Estresse Oxidativo: a mais frequente das Doenças Metabólicas

Estresse Oxidativo: a mais frequente das Doenças Metabólicas

O ATP é a molécula energética fundamental para as funções metabólicas do organismo. Sua produção é derivada da oxidação de diferentes substratos. O ATP é parecido com uma bateria carregada, quando a energia termina, a molécula vira ADP e, subsequentemente, será carregada novamente a ATP. 

A oxidação aeróbica da glicose é 19 vezes mais eficiente que a anaeróbica: o oxigênio é fortemente oxidante e, portanto, é capaz de tomar elétrons de outros átomos, menos oxidantes. É por essa razão que, há alguns milhões de anos, muitos organismos deixaram a vida aquática para a vida terrestre, onde poderiam acessar maiores quantidades de oxigênio.

Os ruminantes leiteiros usam uma grande quantidade de oxigênio para produzir a energia requerida para processos metabólicos “caros”, como a produção leiteira. Fisiologicamente, as espécies reativas de oxigênio (ERO), são produzidas durante respiração celular. Os radicais livres, são definidos como moléculas com um ou mais elétrons desemparelhados, altamente instáveis e reativos. Por meio desses elétrons, a molécula pode se ligar outros radicais ou adquirir um elétron de moléculas próximas. Entre as ERO estão o ânion superóxido (. O2– ), o radical hidroxila (. OH)  e o peróxido de hidrogênio (H2O2).

As ERO são produzidas e usadas pelas células do sistema imunológico (neutrófilos e macrófagos), para destruir o antígeno fagocitado. Em uma sequência de reações catalisadas por NADPH, superóxido dismutase e mieloperoxidase, o ânion superóxido, o íon hipoclorito, o radical hidroxila e o peróxido de hidrogênio, se acumularam dentro dessas células, com o objetivo de destruir a bactéria fagocitada. A explosão respiratória ocorre dentro dos lisossomas, cujo conteúdo é posteriormente expelido para o exterior.

O exemplo mais evidente desse dano é a glândula mamária. Os patógenos ambientais adentram na glândula mamária pelo esfíncter do teto, alcançam o parênquima alveolar, onde são detectados pela primeira linha de defesa do sistema imunológico celular, os macrófagos, que tentam fagocitá-los. Ao mesmo tempo, os macrófagos produzem uma série de moléculas quimio-atraentes, como as citocinas, que atraem neutrófilos do sangue para os alvéolos mamários. Os neutrófilos, são ainda mais efetivos que os macrófagos fagocitando e destruindo patógenos, usando a explosão respiratória. Ambas células do sistema imunológico produzem uma grande quantidade de ERO, que são excretados no alvéolo, podendo afetar as membranas das células dos tecidos e causar inflamação crônica (e leucocitose crônica), mesmo sem infecções em curso. 

As células, incluindo as do sistema imunológico, possuem uma dotação de moléculas antioxidantes, com capacidade de proteger os tecidos das reações de peroxidação, porque as ERO podem desencadear reações descontroladas em cadeia nos lipídios das membranas celulares, danificando os tecidos vizinhos. As moléculas antioxidantes podem ter atividade direta (doadores de elétrons, como algumas vitaminas) ou indireta (parte das vias enzimáticas antioxidantes, como alguns oligoelementos). O sistema antioxidante celular mais importante é constituído pelas enzimas superóxido-dismutase (SOD, depende de manganês, zinco e cobre) e glutationa peroxidase (GSH-Px, depende do selênio). As vitaminas antioxidantes são β-carotenos, vitamina A, vitamina E (antioxidantes lipossolúveis), vitamina C, uratos e bilirrubina (antioxidantes hidrossolúveis). 

O estresse oxidativo acontece quando as moléculas antioxidantes são menos que o necessário. Isso é uma condição patológica muito difícil de ser diagnosticada, mas que facilmente é considerada entre os fatores etiológicos de risco dos eventos negativos, que são típicos do período de transição e início da lactação. O estresse oxidativo no rebanho pode ser suposto se:

• Embora a mastite seja leve, ela deixa danos severos; 

• Há um incremento de edemas da glândula mamária, retenção de placenta, hipocalcemia e prevalência de patologias reprodutivas, relacionadas à redução da produção de hormônios esteroidais (estrógenos e progesterona).

Dentre os fatores de risco da retenção da placenta, está a falta de antioxidantes, principalmente de vitamina E e selênio, além da redução do fluxo de células do sistema imunológico para as carúnculas da placenta, diminuindo a eficácia no descolamento da placenta. Além disso, as altas quantidades produzidas de ERO podem dificultar ainda mais o processo.

Na maioria do território brasileiro existe evidência da deficiência de selênio (Se) no solo, forragens, grãos e até na dieta dos humanos (Moraes et al., 2001). A forragem foi deficiente no micromineral, no município de Rio Verde, Goiás (<0,01 mg/kg, Fichtner et al., 1990) e na Ilha de Marajó, Pará (<0,15 mg/kg, Cardoso et al., 1997). Também o solo de Rio Verde foi deficiente (<0,008 mg/kg, Fichtner et al., 1990). No município Rondon de Pará, a análise de amostras de fígado de 47 animais (13 fazendas), mostrou a deficiência do microelemento (Bomjardim et al., 2015). No estado de São Paulo, foi diagnosticada a deficiência nas pastagens (0,066 ppm, variando de 0,055 a 0,076 ppm para secas e chuvas, respectivamente), no milho (0,040 ppm  planta inteira e grão) (Lucci et al., 1984b) e no soro sanguíneo de vacas leiteiras (≤0,040 ppm em 78% dos 80 rebanhos avaliados) (Lucci et al., 1984a). 

Apesar da deficiência do elemento, algumas pesquisas pioneiras de suplementação do Se em vacas leiteiras do estado de São Paulo, mostraram respostas limitadas ao aumento sérico do elemento (Lucci et al., 1984c; Zanetti et al., 1984a,b). No início do século, Tokarnia et al. (2000) ressaltaram dados insuficientes na bibliografia brasileira para saber-se a importância da deficiência de Se em bovinos e ovinos. Pesquisas posteriores em gado de corte (Reis et al., 2008; Pasa et al., 2014; Lima et al., 2016; Zanetti et al., 2016) e leite (Tabela 1) mostraram diferentes respostas à suplementação do oligoelemento em relação à biodisponibilidade da fonte mineral, ganho de peso, saúde da glândula mamária, bem como sobre a produção e a qualidade do leite.

Tabela 1. Algumas experiências de suplementação de selênio nas dietas de vacas leiteiras no Brasil.

CLA: ácido linoleico conjugado 

Os humanos adultos do estado de São Paulo apresentaram consumo deficiente de Se (Maihara et al., 2004). Mudanças recentes dos hábitos alimentares no nordeste de Brasil também favoreceram a ingestão inadequada do micromineral (Falcão et al., 2019). Uma pesquisa no Brasil indicou que 19% de população do território nacional possui um consumo inadequado do elemento, bem como de outros antioxidantes (Tureck et al., 2017). A situação pode levar a consequências negativas para a saúde humana a curto e longo prazo no país. Os produtos de origem animal são fontes importantes de Se na dieta humana.

Além dos benefícios na saúde e desempenho das vacas leiteiras, a suplementação de selênio também aumenta o conteúdo do elemento no leite (+0,16 μmol/l), porém a fonte do mineral, a dose e a interação entre ambas afetam a magnitude da resposta. As vacas suplementadas com formas orgânicas, geralmente têm maior concentração do oligoelemento no leite quando comparadas às suplementadas com fontes inorgânicas (selenito ou selenato de sódio) (Ceballos et al., 2009), porém, as formas orgânicas são as mais onerosas. 

Existe outra alternativa eficaz e econômica para melhorar a biodisponibilidade do selênio inorgânico. A microencapsulação diminui as reações químicas de redução no rúmen, favorecendo a absorção do selenito no intestino. Portanto, a suplementação de selenito de sódio microencapsulado mostrou-se similar ao selênio orgânico em termos de biodisponibilidade e incorporação no leite quando a dieta total atingiu 0,3 mg Se/kg MS, enquanto a suplementação até 0,5 mg Se/kg resultou em concentrações plasmáticas e lácteas maiores do que a forma orgânica (Grilli et al., 2013).

Considerações finais:

• O estresse oxidativo é uma condição patológica extremamente frequente em ruminantes leiteiros, especialmente durante o período de transição e o pico de produção;

• O estresse oxidativo incrementa o risco de doenças metabólicas, tais como edema mamário, hipocalcemia e retenção de placenta;

• A deficiência de antioxidantes (especialmente carotenoides, vitamina A e selênio), afetam negativamente a síntese de estrógenos e progesterona; 

• Para atender as necessidades de antioxidantes, é aconselhável combinar as fontes tradicionais de vitaminas e oligoelementos, com fontes protegidas da açao do rúmen.

A Vetagro desenvolveu o SmartSel®, uma solução de selênio microencapsulado, com um preço competitivo. Dentre suas qualidades destaca-se a rápida e consistente transferência do mineral às vacas, fato que diminui o estresse oxidativo, melhora a imunidade e aumenta o nível do mineral no leite.

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Artigo original de Alessandro Fantini disponível na língua italiana aqui

Adaptado por Luis Depablos (luis.depablos@vetagro.com)

Este é um conteúdo da Vetagro

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