Compostos de veneno de escorpião podem matar bactérias perigosas
Os pesquisadores conseguiram sintetizar dois compostos de veneno de escorpião que são eficazes contra algumas cepas de bactérias altamente infecciosas. É improvável que os compostos prejudiquem os seres humanos, asseguram os cientistas.
Crédito da imagem: Edson N. Carcamo-Noriega
Milhares de espécies animais em todo o mundo são venenosas, de aranhas a vespas, peixes, cobras e sapos.
O veneno de alguns animais é forte o suficiente para produzir irritações leves e desencorajar potenciais predadores, enquanto o veneno de outros animais, como o minúsculo polvo de anéis azuis, pode facilmente matar um ser humano adulto em questão de minutos.
No entanto, os pesquisadores argumentam que muitos venenos de animais mortais também podem ter a resposta para infecções e doenças.
Por exemplo, o veneno de Tropidolaemus wagleri, uma espécie de víbora nativa do sudeste da Ásia, poderia melhorar o tratamento de coágulos sanguíneos, e um componente-chave do veneno da aranha da web do funil poderia ajudar a prevenir danos cerebrais após um derrame.
Cientistas da Universidade de Stanford, na Califórnia, e da Universidade Nacional Autônoma do México, na Cidade do México, fizeram recentemente outra descoberta promissora: dois compostos do veneno de um escorpião nativo do leste do México, Diplocentrus melici, pode combater bactérias difíceis sem causar danos aos tecidos saudáveis.
A equipe conduziu sua pesquisa em ratos, bem como em amostras de tecido, para testar a eficácia e segurança dos compostos. As conclusões do estudo agora aparecem em PNAS.
O Prof. Richard Zare, de Stanford, o Prof. Lourival Possani, da Universidade Nacional Autônoma do México, e suas equipes fizeram a descoberta intrigante após a captura de alguns espécimes de D. melici dos alunos de pesquisa do professor Possani no México.
A pesquisa do professor Possani girou em torno da descoberta de novos tratamentos médicos baseados no veneno de escorpião. Zare é especialista em detectar reações químicas no nível molecular.
Os dois pesquisadores seniores e suas equipes colaboraram na identificação dos principais compostos que fizeram D. melici veneno, uma importante liderança farmacológica. Todo o processo foi muito trabalhoso, e até mesmo encontrar os escorpiões, em primeiro lugar, foi complicado.
“A coleta dessa espécie de escorpião é difícil porque, durante o inverno e a estação seca, o escorpião é enterrado. Só podemos encontrá-lo na estação das chuvas ”, explica o professor Possani.
Para “ordenhar” os escorpiões pelo veneno, os pesquisadores tiveram que aplicar leves estímulos elétricos nas caudas dos aracnídeos. Após esse procedimento, a equipe viu que o veneno ficou acastanhado assim que foi exposto ao ar.
Após realizar vários testes sensíveis, os pesquisadores consideraram que dois compostos químicos da 1,4-benzoquinona – que eles foram capazes de sintetizar a partir de uma pequena quantidade de veneno de escorpião – foram responsáveis por essa alteração. Cada um desses compostos ficou com uma cor diferente, um vermelho e o outro azul, ao entrar em contato com o ar.
“Tínhamos apenas 0,5 microlitro de veneno para trabalhar. Isso é 10 vezes menor que a quantidade de sangue que um mosquito sugará em uma única porção ”, observa o professor Zare.
Os benzoquinonas, explicam os cientistas, têm propriedades antimicrobianas, e os dois compostos identificados pela equipe eram desconhecidos anteriormente. Eles são apenas sutilmente diferentes um do outro.
“Os dois compostos estão estruturalmente relacionados, mas enquanto o vermelho tem um átomo de oxigênio em um de seus ramos, o azul tem um átomo de enxofre”, explica Shibdas Banerjee, Ph.D., um dos autores do estudo responsável por elucidar o estrutura dos produtos químicos recentemente descobertos.
Dado o fato de que as benzoquinonas podem matar cepas bacterianas, os pesquisadores do laboratório do Prof. Zare enviaram amostras dos dois compostos recém-descobertos ao Dr. Rogelio Hernández-Pando e seus colegas do Instituto Nacional de Ciências da Saúde e Nutrição Salvador Zubirán, na Cidade do México , para testes adicionais.
A equipe de Salvador Zubirán descobriu que o 1,4-benzoquinona vermelho destruiu efetivamente Staphylococcus aureus, que é altamente infeccioso, enquanto o 1,4-benzoquinona azul foi capaz de matar diferentes cepas de Mycobacterium tuberculosis, que são responsáveis pela tuberculose.
Isso incluiu M. tuberculosis cepas que desenvolveram resistência a múltiplos antibióticos. No entanto, uma pergunta ainda permaneceu.
“Descobrimos que esses compostos matavam bactérias, mas então a pergunta se tornou: ‘Isso também matará você?’”, Observa o professor Zare.
“E a resposta é não: o grupo de Hernández-Pando mostrou que o composto azul mata as bactérias da tuberculose, mas deixa intacta o revestimento dos pulmões nos ratos “.
Richard Zare
O fato de os dois compostos recém-identificados serem altamente eficazes contra bactérias mortais e aparentemente seguros para administrar os torna candidatos ideais para novos medicamentos e terapias. Possani observa que esse novo caminho de pesquisa nunca seria possível se não fosse o professor Zare e sua equipe.
É graças ao fato de o professor Zare e colegas aprenderem a sintetizar as duas benzoquinonas a partir do veneno da D. melici que os pesquisadores agora poderão procurar maneiras de usar esses compostos para fins de cura.
“A quantidade de componentes de veneno que podemos obter dos animais é extremamente baixa. A síntese dos compostos foi decisiva para o sucesso deste trabalho ”, explica o professor Possani.
“Em volume, o veneno de escorpião é um dos materiais mais preciosos do mundo. Custaria US $ 39 milhões para produzir um galão ”, observa o professor Zare.
“Se você dependesse apenas de escorpiões para produzi-lo, ninguém poderia pagar, então é importante identificar quais são os ingredientes críticos e ser capaz de sintetizá-los”, enfatiza.
No futuro, os pesquisadores planejam continuar trabalhando juntos para descobrir como usar D. melici para o bem. Ao mesmo tempo, o Prof. Zare e o Prof. Possani estão intrigados com o motivo pelo qual os dois produtos químicos não-tóxicos estão presentes no veneno do escorpião e, em primeiro lugar, eles gostariam de descobrir esse mistério.
“Esses compostos podem não ser o componente venenoso do veneno. Não sabemos por que o escorpião produz esses compostos. Existem mais mistérios ”, diz o professor Zare.
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