Biomarcadores

O que são biomarcadores?

Os biomarcadores são caraterísticas do organismo que podem ser medidas e utilizadas para determinar se a saúde de uma pessoa é normal ou anormal. Os biomarcadores podem ser células, genes, produtos de genes ou determinadas moléculas, como enzimas ou hormonas.

Os biomarcadores são parâmetros mensuráveis de processos biológicos que têm significado prognóstico ou diagnóstico e são, por isso, utilizados como indicadores de poluição ambiental ou de doença. São também utilizados para determinar a origem dos sedimentos e as condições em que se formaram.

Em geologia, os biomarcadores ou bioassinaturas são substâncias orgânicas contidas nos sedimentos que permitem tirar conclusões sobre a sua origem (biológica).

Um biomarcador é uma caraterística biológica que pode ser objetivamente medida e que pode indicar um processo biológico normal ou patológico no organismo. Um biomarcador pode ser constituído por células, genes, produtos de genes ou moléculas específicas, como enzimas ou hormonas. As funções complexas dos órgãos ou as alterações caraterísticas das estruturas biológicas são também utilizadas como biomarcadores médicos.

Enquanto indicadores de risco ou biomarcadores preditivos, os biomarcadores relacionados com a doença fornecem informações sobre a iminência de uma doença, se esta já existe (biomarcador de diagnóstico) ou sobre a forma como uma doença poderá evoluir num determinado caso (biomarcador de prognóstico).

Os biomarcadores relacionados com os medicamentos indicam se e como um medicamento actua num determinado doente e como o organismo do doente o metaboliza. Para além dos parâmetros há muito estabelecidos que são registados e medidos objetivamente em contagens sanguíneas, por exemplo, há um grande número de novos biomarcadores nas várias disciplinas médicas.

Os biomarcadores estão a tornar-se cada vez mais importantes no domínio da medicina. São utilizados para confirmar um diagnóstico difícil ou para o tornar possível. Algumas doenças, como certos tipos de cancro, a doença de Alzheimer ou a artrite reumatoide, são frequentemente precedidas por uma fase inicial e assintomática da doença. Nesta fase, os biomarcadores ajudam a identificar atempadamente e de forma fiável as pessoas em risco que não apresentam sintomas. Os biomarcadores podem ser encontrados em amostras de sangue colhidas por médicos ou em amostras de urina ou saliva.

Para poder utilizar um biomarcador para diagnóstico, o material de amostra deve ser tão facilmente acessível quanto possível. Pode ser uma amostra de sangue colhida por um médico, uma amostra de urina ou de saliva ou uma gota de sangue da ponta do dedo, que todos os diabéticos colhem para a auto-medição regular da glucose no sangue.

Naturalmente, é necessário avaliar um biomarcador. O método de deteção deve ser preciso e fácil de executar, com apenas pequenas diferenças entre laboratórios. Estudos independentes devem demonstrar a importância do biomarcador para o diagnóstico, o prognóstico e a avaliação do risco da doença em causa.

Um biomarcador é uma substância que indica o estado metabólico de um sistema biológico.

Quando as influências ambientais (por exemplo, radiação solar, falta de água) ou substâncias estranhas (por exemplo, poluentes, agentes patogénicos ou medicamentos) entram num sistema biológico, alteram o metabolismo. Esta alteração pode ser medida através da determinação da atividade de substâncias caraterísticas, da sua presença ou da sua quantidade.

Estas substâncias caraterísticas são geralmente proteínas (por exemplo, VTG), hidratos de carbono, hormonas ou metabolitos. Pode ser feita uma distinção entre biomarcadores integrais e específicos. Os biomarcadores integrais podem incluir um grande número de substâncias. Indicam geralmente uma série de possíveis anomalias. Os biomarcadores específicos, por outro lado, são indicadores individuais para uma etapa metabólica específica.

As folhas ou agulhas, e muitas vezes também as raízes, são retiradas das plantas para obter os marcadores. O tema está a ser investigado de várias formas e tem as suas origens na ecotoxicologia.

Os biomarcadores geoquímicos são substâncias orgânicas extraídas de sedimentos e que podem ser associadas a organismos específicos. Fornecem informações sobre a origem dos organismos e podem ser utilizados para reconstruir alterações climáticas, grupos de organismos e o ambiente de deposição no passado geológico.

Estes biomarcadores são principalmente lípidos (hidrocarbonetos, ácidos gordos, esteróis, hopanóides), uma vez que são relativamente estáveis e podem ser preservados ao longo de períodos geológicos. O tipo de substância pode fornecer informações sobre o organismo de origem (por exemplo, algas, plantas terrestres).

Por exemplo, certas cetonas (alcenonas) são produzidas por certas algas marinhas e os n-alcanos de cadeia longa (com mais de 25 átomos de carbono) são sintetizados nas axilas das folhas das plantas superiores. Além disso, a presença de certas substâncias, como os diploptes (marcadores bacterianos; cianobactérias), fornece igualmente informações sobre os processos biológicos aquando da deposição dos sedimentos.

O rácio isotópico do carbono e do hidrogénio pode ser medido em biomarcadores para obter informações sobre a origem de uma substância. O rácio de isótopos estáveis, especialmente de carbono e hidrogénio, é frequentemente medido nestes biomarcadores para obter informações sobre a origem da substância. Por exemplo, o isótopo de carbono pode fornecer informações sobre processos biológicos (por exemplo, fotossíntese), enquanto o isótopo de hidrogénio pode fornecer informações sobre influências climáticas (por exemplo, humidade ou seca) na altura em que as substâncias foram formadas. Se o sedimento for alterado pela influência da temperatura e da pressão depois de ter sido depositado, os biomarcadores relativamente estáveis também se alteram. Nesse caso, já não é necessariamente possível tirar conclusões sobre a substância biológica original, o que também é designado por geomarcadores.

Na procura de vida extraterrestre, os astrobiólogos procuram uma bioassinatura. Estas são gases ou moléculas que podem indicar a presença de vida num exoplaneta ou exo-lua. Por exemplo, o oxigénio na atmosfera pode ser considerado uma bioassinatura, uma vez que é produzido por plantas e outros organismos na Terra.

Os astrobiólogos também utilizam a espetroscopia para analisar a luz das estrelas e galáxias para determinar se contêm elementos que possam indicar a existência de vida. Estes elementos incluem o carbono, o hidrogénio, o azoto, o oxigénio e o ferro - todos eles necessários para a existência de vida tal como a conhecemos na Terra.