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 façam mal aos humanos, garantem os cientistas.
Crédito da imagem: Edson N. Carcamo-Noriega
Milhares de espécies animais em todo o mundo são venenosas, desde aranhas a vespas, peixes, cobras e sapos.
O veneno de alguns animais só é forte o suficiente para produzir irritação moderada e desencorajar predadores em potencial, enquanto o veneno de outros animais, como o minúsculo polvo de anéis azuis, pode facilmente matar um humano adulto em minutos.
No entanto, os pesquisadores argumentam que muitos venenos de animais mortais também podem ser a resposta para infecções e doenças.
Por exemplo, o veneno de Tropidolaemus wagleri, uma espécie de víbora nativa do sudeste da Ásia, pode melhorar o tratamento de coágulos sanguíneos, e um componente-chave do veneno de aranha da teia de funil pode 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 México oriental, Diplocentrus melici, pode combater bactérias difíceis sem causar danos ao tecido saudável.
A equipe conduziu sua pesquisa em camundongos, bem como em amostras de tecido, para testar a eficácia e segurança dos compostos. As descobertas do estudo agora aparecem em PNAS.
A descoberta de 2 novos compostos
Prof. Richard Zare, de Stanford, 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 pelos alunos de pesquisa do Prof. Possani no México.
A pesquisa do Prof. Possani girou em torno da descoberta de novos tratamentos médicos baseados no veneno de escorpião. O Prof. Zare é especializado na detecção de reações químicas em nível molecular.
Os dois pesquisadores seniores e suas equipes colaboraram na identificação dos principais compostos que fizeram D. melici o veneno é uma importante pista 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 as estações secas, o escorpião fica enterrado. Só o encontramos na época das chuvas ”, explica o Prof. Possani.
Para "ordenhar" o veneno dos escorpiões, os pesquisadores tiveram que aplicar estímulos elétricos suaves nas caudas dos aracnídeos. Seguindo esse procedimento, a equipe viu que o veneno ficava acastanhado assim que era exposto ao ar.
Depois de realizar vários testes sensíveis, os pesquisadores consideraram que dois compostos químicos de 1,4-benzoquinona - que eles foram capazes de sintetizar a partir de uma pequena quantidade de veneno de escorpião - foram os responsáveis por essa mudança. Cada um desses compostos adquiriu uma cor diferente, um vermelho e outro azul, ao entrar em contato com o ar.
“Tínhamos apenas 0,5 microlitro do veneno para trabalhar. Isso é 10 vezes menos do que a quantidade de sangue que um mosquito suga em uma única porção ”, observa o Prof. Zare.
As benzoquinonas, explicam os cientistas, têm propriedades antimicrobianas, e os dois compostos que a equipe identificou eram desconhecidos. Eles são apenas sutilmente diferentes um do outro.
“Os dois compostos estão estruturalmente relacionados, mas enquanto o vermelho tem um átomo de oxigênio em uma de suas ramificações, o azul tem um átomo de enxofre”, explica Shibdas Banerjee, Ph.D., um dos autores do estudo responsáveis por elucidar o estrutura dos produtos químicos recém-descobertos.
Uma picada na cauda ... contra bactérias
Como 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 mais testes.
A equipe de Salvador Zubirán descobriu que 1,4-benzoquinona vermelha destruiu efetivamente Staphylococcus aureus, que é altamente infeccioso, enquanto o azul 1,4-benzoquinona foi capaz de matar diferentes cepas de Mycobacterium tuberculosis, que são responsáveis pela tuberculose.
Isto incluiu M. tuberculosis cepas que desenvolveram resistência a vários antibióticos. No entanto, uma questão ainda permanecia.
“Descobrimos que esses compostos matavam as bactérias, mas então a questão passou a ser:‘ Isso vai te matar também? ’”, Observa o Prof. Zare.
“E a resposta é não: o grupo de Hernández-Pando mostrou que o composto azul mata a bactéria da tuberculose, mas deixa o revestimento dos pulmões em camundongos intactos.”
Prof. Richard Zare
Mais mistérios para descobrir
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. Ainda assim, observa o Prof. Possani, esse novo caminho de pesquisa nunca teria se tornado possível se não fosse pelo Prof. Zare e sua equipe.
É graças ao fato de que o Prof. Zare e colegas aprenderam a sintetizar as duas benzoquinonas a partir do veneno de D. melici que os pesquisadores agora serão capazes de procurar maneiras de usar esses compostos para fins de cura.
“A quantidade de componentes do veneno que podemos obter dos animais é extremamente baixa. A síntese dos compostos foi decisiva para o sucesso desse trabalho ”, explica o Prof. Possani.
“Em volume, o veneno de escorpião é um dos materiais mais preciosos do mundo. Custaria US $ 39 milhões para produzir um galão dele ”, observa o Prof. Zare.
“Se você dependesse apenas de escorpiões para produzi-lo, ninguém poderia pagar, por isso é importante identificar quais são os ingredientes essenciais 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 sobre por que os dois produtos químicos não tóxicos estão presentes no veneno do escorpião em primeiro lugar, e eles gostariam de desvendar esse mistério.
“Esses compostos podem não ser o componente venenoso do veneno. Não temos ideia de por que o escorpião fabrica esses compostos. Existem mais mistérios ”, diz o Prof. Zare.
