Entropia e Doenças Crônicas

Em Busca de Terapias Para a Erosão da Ordem

A palavra entropia deriva do grego tropé, que significa transformação ou mudança. O termo foi originalmente concebido como um conceito da Física, diretamente relacionado à termodinâmica. Com o passar do tempo, essa noção foi sendo estendida a outras áreas do conhecimento, inclusive à Biologia e à Medicina. Mais recentemente, um artigo publicado na revista chinesa Acta Pharmaceutica Sinica B propôs que as doenças crônicas e o envelhecimento podem ser encarados como manifestações de entropia biológica, sugerindo que a pesquisa por novos fármacos deveria se concentrar nessa perspectiva.

O Que é Entropia?

A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que, em um sistema isolado, a entropia nunca diminui. Isso significa que, nos sistemas em que há troca de calor: (i) os processos naturais evoluem em uma única direção; (ii) à medida que esses processos ocorrem, a energia útil se degrada; (iii) a ordem tende a se perder; (iv) há um aumento do número de microestados possíveis; e (v) a reversão completa desses processos é impossível. Nesse contexto, a entropia pode ser entendida como a medida da dispersão que torna um sistema progressivamente menos eficaz.

Ao longo do tempo, o conceito original de entropia foi ampliado para além da termodinâmica, como, por exemplo, a teoria da informação e a ciência dos sistemas complexos, passando a designar não apenas a dispersão energética, mas também o grau de incerteza, desorganização funcional e perda de coordenação em sistemas abertos.

A introdução da noção de entropia na Biologia remonta a Schrödinger, que em seu livro What Is Life? propôs que os seres vivos mantêm sua organização interna às custas da exportação de entropia para o ambiente. Essa ideia foi posteriormente ampliada quando se demonstrou que sistemas biológicos abertos, mantidos longe do equilíbrio, são capazes de gerar e sustentar ordem mantida* por meio da dissipação. Nas décadas seguintes, o conceito passou a ser progressivamente operacionalizado, com a aplicação de medidas entrópicas a sinais fisiológicos, como a variabilidade da frequência cardíaca, registros de eletroencefalograma, dinâmicas neurais e, mais recentemente, a heterogeneidade tumoral.

Entropia e Processos Crônicos

Os mecanismos biológicos podem ser entendidos como o conjunto de processos pelos quais os sistemas vivos mantêm sua organização funcional longe do equilíbrio termodinâmico. Ao transformar continuamente energia (como glicose, por exemplo) e matéria (aminoácidos, lipídios), o organismo sustenta sua ordem transitória à custa da dissipação: importa energia relativamente organizada e exporta entropia para o ambiente sob a forma de calor e resíduos. Essa troca permanente é o que permite à vida preservar sua eficácia funcional, ao mesmo tempo em que aumenta a entropia global.

Vários autores admitem que muitas doenças crônicas, assim como aquelas relacionadas ao envelhecimento, resultam de fatores de risco internos ao organismo, como alterações do metabolismo energético, estresse oxidativo, inflamação, desequilíbrios imunológicos, distúrbios endócrinos e fatores psiquiátricos ou psicológicos. Essas alterações de longa duração perturbam gradualmente a organização nos níveis molecular, celular, orgânico e sistêmico, antes de eventualmente afetarem o organismo como um todo, levando a quadros clínicos complexos e ao envelhecimento. Além disso, as anormalidades em diferentes sistemas frequentemente se sobrepõem, resultando em multimorbidade. Esse curso patogênico pode ser entendido como um aumento da entropia no corpo humano.

Segundo essa visão, a doença crônica deixa de ser um erro pontual da Biologia e passa a representar um estado de alta entropia funcional. O organismo permanece viável, porém opera com menor coordenação e maior custo energético. Envelhecer e adoecer passam a expressar graus distintos da mesma limitação fisiológica: a dificuldade progressiva em sustentar ordem funcional em um ambiente que impõe dissipação contínua.

O conceito de neg-entropia (ou entropia negativa) é utilizado para designar a ação de fatores naturais ou administrados que, ao reorganizar redes biológicas, reduziriam o custo energético de manutenção e reconduziriam o sistema a um regime funcional mais eficiente.

Head Goose Molecules

Os autores introduzem o conceito de head-goose molecules. A metáfora se origina no processo de migração dos gansos, no qual uma ave líder assume a dianteira, indicando o caminho e, ao mesmo tempo, reduzindo a resistência ao voo das aves que a seguem. Neste texto, será adotado o termo moléculas líderes, que podem ser entendidas como nós altamente conectados das redes biológicas, cuja modulação redefine o regime funcional do sistema como um todo.

Apenas uma pequena fração dos componentes celulares corresponderia a moléculas cuja modulação exerceria um efeito desproporcional sobre a organização global do sistema, não por atuar em uma via isolada, mas por reordenar múltiplas redes funcionais, reduzir a dispersão sistêmica e diminuir o custo energético de manutenção, favorecendo a transição para um regime funcional mais eficiente. Essas moléculas líderes definiriam alvos moleculares de alto nível organizacional, capazes de induzir efeitos neg-entrópicos ao coordenar múltiplos sistemas fisiológicos, com impacto potencial sobre doenças crônicas e processos relacionados ao envelhecimento.

Um exemplo de molécula líder seria a AMPK (proteína quinase ativada por AMP) que funciona como um sensor de energia da célula. Quando os níveis de energia estão baixos, ela é ativada e passa a reorganizar o metabolismo, desligando processos que consomem muito ATP e ativando vias mais eficientes, que produzem energia e favorecem manutenção e reparo. Dessa forma, a AMPK ajuda o organismo a funcionar melhor com menos custo, integrando respostas metabólicas, inflamatórias e adaptativas em diferentes tecidos.

Uma droga que atua sobre a AMPK é a metformina, cujo uso se associa a reorganização ampla do metabolismo energético, com redução da produção hepática de glicose, melhora da sensibilidade à insulina e diminuição do custo energético basal. Ao ativar a AMPK de forma indireta, a metformina freia processos metabolicamente dispendiosos, estimula vias mais eficientes de geração de energia e exerce efeitos anti-inflamatórios de baixo grau. Esses efeitos, que extrapolam o controle glicêmico, ajudam a explicar sua associação com menor risco cardiovascular, possível efeito protetor em determinados contextos oncológicos e o interesse crescente em seu papel em processos relacionados ao envelhecimento, ilustrando como a modulação de um nó central pode produzir impactos sistêmicos de caráter neg-entrópico.

Implicações

Para os autores, a pesquisa em farmacologia deveria ser direcionada prioritariamente à identificação de drogas capazes de modular moléculas líderes, em contraste com a estratégia tradicional focada no bloqueio de processos pontuais. A identificação dessas moléculas e de substâncias que influenciem sua função teria o potencial de estimular mecanismos neg-entrópicos, com possíveis implicações para a profilaxia e o tratamento de doenças crônicas e processos relacionados ao envelhecimento.

A proposta é conceitualmente instigante, mas carrega um risco substancial. Existe o perigo de que a ideia de reorganização sistêmica deslize para a expectativa de intervenções universais, capazes de atuar simultaneamente sobre múltiplas doenças crônicas e sobre o envelhecimento, lógica próxima da busca por panaceias. Além disso, caso conceitos como bio-entropia e neg-entropia se afastem de critérios fisiológicos claros, abre-se espaço para extrapolações vagas e propostas terapêuticas difusas, aproximando o discurso científico de promessas integrativas de difícil comprovação.

O valor da proposta atual reside menos na promessa implícita de cura global e mais na crítica ao reducionismo farmacológico tradicional, ao sugerir que eficiência, coordenação e custo energético são dimensões tão relevantes quanto alvos moleculares isolados. Afinal, doenças crônicas podem não ser falhas pontuais, mas o preço fisiológico de sustentar ordem em um sistema que envelhece!

Referência

Li R, Gao TL, Ren G, Wang LL, Jiang JD. Neg-entropy is the true drug target for chronic diseases. Acta Pharm Sin B. 2026 Jan;16: 231-238. doi: 10.1016/j.apsb.2025.11.026.

*Ordem Mantida: em sistemas biológicos, é a organização funcional sustentada por dissipação contínua de energia.