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Coluna

Somos todos metabolismo

    Apenas 100 gramas de uma molécula especial em nossos corpos garantem que a gente tenha energia e fique vivo. E a ciência do Brasil está na fronteira do conhecimento nessa área

    Sou cientista e trabalho junto com um grupo de talentosos jovens cientistas no Laboratório de Metabolismo Energético dentro da Universidade de São Paulo. Quando falo para as pessoas que metabolismo é minha área de estudo, percebo que as pessoas querem de mim soluções imediatas para coisas que associam com “metabolismo ruim” (a tendência a engordar, no entender popular), ou invejam as pessoas com “bom metabolismo” (que não engordam com facilidade), mas raramente entendem o que essa palavra de fato significa.

    Metabolismo é o conjunto de reações químicas que transforma moléculas em outras moléculas dentro dos nossos corpos. Nós somos todos compostos por moléculas, e, incrivelmente, as nossas moléculas estão em constante transformação dentro de nós por meio de reações químicas – embora a gente, ao menos na aparência, não mude tanto assim com o passar do tempo. Essas transformações acontecem a todo momento por dois motivos principais.

    Um é que moléculas grandes como as que nos compõem têm prazo de validade e se degradam sozinhas, em processo semelhante à manteiga ficando rançosa com o tempo. Nossas moléculas precisam, portanto, ser repostas constantemente. Por exemplo, nossa gordura sofre o mesmo processo que degrada a gordura da manteiga, mas, como nós estamos vivos, essas moléculas estragadas são eliminadas e repostas, e a nossa gordura não vira ranço. Quem faz essa reposição é o metabolismo, que constrói novas moléculas a partir de outras dentro de nós, ou a partir de nossa comida, constantemente nos renovando.

    O segundo motivo pelo qual o metabolismo é necessário é para gerar energia, e é esse justamente o tipo de metabolismo que eu estudo, o metabolismo energético. Precisamos de energia para tudo, para pensar, andar e simplesmente para manter as nossas células e corpos vivos. A energia para isso vem de uma molécula única, que é uma espécie de moeda energética da célula, a adenosina trifosfato (ou ATP, para facilitar).

    O ATP possui um tipo de ligação química que, quando quebrada, libera energia que pode convenientemente ser usada por quase qualquer processo do corpo, incluindo contrair seus músculos para se movimentar, ou ativar seus neurônios para pensar. O ATP é uma molécula tão importante para nós que, apesar de termos apenas cerca de 100 gramas de ATP dentro de nós, cada pessoa sintetiza mais ou menos o seu próprio peso dessa única molécula todos os dias. Obviamente, não fazemos quilos de ATP de uma vez só, mas sim continuamente quebramos e refazemos cada cópia que temos dessa molécula milhares de vezes ao dia.

    Para produzir todo esse ATP, a energia tem que vir da quebra de outras moléculas químicas, sendo a maior parte dessas moléculas da nossa comida, que contém calorias (calorias são a energia química armazenada em moléculas). Cada pessoa consome mais ou menos meia tonelada de comida todo ano (sem contar calorias adquiridas de bebidas). Ninguém, no entanto, engorda meia tonelada por ano, pois essas moléculas estão continuamente entrando e rapidamente saindo de nós. A maioria do que nós comemos não é usada para gerar novas moléculas e nos fazer engordar ou crescer, mas sim para produzir a energia para gerar o ATP que nos faz funcionar.

    A maior parte do que comemos é quebrado em gás carbônico (CO2) e água através do nosso metabolismo energético, gerando ATP para nos manter funcionando. Esse CO2 é então eliminado dos nossos corpos pela nossa respiração. De fato, todos nós perdemos cerca de um quilo de CO2 produzido a partir de comida todos os dias só para manter nossas células funcionando. Quando comemos menos ou nos exercitamos mais do que precisamos para fazer ATP naquele dia, emagrecemos porque degradamos as moléculas que nos compõem (incluindo nossas gorduras armazenadas) e as eliminamos respirando CO2 para fora de nossos corpos.

    Metabolismo energético é tão importante que ele é a melhor definição do que é um ser vivo. Somos seres vivos porque somos capazes de transformar o ambiente à nossa volta por meio de metabolismo. A riqueza dessas transformações é impressionante: são milhares de reações químicas metabólicas já descritas, e estamos descobrindo mais a cada dia (veja um exemplo esquematizado em forma de mapa metabólico das reações que ocorrem dentro de nós aqui).

    Esses processos nos unem como seres vivos, pois estamos constantemente adquirindo moléculas vindas das plantas e animais que comemos, e incorporando-as em nossos corpos ou liberando-as em forma de CO2 e água. E esse carbono que nós eliminamos pode novamente ser incorporado pelo metabolismo de plantas, gerando moléculas que as fazem crescer, com ajuda da energia do sol. Desse modo, trocamos constantemente moléculas com os organismos vivos que nos cercam. Além de interligar formas de vida, o metabolismo energético é essencial. Toda causa de morte é, em última instância, uma falência de se manter a energia necessária para o funcionamento de um organismo; a morte é uma falência metabólica.

    Dada a importância de metabolismo, fico feliz de informar que meu laboratório não é, nem de longe, o único estudando metabolismo no Brasil. De fato, faço parte de uma forte comunidade brasileira de pesquisadores que há muitas décadas tem a tradição de produzir excelente conhecimento na área. Prova disso é que foi sediado no Rio de Janeiro na semana passada, apoiado pelo Instituto Serrapilheira, um evento completamente voltado para discutir as fronteiras da ciência em metabolismo, reunindo mais de 200 pesquisadores do mundo todo para discutir e levar a área adiante. Tive a honra de abrir o evento, mostrando as últimas descobertas do nosso laboratório. E o evento honrou a dois pesquisadores brasileiros que contribuíram centralmente para nossa área: Leopoldo de Meis, que atuou na Universidade Federal do Rio de Janeiro, desvendando como a proteína que produz ATP funciona, e Anibal Vercesi, da Universidade Estadual de Campinas, que estuda aspectos centrais de como funcionam as nossas mitocôndrias, local na célula em que produzimos o ATP.

    Esse reconhecimento internacional mostra a força da ciência brasileira na área. Além disso, o fato do evento ocorrer no Brasil nos permitiu mostrar ao mundo que temos uma numerosa nova geração de excelentes pesquisadores na área capaz de manter a nossa tradição de excelência em pesquisa metabólica.

    Desse congresso trago de volta ao laboratório novo conhecimento vindo das excelentes palestras e discussões com os colegas de todos os cantos do mundo. Trago também novo ânimo, além de focos diferentes para estudos futuros do meu grupo. Sei que meus colegas que visitaram o Brasil para esse evento farão o mesmo e, juntos, levaremos nosso conhecimento sobre o metabolismo à frente, ajudando a entender como funcionamos, e também como deixamos de funcionar em doenças metabólicas. Iremos assim pavimentar futuros caminhos para tratar melhor uma variedade de doenças metabólicas altamente complexas.  É assim que toda ciência progride, em redes mundiais de ganho e troca de conhecimento, empurrando constantemente as fronteiras do conhecimento, e nos trazendo desenvolvimento.

     

    Alicia Kowaltowski é médica formada pela Unicamp, com doutorado em ciências médicas. Atua como cientista na área de Metabolismo Energético. É professora titular do Departamento de Bioquímica, Instituto de Química da USP, membro da Academia Brasileira de Ciências e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo. É autora de mais de 150 artigos científicos especializados, além do livro de divulgação Científica “O que é Metabolismo: como nossos corpos transformam o que comemos no que somos”. Escreve quinzenalmente às quintas-feiras.

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