Nova molécula encontrada em folhas de castanha desarma bactérias estafilocócicas perigosas

Os cientistas isolaram uma molécula, extraída das folhas da castanheira europeia, com o poder de neutralizar bactérias de Staphylococcus perigosas e resistentes a medicamentos. Frontiers in Farmacologia publicou a descoberta, liderada por cientistas da Universidade em Emory.

Os pesquisadores apelidaram a molécula de Castaneroxy A, em homenagem ao gênero da castanha europeia, Castanea. O uso de folhas de castanha em remédios populares tradicionais na Itália rural inspirou a pesquisa.

“Conseguimos isolar essa molécula, que ocorre apenas em quantidades muito pequenas nas folhas de castanha”, diz Cassandra Quave, autora sênior do artigo e professora associada do Centro de Estudos da Saúde Humana de Emory e do Departamento de Dermatologia da Faculdade de Medicina. “Também mostramos como ele desarma o Staphylococcus aureus resistente à Meticilina, eliminando a capacidade da bactéria de produzir toxinas.”

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) causa infecções difíceis de tratar devido à sua resistência a antibióticos. É uma das mais graves preocupações de doenças infecciosas em todo o mundo, rotulada como uma “grave ameaça” pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Só nos Estados Unidos, cerca de 3 milhões de infecções resistentes a antibióticos ocorrem nos EUA a cada ano, matando mais de 35.000 pessoas.

Os antibióticos funcionam matando bactérias Staphylococcus, o que pode levar a uma maior resistência entre as poucas bactérias que sobrevivem, gerando “super insetos”. O laboratório Quave identificou compostos da pimentão brasileira, além da castanheira europeia, que simplesmente neutralizam os efeitos nocivos do MRSA, permitindo que células e tecidos se curem naturalmente de uma infecção sem aumentar a resistência.

“Estamos tentando preencher o oleoduto para a descoberta de medicamentos antimicrobianos com compostos que funcionam de forma diferente dos antibióticos tradicionais”, diz Quave. “Precisamos urgentemente dessas novas estratégias.” Ela observa que as infecções antimicrobianas matam cerca de 700.000 globalmente a cada ano, e esse número deve crescer exponencialmente se novos métodos de tratamento não forem encontrados.

O primeiro autor do artigo Frontiers in Pharmacology é Akram Salam, que fez a pesquisa como doutor no laboratório Quave através do Programa de Pós-Graduação em Sistemas Moleculares e Farmacologia da Emory.

Quave é um etnobotânico médico, pesquisando remédios vegetais tradicionais para encontrar pistas promissoras para novas drogas. Embora muitas drogas importantes sejam à base de plantas, desde aspirina (a casca do salgueiro) até Taxol (a casca da árvore do Pacífico),Quave é um dos poucos etnobotânicos com foco na resistência a antibióticos.

A história por trás do artigo atual começou há mais de uma década, quando Quave e seus colegas pesquisaram relatórios escritos e realizaram centenas de entrevistas de campo entre pessoas no sul da Itália rural. Isso os apontou para a árvore de castanha europeia, ou doce, nativa do sul da Europa e Ásia menor. “Na medicina tradicional italiana, uma compressão das folhas cozidas é aplicada na pele para tratar queimaduras, erupções cutâneas e feridas infectadas”, diz Quave.

Quave levou espécimes de volta ao laboratório para análise. Em 2015, seu laboratório publicou a constatação de que um extrato das folhas desarma até mesmo as cepas hipervirulentas de MRSA capazes de causar infecções graves em atletas saudáveis. Os experimentos também mostraram que o extrato não perturbou bactérias normais e saudáveis nas células da pele.

Finalmente, os pesquisadores demonstraram como o extrato funciona, inibindo a capacidade das bactérias MRSA de se comunicarem entre si, um processo conhecido como sensoriamento de quórum. O MRSA usa este sistema de sinalização de sensoriamento para fazer toxinas e aumentar sua virulência.

Para o artigo atual, os pesquisadores queriam isolar esses ingredientes ativos do extrato da planta. O processo é minucioso quando feito manualmente, porque extratos de plantas normalmente contêm centenas de produtos químicos diferentes. Cada produto químico deve ser separado e testado para eficácia. Coletores de frações em larga escala, acoplados a sistemas cromatográficos líquidos de alto desempenho, automatizam esse processo de separação, mas podem custar dezenas de milhares de dólares e não tinham todas as características que o laboratório Quave precisava.

Marco Caputo, especialista em pesquisa no laboratório, resolveu o problema. Usando um dispositivo de software de um brinquedo infantil, o criador do robô LEGO MINDSTORMS, alguns tijolos LEGO e alguns componentes de uma loja de hardware, a Caputo construiu um separador líquido automatizado personalizado às necessidades do laboratório por US$ 500. Os membros do laboratório apelidaram a invenção de Lego MINDSTORMS Fraction Collector. Eles publicaram instruções de como construí-lo em uma revista para que outros pesquisadores possam explorar a tecnologia simples, mas eficaz.

O laboratório Quave primeiro separou um grupo de moléculas do extrato vegetal, triterpenocicloartano, e mostrou pela primeira vez que este grupo bloqueia ativamente a virulência do MRSA. Os pesquisadores então mergulharam mais fundo, separando a molécula mais ativa desse grupo, agora conhecida como Castaneroxy A.

“Nosso equipamento caseiro realmente ajudou a acelerar o ritmo de nossa descoberta”, diz Quave. “Conseguimos isolar essa molécula e derivar cristais puros dela, mesmo que ela só compõe apenas 0,0019% das folhas de castanha.”

Testes na pele de camundongos infectados com MRSA, realizados no laboratório do coautor Alexander Horswill da Universidade do Colorado, confirmaram a eficácia da molécula em desligar a virulência do MRSA, permitindo que a pele se cure mais rapidamente.

O coautor John Bacsa, diretor do Centro de Cristalografia de Raios-X do Departamento de Emory de Química, caracterizou a forma cristalina da Castaneroxy A. Compreender a configuração tridimensional do cristal é importante para estudos futuros para refinar e otimizar a molécula como um potencial terapêutico.

“Estamos lançando as bases para novas estratégias para combater infecções bacterianas no nível clínico”, diz Quave. “Em vez de estarmos excessivamente preocupados em tratar o patógeno, estamos focando em maneiras de tratar melhor o paciente. Nosso objetivo não é matar os micróbios, mas encontrar maneiras de enfraquecê-los para que o sistema imunológico ou antibióticos sejam mais capazes de eliminar uma infecção.”

Fonte PHYS ORG