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Equipa de investigadores da Universidade de Coimbra identifica a função de uma enzima existente na bactéria Rubrobacter xylanophilus resistente a altas temperaturas e verifica que esta tem semelhanças com outra que se encontra também no bacilo ou microbactéria que causa a tuberculose humana.
A identificação da enzima transforma-se num importante alvo terapêutico para o combate á tuberculose.
Um resultado de investigação que nascendo do acaso os investigadores não pretendem perdê-lo tendo já em curso o registo da patente.
«Foi por acaso, nós estávamos a estudar uma enzima que acaba por ser muito semelhante a esta num microrganismo que é termófilo, isto é, que cresce a temperaturas muito elevadas e sintetiza um composto, que utiliza talvez para responder à agressão osmótica ou para responder a agressão por temperatura ou até mesmo agressão por secura», afirma Milton Costa, Investigador Coordenador, Bioquímica, Universidade de Coimbra.
Os investigadores verificaram que os genes da enzima da bactéria Rubrobacter xylanophilus são semelhantes ao da microbactéria que causa a tuberculose.
«Portanto achámos que era importante caracterizarmos a função dessa enzima nessa microbactéria. Assim fizemos, amplificámos o gene do DNA da microbactéria da M.Tuberculosis, introduzimos o gene na bactéria que é utilizada normalmente para produzir enzimas em grande quantidade, que é a Escherichia coli e introduzimos o gene nesta Escherichia coli e assim conseguimos obter a proteína recombinante em grande quantidade, para caracterizar as propriedades desta enzima e também suficiente para se poder determinar a estrutura por processos de cristalização», explica Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Com este processo foi descoberto que a enzima desempenha um papel fundamental no crescimento da bactéria.
«Esta enzima é uma enzima cuja função é fazer a cauda, a ponta de um polissacárido e este polissacárido é muito importante nas microbactérias. Este trabalho de identificação da função do polissacárido já foi realizado desde a década de 60 até há pouco tempo atrás e descobriu-se que o polissacárido é muito importante para a síntese de ácidos gordos e para o transporte desses ácidos gordos para a parede da bactéria», refere Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Os investigadores pretendem agora impedir que a enzima execute correctamente a função e desta forma enfraquecer a bactéria.
«Se a bactéria não tiver ácidos gordos no local certo, no momento certo para sintetizar os compostos da parede que se chamam ácidos micólicos, ela não vai conseguir sintetizar uma parede eficiente como ela tem, estas as paredes das microbactérias são coisas muito raras, são umas paredes muito especiais que têm este invólucro à base de ácidos micólicos e outros compostos e que são altamente impermeáveis aos antibióticos normais», adianta Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Encontrar uma molécula que seja um inibidor e introduzi-la dentro da célula é agora, um desafio para os investigadores, e quando alcançado, ter-se-á dado um forte avanço nas terapias complementares às actuais para a tuberculose.
«As enzimas têm um local activo, um sítio que catalisam uma reacção se, se conseguir meter uma molécula artificial diferente dentro desse local activo, a enzima não faz aquilo que deveria fazer, a isso nós podemos chamar um antibiótico se não for tóxico para o ser humano, portanto seria dirigido contra a microbactéria que causa a tuberculose e inibia a acção, a actividade dessa enzima», afirma Milton Costa, Investigador Coordenador, Departamento de Química da Universidade de Coimbra.
Os objectivos estão traçados mas os investigadores têm ainda alguns problemas a resolver.
“Vamos conseguir, inibindo esta enzima, que haja um enfraquecimento da bactéria, mas há outros problemas associados, não é, que, futuramente iremos tentar perceber como é que vamos resolver, que é, como é que nós vamos conseguir, por exemplo, achar um inibidor e conseguir introduzi-lo dentro da célula. Esse é outra das grandes dificuldades que se podem encontrar ao longo deste processo”, explica Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
fonte: tv ciência online
http://www.tvciencia.pt/tvccie/pagcie/tvccie03.asp?codcie=50028
A identificação da enzima transforma-se num importante alvo terapêutico para o combate á tuberculose.
Um resultado de investigação que nascendo do acaso os investigadores não pretendem perdê-lo tendo já em curso o registo da patente.
«Foi por acaso, nós estávamos a estudar uma enzima que acaba por ser muito semelhante a esta num microrganismo que é termófilo, isto é, que cresce a temperaturas muito elevadas e sintetiza um composto, que utiliza talvez para responder à agressão osmótica ou para responder a agressão por temperatura ou até mesmo agressão por secura», afirma Milton Costa, Investigador Coordenador, Bioquímica, Universidade de Coimbra.
Os investigadores verificaram que os genes da enzima da bactéria Rubrobacter xylanophilus são semelhantes ao da microbactéria que causa a tuberculose.
«Portanto achámos que era importante caracterizarmos a função dessa enzima nessa microbactéria. Assim fizemos, amplificámos o gene do DNA da microbactéria da M.Tuberculosis, introduzimos o gene na bactéria que é utilizada normalmente para produzir enzimas em grande quantidade, que é a Escherichia coli e introduzimos o gene nesta Escherichia coli e assim conseguimos obter a proteína recombinante em grande quantidade, para caracterizar as propriedades desta enzima e também suficiente para se poder determinar a estrutura por processos de cristalização», explica Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Com este processo foi descoberto que a enzima desempenha um papel fundamental no crescimento da bactéria.
«Esta enzima é uma enzima cuja função é fazer a cauda, a ponta de um polissacárido e este polissacárido é muito importante nas microbactérias. Este trabalho de identificação da função do polissacárido já foi realizado desde a década de 60 até há pouco tempo atrás e descobriu-se que o polissacárido é muito importante para a síntese de ácidos gordos e para o transporte desses ácidos gordos para a parede da bactéria», refere Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Os investigadores pretendem agora impedir que a enzima execute correctamente a função e desta forma enfraquecer a bactéria.
«Se a bactéria não tiver ácidos gordos no local certo, no momento certo para sintetizar os compostos da parede que se chamam ácidos micólicos, ela não vai conseguir sintetizar uma parede eficiente como ela tem, estas as paredes das microbactérias são coisas muito raras, são umas paredes muito especiais que têm este invólucro à base de ácidos micólicos e outros compostos e que são altamente impermeáveis aos antibióticos normais», adianta Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
Encontrar uma molécula que seja um inibidor e introduzi-la dentro da célula é agora, um desafio para os investigadores, e quando alcançado, ter-se-á dado um forte avanço nas terapias complementares às actuais para a tuberculose.
«As enzimas têm um local activo, um sítio que catalisam uma reacção se, se conseguir meter uma molécula artificial diferente dentro desse local activo, a enzima não faz aquilo que deveria fazer, a isso nós podemos chamar um antibiótico se não for tóxico para o ser humano, portanto seria dirigido contra a microbactéria que causa a tuberculose e inibia a acção, a actividade dessa enzima», afirma Milton Costa, Investigador Coordenador, Departamento de Química da Universidade de Coimbra.
Os objectivos estão traçados mas os investigadores têm ainda alguns problemas a resolver.
“Vamos conseguir, inibindo esta enzima, que haja um enfraquecimento da bactéria, mas há outros problemas associados, não é, que, futuramente iremos tentar perceber como é que vamos resolver, que é, como é que nós vamos conseguir, por exemplo, achar um inibidor e conseguir introduzi-lo dentro da célula. Esse é outra das grandes dificuldades que se podem encontrar ao longo deste processo”, explica Nuno Empadinhas, Investigador do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.
fonte: tv ciência online
http://www.tvciencia.pt/tvccie/pagcie/tvccie03.asp?codcie=50028