Hormesis é um termo utilizado em biologia e farmacologia para descrever um efeito benéfico de uma dose baixa de uma toxina ou de um stressor. A resposta hormética é geralmente bifásica, com doses baixas do stressor a terem um efeito estimulante e doses elevadas a terem um efeito inibidor.
"Aquilo que não nos mata, torna-nos mais fortes."
- Friedrich Nietzsche
Hormesis deriva da palavra grega hórmēsisque significa "movimento rápido" ou "pôr em movimento". Foi descrita pela primeira vez por um farmacologista alemão, Hugo Schulz, em 1888, ao efetuar estudos com leveduras. Ele observou que, ao predispor a levedura a pequenas quantidades de substâncias tóxicas ou venenosas, em vez de matar a levedura, na verdade fazia com que a levedura crescesse mais depressa. Na literatura científica, o termo hormesis foi utilizado pela primeira vez por Southam e Ehrlich em 1943 num artigo que investigava os fungos decompositores da madeira.
O fator de stress benéfico ou a experiência de eustress é também descrito na literatura como um stressor hormético. Em geral, a hormese significa o efeito biológico de um fator causador de stress no organismo, em que uma pequena quantidade é benéfica e fortalece o organismo, mas uma quantidade elevada é quase tóxica. Exemplos de factores de stress horméticos são o treino físico, os banhos de sol e a natação ao ar livre, fitoquímicos vegetais, e restrição calórica temporária.
Imagem: A Hormesis governa um programa pleiotrópico pró-sobrevivência.
Fonte: Zimmermann, A. & Bauer, M. & Kroemer, G. & Madeo, F. & Carmona-Gutierrez, D. (2014). Quando menos é mais: hormesis contra o stress e a doença. Célula microbiana 1 (5): 150–153.
Hormesis representa uma estratégia evolutiva central que é limitada por resiliência ou plasticidade biológica individual. Estas respostas integrativas e adaptativas partilham caraterísticas quantitativas semelhantes em todas as espécies, o que as torna um fator evolutivo fundamental. Cada organismo é, portanto, capaz de definir inteligentemente o grau em que o desempenho biológico ocorre e, por outro lado, o custo desse desempenho melhorado em qualquer circunstância ou situação.
As respostas aos desafios horméticos são coordenadas em vários sistemas de órgãos, envolvendo mecanismos moleculares autónomos nas células e sinais transmitidos entre diferentes tecidos. O exercício físico e o jejum, por exemplo, impõem desafios bioenergéticos a múltiplos sistemas de órgãosAs respostas dos músculos, do fígado, das redes neuronais e do tecido adiposo são particularmente importantes durante o exercício.
Mecanisticamente, a hormese parece ser executada por uma variedade de processos celulares fisiológicos que, em cooperação convergem para uma maior resistência ao stress e longevidade. O exercício físico pode contrariar o envelhecimento em virtude de uma relação dose-resposta hormética: a falta de atividade física e o excesso de treino são ambos desvantajosos, mas o exercício regular e moderado é benéfico através do pré-condicionamento mediado por espécies reactivas de oxigénio (ROS).
Imagem: Hormesis e exercício físico.
Fonte: Pingitore, A. et al. (2015). Exercício e stress oxidativo: efeitos potenciais das estratégias dietéticas antioxidantes no desporto. Nutrição 31 (7–8): 916–922.
Os modelos animais demonstraram que a hormese pode ocorrer após uma lesão aguda ou quando ocorre o início de uma doença crónica. Exemplos disto são os desafios metabólicos pós-lesão em acidentes vasculares cerebrais, enfarte do miocárdio, lesões traumáticas dos tecidos e cirurgia. Os sinais horméticos que emanam de um tecido sob stress podem ser comunicados a tecidos distantes, um fenómeno natural denominado "condicionamento remoto", que ajuda o organismo a sobreviver em situações de stress e de desafio.
Imagem: Exemplos de hormese metabólica no corpo.
Fonte: Calabrese, E. & Mattson, M. (2017). Como é que a hormese tem impacto na biologia, toxicologia e medicina? NPJ Envelhecimento e Mecanismos de Doença 3 (1): 1–8.
A moderna Teoria da Hormesis baseia-se na revisão de 2001 sobre a Ciências Toxicológicas -que explorou os efeitos de cerca de 700 substâncias químicas diferentes no organismo. O estudo concluiu que a curva dose-resposta apresenta uma forma de U ou de J, consoante a quantidade de dose. Pequenas doses são úteis e quanto maior for a dose, mais tóxica se torna a substância. Esta observação foi confirmada pela análise da relação dose-resposta de até 9.000 substâncias diferentes.
A hormese foi negligenciada na toxicologia durante cerca de 70 anos, mas à luz de estudos recentes, a hormese ganhou reconhecimento como um fator mais importante do que os limiares de valor na explicação dos efeitos de várias substâncias.
Imagem: Curva de resposta à dose hormética.
Fonte: Calabrese, V. & Cornelius, C. & Dinkova-Kostova, A. & Calabrese, E. & Mattson, M. (2010). Respostas celulares ao stress, o paradigma da hormese e vitagenes: novos alvos para intervenção terapêutica em doenças neurodegenerativas. Antioxidantes e Sinalização Redox 13 (11): 1763–1811.
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Este é um excerto do próximo livro The Resilient Being, que é uma continuação do Biohacker's Handbook. Já pode pré-encomendar o livro e apoiar o nosso trabalho!