MINERALS IN THE NEWS – JANEIRO 2012

 

Deficiência de magnésio suprime progressão do ciclo celular mediada pelo aumento da atividade transcricional de p21 (cip1) e p27 (Kip1) em células epiteliais renais NRK-52E
J Celular Biochem. 2011; 112 (12): 3563-72.
Ikari A et al.

A deficiência de magnésio suprime o crescimento celular, mas o mecanismo molecular exato ainda não foi examinado. Pesquisadores analisaram o efeito da deficiência de magnésio na progressão e na expressão de reguladores do ciclo celular em células epiteliais renais NRK-52E. Em células obtidas pelo método de indução, mais de 80% destas foram distribuídas na fase G1. A proliferação e o percentual de células na fase S, na presença de MgCl2, foram maiores do que entre aquelas sem MgCl2, sugerindo que o magnésio esteve envolvido na progressão do ciclo celular da fase G1 para a fase S. Após a adição de soro, os níveis de expressão de p21 (cip1) e p27 (Kip1), na ausência de MgCl2, foram superiores àquelas que receberam MgCl2. A expressão exógena de p21 (cip1) ou p27 (Kip1) aumentou o percentual na fase G1, enquanto que na fase S houve uma redução. Os níveis de mRNA e de atividades do promotor de p21 (cip1) e p27 (Kip1), na ausência de MgCl2, foram superiores quando comparados àqueles na presença de MgCl2. O nível de p53 fosforilada (p-p53) foi reduzido com a adição de MgCl2. Pifithrin-α, um inibidor de p53, reduziu os níveis de p-p53, p-p21 (cip1) e p27 (Kip1), e a porcentagem na fase G1 na ausência de MgCl2. Rotenona, um inibidor respiratório mitocondrial, reduziu o conteúdo de ATP e aumentou o nível de p-p53 na presença de MgCl2. A deficiência de magnésio pode aumentar os níveis de p21 (cip1) e p27 (Kip1) mediada pela diminuição do conteúdo de ATP e a ativação de p53, resultando na supressão da progressão do ciclo celular da fase G1 para a fase S em células NRK-52E.

Privação de zinco inibe a calcificação da matriz extracelular através da redução da síntese de proteínas nos osteoblastos
Mol Nutr Food Res. 2011; 55 (10): 1552-60.
Alcantara EH et al.

Pesquisas têm evidenciado o zinco como um ativador da formação óssea, no entanto seu papel na calcificação ainda não foi relatado. O presente estudo analisou a forma como o zinco regula a calcificação da matriz óssea nos osteoblastos. Duas células osteoblásticas subclones MC3T3-E1 (SC 4 e SC 24 como alta e baixa diferenciação osteogênica, respectivamente) foram cultivadas, por até 20 dias, em osteogênicos normais (OSM), com deficiência de zinco (Zn-, 1 µM), ou em condições adequadas (Zn+, 15 µM). Células (SC 4) também foram suplementadas com (50 µg/mL) ou sem ácido ascórbico (AA), juntamente com o tratamento de zinco. Zn- reduziu a síntese de colágeno e o acúmulo de matriz. Apesar do ácido ascórbico ser essencial para a formação de colágeno, sua suplementação não pode compensar os efeitos prejudiciais induzidos pela deficiência de zinco sobre a mineralização da matriz extracelular. Zn- também reduziu a atividade da fosfatase alcalina na camada celular. Esta redução pode causar a diminuição do acúmulo de Pi em resposta ao Zn-, como medido pelo método de von Kossa. A deposição de cálcio nas camadas celulares, obtida pelo método vermelho de Alizarina S, também diminuiu no tratamento Zn(-). Este estudo sugere que a privação de zinco inibe a calcificação da matriz extracelular em osteoblastos pela redução da síntese e da atividade de proteínas da matriz, colágeno tipo I e ALP, e pela diminuição do acúmulo de cálcio e Pi. Portanto, a deficiência de zinco pode ser considerada como um fator de risco para a calcificação da matriz extracelular.

Apoptose testicular após deficiência de zinco na dieta: estudos ultraestruturais e TUNEL
Syst Biol Reprod Med. 2011; 57 (5): 233-43.
Kumari D et al.

Este estudo teve como objetivo determinar se a deficiência de zinco na dieta pré-púberes em ratos Wistar provoca alterações de apoptose em testículos. Ratos machos pré-púberes Wistar (40-50 gm) foram divididos em 3 grupos: controle (ZC), pairfed (PF), e deficientes em zinco (ZD). Os grupos controle e pairfed receberam uma dieta com 100 ppm de zinco, enquanto os grupos deficientes receberam 1 ppm de zinco por 2 e 4 semanas, respectivamente. Estudos estruturais celulares revelaram várias características apoptóticas, tais como membrana basal ondulada, núcleos deslocados, condensação da cromatina, abaulamento irregular da membrana plasmática, dissolução da membrana nuclear, perda de complexos juncionais entre células Sertoli, e pontes intracelulares e mitocôndrias deformadas. Um espectro variável de defeitos de espermatozoides também foi visualizado, como por exemplo, deformidades acrossomais tais como decapitação e um anel de cromatina condensada em torno da periferia nuclear, cabeças deformadas de espermatozoides com um núcleo condensado, elementos da cauda com células citoplasmáticas supérfluas, e danos à bainha mitocondrial e agregação de espermatozoides no interior da membrana. Este ainda foi confirmado por estudos TUNEL. Também foram observados nos grupos deficientes de zinco (2 e 4 semanas), quando comparados aos grupos controle e pairfed, uma redução no índice apoptótico, na concentração de espermatozoides do epidídimo, na motilidade e no índice de fertilidade (p< 0,05). Esses resultados indicam que as mudanças observadas nos testículos após a deficiência de zinco na dieta são devido ao início da apoptose. O aumento da degeneração apoptótica nos testículos pode causar alterações irreversíveis nas células germinativas associadas à uma redução da concentração de espermatozoides do epidídimo, da motilidade e do índice de fertilidade, que contribui para a baixa eficiência da espermatogênese indicando, assim, um possível papel do zinco na fertilidade.

Suplementação de zinco fornece resiliência comportamental em ratos com lesão cerebral traumática
Physiol Behav. 2011; 104 (5): 942-7.
Cope EC et al.

 O trauma cranioencefálico (TCE) tem sido associado à depressão, ansiedade e dificuldade na aprendizagem e memória. Devido à forte ligação entre deficiência de zinco, depressão e ansiedade, tanto em modelos humanos como em roedores, estabeleceu-se uma teoria de que a suplementação de zinco antes do dano poderia fornecer resiliência comportamental diminuindo a gravidade destes resultados após TCE. Ratos receberam dietas: com deficiência marginal de zinco (5 ppm), adequada (30 ppm), suplementada com zinco (180 ppm) durante 4 semanas seguido de um trauma cranioencefálico moderadamente severo utilizando o modelo de impacto cortical controlado (ICC) bem estabelecido. Após o ICC, ratos exibiram comportamentos como depressão medidos pelo teste de preferência por sacarose para anedonia. As lesões também resultaram em evidência de stress e comprometimento na tarefa de memória de longo prazo (Morris water maze - MWM) comparado ao grupo controle. Os ratos que receberam a dieta suplementada com zinco por 4 semanas mostraram aumentos significativamente atenuados em peso adrenal (p< 0,05), bem como redução em comportamentos como depressão (p< 0,001), enquanto que o grupo da dieta com deficiência moderada de zinco não apresentou resultados piores após TCE. Os resultados do estudo sugerem que a suplementação de zinco desempenha papel na prevenção de déficits cognitivos e comportamentais associados ao TCE.

Neuropatia periférica, mielopatia, ataxia cerebelar e neuropatia óptica subclínica associada à deficiência de cobre após 23 anos de gastrectomia total
Rinsho Shinkeigaku. 2011; 51 (6):
412-6. Inaba M et al.

 Neste estudo de caso, um homem de 61 anos apresentou-se com um distúrbio intestinal progressivo e parestesia nas extremidades inferiores seguido de uma gastrectomia total para câncer gástrico 23 anos antes. O paciente tinha hiperreflexia, neuropatia sensorial periférica e ataxia cerebelar. Imagens da ressonância magnética mostraram atrofia do cerebelo. Resultados eletrofisiológicos sugeriram a presença de desordem em ambos os lados da via piramidal, coluna dorsal, nervos periférico e óptico. Resultados laboratoriais revelaram anemia, neutropenia e um nível notavelmente baixo de cobre sérico (10 µg/dl; normal: 68-128). A vitamina E sérica apresentou-se ligeiramente baixa e os níveis de vitamina B12 estavam dentro dos limites normais. Após a administração de um suplemento oral de cobre, seus sintomas melhoraram com a normalização do nível de cobre sérico. É preciso avaliar a deficiência de cobre em pacientes com história de gastrectomia total que apresentam mielo-neuropatia.