O dia finalmente chegou. Os cientistas finalmente criaram moléculas de muco sintético que exibem a estrutura e a função do negócio real.
Longe de ser um crime de lodo, porém, é uma descoberta que pode ajudar os cientistas a desenvolver novos tratamentos para doenças infecciosas, de acordo com a equipe de pesquisa por trás da descoberta.
Escorregadio, viscoso e viscoso, o muco parece bastante nojento. No entanto, por mais desagradável que possamos achar, o material é biologicamente útil: atua como uma barreira protegendo e hidratando tecidos delicados, prendendo micróbios (para os quais também é carregado com enzimas antimicrobianas) e contaminantes, ajudando o corpo a expulsá-los.
Nossos corpos produzem entre 1,5 e 2 litros (1,5 a 2 quartos) de muco todos os dias apenas no trato respiratório; ela cobre nossas vias respiratórias, pulmões e trato gastrointestinal – estamos praticamente caminhando como sacos de gosma milagrosa.
Se pudéssemos replicar suas propriedades, isso poderia nos fornecer uma ferramenta importante no combate às doenças, e essa nova pesquisa é um passo importante. Cientistas liderados pelo químico Austin Kruger, do MIT, sintetizaram mucinas, os blocos de construção de proteínas do muco.
As mucinas consistem em uma longa coluna protéica eriçada com fios de polímeros de carboidratos chamados glicanos (muito parecidos com um limpador de cachimbo difuso); não está claro como os polímeros contribuem para as várias propriedades do muco. Pesquisas anteriores descobriram que eles impedem a capacidade das bactérias de se comunicarem entre si, se fixarem em superfícies e secretarem toxinas.
As mucinas sintéticas da equipe, construídas em torno de uma coluna vertebral de polímero, podem ajudar a descobrir isso – além de serem estruturadas como a coisa real, elas até replicam algumas de suas funções.
“Nós realmente gostaríamos de entender quais características das mucinas são importantes para suas atividades e imitar essas características para que você possa bloquear as vias de virulência nos micróbios”, disse a química Laura Kiessling, do MIT.
A dificuldade é que as mucinas são complicadas. A coluna vertebral da proteína consiste em milhares de aminoácidos diferentes, disseram os cientistas, e há muitos tipos diferentes de glicanos que podem formar as cerdas.
A equipe começou com moléculas de anel de carbono e usou um processo que as abriu em uma linha reta. As moléculas resultantes, cada uma contendo uma ligação dupla carbono-carbono, foram então unidas para formar a espinha do polímero da mucina sintética.
Cada átomo de carbono na ligação geralmente está ligado a outro grupo químico, e o polímero pode assumir diferentes formas dependendo de onde eles estão ligados. Na forma cis, os dois grupos – o carbono e o outro, qualquer que seja – estão do mesmo lado; na forma trans, eles estão em lados opostos.
A equipe criou os dois formulários na tentativa de sintetizar mucinas e colocá-los em teste.
Os polímeros trans se transformaram em pequenas bolhas estranhas que não se pareciam muito com mucinas. Nem foram particularmente eficazes na captura das toxinas secretadas pela bactéria Vibrio cholerae.
Os polímeros cis, no entanto, permaneceram alongados; e, quando expostos ao V. cholerae, não apenas capturaram as toxinas com eficácia, como tiveram um desempenho ainda melhor do que as mucinas reais.
Ainda há mais a ser feito – o trabalho da equipe não incluiu as cerdas de glicano – mas já mostra uma grande promessa. A equipe demonstrou claramente que a forma alongada da coluna vertebral desempenha um papel importante no funcionamento das mucinas.
Além disso, a equipe descobriu que os polímeros cis eram solúveis em água – mais do que a mucina natural – o que significa que eles têm potencial para inclusão em cremes e géis tópicos, e talvez até mesmo em colírios.
“Nossas descobertas”, eles escreveram em seu artigo, “delineiam um princípio de design crítico para imitadores de mucina sintética que guiará estudos futuros do papel da mucina na simbiose e patogênese microbiana e servirá como um modelo para gerar imitadores de mucina que agem como lubrificantes ou microbioma de controle composição e doenças infecciosas. “
Publicado em 31/03/2021 13h49
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