O dilema da selenocisteína

Às vezes, eu me empolgo com umas bizarrices.

Semana passada, estava eu almoçando e lendo meus feeds no GReader quando esbarrei num post do blog Massa Crítica, traduzido diretamente do Molecule of the day, sobre selenocisteína. Extremamente surpresa em achar nos feeds algo tão bizarro próximo da minha rotina diária, me empolguei e compartilhei o post com meus poucos amigos de GReader, acrescentando um comentário maionesístico-alucinado:

“Senhoras e senhores, conheçam a molécula com que eu trabalho. Ela é linda, reativa e essencial à vida – de bactéria a nós. Está em 25 proteínas do nosso corpo – que auxiliam a resposta ao stress oxidativo, participam do metabolismo da tiróide, estão envolvidas na prevenção do câncer, Alzheimer, Parkinson e certas distrofias musculares, ajudam a diminuir a ação de tóxicos como o mercúrio, contribuem imensamente para a fertilidade masculina e indiretamente paga as minhas contas. 😀

No texto, o moço diz que selênio é raro – não é, pelo menos na quantidade que necessitamos para sobreviver. Encontramos selênio em brócolis, alho, castanha do Pará, carnes, entre outros alimentos e, exceto em certas regiões do mundo como na China Central, na Nova Zelândia, no Brasil, na Escandinávia e no Nebraska, onde os solos são pobres em selênio, o resto do mundo tem em quantidade suficiente na dieta para viver sem precisar se preocupar com isso.

Esta intervenção GReaderística é um oferecimento especial de uma Malla mala sem alça apaixonada por selênio. :)))

[malluca, eu? por quê?]”

É, eu sei, me empolguei – sorry, galera. Mas também, puxa, não é todo dia que minha molécula predileta aparece assim de surpresa num blog. De modo que resolvi expandir um pouco sobre a selenocisteína em si – sim, porque o post supra-citado fala mais de selênio, um átomo da tabela periódica, que da molécula de selenocisteína itself, que é um conjunto de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e um selênio. (Esse foco no selênio é comum. Devo ressaltar, entretanto, que o selênio no organismo é incorporado de diversas maneiras, em inúmeras moléculas, mas apenas na selenocisteína a incorporação é feita por um mecanismo que evoluiu especificamente envolvendo o código genético. Isso faz a diferença.)

Tentarei ser didática daqui pra frente, mas sei que o assunto é árido para a maioria – para mim, inclusive.

A selenocisteína é um aminoácido (ou seja, uma molécula formadora de proteínas) cuja nomenclatura química é “U” ou “Sec”. Como tal, para ser incorporado a uma proteína, precisa ser especificamente codificado pelo DNA. (Lembram do batido “dogma central” DNA -> RNA -> proteína das aulas de 2º grau?) Interessantemente, a selenocisteína é codificada por uma sequência-código (TGA, de timidina, guanidina e adenosina, que compõem o DNA) que também funciona para determinar o fim da produção de uma proteína – uma sequência que nós, na biologia molecular, chamamos de stop codon. De modo que a maquinaria celular poderia ficar confusa quando, ao iniciar-se a síntese de uma proteína, de repente esbarrasse num código de finalização – quando não é pra terminar nada, e sim inserir uma selenocisteína. E agora?

É esse dilema de interpretação do código (stop ou selenocisteína?) que permeia meus estudos. Tentar entender o mecanismo pelo qual a célula “lê” o código TGA como “é hora de colocar uma selenocisteína na proteína” e não um fim do trabalho. Há “pistas”: alguns fatores e moléculas que precisam estar presente para facilitar a decisão e resolver o dilema. Mas, mesmo com essas pistas, existe ainda uma série de pontos de interrogação e dúvidas sobre os meandros de como a leitura do código é feita, reconhecida pela máquina celular. Um verdadeiro trabalho de detetive molecular.

E por que é tão importante entender esse dilema? Veja bem, não há muitas selenoproteínas (como são chamadas as proteínas que contém selenocisteína) no universo vivo. Elas estão presentes de bactérias até os mamíferos mais complexos – mas estão completamente ausentes em certos grupos de insetos e plantas, uma informação que por si só já é papo para muitas horas de divagação evolutiva (o que não é o meu objetivo aqui)… Mas as selenoproteínas não estão presentes em grande número. Nós, humanos, temos 25 selenoproteínas no organismo, dentro de um universo estimado de mais de 1,000,000 de proteínas total – and counting. Entretanto, não pensem que as selenoproteínas, por estarem em números risíveis, são dispensáveis. Não são – pelo menos não para nós, humanos.

Já se sabe que diversas funções normais do organismo requerem a presença de selenoproteínas. A molécula de selenocisteína está no centro ativo de enzimas essenciais a nossa vida, como as que regulam os níveis de hormônios da tiróide, a fertilidade do espermatozóide e as que diminuem o estresse que os radicais livres causam dentro da célula. Sem selênio, a pessoa não produz selenocisteína e desenvolve uma patologia grave neurológica. E sem a capacidade de entender o TGA como selenocisteína, nem o embrião sobrevive, quiçá o indivíduo adulto.

Já foi demonstrado que diversas doenças estão ligadas aos níveis, insuficientes ou exagerados, de selenoproteínas diversas – como as que citei em meu comentário empolgado, mais algumas doenças autoimunes, a demência relacionada ao HIV e certos tipos de câncer (pulmão, próstata, fígado). Entretanto, a solução não é simples. Porque os níveis de selênio que precisamos para viver estão numa faixa muito estreita: pouco selênio é ruim, muito selênio pode ser pior ainda. Mas deixo o recado: se nossa dieta é balanceada e variada, não precisamos nos preocupar, haverá selenocisteína suficiente no sistema para todas as selenoproteínas que a gente precisa para funcionar direitinho. O organismo resolve o dilema sozinho. E isso é o que importa. 🙂

Tudo de bom Sempre.