Metais em Biologia e Medicina
Objetivos
• Adquirir conhecimentos sobre a função dos iões metálicos em sistemas biológicos (incluindo os sistemas biológicos de aquisição, transporte e armazenamento de metais, biossíntese dos principais centros metálicos, toxicidade dos metais, e processos biológicos de destoxificação, e doenças associadas ao excesso ou deficiência de metais).
• Adquirir conhecimentos sobre a aplicações dos iões metálicos à biotecnologia, biocatálise, e engenharia do ambiente.
• Adquirir conhecimentos sobre o uso de iões metálicos e os seus complexos em medicina: antimicrobianos, anti-cancerigenos, agentes de contraste, diagnóstico.
• Integrar e aplicar conhecimentos multidisciplinares em espectroscopia, cinética enzimática, bioquímica, biologia estrutural e bioinorgânica.
• Desenvolver a capacidade de comunicar e discutir resultados com especialistas e não especialistas.
Caracterização geral
Código
12318
Créditos
6.0
Professor responsável
Carlos Lodeiro Espino, Sofia Rocha Pauleta
Horas
Semanais - 8
Totais - 56
Idioma de ensino
Inglês
Pré-requisitos
Não tem requisitos, mas pressupõe conhecimentos gerais de Bioquímica e/ou Química.
Bibliografia
Trace Element Medicine and Chelation Therapy, RSC David M. Taylor, David, R. Williams, 1995.
Medicinal Inorganic Chemistry, J. Sessler, S. Lippard, et al. ACS Symposium Series, 2005.
Essentials in Inorganic Chemistry. For students of Pharmacy, Pharmaceutical Sciences and Medicinal Chemistry. Katja A. Stronhfeldt, Wiley, 2015.
Ligand Design in Medicinal Inorganic Chemistry, Tim Storr Editor, Wiley, 2014.
Metals in Medicine, Kames C. Dabrowiak, Inorganic Chemistry Wiley TextBook Series, Wiley, 2nd Ed. 2017.
Biological Inorganic Chemistry – Structure and reactivity. Ed. Bertini, Gray, Stiefel, Valentine. 2007. University Science Books, USA.
Metals in Medicine, J.C. Dabrowiak, 2009, Wiley.
Método de ensino
Ensino presencial com aulas teóricas, exercícios teóricos, e seminários sobre casos clínicos. As aulas teóricas seguem o programa definido e são de frequência voluntária. Os exercícios teóricos e seminários são aulas tutoradas, orientadas por um docente, de frequência obrigatória, para aplicar os conceitos lecionados através da apresentação e discussão de artigos científicos. Os seminários sobre os casos práticos são apresentados em grupos de dois alunos (20 min de apresentação oral em inglês, seguida de 10 min de discussão).
Método de avaliação
Os requisitos para aprovação são:
1) Avaliação contínua
- Frequência: Presença obrigatória a 2/3 do total das aulas (TP e P), mas com presença obrigatória a todas as aulas P (3 sessões de 4h) e apresentação dos artigos.
- Aulas Práticas obrigatórias (2 trabalhos práticos divididos em 3 sessões práticas). Avaliação do relatório de 5 páginas 25%.
- Classificação na apresentação de 2 artigos com média igual ou superior a 9,5 valores (25% da nota final); e classificação média inferior a 9,5 não confere frequência;
- Report on the 2 Practicals (3 classes) - 25% (MANDATORY)
- 2 testes teóricos, com média igual ou superior a 9,5 valores (50% da nota final). (avaliação escrita)
2) Exame final
- Exame compreendendo toda a matéria leccionada nas aulas, com uma média igual ou superior a 9,5 valores. Esta componente terá um peso de 50% na classificação final; (avaliação escrita)
- Classificação da apresentação do paper e relatório com média igual ou superior a 9,5 valores (50% da nota final);
A qualquer momento a avaliação escrita poderá ser substituida por avaliação oral.
Conteúdo
1 - Revisão de conceitos de química de coordenação.
2 - Centros metálicos em Biologia e a sua biogénese (em Biologia e no corpo humano)
3 - Assimilação de iões metálicos (Fe, hemo, Cu, Zn, Mn, Mo)
4 - Homeostases dos iões metálicos (Fe, hemo, Cu, Zn, Mn, Mo)
5 - Funções dos iões metálicos como (i) transporte de oxigénio molecular, (ii) destoxificação de espécies reativas de oxigénio, (iii) catálise enzimática de centros contendo zinco, cobre, molibdénio, e níquel.
6 - Aplicações dos iões metálicos à biotecnologia, biocatálise, e engenharia do ambiente.
7 - Problemas ambientais de metais tóxicos (Zn, Cd, Hg)
8 - Quimoterapia com drogas derivadas de platina e rutenio.
9 - Metais nobeis como agentes terapéuticos (Au, Ag)
10 - Complexos metálicos para outras doenças. Diabetes e drogas contendo Vanadio.
11 - Princípios da terapia da quelação.