Um escorpião nativo do Leste do México pode ter mais do que apenas toxinas em sua picada. Pesquisadores da Universidade de Stanford e do México descobriram que o veneno também contém dois compostos que mudam de cor que podem ajudar a combater infecções bacterianas.

A equipe não apenas isolou os compostos no veneno do escorpião, mas também os sintetizou em laboratório e verificou que as versões feitas em laboratório matavam estafilococos e bactérias resistentes à tuberculose em amostras de tecido e em camundongos.

As evidências, publicado na edição de 10 de junho da revista Proceedings of the National Academy of Sciences , destacam os potenciais tesouros farmacológicos que aguardam descoberta nas toxinas dos escorpiões, cobras, caracóis e outras criaturas venenosas.

"Por volume, o veneno do escorpião é um dos materiais mais preciosos do mundo. Custaria US $ 39 milhões para produzir um galão dele, "disse o autor sênior do estudo, Richard Zare, que liderou o grupo de Stanford. "Se você dependesse apenas de escorpiões para produzi-lo, ninguém poderia pagar, por isso é importante identificar quais são os ingredientes críticos e ser capaz de sintetizá-los. "

Escorpiões ordenhadores

Zare trabalhou com seus colegas no México, incluindo Lourival Possani, um professor de medicina molecular na Universidade Nacional do México, cujos alunos pegaram espécimes do escorpião Diplocentrus melici para estudo.

“A coleta dessa espécie de escorpião é difícil porque durante o inverno e as estações secas, o escorpião está enterrado, "Possani disse." Só podemos encontrá-lo na estação das chuvas. "

Nos últimos 45 anos, Possani tem se concentrado na identificação de compostos com potencial farmacológico no veneno de escorpião. Seu grupo já havia descoberto antibióticos potentes, inseticidas e agentes antimaláricos ocultos no veneno do aracnídeo.

Quando os pesquisadores mexicanos ordenharam o veneno de D. melici - um processo que envolve estimular a cauda com leves pulsos elétricos - eles notaram que o veneno mudou de cor, de claro a acastanhado, quando foi exposto ao ar.

Quando Possani e seu laboratório investigaram esta mudança de cor incomum, eles encontraram dois compostos químicos que acreditavam serem os responsáveis. Um dos compostos ficou vermelho quando exposto ao ar, enquanto o outro ficou azul.

Para saber mais sobre cada composto, Possani estendeu a mão para o grupo de Zare em Stanford, que tem uma reputação de identificar e sintetizar produtos químicos.

Usando apenas uma pequena amostra do veneno, Os pesquisadores de pós-doutorado de Stanford, Shibdas Banerjee e Gnanamani Elumalai, conseguiram descobrir a estrutura molecular dos dois compostos. "Tínhamos apenas 0,5 microlitros do veneno para trabalhar, "disse Zare, quem é Marguerite Blake Wilbur Professora em Ciências Naturais na Escola de Humanidades e Ciências de Stanford. "Isso é dez vezes menos do que a quantidade de sangue que um mosquito suga em uma única porção."

Usando pistas obtidas a partir da execução dos compostos por meio de várias técnicas de análise química, os cientistas de Stanford concluíram que os ingredientes de mudança de cor no veneno eram duas benzoquinonas até então desconhecidas - uma classe de moléculas semelhantes a anéis conhecidas por terem propriedades antimicrobianas.

As benzoquinonas no veneno do escorpião pareciam ser quase idênticas umas às outras. "Os dois compostos estão estruturalmente relacionados, mas enquanto o vermelho tem um átomo de oxigênio em um de seus ramos, o azul tem um átomo de enxofre, "Banerjee disse.

O grupo confirmou as estruturas dos compostos quando, por meio de muitas tentativas e erros, aprenderam a sintetizá-los. "Muitas das reações que você escreve no papel que parecem funcionar não funcionam realmente quando você as tenta no laboratório, então você precisa ser paciente e ter muitas ideias diferentes, "disse o estudante de pós-graduação de Stanford MD-Ph.D. Shyam Sathyamoorthi, que liderou os esforços de síntese.

Potencial de droga

O laboratório de Zare enviou um lote das benzoquinonas recém-sintetizadas para Rogelio Hernández-Pando, patologista do Instituto Nacional de Ciências da Saúde e Nutrição Salvador Zubirán, na Cidade do México, cujo grupo testou os compostos feitos em laboratório quanto à atividade biológica.

O grupo de Hernández-Pando descobriu que a benzoquinona vermelha foi particularmente eficaz em matar as bactérias estafilococos altamente infecciosas, enquanto o azul era letal para cepas normais e multirresistentes de bactérias causadoras de tuberculose.

"Descobrimos que esses compostos matam as bactérias, mas então a pergunta se tornou 'Isso vai te matar, também? '", disse Zare." E a resposta é não:o grupo de Hernández-Pando mostrou que o composto azul mata a bactéria da tuberculose, mas deixa intacto o revestimento dos pulmões dos camundongos. "

Possani disse que as propriedades antimicrobianas dos compostos poderiam não ter sido descobertas se o grupo de Zare não tivesse descoberto como sintetizá-los, permitindo assim que seja produzido em maiores quantidades. "A quantidade de componentes do veneno que podemos obter dos animais é extremamente baixa, "Disse Possani." A síntese dos compostos foi decisiva para o sucesso deste trabalho. "

Os cientistas de Stanford e mexicanos estão planejando novas colaborações para determinar se os compostos de veneno isolados podem ser transformados em drogas e também por que eles estão presentes no veneno em primeiro lugar.

"Esses compostos podem não ser o componente venenoso do veneno, - disse Zare. - Não temos idéia de por que o escorpião fabrica esses compostos. Existem mais mistérios. "