Peptídeos antimicrobianos: do veneno à cura de diversas doenças

por | abr 15, 2020

O crescimento do número de doenças causadas por microrganismos vem exigindo novas técnicas farmacêuticas. As bactérias que causam doenças humanas como: acinetobacter baumanni (responsável por 80% das infecções em diversos órgãos), mycobacterium tuberculosis (causadora da tuberculose), pseudomonas aerudinosa (causa infecções no trato respiratório, urinário e queimaduras), e staphylococcus aureus (causam infecções cutâneas, ósseas e na válvula cardíaca, além de causar pneumonia), já possuem resistência à maioria dos antibióticos convencionais. Devido às questões econômicas, a revisão ou criação de novos antibióticos torna-se inviável, visto que, seriam necessários investimentos muito expressivos em tempo e dinheiro. Com isso, a utilização de peptídeos antimicrobianos despertou curiosidade e notoriedade.

Os peptídeos antimicrobianos são as moléculas responsáveis pela imunidade inata de organismos multicelulares, sendo expressos de forma constitutiva ou induzida, apresentam um grande  número de estruturas e conformações, possuindo com frequência entre  12 à 50 aminoácidos. Também são capazes de desempenhar diversas funções como antibióticas, neurotransmissoras, toxinas, substratos proteicos hormonais entre muitas outras.

O modo como estes peptídeos agem nos organismos depende da sequência de aminoácidos e da concentração de determinado peptídeo. Por exemplo, não só podem interagir com a membrana alvo da célula, através de ruptura ou permeabilização, além de reagir com elementos intracelulares, efetuando a inibição da síntese de DNA ou RNA e de proteínas, como também por espécies reativas de oxigênio - levando à danos e apoptose da célula.

Há diversas fontes de peptídeos antimicrobianos, como: insetos, artrópodes, plantas, anfíbios, bactérias e fungos. A utilização do veneno de escorpiões na medicina chinesa perpetua-se desde a Dinastia Song, para tratamento de artrite reumatoide, epilepsia, apoplexia e outras condições. Ademais, na última década, um escorpião, Buthus Martensii Karsh, gerou grande interesse no mundo científico, devido a presença de inúmeros peptídeos biologicamente ativos em seu veneno, que apresentam efeitos notáveis antitumorais, antimicrobianos, analgésicos, antiepiléticos, entre outros.

Dos peptídeos encontrados, foram separados dois grupos principais: os DBPs (proteínas do escorpião Buthus com pontes dissulfeto) e NDBPs (proteínas do escorpião Buthus sem pontes dissulfeto). Entre as neurotoxinas, os DBPs mais estudados são a clorotoxina (CTX) que tem efeitos antitumorais, as BmkAS com efeitos analgésicos e HsTX1 com propriedades imunomoduladoras. Há ainda mais curiosidades acadêmicas sobre a família das NDBPs, o qual inclui peptídeos de 13 a 50 aminoácidos, exibindo alta flexibilidade estrutural e diversa outras funções.

Em um extrato de peptídeos do veneno bruto do escorpião Buthus, contendo cerca de 50 a 60 peptídeos, se conseguiu inibir o crescimento de células cancerígenas e levá-las a apoptose, aumentando-se a expressão de Kp1 e  p27  e reduzindo a expressão de ciclina E, interrompendo o ciclo celular na fase G1. Além disso, levou a apoptose células cancerosas, regulando positivamente a expressão da proteína pró-apoptótica Bax e diminuindo a expressão da anti-apoptótica Bcl-2. Além disso, o extrato mostrou especificidade com células tumorais.

Com mecanismo semelhante, outro extrato SVCIII apontou a possibilidade de evitar a proliferação de células de leucemia humana THP-1 por inibição da proteína reguladora do ciclo celular ciclina D1. Outro extrato, Bmkn-2, possui grande potencial terapêutico contra cânceres de colo de útero e bucal, com efeitos mínimos em células saudáveis.

Por outro espectro, também foram encontrados peptídeos com atividade antimicrobiana, como por exemplo, o Bmkbpp, um NDBP de 47 aminoácidos, que se mostra eficiente contra bactérias gram-negativas e gram-positivas e até contra alguns fungos. Possui valores de IC50 variando entre 0,2 e 3,1 micromolar e há pouco efeito hemolítico, o que é uma característica relevante.

Outra possibilidade ainda mais curiosa é o uso do peptídeo BMKn2, o qual é capaz de matar linhagens de bactérias resistentes a antibióticos como PRSA,MRSA,MRCNS (staphylococcus resistentes à penicilina, meticilina). Entretanto, houve um contratempo, pois o extrato BMKn2 apresentou um efeito hemolítico alto e desanimador o que limita sua aplicabilidade. Logo, os pesquisadores tentando reverter este empecilho, criaram o peptídeo modificado Kn2-7, que apresentou uma excelente atividade contra infecção causada por staphylococcus aureus em camundongos. Por fim, este peptídeo modificado também apresenta atividade antiviral contra o HIV-1, interagindo diretamente com o envelope viral e sua citotoxicidade com as células hospedeiras é baixa, mostrando-se um candidato forte para tratamento do HIV.

Atualmente, mais estudos precisam ser feitos para se explorar o grande acervo de possibilidades que estes peptídeos fornecem inclusive seus prós e contras. Contudo, os resultados são animadores, pois estes peptídeos retirados de fontes alternativas, tão flexíveis e com tantas funções diferentes, sendo implantados no tratamento de diversas doenças que afligem o mundo contemporâneo, representam certamente um grande desenvolvimento biotecnológico e por consequência um grande avanço socioeconômico

 

Referências bibliográficas:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196978119300257

http://revista.faciplac.edu.br/index.php/RSF/article/view/56

https://www.researchgate.net/publication/267456539_Anticancer_Activities_of_Antimicrobial_BmKn2_Peptides_Against_Oral_and_Colon_Cancer_Cells

 

Autor :  Samantha Kettler, graduanda de Bioquímica na Universidade Federal de Viçosa

e-mail: samanthakettler@gmail.com

 

 

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O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

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