Estabilidade estrutural e funcional de lectinas submetidas à irradiação gama : potencial aplicação em alergia alimentar

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Fernando de Melo Vaz, Antônio
• Orientador(a): Tereza dos Santos Correia, Maria
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Alérgeno alimentar; Alergia alimentar; Irradiação de alimentos; Lectina
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/1290

Em alergias, apesar de sinais e sintomas típicos variados, o alérgeno proteico, através de seus epítopos lineares e conformacionais, é o principal responsável pela iniciação e manutenção da resposta alérgica inflamatória. A principal razão para o sucesso dessas proteínas na orquestração da alergia é a sua estabilidade estrutural, o que as tornam relativamente estáveis ao calor, aos extremos de pH, a proteases e a diversos métodos de processamento alimentar. Esta tese tem o objetivo de esclarecer o mecanismo pelo qual a irradiação de alimento atua sobre a estabilidade estrutural e funcional de alérgenos alimentares proteicos, e como esses conseguem proteger a sua estrutura enovelada nativa contra esse tipo de perturbação física. Os alérgenos selecionados para este estudo foram as lectinas: da semente da leguminosa Cratylia mollis (Cramoll), do feijão da leguminosa Canavalia ensiformis (Con-A) e a aglutinina do gérmen do trigo (WGA), visto que são proteínas bem estudadas e com estrutura resolvida, assim como suas vias de enovelamentodesenovelamento e desnaturação. Utilizamos técnicas espectroscópicas para investigarmos a relação estrutura-estabilidade dos alérgenos (lectinas), tanto na sua forma nativa quanto irradiada. Descrevemos, pela primeira vez, a desnaturação e fragmentação de alérgenos alimentares pela irradiação em alta dose sem o concomitante incremento de qualquer outro método de processamento. Mostramos também que os agregados formados apresentam suscetibilidade a agentes caotrópicos (ureia), através da dissolução dos agregados e formação de fragmentos peptídicos de baixa massa molecular. Verificamos que a conversão das formas nativas em agregadas envolve uma mudança substancial na estrutura terciária e na superfície hidrofóbica após irradiação, como foi visto por espectroscopia de fluorescência, Dicroísmo Circular (CD) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Além dessas observações, vimos que o CD e a fluorescência fornecem evidências importantes para a inexistência de estados de glóbulos fundidos (molten globule) em alérgenos irradiados, uma vez que, em doses elevadas de radiação, a estrutura terciária, como também a estrutura secundária, não é mantida, o que indica a existência de precipitação em forma de agregados amorfos insolúveis com a falta de estruturas secundárias nativas. Posteriormente, averiguamos a resposta inflamatória alérgica de camundongos sensibilizados e submetidos a um desafio oral agudo e crônico com alérgenos irradiados ao analisar a perda de peso, o perfil de leucócitos, os níveis plasmáticos das citocinas IL-4, IL-5, eotaxina, RANTES e alterações morfológicas intestinais. Embora o procedimento de sensibilização não tenha induzido a perda de peso e alterações na contagem de leucócitos plasmáticos, a ingestão contínua de alérgenos não-irradiados reduziu o peso dos animais. Esses experimentos demonstram claramente uma associação entre a ingestão de lectinas não irradiadas, perda de peso corporal e eosinofilia. Tais efeitos alérgicos foram confirmados pela elevada secreção de eotaxina e exacerbado infiltrado linfocitário e eosinofílico no estroma das microvilosidades e na zona de cólon do jejuno proximal de camundongos sensibilizados. Contrariamente, alérgenos submetidos à alta dose de radiação e que precipitam em forma de agregados amorfos insolúveis revelaram valores significativamente mais baixos de eotaxina, e uma proporção de infiltrados linfocitários e eosinofílicos no estroma das microvilosidades muito menor, quando comparado a alérgenos nativos. Nestes termos, nosso estudo descreveu a relação entre a alergia e a modificação de alérgenos após a irradiação de alimentos. De fato, forneceu provas relevantes sobre a caracterização estrutural de proteínas irradiadas. Assim, acreditamos que a alta dose de radiação pode tornar inócuo alérgenos alimentares proteicos de forma direta e irreversível. Nossos resultados destacam a necessidade de melhor caracterizar o envolvimento de alérgenos irradiados na modulação da resposta imune intestinal ao concentrar a atenção sobre os potenciais benefícios da irradiação de alimentos como um tratamento alternativo para abolir alergenicidade dos alimentos