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out 30

A Fantástica Fábrica de Antibióticos

Assim como no filme de Mel Stuart, A Fantástica Fábrica de Chocolate, vamos entrar num mundo cheio de aventuras, informações e muitos conhecimentos. Você deve imaginar que, assim como qualquer remédio, os antibióticos também são produzidos pelas grandes indústrias farmacêuticas, certo?! Muito bem, você está no caminho correto. Porém, antes de chegar a estas indústrias, você sabe de onde vêm e como são formados os antibióticos? Convido você a vir comigo nessa deslumbrante aventura da “fábrica” de antibióticos.

Conhecendo a fantástica fábrica

A partir de agora, você está entrando em uma fábrica muito, mas muito diferente daquelas que estão instaladas nas beiras de estradas. Essa fábrica a qual me refiro não tem uma grande chaminé, não polui o ar ou os rios e nem produz lixo descartável. Também não emprega trabalhadores, e menos ainda precisam de nós para que trabalhem. Estranho demais, né?! Aqui, vamos falar de uma “fábrica” natural: bactérias produtoras de antibióticos.
– Como assim? Bactérias não são más? Elas causam doenças!
– É verdade, tem muitas bactérias más, conhecidas como patogênicas, que causam muitas doenças. Mas também existe um número enorme de bactérias boazinhas, que nos ajudam muito. Usamos as bactérias para muitas coisas:

  • Fabricação de alimentos fermentados (queijos, iogurtes);
  • Produção de polímeros (utilizados na fabricação de plásticos biodegradáveis);
  • Produção de alguns produtos químicos (butanol, metanol, acetona);
  • Fabricação de biopesticidas (controle de pragas na lavoura);
  • Produção de medicamentos.

No post de hoje, o foco será apenas um grupo de bactérias, muito especiais. Estas bactérias são uma verdadeira “fábrica” de moléculas naturais usadas na área médica, assim como na veterinária e na agricultura. Tenho o prazer de apresentar para você um gênero bacteriano chamado Streptomyces (Estreptomices), que vocês podem ver na foto a seguir.

 

Foto 1: Streptomyces coelicolor
Fonte: John Innes Centre

Essas são bactérias do bem. São a maior fonte de produção natural de antibióticos já descritos na literatura, mais de 4.600 moléculas. Não são todas que viraram produtos comercializados. Muitas são referências para estudos dos cientistas. Mas conto para vocês que 70% dos antibióticos comercializados são produzidos por elas. Com certeza você já tomou ou conhece alguém que foi tratado com algum dos antibióticos produzidos por estreptomices.

Quais antibióticos são produzidos por estreptomices?

Vou te dar alguns exemplos: quando você tem uma infecção de garganta ou otite, o médico receita um antibiótico que é uma combinação de amoxicilina com ácido clavulânico. Este último é produzido por uma espécie de estreptomices.

Para tratamento de endocardite, usa-se a estreptomicina – como o próprio nome já diz, é produzido por estreptomices. Além disso, a neomicina (utilizada para infecções tratadas topicamente, em pomada), a vancomicina (indicada para tratamento de meningites, endocardites e algumas infecções de pele) e o cloranfenicol (que trata conjuntivite) também são produzidos por estreptomices.

Existem outros medicamentos que também são constituídos de moléculas produzidas por estreptomices, como alguns imunossupressores (utilizados para tratar pacientes que estão com o sistema imunológico muito debilitado), além de medicamentos utilizados em quimioterapias contra o câncer, como o doxorrubicina e a daunorrubicina. Essa poderosa “fábrica” de antibióticos são bactérias que vivem em diferentes lugares mas, preferencialmente, vivem em solos que são ricos em matérias orgânicas e ajudam na decomposição destas.

Se imaginarmos um solo de floresta, ali vamos encontrar uma infinidade de bactérias, todas lutando por alimento e espaço para sobreviver. Assim como no reino animal, só conseguirá vencer a batalha a que for mais forte e esperta.

Para isso, estreptomices, ao longo da evolução bacteriana, foi aperfeiçoando sua maquinaria interna de genes e passou a produzir moléculas as quais, em situações de estresse – como a presença de outros microorganismos por perto -, são liberadas para o meio ambiente para matar seus rivais. Dessa forma, essas bactérias ganham a disputa acirrada que existe no reino dos microorganismos. Até aqui, o único interesse de produzir essas moléculas é para seu próprio uso. Porém, os cientistas descobriram essa “fábrica” maravilhosa e começaram a explorá-la a fundo.

Dentro do laboratório de pesquisa, os cientistas descobriram que estreptomices produz várias moléculas ao mesmo tempo, e que muitas delas apresentam cores, dando um visual lindo ao crescimento dos espécimes (foto 2).

 

Foto 2: Streptomyces olindensis
Fonte: arquivo pessoal

 

Como são produzidos os antibióticos?

A parte difícil do trabalho dos cientistas é conseguir identificar para quê serve ou qual a função biológica de cada uma das moléculas. Uma vez identificada a estrutura química da molécula, vários ajustes na maquinaria de genes internos desses estreptomices precisam ser realizados para fazer um melhoramento na produção. Além disso, também é muito importante modificar algumas estruturas da molécula; caso contrário, elas podem causar algum efeito colateral no ser humano ou em animais que serão tratados com esse antibiótico.

Uma pesquisa para descobrir uma nova molécula produzida por estreptomices pode levar, em média, 10 anos de estudos. Esse percurso engloba: eliminar as bactérias não desejadas e deixar somente os estreptomices; conseguir identificar a molécula que tenha uma boa atividade biológica contra os rivais; estudar maneiras de melhorar a produção dessas moléculas; fazer o melhoramento genético da bactéria; e testar em células humanas e em animais.

Cientistas de várias áreas trabalham em equipe para realizar a pesquisa. Aqui, podemos citar: biólogos, químicos, imunologistas e engenheiros químicos. Após a finalização, eles entregam as bactérias para uma indústria farmacêutica, que irá produzi-la em grandes quantidades para a comercialização.

Hoje, mais do que nunca, estamos buscando mais “fábricas” de moléculas para colocá-las em funcionamento a todo vapor, pois o mundo necessita de novas moléculas para combater as fortes epidemias e a resistência dos microorganismos rivais.

Não posso te convidar para tomar um antibiótico produzido por estreptomices – para isso, consulte seu médico. Mas que tal um chocolate da fábrica de Mel Stuart??

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