Testes em animais feitos no Instituto de Ciências Biomédicas da USP revelaram que o agonista canabinoide ACEA recupera o prejuízo de memória e evita a morte de neurônios. O estudo foi feito em modelos que simulam o início da doença.
23/10/2019
O Alzheimer é uma doença neurodegenerativa cujas causas ainda representam um desafio para a ciência – 95% dos pacientes têm o tipo esporádico da doença, que aparece por motivos desconhecidos, enquanto os outros 5% são de origem genética. Pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) utilizaram um composto canabinoide feito em laboratório, o ACEA (Araquidonil-2′-cloroetilamida), para tratar animais com Alzheimer e verificaram que os danos de memória são recuperados. O artigo foi publicado na revista científica Neurotoxicity Research.
A coordenadora do estudo, professora Andréa da Silva Torrão, do Departamento de Fisiologia e Biofísica do ICB-USP, explica que a intenção era estudar a fase inicial da doença. Atualmente, a hipótese mais aceita entre os pesquisadores é que o acúmulo do peptídeo beta-amiloide no cérebro está relacionado ao Alzheimer – assim, outros estudos costumam induzir diretamente o aumento desse peptídeo. No entanto, segundo Torrão, há pesquisas que indicam que nem sempre a proteína está relacionada à doença.
“No nosso caso, injetamos a droga estreptozotocina (STZ) no cérebro dos animais para simular a condição. A substância provoca uma deficiência no metabolismo dos neurônios, o que poderia preceder a deposição do beta-amiloide”, explica a professora. Em seguida, o grupo aplicou nos animais um teste de memória: o teste de reconhecimento de objetos. “O rato é naturalmente curioso e explora tudo. Quando colocamos um objeto novo, os animais controles percebem e exploram mais aquele local. Já os ratos com Alzheimer continuam explorando todo o ambiente por igual”. O teste é repetido uma hora depois e também no dia seguinte, para avaliar a memória de curto e longo prazo.
O próximo passo foi tratar os animais com o composto canabinoide sintético ACEA, que é um agonista canabinoide – ele se liga ao receptor CB1 e o ativa, diminuindo a atividade neural e a produção de radicais livres. O CB1 é um receptor canabinoide (parte de nosso sistema endocanabinoide) presente no cérebro, especialmente no hipocampo, que está relacionado à memória e é afetado no paciente de Alzheimer. Esses receptores têm a função de neuromodulação.
Os testes foram realizados tanto in vivo como in vitro (com células nervosas em cultivo). “O ACEA reverteu o prejuízo de memória produzido pela STZ, melhorou a sinalização de insulina encefálica e regulou os níveis de proteínas indutoras de morte celular”, afirma a pesquisadora Andréa da Silva Torrão. Ela ressalta, ainda, que o ACEA não possui nenhum efeito psicoativo.
O que são agonistas canabinoides – Trata-se de substâncias quimicamente semelhantes aos compostos extraídos da maconha e aos endocanabinoides (produzidos naturalmente pelo corpo humano). De acordo com a professora, o ACEA é um canabinoide sintético que tem sido utilizado por diversos grupos de pesquisa no mundo por ser um agonista específico para o receptor CB1, que existe em grande quantidade no cérebro. Já o receptor CB2, por exemplo, é mais encontrado em tecidos periféricos.
Em 2017, a Faculdade de Medicina da USP de Ribeirão Preto inaugurou o primeiro centro de pesquisa em canabinoides do país. Lá, os pesquisadores investigam os efeitos do canabidiol (CBD) no tratamento da epilepsia em casos de pacientes que não respondem ao tratamento tradicional.
Possíveis terapias – Outros estudos do grupo de Andréa da Silva Torrão também sugerem que o sistema endocanabinoide pode ser um bom alvo terapêutico para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Uma das pesquisas avaliou o efeito protetor do ACEA em modelos de inflamação, comum a todas as doenças degenerativas. “Nós induzimos uma inflamação na célula nervosa e também induzimos o estresse do retículo endoplasmático – onde nossas proteínas são formadas. Em ambos os casos, o tratamento com ACEA resgatou os neurônios da morte”.
Por: Aline Tavares
Acadêmica Agência de Comunicação
O novo kit sorológico IgG, recém aprovado pela ANVISA para comercialização, é capaz de identificar se o indivíduo já contraiu Zika sem apresentar reação cruzada com o vírus da dengue.
23/10/2019
Uma das principais demandas surgidas após a epidemia do vírus Zika no Brasil, que ocorreu entre 2015 e 2016, foi o desenvolvimento de um teste sorológico que permitisse responder se uma pessoa fora infectada pelo Zika mesmo após ter sido infectada pelos vírus da dengue – que compartilham grande semelhança genética e imunológica com o Zika. Nos últimos dois anos, um grupo de pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) tem trabalhado neste desafio e desenvolveu um kit de sorologia para detecção de anticorpos (IgG) específico para o vírus Zika.
Trata-se de um diagnóstico que identifica se o indivíduo já teve contato com o vírus, mesmo em regiões endêmicas para o vírus da dengue. A pesquisa contou com o apoio da FAPESP e resultou em um pedido de patente, licenciado pela empresa AdvaGen Biotec e recentemente aprovado pela ANVISA para uso comercial. O kit com 96 testes já está sendo comercializado pela empresa e é voltado principalmente para mulheres em fase fértil e para estudos epidemiológicos que visem determinar pessoas que já foram expostas ao vírus. O produto foi testado em cerca de 3200 mulheres de todo o Brasil.
De acordo com Luís Carlos de Souza Ferreira, diretor do ICB-USP e um dos pesquisadores responsáveis pelo estudo, o kit identifica a presença do IgG – anticorpo produzido por indivíduos que já contraíram Zika e que permanece no organismo mesmo após a infecção, conferindo imunidade. “Como os vírus da dengue e Zika são muito parecidos, os testes de sorologia disponíveis hoje no mercado podem dar resultados falsos positivos ou falsos negativos, o que dificulta ou impede o diagnóstico preciso em regiões endêmicas para esses vírus”, explica.
Diferencial – Os pesquisadores do Laboratório de Desenvolvimento de Vacinas do ICB, coordenado pelo professor Luís Carlos Ferreira, criaram e analisaram diversas proteínas recombinantes do Zika, avaliaram seu desempenho em testes de diagnóstico e encontraram um fragmento de uma proteína do vírus capaz de evitar a reação cruzada com os vírus da dengue. O teste possui 95% de especificidade para Zika, enquanto os outros do mercado possuem até 75%.
Segundo o pesquisador Edison Luiz Durigon, especialista em virologia que também participou do estudo, a principal vantagem do novo kit é a de facilitar o acompanhamento de gestantes e prevenir a microcefalia em bebês, principal consequência do vírus. Caso a mulher seja infectada só no período final da gestação, o bebê ainda corre o risco de desenvolver problemas neurológicos.
Baseado na técnica de ELISA, o kit também será útil para estudar a prevalência do Zika, uma vez que a maioria das pessoas infectadas pelo vírus não apresenta sintomas. Muitas vezes, as mulheres podem estar infectadas sem saber e passar o vírus para o feto. “Algumas crianças podem nascer sem microcefalia mas nascer com lesões ‘invisíveis’ no cérebro. Até identificar o problema, o indivíduo já pode ter desenvolvido problemas cognitivos severos”, explica Durigon.
Com a disponibilização do kit, as gestantes poderão ser acompanhadas ao longo da gravidez e descobrir se contraíram o vírus durante esse período. Se esse for o caso, o intuito é promover um acompanhamento precoce para a criança como forma de melhorar o seu prognóstico. Já aquelas previamente infectadas pelo vírus estão imunes a novas infecções.
Por: Aline Tavares
Acadêmica Agência de Comunicação
Pesquisador do Instituto de Ciências Biomédicas da USP analisou as reações químicas envolvidas na formação da molécula tetronasina, produzida por bactérias Streptomyces longisporoflavus, e busca diminuir a sua toxicidade ao modificar geneticamente as enzimas que a produzem.
18/10/2019
A tetronasina é uma molécula produzida por bactérias do gênero Streptomyces que possui atividade antimicrobiana, isto é, pode ser utilizada contra algumas bactérias e protozoários. No entanto, não é utilizada clinicamente por ser tóxica às células humanas. Um estudo conduzido no Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), publicado na Nature Catalysis, analisou como essa molécula de estrutura complexa é produzida pela bactéria. Com sequenciamento genético, os pesquisadores descobriram os genes envolvidos na produção das enzimas que sintetizam a molécula e, usando biologia molecular e estrutural, conseguiram produzir essas enzimas e entender como elas funcionam. A partir disso, é possível modificá-las para que produzam moléculas menos tóxicas, que possam ser utilizadas para desenvolver novos fármacos.
A pesquisa na área estrutural é parte do doutorado de Fernanda Cristina Rodrigues de Paiva, orientada pelo professor Marcio Vinicius Bertacine Dias, do Departamento de Microbiologia do ICB-USP. Atualmente, a aluna está realizando doutorado sanduíche na University of Groningen, na Holanda, dando continuidade ao trabalho. O estudo foi financiado pela FAPESP, CNPq e Capes, e teve colaboração da Universidade de Cambridge, do Reino Unido.
“Nosso grupo colaborador identifica a bactéria produtora de determinado composto e os genes responsáveis pela produção – nesse caso, o Streptomyces longisporoflavus, que produz a tetronasina. Em nosso laboratório, nós verificamos a estrutura das enzimas produtoras usando biocristalografia, obtendo uma visão tridimensional de como elas são e como elas funcionam”, explica o pesquisador.
A tetronasina é um metabólito secundário, ou seja, não é essencial para a vida da bactéria, mas é utilizada como defesa contra outras bactérias no solo. “A molécula geralmente atua na membrana do microrganismo, causando um desequilíbrio na entrada e saída de íons”. Além disso, ela é utilizada na indústria como aditivo em rações de animais para promover o ganho de peso e matar parasitas de bovinos.
As duas enzimas estudadas envolvidas na biossíntese da tetronasina (as Diels-Alderases) fazem uma reação incomum na natureza e de muita importância na área de química orgânica, conhecida como Diels-Alder – responsável pela formação da complexa estrutura de anéis presentes na molécula. Curiosamente, essa reação foi descoberta em laboratório no século XX e rendeu o Prêmio Nobel de Química em 1950 para os pesquisadores de mesmo nome. Mas foi só por volta de 2010 que os cientistas verificaram que a natureza também era capaz de realizá-la.
Segundo o pesquisador, sabendo a estrutura molecular das enzimas, o grupo as modifica geneticamente para que aceitem outros substratos – que não são os seus naturais – e, a partir daí, produzam novas moléculas. “Podemos alterar a forma da cavidade onde se encaixa o substrato da enzima, por exemplo, e os aminoácidos ali presentes. É uma estratégia de desenvolvimento de fármacos que vem ganhando notoriedade nos últimos anos e ainda utiliza métodos não agressivos ao meio ambiente”.
