A tese selecionada como melhor tese na área de Ciências Exatas e da Terra do 4º Prêmio de Tese Destaque Unicamp, intitulada “Da preparação de amostra à quantificação: metalômica e especiômica aplicada a estudos envolvendo infecção viral (COVID-19) e diabetes”, foi desenvolvida pela Dra. Ketolly Natanne da Silva Leal, sob orientação do Prof. Dr. Marco Aurélio Zezzi Arruda, coordenador do INCTBio-LK. A tese também representará o Instituto de Química da Unicamp (IQ-Unicamp) no Prêmio CAPES de Tese 2026.
Prêmio Tese Destaque Unicamp
O projeto de doutorado teve início em 2021, no auge da pandemia de COVID-19, e a investigação da metalômica (estudo dos metais presentes em determinado processo metabólico) em amostras de pacientes acometidos pela doença surgiu a partir de uma colaboração entre o Prof. Dr. Marco Aurélio Zezzi Arruda e o Prof. Dr. Marcone Augusto Leal de Oliveira, da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF).
Com o objetivo de estudar a metalômica de amostras de urina de pacientes com COVID-19 e compreender os efeitos da infecção no organismo, o trabalho destacou-se por analisar amostras de urina, enquanto a maioria dos estudos realizados à época investigava sangue ou plasma sanguíneo.
Os primeiros desafios surgiram em decorrência das restrições impostas pela pandemia. Além das dificuldades de acesso aos laboratórios, havia escassez de reagentes essenciais, como o ácido nítrico (HNO₃). Outro obstáculo importante estava relacionado ao reduzido volume das amostras recebidas: algumas continham apenas 500 microlitros, enquanto os protocolos analíticos disponíveis exigiam volumes mínimos de aproximadamente 3 mL.
Em parceria com a Profa. Dra. Ana Beatriz Santos da Silva, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), foi desenvolvido e validado um método analítico miniaturizado, utilizando reagentes de menor impacto ambiental e mais facilmente disponíveis, como o peróxido de hidrogênio (H₂O₂), associado à digestão assistida por micro-ondas em sistemas fechados. O método desenvolvido permite a análise de diferentes amostras biológicas utilizando apenas 100 microlitros de amostra, dispensando o uso de grandes volumes de ácido nítrico.
“ Do desafio surgiu a oportunidade de desenvolver uma metodologia analítica mais sustentável”
Com essa metodologia, foi investigado o perfil metalômico da excreção urinária de metais em pacientes com e sem COVID-19, por meio da determinação das concentrações de 11 íons metálicos. Os resultados revelaram alterações significativas em metais com potencial para atuarem como biomarcadores da infecção, incluindo ferro, cobre, zinco e cobalto.
Destacou-se, em particular, a redução significativa dos níveis urinários de cobre em pacientes com COVID-19. Esse fenômeno foi investigado durante o período de doutorado sanduíche da pesquisadora, sob supervisão do Prof. Alan J. Stewart, da University of St Andrews, indicando que a diminuição da excreção urinária de cobre pode estar associada a danos renais provocados pela doença.
O segundo capítulo da tese investigou a influência de íons metálicos, especialmente o zinco, em mecanismos relacionados ao diabetes mellitus tipo 2. Utilizando técnicas de transferência de energia por ressonância de Förster em tempo real (FRET) e espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado em modo de célula única (SC-ICP-MS), foi avaliada a influência de diferentes ácidos graxos sobre os mecanismos de complexação entre zinco e albumina. Esse processo afeta a disponibilidade do zinco e a descomplexação da insulina, podendo contribuir para o desenvolvimento da resistência insulínica.
Os resultados demonstraram que determinados ácidos graxos comprometem a capacidade de tamponamento do zinco pela albumina, aumentando sua disponibilidade para absorção celular. Esse mecanismo pode estar envolvido nas complicações metabólicas associadas ao diabetes tipo 2.
(disponibiliazdo pela Dra. Ketolly Leal)
O trabalho desenvolvido trouxe avanços tanto no desenvolvimento de metodologias analíticas mais sustentáveis e adequadas à pequenos volumes de amostra quanto na compreensão do papel dos íons metálicos em processos metabólicos associados à COVID-19 e ao diabetes tipo 2.
Além da tese, os resultados geraram diversos artigos científicos publicados em periódicos de destaque internacional e apresentações em congressos nacionais e internacionais. Durante a realização do projeto a pesquisadora foi bolsista DTI-B do CNPq pelo INCTBio, Bolsista FAPESP em projeto Bilateral e Bolsista SWE- Doutorado sanduiche pelo CNPq.
A pesquisadora faz questão de destacar a importância da colaboração entre diferentes pesquisadores para o desenvolvimento dos estudos apresentados na tese, reforçando o papel fundamental das parcerias científicas. Como ressaltado por ela “Ninguém faz ciência sozinho.”
Sobre a Pesquisadora
Vinda de uma família pequena na Paraíba, a dra. Ketolly, teve como inspiração para os estudos o tio que estudava história da arte com áudios (discos) que ela ouvia do outro cômodo da casa. Apesar de não seguir na mesma área do tio, Ketolly destaca que a arte foi importante para a inspirar e para a desenvolver sua criatividade. Ketolly destaca que sua mãe, que faleceu de uma doença renal quando ela tinha 13 anos, foi sempre de grande importância para que ela continuasse persistindo apesar das dificuldades enfrentadas.
Começou sua vida acadêmica em escolas do ensino público na Paraíba, cursou graduação Química na Universidade Estadual da Paraíba, UEPB, Brasil. O mestrado em Engenharia Química focado na análise de lácteos da indústria alimentícia e foi cursado na Universidade Federal de Alfenas. Em 2021 ingressou no Doutorado na Universidade Estadual de Campinas, sob orientação do prof. Dr. Marco Aurelio Zezzi Arruda, com período sanduíche na University of St Andrews, no qual desenvolveu a tese indicada para concorrer ao prêmio de tese da CAPES. Hoje faz estágio de pós-doutorado no IQ-UNICAMP, no laboratório do professor Dr. Carlos Ramos.
Ketolly destaca que toda a trajetória, mas principalmente o período do Doutorado, foram importantes para que ela se formasse a pesquisadora que é hoje, tendo encontrado uma linha com a qual se identifica e onde pode fazer “ciência que faz a diferença.”
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