NOVAS DESCOBERTAS NA QUÍMICA

PRÊMIO NOBEL DE QUÍMICA - 2003
Os americanos Peter Agre (Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, Maryland) e Roderick MacKinnon (Molecular Neurobiology and Biophysics at the Rockefeller University in New York) foram os ganhadores do Prêmio Nobel de Química 2003 pelas suas descobertas a respeito de canais em membranas celulares. Peter Agre desenvolve as suas pesquisas sobre canais para água em células humanas e Roderick MacKinnon sobre estudos da estrutura e mecanismos dos canais para íons. Este ano o prêmio ilustra como a bioquímica contemporânea, nos níveis atômicos, são fundamentais para a compreensão dos processos básicos da vida; não só de humanos como de bactérias e plantas. Íons, dependendo de sua concentração, tamanho e mobilidade possuem a propriedade de passar de fora para dentro da célula e vice-versa. Em 1991 o professor Agre descobriu um caminho em que moléculas de água também passam de dentro para fora das células. A água é o mais abundante componente de todos os organismos vivos, portanto células e tecidos são importantes para absorver ou liberar água. A água atravessa as membranas da célula por dois caminhos: por difusão através da dupla camada lipídica e através de canais para água chamada de Aquaporins. Um destes estudos envolve as propriedades da condutância iônica dos Aquaporins. Estas pesquisas identificam membros da família Aquaporin de proteínas que são capazes de conduzir íons juntos a água. Estas novas descobertas são fundamentais para muitos outros estudos bioquímicos, fisiológicos e genéticos. Estes estudos são importantes para o entendimento de doenças do rim e muitas outras doenças, tais como o câncer. Mutações no gene aquaporin-2 causam diabetes hereditárias em humanos. Mutações no aquaporin-0 gene desenvolvem cataratas congênitas. O professor MacKinnon tem utilizado os princípios da eletricidade em biologia em estudos da análise da função e estrutura destes canais para íons. Estes canais funcionam como as enzimas que tem seu substrato específico: Estes canais somente permitem seletivamente difundir através de seus poros íons tais como potássio, sódio, cálcio e cloreto. Em muitos laboratórios que usam análises sobre mutações foram demonstrados que um segmento específico de amino-acidos pode ser uns dos responsáveis pela seletividade do potássio em nível celular. A cristalografia de raio-X é também muito usada para a compreensão destas seletividades. Sem estas seletividades, não serão possíveis as existências de sinais elétricos produzidos na biologia. Logo, estes canais para íons são importantes no controle do ritmo cardíaco, no controle da secreção de hormônios na corrente sanguínea e geram impulsos elétricos no sistema nervoso.

Prof. Pércio A. M. Farias
Departamento de Química da PUC-Rio



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