Proteína pré-histórica é ressuscitada para agir como antibiótico

Antibiótico pré-histórico

Biólogos ressuscitaram um composto químico usado pelo sistema imunológico de mamíferos que viveram logo após a extinção dos dinossauros.

Seu objetivo é usar esse composto como um antibiótico para destruir bactérias multirresistentes, contra as quais os antibióticos atuais não são mais eficazes.

Como as bactérias atuais nunca foram expostas a esse composto pré-histórico, elas não desenvolveram resistência a ele.

E os primeiros resultados foram animadores.

Sistema imunológico inato

Os cientistas tentam encontrar novas armas contra as bactérias no sistema imunológico inato - aquele que os bebês nascem com ele, não dependendo ainda de sua exposição ao meio ambiente.

Esse sistema de defesa costuma ser o mais forte possível.

É claro que, no caso destas pesquisas, quando se fala de "bebês", estamos falando de filhotes das cobaias usadas pelos cientistas.

O problema é que os animais com sistema imunológico inato mais forte não são parentes próximos do homem.

Com isto, se os compostos antibacterianos forem retirados dos animais e aplicados no homem, eles tendem a ser tóxicos.

Voltando no tempo

Ben Cocks e seus colegas da Universidade La Trobe, na Austrália, não se deram por vencidos.

Segundo ele, os problemas podem ser superados se conseguirmos retornar no tempo, recuperando o projeto básico do sistema imunológico inato, aquele que já estava presente em uma etapa mais longínqua da evolução.

Mas, em vez de uma abordagem similar à do Parque dos Dinossauros, os cientistas apelaram para a engenharia genética, dispensando o uso de qualquer fóssil.

Bolsa da mamãe

O grupo encontrou um sistema de defesa extremamente forte na bolsa dos cangurus (Macropus eugenii).

O pequeno filhote, quase uma larva, nasce com 26 dias de gestação e vai para a bolsa da mãe.

Mas a bolsa da mamãe-canguru está longe de ser um lugar limpo: os cientistas encontraram lá até mesmo as bactérias multirresistentes que infestam muitos hospitais.

E, como nasce tão rapidamente, o filhote de canguru ainda não possui um sistema imunológico adaptativo, devendo contar unicamente com o seu sistema imunológico inato para se defender nesse ambiente pouco higiênico.

Engenharia genética reversa

Depois de muito procurar, Cock e seus colegas encontraram no filhote de canguru um gene que codifica 14 peptídeos conhecidos como catelicidinas - um componente do seu sistema imunológico inato.

A equipe percebeu que os genes em cinco das catelicidinas eram incrivelmente similares, o que aponta, segundo eles, para um ancestral comum. "Nós imaginamos que a forma ancestral deveria ter uma atividade de largo espectro," contou o cientista.

Usando as diferenças entre os cinco peptídeos, os cientistas fizeram uma engenharia genética reversa, voltando no tempo para descobrir a sequência genética do peptídeo original.

Finalmente, eles conseguiram produzir uma versão sintética desse peptídeo original, efetivamente "ressuscitando" um composto já deixado para trás pela evolução.

Antibiótico ressuscitado

Os cientistas calculam que sua versão sintética deve corresponder à defesa usada pelos mamíferos há 59 milhões de anos, quando eles ainda estavam começando a dominar a Terra, depois da extinção dos dinossauros.

"O mais incrível de tudo é que o peptídeo funcionou bem contra uma grande quantidade de patógenos," disse o cientista.

Os testes de laboratório confirmaram que o composto pré-histórico ressuscitado destruiu seis das setes bactérias multirresistentes conhecidas.

O composto mostrou-se de 10 a 30 vezes mais potente do que os antibióticos modernos, como a tetraciclina.

Os cientistas ainda não fizeram testes sobre a toxicidade do novo composto em humanos.

Café diminui incidência de depressão entre mulheres

Cafeína contra a depressão

Médicos da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, concluíram que mulheres que tomam dois ou mais copos de café por dia têm menor risco de terem depressão.

Este efeito não ocorre caso as mulheres tomem o café descafeinado.

Por isso, embora não tenham descoberto o mecanismo exato de atuação do café, os cientistas especulam que a cafeína provavelmente induza alguma alteração na química do cérebro que diminui a ocorrência da depressão.

O estudo "Café, Cafeína, e o Risco de Depressão Entre Mulheres" foi publicado nesta segunda-feira no periódico científico Archives of Internal Medicine.

Risco de depressão

Os pesquisadores acompanharam 50.739 mulheres durante 10 anos. O consumo de café foi aferido no início e no fim do estudo e em duas medições intermediárias.

Nesse período, 2.607 mulheres apresentaram quadros depressivos.

As participantes que tomavam de dois a três copos de café por dia tiveram um risco 15% menor de apresentarem depressão - em comparação com aquelas que tomavam um copo ou menos por semana.

Aquelas que tomavam quatro ou mais copos de café por dia tiveram um risco 20% menor.

Prevenção da depressão

Mas é muito cedo para recomendar que as mulheres devam aumentar seu consumo de café como um preventivo para a depressão.

"Serão necessárias mais pesquisas para confirmar esta descoberta e para determinar se o consumo de café cafeinado pode ajudar na prevenção da depressão," escrevem os pesquisadores.

Um dos riscos é que a cafeína é um estimulante. E pessoas com alterações de humor frequentemente apresentam também problemas de sono, o que seria agravado pela ingestão de doses maiores de cafeína.

Cientistas revertem envelhecimento de células-tronco adultas

Rejuvenescimento de células-tronco

Pesquisadores conseguiram reverter o processo de envelhecimento de células-tronco humano adultas.

São essas células as responsáveis pela recuperação e regeneração dos tecidos danificados no corpo humano, ao longo da vida e durante acidentes.

A descoberta dá esperanças de que seja possível desenvolver tratamentos médicos que possam reparar danos que ocorrem no organismo durante o processo de envelhecimento.

Poder regenerativos

O poder regenerativo dos tecidos e órgãos diminui conforme envelhecemos.

Os cientistas levantam a hipótese de que os organismos vivos apresentam uma queda de vitalidade que é diretamente relacionada com o envelhecimento das suas células-tronco específicas de cada tecido.

Por isso eles tentam compreender os processos que iniciam uma auto-renovação das células-tronco adultas. Se elas puderem ser postas para novamente se dividir e proliferar, isso poderá induzir à regeneração do organismo.

Esta pesquisa é um primeiro passo promissor nesse sentido.

Telômeros

Os cientistas desconfiaram que o processo de envelhecimento das células-tronco adultas é diferente do envelhecimento das células comuns do organismo.

Isso porque as células comuns sofrem um encurtamento contínuo da seção final dos seus cromossomos, os chamados telômeros. Mas as células-tronco adultas não sofrem esse encurtamento dos telômeros.

"Nós descobrimos que a maioria dos danos ao DNA e alterações associadas à cromatina que ocorrem nas células-tronco adultas estão ligadas a uma região do genoma conhecida como retrotranspósons," explica King Jordan, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos.

Os retrotranspósons já foram chamados de DNA-lixo, porque não se sabia para o que eles serviam.

Revertendo o envelhecimento

"Nós demonstramos que somos capazes de reverter o processo de envelhecimento das células-tronco adultas mexendo com a atividade de RNAS não-codificadores de proteínas originados de regiões genômicas até agora consideradas como não-funcionais," explica a Dra. Victoria Lunyak, coautora da pesquisa.

"Suprimindo a acumulação dos transcriptos tóxicos gerados pelos retrotranspósons nós conseguimos reverter o processo de envelhecimento das células-tronco adultas humanas," diz Lunyak.

Os experimentos foram feitos em cultura celular de laboratório.

Agora os cientistas querem descobrir se as células-tronco rejuvenescidas são adequadas para uso clínico na reparação de tecidos.

A GenÉtica precisa ter a ética em seu centro

Valores da sociedade

As informações geradas pelos avanços da genética podem abalar alguns dos valores mais importantes da sociedade.

Com isso, torna-se necessária a reflexão sobre dilemas e questionamentos éticos criados pelos avanços na área, como a possibilidade de análise do genoma humano a um custo cada vez mais acessível.

O alerta é da geneticista Mayana Zatz, da Universidade de São Paulo (USP).

Mayana levanta o tema em seu livro recém-lançado:GenÉtica: Escolhas que nossos avós não faziam.

O título do livro foi caprichosamente grafado, para mostrar que a genética deve ter a ética em seu centro.

Ética da genética

"Acredito que as questões éticas que descrevo no livro serão cada vez mais relevantes para toda a população", disse Mayana.

O livro, cuja ideia surgiu de um bate-papo entre ela e o médico Drauzio Varella, reúne alguns dos conflitos vivenciados pela cientista e que levantam percalços legais e éticos decorrentes da genética.

"Cada vez mais é possível descobrir algo com o DNA. E o que é feito a partir dessa informação pode, ou não, ser benéfico. Há um vazio legal em diversas questões da genética, cuja discussão é importante", ressaltou.

GenÉtica é voltado tanto para especialistas que atuam nas áreas de genética e bioética como ao público geral.

Terra sem lei

Cada capítulo descreve uma nova situação, que tem por objetivo levar o leitor a refletir sobre o uso da informação genética e seus limites.

Ao todo, são 13 capítulos que abordam temas com questões conceituais que dificultam a aplicação de normas, como os princípios da privacidade e da confidencialidade, a escolha seletiva de embriões, a clonagem humana e os testes de DNA.

"As pessoas têm a impressão de que, para estudar o DNA, é preciso coletar o sangue. Mas deixamos nosso DNA por todo lado, como, por exemplo, no copo e nos talheres que usamos. A questão é: a quem pertence esse DNA?", disse Zatz.

Direitos negligenciados

No livro, a cientista cita como exemplo o caso do menino conhecido como Pedrinho, sequestrado em Brasília na maternidade. Na mesma época em que o caso veio à tona, suspeitou-se que Roberta, sua suposta irmã, também pudesse ter sido sequestrada por Vilma, mãe adotiva do menino.

"Porém, ao prestar depoimento na polícia, Roberta - que não queria saber se Vilma era ou não sua mãe verdadeira - descartou restos de cigarro. A partir da análise daquele material foi possível fazer o exame de DNA e confirmar que ela também não era a filha biológica de Vilma."

"E o direito dela de não querer saber? Vários juristas dizem que isso é perfeitamente legal, que aquele DNA não lhe pertencia mais", ressaltou Zatz.

Debate ético

A geneticista também chama a atenção para o debate ético sobre a identificação precoce de genes que aumentam a predisposição para doenças - entre as quais certos tipos de câncer, hipertensão e males cardíacos - e os impactos da seleção do sexo em larga escala, como na China e na Índia, onde a proporção de homens é maior que a de mulheres.

"Hoje discutimos sobre isso. Mas, em um futuro próximo, os casais poderão escolher uma criança com olhos de determinada cor, habilidades para esportes ou mais inteligente", disse.

A obra conta também com uma seção bibliográfica, para quem desejar se aprofundar nos temas abordados, e outra com explicações sobre os termos técnicos citados nos textos.

"O livro é para as pessoas notarem o que está acontecendo. Essa provocação é importante para mostrar a realidade, pois o que se fala na teoria é muito bonito, mas na prática a teoria é outra", afirmou.

New Spin On Ibuprofen's Actions

ScienceDaily (Sep. 26, 2011) — Ibuprofen, naproxen, and related non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) -- the subjects of years of study -- still have some secrets to reveal about how they work. Vanderbilt University investigators have discovered surprising new insights into the actions of NSAIDs. Their findings, reported Sept. 25 in Nature Chemical Biology, raise the possibility of developing a new class of inflammation- and pain-fighting medicines.

Neurons (green) and glial cells from isolated dorsal root ganglia express COX-2 (red) after exposure to an inflammatory stimulus (cell nuclei are blue). Lawrence Marnett and colleagues have demonstrated that certain drugs selectively block COX-2 metabolism of endocannabinoids -- naturally occurring analgesic molecules -- in stimulated dorsal root ganglia. 

NSAIDs block the activity of the cyclooxygenase enzymes, COX-1 and COX-2.

"Until about three years ago, we thought we knew everything there was to know about these enzymes and these inhibitors, but we were unaware of some of the details of how they work," said Lawrence Marnett, Ph.D., director of the Vanderbilt Institute of Chemical Biology and professor of Biochemistry, Chemistry and Pharmacology.

COX-1 and COX-2 oxygenate (add oxygen to) the lipid arachidonic acid to generate biologically active prostaglandins. Marnett and his team discovered about 10 years ago that COX-2 (but not COX-1) also oxygenates endocannabinoids -- naturally occurring analgesic and anti-inflammatory agents that activate cannabinoid receptors (the same receptors that marijuana activates).

The investigators then made a puzzling observation. They found that ibuprofen was a more potent inhibitor of endocannabinoid metabolism compared to arachidonic acid metabolism.

"This was the same drug inhibiting two substrates of the same protein differently," Marnett said. "We didn't understand it."

In the current report, the researchers surveyed a series of different types of NSAIDs for inhibition of COX-2. They included the "mirror-image" versions of ibuprofen, naproxen and flurbiprofen (these drugs come in two different chemical configurations -- a "right hand" (R) version and a "left hand" (S) version -- over-the-counter ibuprofen is a mixture of both forms). It had previously been assumed that only the S-forms of these NSAIDs (S-profens) were able to inhibit COX-2.

Marnett and colleagues found that the R-profens inhibited endocannabinoid, but not arachidonic acid, oxygenation.

The researchers also determined that R-profens selectively block endocannabinoid metabolism in isolated dorsal root ganglia (neurons and glial cells from the spinal column). They found that treatment of these cultures with an inflammatory stimulus increased expression of COX-2 and stimulated release of arachidonic acid and endocannabinoids, which were oxidized by COX-2. The R-profens inhibited metabolism of the endocannabinoids (and increased their concentrations), but not arachidonic acid.

The findings offer a potential explanation for the reported observation that R-flurbiprofen is analgesic in people and that it inhibits neuropathic pain in a mouse model.

"We're proposing that R-flurbiprofen is effective in this neuropathic pain setting because it is preventing the metabolism of endocannabinoids by COX-2; so it's maintaining endocannabinoid tone and that's the basis for the analgesic activity," Marnett said.

"It's exciting because you will only see this effect at sites of inflammation where COX-2 might play a role in depleting endocannabinoids. Selective inhibitors like the R-profens could represent a new way to target analgesia without having the GI, and maybe cardiovascular, side effects of traditional NSAIDs."

Marnett and his team will pursue this idea by studying in vivo models of neuroinflammation to determine if these drugs -- and new compounds they are developing -- work to inhibit endocannabinoid oxidation and maintain endocannabinoid tone.

Kelsey Duggan, Ph.D., Daniel Hermanson, Joel Musee, Ph.D., Jeffery Prusakiewicz, Ph.D., Jami Scheib, Bruce Carter, Ph.D., Surajit Banerjee, Ph.D., and John Oates, M.D., contributed to the studies. The National Institutes of Health (National Institute of General Medical Sciences, National Cancer Institute, and National Institute of Neurological Disorders and Stroke) supported the research.

Marnett is University Professor of Biochemistry and Chemistry, Mary Geddes Stahlman Chair in Cancer Research, and director of the A.B. Hancock Jr. Memorial Laboratory for Cancer Research.