Pesquisa do IFSC aponta que enzima do parasita da esquistossomose pode contribuir para produção de fármacos

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Bruna Romão / Agência USP de Notícias

No Schistosoma mansoni, parasita causador da esquistossomose, a enzima 5’-deoxi-5’-metiltioadenosina fosforilase (MTAP), é capaz de realizar catálises, propiciando e acelerando reações químicas celulares, mesmo na ausência de fosfato, seu substrato por natureza. Além disso, no organismo do parasita, sua afinidade é maior para a adenosina do que com seu próprio substrato natural, a metiltioadenosina (MTA). Estas informações poderão contribuir para o futuro desenvolvimento fármacos de combate à doença, que afeta cerca de 230 milhões de pessoas no mundo todo, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Os resultado constam no estudo da bióloga Juliana Roberta Torini de Souza. A pesquisa integra o Projeto Purinoma, coordenado pelo pesquisador Humberto D’Muniz Pereira, no Programa de Pós Graduação em Física do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP.

Juliana explica que o mecanismo de ação da proteína no parasita, completamente diferente daquele apresentado no organismo humano, exerce função vital para o S. mansoni, auxiliando-o na obtenção de energia e na síntese de DNA. O parasita tem como principal característica a alta postura de ovos: cerca de 300 ao dia, o que também representa grande atividade celular. “Para ter capacidade energética para essa postura tão alta, ele precisa obviamente sintetizar DNA, para os ovos, e moléculas energéticas, já que a atividade metabólica é muito alta”, explica. Incapaz de realizar a síntese de purinas — moléculas essenciais para o metabolismo da maioria das células — o verme, então, supre sua necessidade com precursores pré-formados obtidos do organismo hospedeiro, processando-os. Esta é a chamada via de salvação, de que participa a MTAP, ao converter adenosina em adenina.

Segundo Juliana, a MTAP está presente no homem, porém com ação diferente. A função natural da enzima, que é aquela constatada no organismo humano, é converter a MTA em adenina, para utilização posterior na via de salvação, e em 5-metiltio-D-ribose-1-fosfato (MTR-1-P), utilizado na via de síntese de metioninas. Apesar de também auxiliar na salvação de adenina para o Homo sapiens, a proteína não o faz diretamente a partir da adenosina. “A conversão de adenosina para adenina, em humanos, é feita em duas etapas por outras enzimas. Enquanto o S. mansoni adapta essa enzima de outra via para converter adenosina em adenina de forma direta”, elucida.

Os testes de cinética enzimática, que analisaram os aspectos envolvidos nas reações catalizadas pela MTAP, demonstraram que, no S. mansoni, a enzima possui aproximadamente 100 vezes mais afinidade com a adenosina do que com o seu substrato natural (MTA). “Acreditamos que, ao longo da evolução, essa enzima, em Schistosoma, especializou-se em fazer a catálise na via de salvação”, conta a pesquisadora.

Outra característica observada, possivelmente também em função da evolução, que destaca ainda mais a importância que a enzima teria para o parasita é sua ação mesmo na ausência de fosfato. A MTAP faz parte do grupo das fosforilases, enzimas que realizariam a quebra de seus substratos apenas com moléculas de fosfato. Anteriormente a esse estudo, Juliana lembra que nunca foi relatada uma enzima fosforilase que catalisase sem a presença de fosfato.

Combate à doença pela inibição da atividade enzimática

As descobertas, além de inéditas, representam importantes informações de base para o desenvolvimento de medicamentos que inibam a via de salvação do parasita. Ou seja, remédios que não apenas combatam o parasita, como também surtam efeito sobre a produção de moléculas de energia e impeçam a postura de ovos. Esse tipo de combate evitaria a reincidência da doença, ao impedir a proliferação de novos parasitas e a contaminação constante dos ambientes em que vivem as pessoas infectadas.

Desta forma, um aspecto de grande destaque e importância é a diferença entre a ação da MTAP no organismo do S. mansoni e do ser humano. Como explica Humberto D’Muniz, orientador de Juliana, é preciso que haja essa diferença entre as enzimas do hospedeiro e do parasita para que o medicamento não cause reações adversas ou prejudiciais aos pacientes.

Apesar dos resultados interessantes, este trabalho não é o ponto final do estudo sobre as enzimas do S. mansoni. O Projeto Purinoma, coordenado por D’Muniz e de que faz parte a pesquisa, visa ao entendimento do funcionamento de todas as 18 enzimas que sabe-se estarem presentes na via de salvação do parasita, para, segundo ele, “usá-las a nosso favor”. “Queremos entender como de fato funciona essa via e descobrir a enzima mais interessante de se inibir”, conta o pesquisador.

Além da MTAP, o projeto já realizou o estudo funcional e estrutural de outras seis enzimas. A partir deste ano, o Purinoma também passou a contar com uma parceria com o centro de pesquisa inglês Oxford Protein Production Facility (OPPF) e do síncrotron Diamond Light Source ambos situados em Harwell, no Reino Unido. O trabalho conjunto contribuirá para a obtenção mais ágil das enzimas e de suas estruturas, possibilitando avanços maiores e rápidos nos estudos do IFSC sobre a catálise das reações enzimáticas.

Mais informações: e-mail jutorini@gmail.com, com Juliana Torini e hmuniz.pereira@gmail.com ou (16) 3411-0888, com Humberto D’Muniz Pereira 

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