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Pesquisa realizada pela USP São Carlos apresenta nova forma de combate à malária

10 Jun 2015 - 17h54
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Doença tropical infecciosa e transmitida ao homem através da picada do mosquito hospedeiro Anopheles´

Uma nova pesquisa realizada pelos Profs. Drs. Rafael V. C. Guido e Glaucius Oliva, ambos do Grupo de Cristalografia do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), e chefiada pela Profa. Dra. Célia Regina da Silva Garcia, do Departamento de Parasitologia do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/USP), apresenta uma nova forma de combate ao Plasmodium falciparum – parasita causador da forma mais grave de malária - através da nanoencapsulação de metaloporfirinas, moléculas presentes no sangue e que são tóxicas para o citado parasita.

A malária é uma doença tropical infecciosa, transmitida ao homem através da picada do mosquito hospedeiro (fêmea) Anopheles. Calafrios, febre alta, dores de cabeça e musculares, delírios, sonolência, ou vômitos, são alguns dos principais sintomas causados pela doença, que atualmente é responsável por aproximadamente 600 mil mortes por ano, sendo que crianças com menos de cinco anos representam 78% desse índice; acredita-se que, a cada minuto, uma pessoa morre de malária no mundo. Além disso, estima-se que três bilhões de pessoas correm o risco de serem acometidas por essa doença.

Rafael Guido explica que atualmente existem tratamentos para a malária, porém, em países como China ou Camboja, os medicamentos para combater a doença têm apresentado falhas, devido ao fato de muitos parasitas terem se tornado, de forma progressiva, resistentes aos fármacos disponíveis: "Isso é um problema enorme. Com o mundo totalmente globalizado, a chance de esta situação se espalhar pelo resto do mundo é muito grande, já que um turista, por exemplo, pode ser acometido pela forma resistente de malária em uma dessas regiões, transmitindo a doença em outros países", diz ele, acrescentando que no Brasil, por exemplo, o parasita mais comum é o Plasmodium vivax, que raramente é responsável por mortes, porém, normalmente causa morbidade nos pacientes infectados, ou seja, os indivíduos portadores dessa espécie do parasita dificilmente morrem de malária, mas comumente ficam debilitados, incapazes de trabalhar e oneram o sistema público de saúde.

Para combater o Plasmodium, é preciso conhecer as proteínas e células que são importantes para a sua sobrevivência dentro do organismo humano. Com isso, a Profa. Célia Garcia utilizou metaloporfirinas - porfirinas ricas em metais - para combater o parasita, uma vez que o Plasmodium, ao invadir o organismo humano, se instala nas células vermelhas do sangue: ou seja, em seus primeiros estágios dentro do hospedeiro, o parasita vive na mesma região onde existem as metaloporfirinas.

Infelizmente, segundo o Prof. Rafael Guido, essas moléculas possuem baixa solubilidade, e para matar o parasita é preciso aumentar a concentração dessas moléculas. Para sobreviver dentro do hospedeiro, o Plasmodium necessita de aminoácidos, os quais são obtidos pela digestão das moléculas de hemoglobina do sangue, contudo, a degradação da hemoglobina gera heme - metaloporfirina de ferro - solúvel como um subproduto tóxico que danifica as membranas do parasita e inibe uma ampla diversidade de enzimas essenciais para o desenvolvimento do Plasmodium. "Para evitar o efeito tóxico do heme solúvel na célula, o parasita desenvolveu um mecanismo sofisticado que torna o heme insolúvel, logo, ele deixa de ser nocivo".

Foi analisando esse processo, que os pesquisadores da USP tiveram a ideia de testar qual metaloporfirina seria a mais tóxica para o parasita, tendo concluído que a zinco-porfirina é a mais indicada para combatê-lo. Assim como as outras metaloporfirinas, a zinco-porfirina possui baixa solubilidade, daí que os pesquisadores partiram para um processo de nanoencapsulação dessa proteína. "A vantagem da nanoencapsulação é que essas cápsulas têm alta solubilidade. Quando inserimos uma molécula pouco solúvel em algo muito solúvel, aumentamos a solubilidade dela, podendo agora a nanocápsula ser absorvida pela célula onde está o parasita", explica o docente do IFSC/USP. 

São essas cápsulas que ajudam as zinco-porfirinas no combate ao parasita. As células do sangue, onde vive o Plasmodium, são cobertas por membranas seletivas que as protegem, impedindo que determinadas biomoléculas invadam essas células. Quando a cápsula é colocada em contato com a célula contaminada com o parasita, ela é absorvida e se degrada, liberando zinco-porfirinas em alta concentração, o que permite que as zinco-porfirinas invadam a célula, intoxicando e combatendo o Plasmodium. "Essa nova abordagem, idealizada pela Profa. Célia, permitiu aumentar a concentração das metaloporfirinas em até 80%", explica Guido. A publicação que descreve o impacto da nanoencapsulação de metaloporfirinas no desenvolvimento do Plasmodium falciparum tem recebido grande atenção da comunidade científica mundial. De acordo com o relatório de acesso da Nanomedicine: Nanotechnology, Biologyand Medicine, o artigo foi acessado, aproximadamente, 450 vezes desde sua publicação em fevereiro de 2015. http://www.nanomedjournal.com/article/S1549-9634(14)00550-4/abstract. 

A próxima etapa desse trabalho será tentar tornar o processo de nanoencapsulamento das zinco-porfirinas mais barato, uma vez que o método é de alto custo e a maior parte dos pacientes acometidos pela malária vive em regiões com elevado índice de pobreza. No entanto, Guido explica que a transformação desse processo em um medicamento, bem como sua comercialização, deverá demorar cerca de quinze anos, talvez, vinte. Contudo, cada etapa do trabalho realizado pelos pesquisadores uspianos têm demonstrado significantes avanços, o que tem acarretado satisfação e entusiasmo na continuação dos objetivos propostos, que são caracterizados pela luta constante contra essa e outras doenças tropicais. 

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