{"id":112843,"date":"2017-05-10T00:06:51","date_gmt":"2017-05-10T03:06:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.redenoticia.com.br\/noticia\/?p=112843"},"modified":"2017-05-09T16:02:59","modified_gmt":"2017-05-09T19:02:59","slug":"pesquisadores-descrevem-acao-de-molecula-mais-potente-que-a-toxina-botulinica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.redenoticia.com.br\/noticia\/2017\/pesquisadores-descrevem-acao-de-molecula-mais-potente-que-a-toxina-botulinica\/112843","title":{"rendered":"Pesquisadores descrevem a\u00e7\u00e3o de mol\u00e9cula mais potente que a toxina botul\u00ednica"},"content":{"rendered":"

Karina Toledo | Ag\u00eancia FAPESP \u2013 Encontrada no veneno de serpentes cascav\u00e9is (Crotalus durissus), a crotoxina \u00e9 uma mol\u00e9cula que j\u00e1 apresentou em experimentos laboratoriais potencial para ser usada como anti-inflamat\u00f3rio, analg\u00e9sico, antitumoral, imunomodulador e at\u00e9 mesmo como um paralisante muscular mais potente que a toxina botul\u00ednica<\/em><\/strong>.<\/p>\n

Por\u00e9m, para que esse potencial terap\u00eautico possa ser transformado em f\u00e1rmacos, \u00e9 preciso antes compreender em detalhes como a crotoxina interage com as c\u00e9lulas humanas. Avan\u00e7os importantes nesse campo de estudo foram apresentados por pesquisadores brasileiros em publicado na revista Scientific Reports, do grupo Nature.<\/p>\n

\u201cN\u00f3s sugerimos um novo arranjo estrutural da mol\u00e9cula e tamb\u00e9m um modelo para explicar seu efeito t\u00f3xico sobre o sistema nervoso. Essas informa\u00e7\u00f5es podem ajudar outros pesquisadores a desenhar compostos sint\u00e9ticos com estrutura e atividade semelhantes \u00e0s das regi\u00f5es da crotoxina que despertam interesse farmacol\u00f3gico\u201d, afirmou Carlos Fernandes, pesquisador do Instituto de Bioci\u00eancias (IBB) da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Botucatu.<\/p>\n

O trabalho foi realizado durante o p\u00f3s-doutorado de Fernandes, com e supervis\u00e3o do professor do IBB-Unesp Marcos Roberto de Mattos Fontes.<\/p>\n

\u201cA crotoxina \u00e9 considerada um heterod\u00edmero, ou seja, um complexo formado por duas prote\u00ednas diferentes: a CA, que n\u00e3o \u00e9 t\u00f3xica e n\u00e3o tem a\u00e7\u00e3o enzim\u00e1tica, e a CB, uma fosfolipase respons\u00e1vel pelo efeito neurot\u00f3xico\u201d, explicou Fontes, que h\u00e1 pelo menos uma d\u00e9cada investiga o mecanismo de a\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula com .<\/p>\n

Em 2008, o grupo na revista Proteins a estrutura tridimensional da prote\u00edna CB isolada.<\/p>\n

Por meio de uma t\u00e9cnica conhecida como cristalografia por difra\u00e7\u00e3o de raios X \u2013 que consiste em cristalizar a prote\u00edna e observar como esse cristal difrata a radia\u00e7\u00e3o emitida sobre ele \u2013, os pesquisadores da Unesp descobriram que, quando n\u00e3o est\u00e1 conectada \u00e0 CA, a CB tende a se aglomerar em grupos de quatro, formando o que os cientistas chamam de tetr\u00e2meros. Nesse arranjo, entretanto, a prote\u00edna apresenta uma menor a\u00e7\u00e3o neurot\u00f3xica do que quando associada \u00e0 CA.<\/p>\n

Poucos anos depois, um grupo da Fran\u00e7a no Journal of Molecular Biology a estrutura cristalogr\u00e1fica do complexo formado por CA e CB. No entanto, algumas regi\u00f5es importantes de CB ficaram escondidas por CA no modelo cristalogr\u00e1fico, entre elas as tr\u00eas apontadas na literatura cient\u00edfica como farmacologicamente ativas: a por\u00e7\u00e3o N-terminal (os primeiros res\u00edduos de amino\u00e1cido da cadeia), a C-terminal (os \u00faltimos res\u00edduos) e o s\u00edtio catal\u00edtico (onde a rea\u00e7\u00e3o enzim\u00e1tica ocorre).<\/p>\n

\u201cEsse trabalho refutou nossa hip\u00f3tese de que a CB isolada se organizava em tetr\u00e2meros, criando um impasse no meio acad\u00eamico\u201d, contou Fontes.<\/p>\n

O grupo da Unesp decidiu ent\u00e3o investigar o arranjo estrutural do complexo proteico em solu\u00e7\u00e3o, ou seja, em um meio l\u00edquido. Essa condi\u00e7\u00e3o \u00e9 mais parecida com a que a mol\u00e9cula \u00e9 encontrada na natureza.<\/p>\n

Para isso, combinaram cinco diferentes t\u00e9cnicas biof\u00edsicas: calorimetria de titula\u00e7\u00e3o isot\u00e9rmica, espectroscopia de fluoresc\u00eancia, dicro\u00edsmo circular, espalhamento de luz din\u00e2mico e espalhamento de raios X a baixo \u00e2ngulo.<\/p>\n

A investiga\u00e7\u00e3o contou com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores do Instituto de F\u00edsica (IF) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), da Faculdade de Filosofia Ci\u00eancias e Letras de Ribeir\u00e3o Preto (USP), do Instituto de Ci\u00eancias Biol\u00f3gicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e da Funda\u00e7\u00e3o Ezequiel Dias (Funed), de Belo Horizonte (MG).<\/p>\n

\u201cPelas an\u00e1lises calorim\u00e9tricas observamos que as mol\u00e9culas de CB isoladas em um recipiente encontravam-se em tetr\u00e2meros, mas, \u00e0 medida que \u00edamos injetando a CA no meio, os tetr\u00e2meros se dissociavam e as duas prote\u00ednas se uniam para formar os heterod\u00edmeros\u201d, contou Fernandes.<\/p>\n

A observa\u00e7\u00e3o foi confirmada usando o espalhamento de luz din\u00e2mico e o espalhamento de raios X a baixo \u00e2ngulo, t\u00e9cnicas que permitem medir o tamanho das mol\u00e9culas, explicou Fontes. \u201cAo medir o di\u00e2metro, conseguimos confirmar que a CB isolada forma um tetr\u00e2mero, a CA forma um mon\u00f4mero e as duas juntas, um d\u00edmero\u201d, disse.<\/p>\n

J\u00e1 a fluoresc\u00eancia, como explicou Fontes, permite descobrir as partes da mol\u00e9cula que est\u00e3o expostas ao solvente (\u00e1gua, no caso da pesquisa). A an\u00e1lise revelou que na interface entre CA e CB encontram-se quatro res\u00edduos do amino\u00e1cido triptofano. Dois desses res\u00edduos est\u00e3o localizados bem na entrada do s\u00edtio catal\u00edtico de CB \u2013 fechando o acesso \u00e0 regi\u00e3o da prote\u00edna respons\u00e1vel pelo efeito biol\u00f3gico. J\u00e1 a regi\u00e3o N-terminal de CB fica exposta ao solvente mesmo quando a prote\u00edna est\u00e1 ligada \u00e0 CA.<\/p>\n

\u201cSegundo a hip\u00f3tese que montamos com base nessas an\u00e1lises, duas das regi\u00f5es t\u00f3xicas da CB ficam praticamente bloqueadas pela CA quando est\u00e3o na forma de heterod\u00edmero. Mas, ao chegar perto da membrana celular, a CB consegue se ligar ao tecido pela por\u00e7\u00e3o N-terminal. Isso faz com que a CA se solte do complexo, possibilitando que as outras regi\u00f5es ativas de CB \u2013 o s\u00edtio catal\u00edtico e a C-terminal \u2013 tamb\u00e9m consigam se ligar \u00e0 membrana, desencadeando o efeito neurot\u00f3xico\u201d, afirmou Fernandes.<\/p>\n

Membrana pr\u00e9-sin\u00e1ptica<\/p>\n

Embora seja capaz de se ligar \u00e0 membrana de qualquer c\u00e9lula do corpo humano, a crotoxina afeta especialmente a chamada membrana pr\u00e9-sin\u00e1ptica \u2013 localizada na jun\u00e7\u00e3o entre os m\u00fasculos e os nervos.<\/p>\n

De acordo com Cristiano Oliveira, pesquisador do IF-USP e coautor do artigo, a mol\u00e9cula \u00e9 considerada um dos principais agentes paralisantes do veneno da cascavel e tem sido estudada em modelos animais para o tratamento de estrabismo por apresentar efeito mais duradouro que o da toxina botul\u00ednica.<\/p>\n

\u201cEstudos anteriores com animais indicaram que a crotoxina tem a\u00e7\u00e3o anti-inflamat\u00f3ria, antitumoral e analg\u00e9sica. Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel que tenha aplica\u00e7\u00e3o est\u00e9tica. Mas faltava descobrir de que forma ela atua. N\u00f3s estamos descrevendo um poss\u00edvel mecanismo de a\u00e7\u00e3o, um passo importante para chegar ao desenvolvimento de f\u00e1rmacos\u201d, comentou Oliveira.<\/p>\n

Segundo Fernandes, a descoberta tamb\u00e9m abre caminho para a busca de compostos capazes de inibir a a\u00e7\u00e3o da crotoxina, que seriam \u00fateis para aumentar a efic\u00e1cia do soro antiof\u00eddico.<\/p>\n

O artigo \u201cBiophysical studies suggest a new structural arrangement of crotoxin and provide insights into its toxic mechanism\u201d pode ser lido em: .<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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