p A descoberta dos antibióticos foi um grande avanço na medicina, que ajudou a salvar inúmeras vidas. Infelizmente, seu uso generalizado levou à rápida evolução de cepas bacterianas altamente resistentes, que ameaçam levar a humanidade de volta à estaca zero na luta contra as doenças infecciosas. Mesmo que os pesquisadores estejam buscando novos conceitos de design para drogas antibacterianas, o desenvolvimento geral de novos agentes está atualmente em declínio. p Para resolver este problema sério, cientistas da Universidade de Ciência de Tóquio, Japão, estão explorando uma nova abordagem para aumentar a atividade antibacteriana in vivo do peróxido de hidrogênio (H ₂ O ₂ ), um desinfetante comumente usado. Em um estudo recente publicado em Comunicações Macromoleculares Rápidas , uma equipe liderada pelo professor assistente Shigehito Osawa e o professor Hidenori Otsuka relatou seu sucesso no aprimoramento de H ₂ O ₂ atividade usando polímeros contendo cobre cuidadosamente adaptados.

p Para entender sua abordagem, ajuda saber como H ₂ O ₂ age contra bactérias em primeiro lugar, e o papel que o cobre desempenha. H ₂ O ₂ pode ser decomposto em um radical hidroxila (OH) e um ânion hidróxido (OH−), o primeiro dos quais é altamente tóxico para as bactérias, pois destrói prontamente certas biomoléculas. Cobre em seu primeiro estado de oxidação, Cu (I), pode catalisar a divisão de H ₂ O ₂ em um radical hidroxila e um ânion hidróxido, transformando-se em Cu (II) no processo por meio da oxidação. Curiosamente, H ₂ O ₂ também pode catalisar a redução de Cu (II) para Cu (I), mas apenas se essa reação for facilitada de alguma forma. Uma maneira de conseguir isso é fazer com que os complexos contendo Cu (II) fiquem próximos o suficiente.

p Contudo, ao usar complexos contendo Cu (II) dissolvidos em uma solução, a única maneira de eles se aproximarem é acidentalmente esbarrando um no outro, que requer uma concentração excessivamente alta de cobre. A equipe encontrou uma solução alternativa para esse problema, inspirando-se na química celular, como o Dr. Osawa explica:"Em organismos vivos, o cobre forma complexos com proteínas para catalisar reações redox com eficiência. Por exemplo, a tirosinase tem dois sítios complexos de cobre próximos um do outro, o que facilita a formação de intermediários de reação entre espécies de oxigênio e complexos de cobre. Pensamos que poderíamos alavancar esse tipo de mecanismo em polímeros produzidos artificialmente com complexos de cobre, mesmo se disperso em uma solução. "

p Com esta ideia, os pesquisadores desenvolveram uma longa cadeia de polímero com dipicolilamina (DPA) como complexos contendo cobre. Esses complexos DPA-cobre foram anexados ao longo backbone do polímero como "grupos pendentes". Quando esses polímeros são dispersos em uma solução, os átomos de Cu (II) nos grupos pendentes são mantidos em estreita proximidade e densidades localmente altas, aumentando muito as chances de que dois deles estejam próximos o suficiente para serem reduzidos a Cu (I) por H ₂ O ₂ . Por meio de vários experimentos, os cientistas demonstraram que o uso desses polímeros personalizados resultou em maior atividade catalítica para a divisão de H ₂ O ₂ , resultando em mais OH, mesmo para concentrações mais baixas de cobre. Outros testes usando culturas de Escherichia coli mostraram que esses polímeros aumentaram muito o potencial antibacteriano de H ₂ O ₂ .

p Embora os resultados deste estudo abram uma nova avenida de design para drogas antimicrobianas, também pode haver aplicações úteis na indústria de alimentos. "Como o cobre é um nutriente essencial para os organismos vivos, o agente antibacteriano desenvolvido neste estudo é uma promessa como um conservante de alimentos eficiente, o que pode contribuir para aumentar a variedade de alimentos que podem ser preservados por longos períodos de prateleira, "destaca o Dr. Osawa. Esperemos que esta nova estratégia torne mais fácil para nós mantermos as ameaças microscópicas afastadas.