Agentes mutagênicos e agentes cancerígenos

[RKA20C] Alô, alô, moçada! Tudo bem com vocês? Hoje, vamos conversar sobre agentes mutagênicos e cancerígenos, e como eles podem causar danos ao DNA. Primeiro, vamos revisar o dogma central da biologia molecular e como a informação genética de uma célula é armazenada na forma de DNA, que é, então, transcrito para formar RNA, e então traduzido para gerar a proteína. Os nucleotídeos do DNA são transcritos às suas formas complementares, o RNA mensageiro, que é lido como códons, ou grupos de três, para codificar aminoácidos específicos em uma proteína. Agora, se você mudar um dos nucleotídeos do DNA, como, por exemplo, transformar essa base timina em uma base adenina, isso afetará as sequências de RNA mensageiro e a proteína que se segue. Então, dizemos que as mutações são erros no DNA de uma célula que acabam levando à produção anormal de proteínas. O que é um agente mutagênico? Bem, "mutagênico" é qualquer substância química ou evento físico que pode causar mutações genéticas. Substâncias químicas, como certos venenos, podem ser mutagênicos. Eventos físicos, como luz ultravioleta, ou diferentes tipos de radiação, também podem ser mutagênicas. Classificamos os mutagênicos em duas categorias diferentes. O mutagênico pode ser classificado como endógeno se vier de dentro do corpo dessa pessoa e for algum mutagênico que já é encontrado no organismo. Um agente mutagênico exógeno é aquele que vem de fora do organismo afetado, vem do ambiente externo. Alguns exemplos de mutagênicos endógenos mais significativos são os que chamamos de espécies reativas de oxigênio, ou ROS. Os ROS, ou espécies reativas de oxigênio, são metabólitos de ocorrência natural no corpo humano que são produzidos por mitocôndrias durante a fosforilação oxidativa. Então, se a gente imaginar aqui que esta pessoa está prestes a comer uma grande refeição, você pode esperar que, durante o metabolismo dessa refeição, suas mitocôndrias produzirão um monte de espécie reativa de oxigênio, como um O²-, que chamamos de superóxido, uma molécula de oxigênio com um elétron extra, ou algum peróxido de hidrogênio, que é outra espécie reativa de oxigênio que o seu corpo pode produzir. As espécies reativas de oxigênio, como você deve imaginar pelo seu nome, contêm oxigênio. Como estes dois exemplos aqui. Mas também são altamente reativas com diferentes componentes celulares, incluindo o DNA. E, ao reagirem com o DNA, elas podem causar danos significativos ao código genético de uma célula. Um exemplo desse tipo de dano é a quebra de fita dupla. O oxigênio reativo realmente pode quebrar uma dupla hélice de DNA em dois pedaços menores. E você pode ver por que esse tipo de reação poderia causar uma mutação, uma vez que, de forma bastante significativa, isso muda a estrutura do DNA da célula. O próximo tipo de dano ao DNA que uma espécie reativa de oxigênio pode causar é a modificação de base, que é quando as bases de ácidos nucleicos são alteradas ou trocadas, e isso pode causar mutações pontuais ou até, talvez, outros tipos de mutação. Agora, você deve estar se perguntando por que uma célula produz algo que pode danificá-la? Acontece que a espécie reativa de oxigênio tem alguns efeitos benéficos na célula. E as células têm algumas maneiras para certificar-se de que essa espécie reativa de oxigênio não cause dano. Mas, às vezes, os níveis de espécies reativas de oxigênio estão tão altos que as células não conseguem mais lidar com eles e nem controlá-los. Chamamos isso de estresse oxidativo. "Antioxidante" é algo que você deve ter ouvido falar na TV ou que seu médico já pode ter falado. E você sabe que isso é bom para a saúde. Acontece que parte da ação dos antioxidantes é garantir que as espécies reativas de oxigênio não danifiquem seu DNA. Agora vamos ver alguns exemplos de mutagênicos exógenos. Há diferentes tipos deles, mas, na verdade, hoje a gente vai conversar só sobre dois. Os agentes intercalantes são um exemplo, e um deles é chamado de brometo de etídio, que você pode estar familiarizado se já fez algum experimento de reação em cadeia da polimerase antes. O brometo de etídio vai intercalar em uma dupla hélice de DNA e, quando isso ocorre, pode deformar a estrutura do DNA e causar sérios danos. Análogos de base, como a 5-bromuracil, que também chamamos de 5-BU, fingem ser uma certa base, mas, então, agem de maneira diferente do que aquela base normalmente faria. No caso, a 5-BU é um análogo do uracil, e se parece muito com ele. Mas, uma vez que é incorporada em DNA, ela pode mudar entre duas formas diferentes. Agora, se você estiver familiarizado com a química orgânica, já deve estar imaginando que 5-BU pode converter entre sua forma ceto e enol por meio de uma reação chamada de tautomerização. No geral, essa base análoga pode ser capaz de induzir mutações em uma fita de DNA. Agora, a última coisa sobre a qual vamos conversar hoje é algo poder ser cancerígeno. Os carcinógenos podem ser mutagênicos, mas nem todos eles o são. Em geral, você pode dizer que um cancerígeno é algo que pode levar ao câncer, que, você se lembra, é quando as células de um organismo se dividem incontrolavelmente e podem formar grandes massas de células chamadas de tumores. Agora, algo que é carcinogênico vai trabalhar de forma a fazer com que mutações no seu DNA possam levar ao câncer. Às vezes, também pode provocar o crescimento celular desordenado sem alterar o DNA. Alguns exemplos de agentes cancerígenos são: o tabaco, vendido em cigarros, amianto, que costumava ser usado como isolamento doméstico, e até mesmo radiação ultravioleta. Bons estudos e até a próxima!