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GUERRA ÀS BACTÉRIAS SUPER-RESISTENTES: Peptídeos Antimicrobianos Modificados!

GUERRA ÀS BACTÉRIAS SUPER-RESISTENTES: Peptídeos Antimicrobianos Modificados!

Edição Vol. 4, N. 1, 01 de Novembro de 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.11.01.003

Há anos os homens vêm usando antibióticos de maneira irrresponsável e irrestrita, pior ainda, para especificações totalmente erradas (como eliminar vírus, que não são susceptíveis aos antibióticos). Tudo isso leva à geração de bactérias super-resistentes que, quando contraídas em hospitais por doentes portadores de infecções leves ou graves, podem levar ao óbito da noite para o dia. Mas, e aí? O que pode ser feito? Uma equipe internacional de engenheiros, lideradas pelo prof Octávio Luis Franco, um dos finalistas ao Prêmio Cientistas e Empreendedor do Ano Instituto Nanocell, desenvolveu um peptídeo antimicrobiano que pode destruir muitos tipos de bactérias, incluindo algumas que são resistentes à maioria dos antibióticos. Uma guerra contra as supermegahiper-bactérias agora pode ser ganha!

Ao longo das últimas décadas, muitas bactérias tornaram-se resistentes aos antibióticos existentes e poucos novos medicamentos surgiram. Um estudo recente de uma comissão britânica sobre resistência antimicrobiana estimou que, até 2050, infecções bacterianas resistentes a antibióticos matarão 10 milhões de pessoas por ano, se não houver novos medicamentos desenvolvidos.

Para ajudar a reconstruir o arsenal contra doenças infecciosas, muitos cientistas estão se voltando para proteínas naturais conhecidas como peptídeos antimicrobianos, que não são antibióticos, mas que podem matar não só as bactérias, mas outros micróbios, como vírus e fungos. Uma equipe de pesquisadores do MIT, da Universidade de Brasília e da Universidade da Colúmbia Britânica criou um peptídeo antimicrobiano que pode destruir muitos tipos de bactérias, incluindo algumas que são resistentes à maioria dos antibióticos (1).

“Um dos nossos principais objetivos é fornecer soluções para tentar combater a resistência aos antibióticos”, diz o pós-doc do MIT Cesar de la Fuente. “Este peptídeo é excitante no sentido de que fornece uma nova alternativa para o tratamento dessas infecções, que são previstas para matar mais pessoas anualmente do que qualquer outra causa de morte em nossa sociedade, incluindo o câncer”.

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De la Fuente é o autor correspondente do novo estudo, e um de seus autores principais, juntamente com Osmar Silva, um pós-doutorando da Universidade de Brasília, e Evan Haney, outro pós-doutorando na Universidade da Colúmbia Britânica. A equipe foi liderada pelo cientista brasileiro Dr Octávio L Franco, um dos finalistas ao I Prêmio Cientistas e Empreendedor do Ano Instituto Nanocell.

MELHORANDO A NATUREZA

Os peptídeos antimicrobianos, produzidos por todos os organismos vivos como parte de suas defesas imunitárias, matam os micróbios de várias maneiras diferentes. Primeiro, eles abrem buracos nas membranas celulares dos invasores. Uma vez dentro, eles podem interromper vários alvos celulares incluindo DNA, RNA e proteínas (1).

Estes peptídeos também têm outra capacidade crítica que os diferencia dos antibióticos tradicionais: eles podem recrutar o sistema imunológico do hospedeiro, convocando células chamadas leucócitos que secretam substâncias químicas e ajudam a matar os micróbios invasores.

Os cientistas têm trabalhado por vários anos para tentar adaptar estes peptídeos como alternativas aos antibióticos, já que as bactérias se tornam resistentes aos medicamentos existentes. Os peptídeos que ocorrem naturalmente podem ser compostos de 20 aminoácidos diferentes, pelo que existe uma grande possibilidade de variação em suas sequências.

Você pode adaptar suas sequências de tal forma que você pode ajustá-los para funções específicas. Os cientistas têm o poder computacional para tentar gerar terapias que podem chegar à clínica e ter um impacto na sociedade.

Neste estudo, os pesquisadores começaram com um peptídeo antimicrobiano de ocorrência natural chamado clavanina-A, que foi originalmente isolado de um animal marinho conhecido como um tunicato. A forma original do peptídeo mata muitos tipos de bactérias, mas os pesquisadores decidiram tentar engenheira-lo para torná-lo ainda mais eficaz.

Os peptídeos antimicrobianos têm uma região carregada positivamente que lhes permite passar através das membranas celulares bacterianas e um estiramento hidrofóbico que permite a interação durante a translocação para dentro das membranas. Os pesquisadores decidiram adicionar uma sequência de cinco aminoácidos para torna-los ainda mais hidrofóbico, na esperança de que poderia melhorar a sua capacidade de matar (1).

Este novo peptídeo, que o chamaram de clavanina-MO, foi muito potente contra muitas estirpes bacterianas. Em testes em camundongos, os pesquisadores descobriram que ele poderia matar estirpes de Escherichia coli e Staphylococcus aureus que são resistentes à maioria dos antibióticos (1).

Usando a molécula assim concebida, animais infectados poderiam ser recuperados de infecções que eram intratáveis (e, portanto, letais) com terapêuticas antibióticas padrão. Quer este composto específico o faça ou não no hospital a curto prazo, a estratégia de unir uma atividade assassina com propriedades imunomodulantes abre novas vias para lidar com o fenomenal problema de resistência a antimicrobianos.

SUPRESSÃO DA SEPSE

Outra vantagem importante destes peptídeos é que, embora eles recrutem células imunes para combater a infecção, eles também suprimem a resposta inflamatória hiperativa que pode causar sepse, uma condição potencialmente fatal (1).

Nesta única molécula, você tem um peptídeo sintético que pode matar os micróbios – tanto suscetíveis quanto resistentes aos fármacos – e ao mesmo tempo pode atuar como um mediador anti-inflamatório e aumentar a imunidade protetora.

Os pesquisadores também descobriram que esses peptídeos podem destruir certos biofilmes, que são camadas finas de células bacterianas que se formam em superfícies (1). Isso levanta a possibilidade de usá-los para tratar infecções causadas por biofilmes, como aquelas provocadas por Pseudomonas aeruginosa que muitas vezes afetam os pulmões de pacientes com fibrose cística. Ou, eles poderiam ser incorporados em superfícies como tabletops para torná-los resistentes ao crescimento microbiano.

Outras possíveis aplicações para estes peptídeos incluem revestimentos antimicrobianos para cateteres ou pomadas que podem ser utilizadas para tratar infecções de pele causadas por Staphylococcus aureus ou outras bactérias.

Se esses peptídeos são desenvolvidos para uso terapêutico, os pesquisadores antecipam que poderiam ser usados tanto em terapia autônoma ou em conjunto com antibióticos tradicionais, o que tornaria mais difícil para as bactérias evoluírem para resistência aos medicamentos. Os pesquisadores estão agora investigando o que torna os peptídeos projetados mais eficazes do que os que ocorrem naturalmente, com a esperança de torná-los ainda melhores.

Fonte: Anne Trafton, MIT Notícias

Referência

1.Silva ON, de la Fuente-Nunez C, Haney EF, Fensterseifer IC, Ribeiro SM, Porto WF, et al. An anti-infective synthetic peptide with dual antimicrobial and immunomodulatory activities. Scientific reports. 2016;6:35465.

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