Uma magnífica anêmona do mar cavalgando a corrente em Madivaru Manta Point. Crédito:Neville Wootton
As anêmonas do mar Heteractis magnifica contêm peptídeos neuroprotetores que retardam o processo de inflamação e a deterioração dos neurônios no desenvolvimento do Alzheimer. Atualmente não há tratamento contra esta doença.
O peptídeo do tipo Kunitz HMIQ3c1 foi sintetizado por cientistas em um sistema bacteriano (Escherichia coli) e é um análogo recombinante do peptídeo contido nos tentáculos das anêmonas tropicais Heteractis magnifica - habitantes de sedimentos marinhos da classe Anthozoa. As anêmonas do mar foram coletadas perto das Seychelles durante uma expedição científica marinha no navio científico e de pesquisa Akademik Oparin. Estudos genéticos revelaram um novo grupo de peptídeos do tipo Kunitz na anêmona do mar. Usando a estrutura do gene que codifica um desses peptídeos, uma equipe científica sintetizou o análogo artificial desse peptídeo no laboratório de G.A. Belyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry.
O peptídeo sintetizado pertence ao novo grupo de peptídeos IQ que recebeu o nome de dois primeiros resíduos de aminoácidos - isoleucina (I) e glutamina (Q). A substância tem propriedades neuroprotetoras. Portanto, HMIQ3c1 inibe o desenvolvimento de inflamação, incluindo aquele que se encaixa no modelo de Alzheimer. Pacientes com doença de Alzheimer estão sujeitos a vários distúrbios neurológicos, incluindo desorientação e perda de memória. O peptídeo foi testado em laboratório em células de neuroblastoma de camundongo. Reduziu os níveis de formas ativas de oxigênio que causam danos às células. Essas formas geralmente aparecem depois que uma célula é influenciada pela neurotoxina 6-hidroxidopamina, causando a morte de neurônios. O mesmo mecanismo é observado em células humanas.
"Embora o processo de inflamação seja uma reação normal de um corpo a qualquer lesão, infecção, ou outra influência externa, inflamação crônica pode causar muitos distúrbios graves - não apenas o Alzheimer, mas também a doença de Parkinson, artrite, pancreatite, Câncer, e outras doenças. Proteases são fermentos que destroem proteínas. Eles desempenham um papel importante no processo de inflamação, e estão, portanto, entre os alvos mais desejados para novos medicamentos anti-inflamatórios, "explica Elena Leychenko, pesquisador associado sênior do PIBOC (Departamento do Extremo Oriente da Academia Russa de Ciências), professor assistente, e professor da cadeira de química bioorgânica e biotecnologia da Escola de Ciências Naturais, FEFU.
A busca por compostos químicos para prevenir a morte de neurônios é uma tarefa importante para a ciência e a medicina. Os inibidores da protease foram encontrados nos corpos de muitos invertebrados e mamíferos marinhos. Os inibidores do tipo Kunitz são de grande interesse para os cientistas, pois não só são capazes de bloquear os fermentos destrutivos, mas também de reagir com vários receptores e canais iônicos. Isso torna os inibidores do tipo Kunitz polifuncionais. Eles podem influenciar vários alvos terapêuticos ao mesmo tempo e resolver diferentes tarefas simultaneamente, dependendo das circunstâncias.
As anêmonas do mar são uma fonte rica desses inibidores. Em seu trabalho anterior, os cientistas da FEFU-PIBOC descobriram inibidores de protease em Heteractis crispa. Os peptídeos encontrados em H. crispa, bem como os peptídeos recentemente descobertos de H. magnifica formam bibliotecas combinatórias e possuem considerável potencial farmacológico. Os peptídeos dessas bibliotecas têm estruturas semelhantes e, como uma regra, uma função principal. Ao mesmo tempo, compostos químicos de uma biblioteca podem adquirir novas funções ou alterar (aumentar ou diminuir) sua função principal devido a pequenas diferenças estruturais.
"As anêmonas do mar contêm uma ampla gama de substâncias biológicas com propriedades não apenas neuroprotetoras, mas também anticancerígenas, "diz Elena Leychenko." No entanto, As propriedades protetoras dessas substâncias e as combinações nas quais funcionariam adequadamente requerem estudos adicionais. A fabricação de medicamentos de nova geração só pode ser iniciada após a conclusão de todas as etapas do teste, incluindo os pré e clínicos. E isso requer um amplo financiamento. Se os fundos forem encontrados, o processo ainda demoraria de 3 a 5 anos ”.
Os peptídeos são compostos químicos que consistem em aminoácidos com alta atividade fisiológica, permitindo-lhes regular vários processos biológicos. Os peptídeos são geralmente divididos em vários grupos por suas propriedades bioregulatórias. Contudo, esta divisão é bastante arbitrária, pois muitos peptídeos são polifuncionais, ou seja, sua atividade não se limita a um alvo.