{"id":59136,"date":"2017-02-03T10:00:51","date_gmt":"2017-02-03T13:00:51","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=59136"},"modified":"2017-02-03T08:56:06","modified_gmt":"2017-02-03T11:56:06","slug":"enzima-ajuda-bacterias-a-se-defenderem-de-oxidantes-gerados-pelo-sistema-imune","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/enzima-ajuda-bacterias-a-se-defenderem-de-oxidantes-gerados-pelo-sistema-imune\/","title":{"rendered":"Enzima ajuda bact\u00e9rias a se defenderem de oxidantes gerados pelo sistema imune"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Uma pesquisa apoiada pela FAPESP<\/b><\/a> e conduzida na Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) em colabora\u00e7\u00e3o com outras institui\u00e7\u00f5es de pesquisa nacionais e internacionais, revelou novos aspectos relacionados ao mecanismo de a\u00e7\u00e3o da enzima Ohr (prote\u00edna de resist\u00eancia a hidroper\u00f3xidos org\u00e2nicos, na sigla em ingl\u00eas), que confere a diversas esp\u00e9cies de bact\u00e9rias a capacidade de neutralizar subst\u00e2ncias oxidantes liberadas pelo sistema de defesa do organismo hospedeiro \u2013 seja ele planta ou animal.<\/p>\n

Os resultados foram divulgados<\/b><\/a> recentemente na revista Proceedings of the National Academy of Sciences<\/i> (PNAS). Segundo os autores, o conhecimento pode possibilitar novas abordagens terap\u00eauticas.<\/p>\n

\u201cN\u00e3o h\u00e1 em plantas ou em animais nenhuma prote\u00edna conhecida com estrutura semelhante \u00e0 da Ohr. Isso sugere que \u00e9 poss\u00edvel inibir essa enzima na bact\u00e9ria sem causar grandes preju\u00edzos ao organismo infectado e, por isso, ela se torna um alvo interessante para o desenvolvimento de f\u00e1rmacos\u201d, afirmou o professor do Instituto de Bioci\u00eancias (IB-USP) Luis Eduardo Soares Netto, coordenador do estudo.<\/p>\n

O pesquisador ressaltou, no entanto, que ainda faltam dados que relacionem a presen\u00e7a da Ohr com a virul\u00eancia dos pat\u00f3genos.<\/p>\n

Diversos experimentos foram feitos pela equipe de Netto para entender como a Ohr participa da defesa antioxidante de bact\u00e9rias, muitas delas patog\u00eanicas. Parte da investiga\u00e7\u00e3o foi conduzida durante o mestrado<\/b><\/a> de Thiago Alegria, o doutorado<\/b><\/a> de Jos\u00e9 Renato Cussiol e o p\u00f3s-doutorado <\/b><\/a>de Diogo Meireles \u2013 todos bolsistas da FAPESP. Os projetos est\u00e3o vinculados ao Centro de Pesquisa em Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma<\/b><\/a>), um dos Centros de Pesquisa, Inova\u00e7\u00e3o e Difus\u00e3o (CEPIDs<\/b><\/a>) apoiados pela Funda\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u201cQuando come\u00e7amos a pesquisa, j\u00e1 sab\u00edamos que a Ohr tinha fun\u00e7\u00e3o antioxidante, mas n\u00e3o eram conhecidos os substratos fisiol\u00f3gicos dessa enzima. N\u00f3s mostramos neste estudo que ela neutraliza preferencialmente per\u00f3xidos \u2013 particularmente os hidroper\u00f3xidos de \u00e1cidos graxos de cadeia longa \u2013 e o peroxinitrito\u201d, contou Netto.<\/p>\n

Para chegar a essa conclus\u00e3o, os pesquisadores fizeram inicialmente os chamados testes de ancoragem molecular (docking<\/i>). Por simula\u00e7\u00e3o computacional foi poss\u00edvel ver o encaixe dos poss\u00edveis substratos ao s\u00edtio ativo da enzima. Essas an\u00e1lises mostraram grande complementariedade estrutural entre a Ohr e diferentes tipos de hidroper\u00f3xidos de \u00e1cidos graxos, como os derivados do \u00e1cido araquid\u00f4nico e do \u00e1cido linoleico, subst\u00e2ncias que atuam como mediadores de processos inflamat\u00f3rios em mam\u00edferos e em plantas, respectivamente.<\/p>\n

Para validar esse primeiro achado, foram feitos ensaios bioqu\u00edmicos in vitro<\/i> com a prote\u00edna Ohr produzida pela Xylella fastidiosa<\/i> \u2013 bact\u00e9ria causadora da doen\u00e7a clorose variegada dos citros (CVC) ou \u201camarelinho\u201d, que ataca os citros. Conforme explicou Netto, o trabalho \u00e9 um desdobramento do projeto <\/b><\/a>realizado nos anos 1990, com apoio da FAPESP, para sequenciar o genoma da X. fastidiosa<\/i>.<\/p>\n

Nos testes in vitro<\/i>, os cientistas incubaram a Ohr purificada com diversos tipos de hidroper\u00f3xidos. O objetivo foi medir o tempo necess\u00e1rio para a enzima transformar cada um desses oxidantes em subst\u00e2ncias menos t\u00f3xicas.<\/p>\n

\u201cObservamos, por exemplo, que ela consegue neutralizar o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio [\u00e1gua oxigenada], mas o processo \u00e9 100 mil vezes mais lento do que no caso do hidroper\u00f3xido de \u00e1cido araquid\u00f4nico\u201d, contou Netto.<\/p>\n

Segundo o pesquisador, a rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica ocorreu na escala de milissegundos quando a enzima foi incubada com os hidroper\u00f3xidos de \u00e1cidos graxos. J\u00e1 com outros tipos de hidroper\u00f3xidos o processo ocorreu na escala de minutos.<\/p>\n

Uma surpresa para o grupo nessa etapa foi observar que, em contato com o peroxinitrito, a enzima agia com a mesma efici\u00eancia observada com os hidroper\u00f3xidos de \u00e1cido araquid\u00f4nico e o \u00e1cido linoleico \u2013 algo n\u00e3o previsto nas simula\u00e7\u00f5es computacionais.<\/p>\n

\u201cO peroxinitrito \u00e9 um produto formado por dois outros radicais: o super\u00f3xido e o \u00f3xido n\u00edtrico. \u00c9 liberado tanto por plantas quanto mam\u00edferos em resposta \u00e0 infec\u00e7\u00e3o por pat\u00f3genos\u201d, explicou o pesquisador.<\/p>\n

Inibi\u00e7\u00e3o do crescimento<\/b><\/p>\n

O passo seguinte foi a realiza\u00e7\u00e3o de ensaios microbiol\u00f3gicos e, para isso, o grupo do IB-USP usou linhagens de bact\u00e9rias da esp\u00e9cie Pseudomonas aeruginosa<\/i>, que em humanos costuma causar infec\u00e7\u00f5es oportunistas, por exemplo, no sistema respirat\u00f3rio.<\/p>\n

\u201cComparamos um grupo de bact\u00e9rias mutantes, que tiveram o gene da Ohr deletado, com bact\u00e9rias selvagens [capazes de produzir a enzima]. Os dois grupos foram colocados em diferentes concentra\u00e7\u00f5es de hidroper\u00f3xidos para testar sua resist\u00eancia\u201d, contou Netto.<\/p>\n

Enquanto as bact\u00e9rias selvagens conseguiam crescer mesmo em altas concentra\u00e7\u00f5es de hidroper\u00f3xidos, as linhagens mutantes paravam de se multiplicar mesmo nas doses mais baixas. Por\u00e9m, quando o gene da Ohr foi inserido novamente na linhagem mutante, essas bact\u00e9rias voltaram a mostrar resist\u00eancia aos oxidantes em n\u00edvel compar\u00e1vel ao das c\u00e9lulas selvagens.<\/p>\n

Conforme explicou Netto, ao longo do processo evolutivo, as bact\u00e9rias desenvolveram um grande repert\u00f3rio de prote\u00ednas antioxidantes para lidar com as defesas dos organismos hospedeiros \u2013 entre elas destacam-se as enzimas peroxirredoxinas e catalases.<\/p>\n

Os testes feitos na USP mostraram que outras bact\u00e9rias mutantes, com a dele\u00e7\u00e3o dessas outras enzimas antioxidantes, n\u00e3o apresentaram a mesma sensibilidade aos hidroper\u00f3xidos de \u00e1cidos graxos e ao peroxinitrito que a observada na linhagem mutante sem Ohr. Na avalia\u00e7\u00e3o de Netto, esse dado sugere que a Ohr tem papel central na defesa antioxidante bacteriana.<\/p>\n

Peroxirredoxina<\/b><\/p>\n

Em outro trabalho, publicado<\/b><\/a> na revista Scientific Reports<\/i>, o grupo de Netto em colabora\u00e7\u00e3o com o grupo do professor Marcos Antonio de Oliveira, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus Experimental do Litoral Paulista, estudou outra enzima antioxidante: a peroxirredoxina.<\/p>\n

Essas prote\u00ednas s\u00e3o capazes de neutralizar muito rapidamente o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio. Por serem muito abundantes e reativas, disse Netto, s\u00e3o consideradas os sensores celulares de per\u00f3xido de hidrog\u00eanio.<\/p>\n

\u201cNos \u00faltimos anos, o per\u00f3xido de hidrog\u00eanio tem deixado de ser visto apenas como um vil\u00e3o, que serve para oxidar prote\u00ednas, DNA e causar dano celular. Estudos recentes t\u00eam mostrado que ele tamb\u00e9m atua como agente sinalizador e, para isso, precisa haver intera\u00e7\u00e3o com peroxirredoxinas\u201d, contou o pesquisador.<\/p>\n

Como explicou Netto, alguns tipos de c\u00e2ncer e de doen\u00e7as neurodegenerativas podem estar ligados a falhas nessa sinaliza\u00e7\u00e3o mediada pelo per\u00f3xido de hidrog\u00eanio. \u201cAs peroxirredoxinas, ao modular o n\u00edvel de per\u00f3xido nas c\u00e9lulas, atuam indiretamente na manuten\u00e7\u00e3o da homeostase celular redox, cuja desregula\u00e7\u00e3o est\u00e1 envolvida em diversas doen\u00e7as de car\u00e1ter gen\u00e9tico ou infeccioso\u201d, explicou.<\/p>\n

Esse estudo fez parte da tese de doutorado<\/b><\/a> de Carlos Abrunhosa Tairum Junior, na Unesp, com apoio da FAPESP.<\/p>\n

No trabalho publicado na Scientific Reports<\/i>, os pesquisadores mostraram o papel catal\u00edtico-estrutural de amino\u00e1cidos Treonina\/Serina, que s\u00e3o completamente conservados em todas as peroxirredoxinas. \u201cEsses amino\u00e1cidos modulam grandes altera\u00e7\u00f5es estruturais em peroxirredoxinas, com repercuss\u00f5es na atividade catal\u00edtica\u201d, disse Netto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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