O uso descontrolado de antibi�ticos tem gerado um grande problema para a �rea m�dica. Quando utilizados desnecessariamente e sem indica��o de um especialista, esses rem�dios perdem a efic�cia e impulsionam o surgimento das superbact�rias, que podem provocar a morte dos pacientes. Para contornar essa situa��o, pesquisadores suecos desenvolveram um gel capaz de executar a mesma tarefa que essas drogas nas les�es de pele.

A nova tecnologia � feita de uma mistura de materiais qu�micos inteligentes, que, por meio de pequenas rea��es moleculares, consegue atacar os micro-organismos mal�ficos, al�m de impulsionar o sistema de defesa natural do corpo. O trabalho foi apresentado na �ltima edi��o da revista da Sociedade Americana de Qu�mica.

Para criar um substituto � altura para os antibi�ticos, os pesquisadores precisavam de um material que pudesse ser aplicado na pele sem riscos de rejei��o. Escolheram os hidrog�is, que n�o geram rea��es adversas no organismo, s�o 100% biodegrad�veis e n�o t�xicos. “Os hidrog�is s�o excelentes para curativos por causa de suas propriedades t�cteis mais macias, adesivas e flex�veis. Eles tamb�m  mant�m o ambiente �mido, algo ben�fico para a cicatriza��o de feridas”, justificou Michael Malkoch, pesquisador do Instituto Karolinska, na Su�cia, e principal autor do estudo cient�fico.

Para fazer com que o material se tornasse antibacteriano, os pesquisadores incorporaram � mistura de hidrog�is duas macromol�culas dendr�ticas (polietilenoglicol e �cido propi�nico). Segundo os especialistas, esses elementos qu�micos foram usados por apresentar estruturas em forma de ramos, que carregam em suas pontas cargas el�tricas cati�nicas (positivas). “Eles se assemelham a macieiras lindamente podadas”, comparou Malkoch.

 

 

INTERA��O  Ao entrar em contato com os agentes infecciosos, os c�tions interagem com a parte externa das bact�rias (membranas celulares), que tamb�m possuem uma carga el�trica, s� que negativa (�nions), causando, assim, uma rea��o que “desmonta” os agentes nocivos. “Quando eles se encontram, temos uma intera��o que n�o termina bem para as bact�rias”, detalhou o autor do estudo.

Para testar o material, os pesquisadores usaram o novo gel em uma s�rie de bact�rias, e observaram resultados extremamente positivos. “Realizamos an�lises com v�rios agentes infecciosos clinicamente relevantes, incluindo Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus . Nosso hidrogel se mostrou 100% eficaz em matar a primeira e quase t�o eficiente em exterminar a segunda”, frisaram os autores no artigo.

Os pesquisadores tamb�m observaram nos testes laboratoriais que a nova tecnologia induziu a express�o de pept�deos antimicrobianos, mol�culas presentes naturalmente nas c�lulas da pele huma- na. “Esses pept�deos s�o chamados de antibi�ticos end�genos, pois nos ajudam a combater bact�rias e eliminar a infec��o”, explicou Annelie Brauner, tamb�m pesquisadora do Instituto Karolinska e co- autora do estudo. “Ao contr�rio dos antibi�ticos tradicionais, aos quais as bact�rias podem desenvolver resist�ncia rapidamente, com os pept�deos antimicrobianos esse � um efeito raro”, acrescentou.

NOVOS TESTES A equipe do Instituto Karolinska reconhece que o hidrogel precisa passar por mais testes para ser usado como um substituto aos antibi�ticos. Apesar disso, destacam, desde j�, que o m�todo de produ��o do novo material � simples e barato, o que pode facilitar uma futura comercializa��o da nova tecnologia. “O gel � uma excelente contribui��o na luta contra bact�rias multirresistentes, especialmente nos tempos atuais, j� que estamos ficando sem antibi�ticos dispon�veis”, frisou Annelie Brauner, coautora do estudo.

Leticia Caramori Cefali, coordenadora do curso de Farm�cia da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em S�o Paulo, assinalou que o uso de hidrog�is na �rea farmacol�gica tem sido algo constante devido justamente �s qualidades do material exploradas pelos criadores do hidrogel. “� um tipo de produto f�cil de ser desenvolvido em laborat�rio. Muitos deles podem ter at� uma origem natural. A sua maior vantagem � que ele n�o causa alergias e irrita��es � pele, por isso muitas pesquisas t�m usado hidrog�is como mat�ria-prima”, observou.

A especialista lembrou que uma das bact�rias testadas pela equipe sueca, a Staphylococcus aureus, desenvolve-se mais na pele. “� algo ideal para o produto desenvolvido por esses cientistas, que foi projetado para ser usado de forma t�pica, assim como as pomadas”, disse. 

Ressaltou, ainda, a metodologia seguida pela equipe do Instituto Karolinska, que obteve sucesso ao desenvolver um processo qu�mico que copia a a��o dos antibi�ticos.

“� poss�vel usar drogas na confec��o dos hidrog�is, mas os pesquisadores suecos preferiram criar uma f�rmula em que apenas a intera��o de cargas positivas e negativas fosse o suficiente para combater as bact�rias”, destacou. “Isso � algo que reflete uma necessidade da �rea. A ind�stria tem visto que � importante ter op��es para evitar que essa crise dos antibi�ticos se agrave ainda mais.”

Para ela, embora ainda esteja no in�cio, o estudo � promissor. “Essa n�o � uma op��o que resolver� toda a crise, at� porque esse novo gel poder� ser usado apenas na pele, por�m � mais uma alternativa que contribuir� para manter sob controle o uso descontrolado de antibi�ticos”, refor�ou.

 

“Esse gel seria uma �tima op��o de tratamento de feridas que apresentam risco de contamina��o por bact�rias, o que hoje � algo de extrema valia no meio hospitalar. Pacientes internados, principalmente de longa data, correm o risco de desenvolver esse tipo de problema. Gra�as � a��o desse produto, poderemos evitar um risco de contamina��o, que � algo que nos preocupa bastante durante o tratamento m�dico, e sem precisar usar os antibi�ticos, que apresentam um custo caro. Portanto, essa descoberta, apesar de ainda experimental, mostra-se promissora no �mbito do custo/efetividade financeira e de bem-estar ao paciente. Op��es como essas ser�o extremamente bem-vindas.”

 

 

Duas enzimas envolvidas na produ��o de gentamicinas pela bact�ria de solo Micromonospora echinospora, respons�veis por tornar esse antibi�tico menos suscet�vel � resist�ncia das bact�rias, tiveram sua estrutura e fun��o determinadas por pesquisadores do Instituto de Ci�ncias Biom�dicas da Universidade de S�o Paulo (ICB-USP). O conhecimento pode servir de base para modificar outros antibi�ticos da mesma classe, os aminoglicos�deos, tornando-os capazes de contornar a resist�ncia desenvolvida pelas bact�rias e diminuindo a sua toxicidade, o que permitiria uso mais abrangente desses f�rmacos.

O trabalho, financiado pela Fapesp, parte da tese de doutorado de Priscila dos Santos Bury, foi publicado na revista cient�fica ACS Catalysis.

Segundo os pesquisadores, a gentamicina � comumente usada na forma de cremes e pomadas para tratamento de infec��es t�picas, mas n�o costuma ser aplicada para tratar infec��es internas por ser t�xica para o ouvido e para os rins. � considerada um antibi�tico injet�vel de �ltimo recurso, para casos de infec��es muito resistentes.

"Os aminoglicos�deos foram descobertos na d�cada de 1950 e tratam diversas infec��es bacterianas s�rias, como a tuberculose. Por serem mol�culas mais antigas e j� terem sido amplamente utilizadas, as bact�rias j� adquiriram resist�ncia a muitas delas”, explica o professor Marcio Vin�cius Bertacine Dias, coordenador do estudo e respons�vel pelo Laborat�rio de Biologia Estrutural Aplicada do ICB.

Feita em colabora��o com cientistas da Universidade de Wuhan, na China, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, a pesquisa focou em identificar quais eram as enzimas que realizam as �ltimas modifica��es na bioss�ntese das gentamicinas, tornando-as capazes de driblar a resist�ncia das bact�rias e manter a sua efic�cia – caracter�stica que � �nica dentro de sua classe. 

O estudo identificou a estrutura e fun��o das enzimas GenB3 e GenB4, que s�o similares, mas catalisam rea��es totalmente diferentes, algo raro dentro da bioqu�mica.

A partir dessa descoberta, � poss�vel pensar em duas estrat�gias para aprimorar os antibi�ticos futuramente: atrav�s da biocat�lise, utilizando as enzimas para tentar modificar os compostos j� existentes in vitro, ou da biologia sint�tica, introduzindo os genes respons�veis pela express�o dessas enzimas em outros micro-organismos, como bact�rias e leveduras, para produzir novas estruturas de anti- microbianos. “J� existe uma tend�ncia na ind�stria farmac�utica para tentar modificar antibi�ticos por biocat�lise ou biologia sint�tica e torn�-los menos sens�veis � resist�ncia. Com esses estudos, ser� poss�vel selecionar as caracter�sticas boas de cada mol�cula e produzir uma mol�cula que seja menos t�xica e mais eficaz.”

A necessidade de desenvolver novos antibi�ticos ou adaptar os f�rmacos atuais � cada vez mais urgente, j� que as bact�rias evoluem � velocidade maior que a da ci�ncia. “As bact�rias criam resist�ncia aos antibi�ticos em um per�odo de dois a tr�s anos, enquanto a produ��o de novas mol�culas pode durar at� 20 anos. � preciso investimento para acelerar estudos como os nossos e desenvolver f�rmacos mais eficazes, sen�o os antibi�ticos podem se tornar obsoletos. E assim voltar�amos a ter mortes por infec��es que hoje s�o facilmente tratadas”, ressalta o pesquisador.