02 janeiro 2009

Doce mistério

Colunista revê os principais passos da história do combate ao diabetes, que afeta milhões no mundo

Ilhotas de Langerhans, células do pâncreas responsáveis pela síntese de insulina. Sua identificação pelo patologista alemão Paul Langerhans (1847-1888) foi um dos principais marcos na batalha contra o diabetes (foto: Wikimedia Commons).

O ano de 1888 é lembrado pela promulgação em 13 de maio da Lei Áurea pela Princesa Isabel, que pôs fim à escravidão no Brasil, pelo nascimento em 13 de junho do poeta português Fernando Pessoa (morto em 1935) ou, ainda, pelo episódio ocorrido em 23 de novembro no qual o pintor holandês Vincent van Gogh (1853-1890) cortou parte de sua orelha esquerda.

 

Já alguns historiadores da ciência se lembram desse ano por um outro acontecimento digno de nota. Em 20 de julho faleceu, na Ilha da Madeira (Portugal), devido a complicações renais, o patologista alemão Paul Langerhans (1847-1888), responsável por um dos principais marcos na batalha contra o diabetes. 

Apesar de sua espantosa incidência – essa doença debilita e diminui a qualidade de vida de dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo –, o diabetes e a saga da luta da ciência contra seus efeitos nocivos são ainda pouco conhecidos de grande parte da população. 

O termo diabetes provém do verbo grego diabeinen, que significa ‘sifão’, em referência à grande eliminação de urina pelos doentes. Registros indicam que a denominação dessa patologia coube ao grego Areteu da Capadócia no século 2 d.C. Contudo, há indícios de que ela já era conhecida vários séculos antes disso. 

A denominação clínica de uma das formas dessa doença –diabetes mellitus – cunhada pelo médico inglês Thomas Willis (1621-1675) faz referência ao sabor doce decorrente da presença de glicose na urina dos pacientes (mellitus: doce). Posteriormente, foi criado o termo diabetes insipida (insipida: sem sabor) para descrever a forma dessa patologia associada com a deficiência do hormônio antidiurético e caracterizada pela excreção de urina muito diluída. 

Síntese de insulina 
Paul Langerhans identificou em 1869, durante seus estudos de doutorado no Instituto de Patologia de Berlim, agrupamentos de células distribuídas no pâncreas e que constituem apenas cerca de 1-2% desse órgão. Esses grupos de células, identificados erroneamente por Langerhans como linfonodos, são os locais de síntese de insulina.

Representação computadorizada de uma molécula de insulina. Problemas associados com a produção, distribuição ou captação desse hormônio estão por trás das diferentes formas de diabetes (arte: Isaac Yonemoto).

A insulina é um hormônio que apresenta efeitos marcantes sobre a maior parte do organismo. Ela está associada com a captação de glicose do sangue e com seu armazenamento no fígado e nos músculos na forma de glicogênio. Problemas associados com a produção, distribuição ou captação de insulina podem levar ao diabetes, uma patologia que afeta, segundo dados de 2000 da Organização Mundial da Saúde, pelo menos 171 milhões de pessoas. Além disso, a ocorrência do diabetes tem aumentado e estimativas apontam que, em 2030, haverá no mundo quase o dobro de pessoas afetadas por essa patologia. 

O diabetes desenvolve-se devido à diminuição na produção de insulina (diabetes tipo 1) ou por meio da resistência do organismo aos efeitos desse hormônio (diabetes tipo 2 e diabetes gestacional). Esses processos levam ao surgimento das complicações agudas (hipoglicemia, cetoacidose e coma hiperosmolar não cetônico) e crônicas (doença cardiovascular, problemas renais, danos à retina e aos nervos e problemas microvasculares) associadas a essa patologia. 

Somente vinte anos depois da descoberta realizada por Langerhans os médicos Oscar Minkowski (1858-1931) e Joseph von Mering (1849-1908), nascidos respectivamente na Lituânia e Alemanha, estabeleceram a relação entre o pâncreas e o diabetes. Esses pesquisadores retiraram o pâncreas de um cão para estudar o papel desse órgão na digestão e acabaram por notar que a urina do animal estava atraindo moscas. Exames posteriores indicaram a presença de açúcar na urina do cão, que também apresentava um quadro de diabetes. 

Isolamento da insulina 
Nos anos seguintes, diversos pesquisadores tentaram, sem muito sucesso, tratar o diabetes com a administração de extratos de pâncreas retirados de animais. Contudo, uma reviravolta nessa história ocorreu no inicio da década de 1920. Em 1921, a insulina foi isolada pela primeira vez pelo médico romeno Nicolae Paulescu (1869-1931), professor da Universidade de Medicina e Farmácia de Bucareste (Romênia). Contudo, a substância isolada por Paulescu, chamada inicialmente de pancreína, não foi utilizada em ensaios clínicos. 

Na mesma época, o médico canadense Frederick Banting (1891-1941) se interessou pelos trabalhos de Minkowski e von Mering e, juntamente com o fisiologista escocês John James Macleod (1876-1935) e com o norte-americano Charles Best (1899-1978), então estudante de medicina, realizou uma série de experimentos que mudaram a história da luta da humanidade contra o diabetes.

O canadense Frederick Banting (dir.) e o americano Charles Best ao lado de Toto, um dos cães usados por eles nos experimentos no qual isolaram a insulina (foto: Library and Archives Canada).

Basicamente, esses pesquisadores fecharam cirurgicamente o duto pancreático que transporta os hormônios e enzimas produzidos no pâncreas para o duodeno, onde esses compostos auxiliam o processo digestivo. Várias semanas depois, a equipe de Banting observou que as células pancreáticas haviam desaparecido, permanecendo nesse órgão apenas as ilhotas de Langerhans. 

O extrato dessas células foi, então, administrado a cães diabéticos (submetidos à remoção dos seus pâncreas) e diminuiu a concentração de açúcar no sangue desses animais, que permaneceram vivos por vários meses. 

Posteriormente, juntou-se a essa equipe o bioquímico canadense James Collip (1892-1965), que purificou o extrato. No início de 1922, pôde ser aplicada a primeira injeção de insulina a um paciente diabético. O escolhido foi Leonard Thompson (1908-1935), um adolescente de 14 anos que havia recebido – como todos os diabéticos na época – uma “sentença de morte” que deveria se cumprir em alguns meses ou mesmo em poucas semanas. 

A insulina purificada foi imediatamente oferecida para a indústria farmacêutica e, já no inicio de 1922, grandes quantidades desse composto já estavam disponíveis a preços acessíveis para a população. 

Premiação rápida 
Em uma de suas premiações mais rápidas, o Nobel de Medicina e Fisiologia foi concedido em 1923 para Frederick Banting e John Macleod. Paulescu e os outros membros da equipe canadense não receberam a honraria. Por isso, Banting e Macleod dividiram suas premiações com Best e Collip e, posteriormente, venderam a patente da insulina para a Universidade de Toronto pela quantia simbólica de um dólar. 

Pesquisas posteriores realizadas com a insulina continuaram a ser reconhecidas pela comunidade científica internacional. Devido a sua importância, a insulina foi a primeira proteína a ter sua composição de aminoácidos determinada. A estrutura primária dessa molécula foi estabelecida no início da década de 1950 pelo biólogo britânico Frederick Sanger (1918-), que recebeu o Nobel de Química de 1958 por seu trabalho. Em 1967, finalmente a conformação espacial da molécula de insulina foi determinada através de estudos de difração de raios X pela química britânica Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994), também agraciada com o Nobel por suas descobertas (prêmio de Química em 1964). 

Embora ainda não haja cura para o diabetes, nesses quase 90 anos desde a purificação e início do uso clínico da insulina, a humanidade assistiu a um enorme avanço no combate a essa doença. Os estudos iniciados por pesquisadores como Paul Langerhans – que hoje envolvem milhares de laboratórios pelo mundo – tornaram possível que milhões de pacientes sejam atualmente capazes de conviver com os males causados por essa patologia, enquanto aguardam a possibilidade da cura definitiva.  


Jerry Carvalho Borges 
Universidade do Estado de Minas Gerais 
02/01/2009

SUGESTÕES PARA LEITURA 
Freeman, H. e Cox, R.D. (2006). Type-2 diabetes: a cocktail of genetic discovery.Hum. Mol. Genet. 15 Spec No 2, R202-R209. 
Haller, M.J., Atkinson, M.A., e Schatz,D. (2005). Type 1 diabetes mellitus: etiology, presentation, and management. Pediatr. Clin. North Am. 52, 1553-1578. 
Heinemann, L. (2007). Future directions for insulin therapy and diabetes treatment.Endocrinol. Metab Clin. North Am. 36 Suppl 2 , 69-79. 
Kantarova, D. e Buc, M. (2007). Genetic susceptibility to type 1 diabetes mellitus in humans. Physiol Res. 56, 255-266. 
Modi, P. (2007). Diabetes beyond insulin: review of new drugs for treatment of diabetes mellitus. Curr. Drug Discov. Technol. 4, 39-47. 
Salsali, A. e Nathan, M. (2006). A review of types 1 and 2 diabetes mellitus and their treatment with insulin. Am. J. Ther. 13, 349-361. 
Sherry ,N.A., Tsai, E.B., e Herold, K.C. (2005). Natural history of beta-cell function in type 1 diabetes. Diabetes 54 Suppl 2, S32-S39.



 

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