo, atirando-as contra uma placa fria na velocidade da luz. Usando ressonância paramagnética de elétrons, pudemos ver como os complexos mudaram com o tempo. Usando esta técnica, é possível medir as propriedades magnéticas de elétrons desemparelhados nos íons de cobre, para que você detecte imediatamente quando algo muda no ambiente químico do íon. "

Passo a passo

A pesquisa revelou que o cobre não se liga a uma proteína de uma vez, mas que liga passo a passo - ou melhor, aminoácido por aminoácido. "Nesse processo, formas intermediárias temporárias são criadas, cuja existência era previamente desconhecida para nós, "diz Hagedoorn. Essas formas intermediárias não sobrevivem por muito tempo:apenas cerca de um décimo de segundo. Depois disso, o cobre está completamente ligado ao motivo e o complexo é estável. Mas no pouco tempo que eles existem, as formas intermediárias recém-descobertas podem reagir com o oxigênio. E isso pode levar às espécies reativas de oxigênio, que são tão prejudiciais à célula e que combatemos com antioxidantes no dia a dia. Os pesquisadores também suspeitam que as formas intermediárias desempenham um papel em outros processos relacionados ao cobre, como o transporte de cobre através da membrana celular.

Os resultados aumentam a compreensão fundamental do comportamento do cobre na célula. É possível que as formas intermediárias recém-descobertas e as reações que causam desempenhem um papel no desenvolvimento de doenças. Mas ainda não foi determinado se esse é realmente o caso. Hagedoorn diz, "Agora sabemos que essas formas intermediárias reativas existem. Exatamente o que elas fazem na célula, e se eles são, na verdade, na raiz de certas doenças deve ser investigada mais profundamente. "