Modelo estrutural detalha mecanismo de neurotoxina do veneno da cascavel

Conhecimento inédito permitirá identificar melhor os potenciais terapêuticos da crotoxina

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Informações ajudam na compreensão dos efeitos imunomodulatório, anti-inflamatório e analgésico da toxina – Foto: José Reynaldo da Fonseca/ Wikimedia Commons/CC BY 2.5

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Cientistas brasileiros acabam de desvendar parte do mecanismo de ação da crotoxina (CTX), uma neurotoxina encontrada no veneno da cascavel (Crotalus durissus terrificus). Eles conseguiram, pela primeira vez, obter um modelo estrutural detalhado da proteína em meio aquoso. A descoberta, publicada recentemente num artigo da revista Scientific Reports, da Nature, poderá servir de base para futuros estudos, mais precisos, sobre as potenciais aplicações terapêuticas da CTX. “A proteína já é usada, por exemplo, no tratamento do estrabismo, devido a seu efeito paralisante”, afirma o professor Cristiano Luis Pinto de Oliveira, do Grupo de Fluidos Complexos do Instituto de Física (IF) da USP e um dos autores do artigo.

O professor Oliveira, juntamente com sua ex-aluna de mestrado, Renata Naporano Bicev, do Departamento de Física Experimental (IF), integram um grupo de cientistas composto de docentes da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). “Em Botucatu e na UFMG os cientistas já estudam a proteína há muito tempo”, conta o pesquisador do IF. “Inclusive, é na Unesp que um grupo liderado pelo professor Marcos Fontes retira as amostras de CTX do veneno da cascavel”, acrescenta.
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Manuseio de porta amostra para líquidos no laboratório  – Foto: Cecília Bastos/USP Imagens

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As amostras são feitas na Unesp onde diversos estudos estruturais já foram feitos. “Eles desenvolveram métodos para purificar a proteína”, conta Oliveira. De posse das amostras, o docente deu início a seus estudos utilizando um equipamento do IF que emprega a técnica de espalhamento de raio X a baixos ângulos (SAXS, na sigla em inglês – small angle X-ray scattering). “Com essa técnica conseguimos ter informações da estrutura diretamente em solução”, descreve o docente. Com o equipamento Nanostar, do IF, os cientistas obtiveram dados experimentais de alta qualidade e assim fizeram a análise e modelagem avançadas dos dados de espalhamento.

Toxicidade

“Já sabemos que a crotoxina é um heterodímero”, informa Oliveira. Segundo ele, a neurotoxina é composta de duas moléculas: CA e CB. A segunda (CB) é a molécula ligada à toxicidade. “É esta molécula que é a responsável, em associação com a CA, pelo efeito neurotóxico da CTX. O forma de ação da CTX não era devidamente conhecida. Havia somente indícios”, lembra o docente.
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Informações detalhadas são essenciais para a compreensão dos efeitos imunomodulatório, anti-inflamatório e analgésico da CTX – Foto: Cecília Bastos/USP Imagens

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Por meio desta modelagem, combinando o ajuste dos dados de SAXS, estruturas atômicas de alta resolução disponíveis para as proteínas CA e CB e informações provenientes de fluorescência e outras técnicas, foi possível obter um modelo para a estrutura do complexo em solução. Com base nesta estrutura, importantes conclusões sobre o mecanismo de ação da proteína puderam ser obtidas.

Cristiano Luiz P. de Oliveira é professor do Instituto de Física da USP – Foto: Cecília Bastos/USP Imagens

De acordo com Oliveira, as informações detalhadas das estruturas terciárias e quaternárias da CTX são essenciais para a compreensão dos efeitos imunomodulatório, anti-inflamatório e analgésico da CTX. Além disso, esse complexo proteico possui ações antitumorais bem como pode inibir o crescimento de tumores, toxicidade contra células tumorais e indução de apoptose e informações estruturais que são muito importantes para o design de novos agentes terapêuticos.

Contudo, trata-se ainda de um caminho inicial de uma pesquisa básica. “Qualquer pensamento em relação a medicamentos futuros é algo prematuro”, avisa. Segundo Oliveira, muitos estudos ainda deverão ser feitos e o grupo ainda vai investigar e tentar mimetizar (fazer cópias) a estrutura para ser usada como base para tipos de medicamentos. “Foi um grande passo nesse sentido”, comemora o docente.

Mais informações: (011) 3091-7164, ou no e-mail crislpo@if.usp.br, com o professor Cristiano Luis Pinto de Oliveira

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