13.25.1 Introdução

Aldeídos são compostos com uma fracção terminal de carbonilo (HC¼O), e ou são insaturados, ou seja, contendo uma ou mais ligações duplas de carbono-carbono, ou saturados. Esta diferença estrutural tem grande significado para a reatividade química, pois os aldeídos insaturados são duas a três ordens de magnitude mais reativos do que os aldeídos saturados de comprimento de carbono similar. No entanto, os aldeídos, em geral, são componentes ubíquos do meio ambiente e sua maior abundância está associada ao aumento do risco de doenças cardiovasculares em humanos. No entanto, a abundância de aldeídos no ambiente nem sempre é sinónimo de desgraça, porque muitos alimentos familiares contêm uma variedade de aldeídos não tóxicos que, além de dar sabor aos alimentos (por exemplo, anisaldeído, benzaldeído, canela, aldeído citral) e bebidas (por exemplo, anisaldeído) são quase certos para estimular acções benéficas sistemicamente nos humanos, tais como a actividade anti-inflamatória da canela. No entanto, estes aldeídos naturalmente derivados estão, em certa medida, em “competição” com os aldeídos gerados nos alimentos durante o processo de cozimento/aquecimento, e alguns dos quais, para além das suas qualidades de melhoria do odor/ sabor (por exemplo, acroleína, formaldeído), poderiam muito bem ser prejudiciais para a saúde do consumidor. Da mesma forma, o ar respirável está repleto de aldeídos gerados durante a combustão orgânica – por exemplo, escapamento de aviões, escapamento de automóveis, fumaça de cigarros, fumaça de incêndios florestais, emissões de usinas elétricas, e assim por diante – resultando no aumento quantitativo dos níveis de aldeídos saturados e insaturados no ar, incluindo acroleína, a-etilacroleína, formaldeído, crotonaldeído e muitos outros. Alguns destes aldeídos são difíceis de medir com precisão e podem mudar na estrutura química ao longo do tempo devido a interações químicas no ar (por exemplo, Embora os aldeídos ambientais sejam inalados por todos os membros da população, uma lista mais curta de aldeídos através do seu uso direto em processos industriais pode levar a exposições ocupacionais potencialmente perigosas associadas à geração/utilização destes aldeídos nestas indústrias, como em práticas de embalsamamento e perfumaria (por exemplo, formaldeído). Para exacerbar esta sempre presente “carga ambiental de aldeídos”, as exposições profissionais industriais ocorrem com compostos que posteriormente são metabolizados no organismo em aldeídos reativos, os quais estão implicados na toxicidade dos órgãos a jusante do composto principal. Este cenário levou a mais de um exemplo ilustrativo dos efeitos potencialmente nocivos da exposição ao aldeído. Por exemplo, trabalhadores da indústria de plásticos expostos ao cloreto de vinil durante várias décadas desenvolvem hemangiossarcoma hepático, um raro tumor de células endoteliais, a taxas significativamente mais altas do que as taxas dos trabalhadores não expostos. Embora o mecanismo preciso não seja conhecido, o metabolito 2-cloroacetaldeído está implicado. Da mesma forma, os efeitos prejudiciais da exposição ao 1,3-butadieno em humanos (e modelos experimentais) são atribuídos à sua conversão ao crotonaldeído, um aldeído insaturado de quatro-carbonos. Ainda melhor documentados são os efeitos secundários tóxicos (por exemplo, cardiotoxicidade, toxicidade urinária) da droga anticancerígena, ciclofosfamida, que são largamente atribuídos à geração do aldeído insaturado de trêscarbonetos, acroleína, e estes efeitos são recapitulados em cenários experimentais usando acroleína sozinha ou com o precursor da acroleína, a alilamina. Para complicar a situação, muitos aldeídos presentes no ambiente ou gerados por exposições ambientais também são produzidos como subprodutos do metabolismo normal no corpo humano. Por exemplo, a produção de acroleína é aumentada durante condições de estresse oxidativo, diabetes e inflamação e, portanto, estas condições provavelmente promovem a “liberação de aldeídos induzida por aldeídos”, o que invariavelmente exacerba a patogênese.

Independentemente da fonte de aldeídos ou de sua estrutura química, o sistema cardiovascular (coração e vasos sangüíneos) é extremamente sensível aos efeitos da exposição ao aldeído (por exemplo vasodilatação, vasopressor, atordoamento miocárdico) e também está bem equipado para se defender da toxicidade induzida pelos aldeídos através de uma variedade de enzimas metabólicas e de desintoxicação. Na verdade, a indução de enzimas aldeido-metabolizantes utilizando oxidantes dietéticos modelo, como o dítiole-3-ione (D3T), protege as células cardiovasculares contra os subsequentes desafios oxidantes e aldeídos, fornecendo evidências para a função protetora desses sistemas. Os polimorfismos genéticos nos genes metabolizadores dos aldeídos, como a glutationa S-transferases (GSTs), representam alterações na capacidade de metabolização dos aldeídos e/ou na especificidade do substrato de forma a diminuir o metabolismo dos aldeídos, podendo assim levar à adição de toxicidade induzida por aldeídos nos tecidos cardiovasculares, bem como em outros órgãos. Esses experimentos naturais de perda de função são destacados em estudos epidemiológicos, onde, por exemplo, o genótipo GSTT1- nulo está associado ao aumento da morbidade e mortalidade de doenças cardiovasculares em fumantes diabéticos, em comparação com a população de referência compatível com o GSTT1. Estudos similares utilizando modelos animais geneticamente modificados têm fornecido suporte adicional para o papel protetor desses sistemas enzimáticos em células cardiovasculares sob várias formas de estresse aldeídico.

Embora a riqueza de evidências associativas para efeitos cardiovasculares induzidos por aldeídos e toxicidade, o(s) mecanismo(s) básico(s) subjacente(s) da ação aldeídica permanece(m) indefinido(s), embora estudos recentes tenham revelado importantes alvos endógenos dos aldeídos. Por exemplo, trabalhos recentes têm destacado a interação dos aldeídos com a classe do potencial receptor transitório (TRP) dos receptores não seletivos do canal da membrana de cálcio, incluindo TRPA1, um receptor endógeno para 4-hidroxi-trans-2-nonenal (HNE) e acroleína. O TRPA1 mede a sensação de dor induzida pela HNE e o edema pulmonar induzido pela fumaça do cigarro e acroleína e a hipercontratilidade das vias aéreas, respectivamente, através das fibras C periféricas sensoriais localizadas em todo o corpo. Além disso, mecanismos generalizados através dos quais o aumento do acúmulo celular de adutos de proteína-aldeído no retículo endoplasmático (RGE) desencadeia o estresse do RGE e a complexa resposta protéica desdobrada (UPR), que tem sido implicada no diabetes tipo II e os efeitos cardiovasculares desta condição. Além disso, os adutos de proteína-aldeído estão aumentados em vários estados da doença e os adutos específicos de proteína-acroleína e proteína-HNE estão presentes nas placas de aterosclerose, bem como os pacientes com doença de Alzheimer, fornecendo uma base potencial para UPR induzida por aldeídos também nestas condições. Muitos outros alvos proteicos e não proteicos existem e os adutos induzidos por aldeídos são aumentados sob uma variedade de condições oxidativas. A contribuição de adutos específicos de aldeídos em ER, mitocôndrias, DNA ou canais de membrana sob estas condições não é clara, mas será o foco de estudos futuros porque elucidar a relação de “causa e efeito” subjacente entre exposição ao aldeído, adutos de proteína-aldeído e toxicidade cardiovascular fornecerá novos alvos terapêuticos que poderão amenizar alguns dos efeitos adversos da exposição ao aldeído.