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48 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento - nº 23 - novembro/dezembro 2001

PEPTÍDEOS

ANTIBIÓTICOSPesquisa

Peptídeos antibióticos produzidos por aracnídeos

Sirlei DaffreDoutora em BioquímicaProfessora Assistente Doutora do Departa-mento de Parasitologia, ICB, [email protected]

Antônio MirandaDoutor em CiênciasProfessor Adjunto do Departamento deBiofísica, [email protected]

M. Teresa M. MirandaDoutora em BioquímicaProfessora Livre-Docente do Departamento deBioquímica, IQ, [email protected]

Philippe BuletDoutor em Biologia e FisiologiaDiretor de Pesquisa do Intitut BiologieMoleculaire et Cellulaire, Centre National dela Recherche Scientifique (CNRS),Estrasburgo, Franç[email protected]

Pedro I. da Silva Jr.Doutor em CiênciasPesquisador do Instituto [email protected]

Alessandra MachadoDoutora em Química OrgânicaPós-Doutora do Departamento de Bioquími-ca, IQ, [email protected]

Andréa C. FogaçaDoutoranda em Biologia da RelaçãoPatógeno-Hospedeiro, ICB, [email protected]

Daniel M. LorenziniDoutorando em Biologia da RelaçãoPatógeno-Hospedeiro, ICB, [email protected]

Lourivaldo S. PereiraDoutorando em Biologia da RelaçãoPatógeno-Hospedeiro, ICB, [email protected]

Marcos A. FázioDoutorando em Biologia Molecular, [email protected]

Eliane EstevesMestranda em Biologia da Relação Patógeno-Hospedeiro, ICB, [email protected]

Marcelo R. BurgiermanMestrando em Biologia da Relação Patógeno-Hospedeiro, ICB, [email protected]

s doenças infecciosas estãoentre as principais causas demorte da população huma-na. Esse fato é devido, em

grande parte, ao surgimento de micro-organismos multi-resistentes aos anti-bióticos. Portanto, apesar da disponibi-lidade de um grande número de antibi-óticos de última geração, torna-se ain-da fundamental buscar compostos quepossam atuar como novas drogas aserem utilizadas no combate as doen-ças infecciosas (Lohner & Staudegger,2001).

O surgimento do grande númeroatual de cepas bacterianas resistentespode ter várias origens, sendo umadelas decorrente do próprio tipo devida do ser humano. O principal fator é,sem dúvida, o consumo excessivo einapropriado dos antibióticos por ho-mens, outros animais e na agricultura.A prescrição do antibiótico é geralmen-te empírica e sem a identificação prévia

do agente patogênico através de exa-mes laboratoriais. Além disso, a suavenda sem exigência de uma prescri-ção médica em alguns países, associa-da ao suprimento irregular desse medi-camento,, à baixa qualidade da medi-cação e ao seu mal uso pelos pacientes(que muitas vezes não completam otratamento), contribuem para a seleçãode novos microorganismos multiresis-tentes. Associada a isso, uma grandequantidade de agentes antimicrobia-nos vem sendo usado na agropecuáriapara promover o crescimento de plan-tas e animais, o que ocasiona um au-mento da resistência de microorganis-mos que são transmitidos para o ho-mem. Ao mesmo tempo, o aumento damigração da população e o transportede animais ou de produtos de origemanimal trazem doenças para áreas ondenunca haviam se instalado, resultandono espalhamento de microorganismosresistentes aos antibióticos. Mudanças

Figura 1. Possíveis mecanismos de ação dos peptídeos antimicrobianos(Lohner, 2001)Fotos cedidas pelos autores

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ambientais, tais como desmata-mento e alterações climáticastambém proporcionam contatomais íntimo dos homens comanimais e insetos que transmi-tem doenças muitas vezes des-conhecidas (Lohner & Staude-gger, 2001).

Assim sendo, várias medidassócio-político-econômicas deve-riam ser tomadas para a conten-ção do desenvolvimento e detransmissão de resistência anti-microbiana. Redução do uso ina-propriado e excessivo dos anti-bióticos no tratamento de doen-ças em geral, tanto humanasquanto de animais domésticos eda própria agricultura, poderiaser uma dessas medidas. Parale-lamente, para que se consiga umefetivo controle das doenças in-fecciosas, tornou-se vital investirem pesquisa e em pesquisado-res que possam se dedicar àbusca de substâncias naturais ousintéticas que exibam atividades anti-microbianas específicas e, acima detudo, que as exerçam através de meca-nismos de ação alternativos daquelesdos antibióticos disponíveis.

Nesse contexto, a pesquisa, a puri-ficação, e a caracterização química,biológica e estrutural de novas substân-cias antimicrobianas provenientes dafauna e da flora brasileira são valiosas,uma vez que a própria evolução tratoude selecionar um vastíssimo espectrode substâncias eficientes que defen-dem contra infecções.

Diariamente, nós humanos estamosexpostos a muitos patógenos em po-tencial através da ingestão, inalação econtato com superfícies infectadas.Como a resposta humoral e celularadaptativa requer a expansão clonaldos linfócitos B e T, e leva até 7 diaspara poder realmente ficar ativa contraas infecções, ela não é a responsávelpelo impedimento inicial da instalaçãodesses organismos. Portanto, depende-mos da resposta imune inata para nosdefender de infecção (Janeway, 1998).Os efetores da resposta imune inataincluem as células fagocíticas, tais comoneutrófilos e macrófagos, de outrosleucócitos, incluindo mastócitos, dasproteínas do soro, tais como as dosistema de complemento, e dos peptí-deos antimicrobianos (Hancock & Dia-mond, 2000). Esses últimos são ele-mentos primitivos da resposta imune

de todas as espécies de ser vivo, cujasvias de indução são relativamente con-servadas em vertebrados, insetos e plan-tas (Hoffman et al., 1999, Dangl &Jones, 2001). Recentemente, foi de-monstrada a participação deles namodulação do processo inflamatóriode mamíferos (Hancock & Diamond,2000).

Mais de 700 peptídeos antimicrobi-anos já foram identificados em todas asespécies vivas, incluindo bactérias, fun-gos, insetos, moluscos, crustáceos, arac-nídeos, plantas, pássaros, anfíbios, pei-xes, mamíferos, entre outros (http://bbcm1.univ.trieste.it/~tossi/pag1.htm).Em geral, são moléculas pequenas deaté 5 kDa que exibem um alto teor deaminoácidos básicos e, pelo menos,

50% de aminoácidos hidrofóbi-cos (ver revisões em Andreu &Rivas, 1998; Bulet et al., 1999;Hancock & Diamond, 2000).Apresentam um amplo espectrode atividade contra bactérias,fungos, vírus e parasitas. O me-canismo de ação mais bem co-nhecido é através da sua inser-ção na membrana celular quecausa a destruição ou a permea-bilização da mesma, levando omicroorganismo à morte (Figura1). Alternativamente, os peptí-deos antimicrobianos podem seligar a um receptor da membra-na, levando a uma perda especí-fica de sua função. Além disso,ao se translocarem através damembrana, essas moléculas po-dem atuar intracelularmente, im-pedindo a síntese de metabóli-tos importantes para o microor-ganismo. Por atuarem em dife-rentes compartimentos celula-res, esses compostos tornam-se

candidatos promissores para o desen-volvimento de drogas importantes nocombate a patógenos resistentes aosantibióticos convencionais (Lohner,2001).

Os peptídeos antimicrobianos po-dem ser agrupados de acordo com suaspropriedades químicas e estruturais em2 classes: lineares e cíclicos. Os linea-res, não apresentam o aminoácido cis-teína em sua composição, e podem sersubdivididos nos que formam uma α-hélice anfipática após contato com amembrana celular (por exemplo, ma-gainina de sapo, Hara et al., 2001) e osricos em um determinado tipo de ami-noácido, tais como prolina, histidina etriptofano (por exemplo, indolicidinade bovino, Rozek et al., 2000). Os

Figura 2. Estruturas tridimensionais damagainina (Hara et al., 2001). indolicidina(Rozek et al., 2000), drosomicina (Landonet al., 1997) e teta-defensina (Trabi et al.,2001). Representadas, em amarelo, aestrutura folha β-pregueada e, em rosa, aestrutura α-hélice)

Figura 3. Alinhamento da gomesina com outros peptídeos antimicrobia-nos: taquiplesina e polifemusina de límulos, androctonina de escorpião eprotegrina de suíno (Silva, Jr. et al., 2000)


cíclicos são peptídeos que apresentamresíduos de cisteína em sua estrutura,podendo ter as extremidades amino-terminal abertas (por exemplo, droso-micina da mosca Drosophila melano-gaster, Landon et al.1997) ou as extre-midades fechadas (por exemplo, teta-defensina de macaco, Trabi et al. 2001)(Figura 2).

Gomesina e outros peptídeos anti-microbianos da aranha

caranguejeira

Entre os invertebrados, os estudosque visam caracterizar a estrutura e aatividade dos peptídeos antimicrobia-nos, assim como a regulação gênicadeles concentram-se, principalmente,no grupo dos insetos (Bullet et al.,

1999). Já há alguns anos, o grupo depesquisa da Dra. Sirlei Daffre (Departa-mento de Parasitologia, ICB-USP) vemtrabalhando ativamente na identifica-ção e caracterização de peptídeos emduas espécies de aracnídeos: a aranhacaranguejeira Acanthoscurria gomesia-na e o carrapato de boi Boophilusmicroplus. Esses peptídeos são impor-tantes para a defesa desses animais

contra infecções e, como tal,poderão ser usados no de-senvolvimento de novas dro-gas para uso na medicina ena agricultura. Nos últimosanos, o referido grupo pas-sou a contar com a colabora-ção de outros três grupos depesquisa: o da Dra. M. Tere-sa M. Miranda (Departamen-to de Bioquímica, IQ-USP),o do Dr Philippe Bulet (Cen-tre National de la RechercheScientifique, CNRS, Estras-burgo, França) e o do Dr.Antonio Miranda (Departa-mento de Biofísica, UNI-FESP). Quatro peptídeos fo-ram isolados da hemolinfa(sangue) da aranha caran-guejeira (Tabela I; Silva Jr.,2000). Um deles, denomina-do gomesina, apresentou umamplo espectro de atividadecontra bactérias, fungos e oparasita causador da leish-maniose (Silva Jr., 2000; Sil-

Figura 4. Estrutura tridimensional da gomesina determinada porressonância magnética nuclear (RMN). À direita, a representaçãoesquemática da molécula (Mandard et al., 2001)

Tabela 1. Peptídeos antimicrobianos isolados da hemolinfa da aranha Acanthoscurria gomesiana


va Jr. et al., 2000). É um octadecapep-tídeo de massa molecular equivalente a2270,4 Da apresentando quatro resídu-os de cisteína envolvidos em duas pon-tes dissulfeto (2-15 e 6-11), um ácidopiroglutâmico na extremidade N-termi-nal e uma arginina α-amidada comoresíduo C-terminal. Sua estrutura cícli-

ca com terminação aberta apresentan-do um ácido piroglutâmico N-terminale a amidação C-terminal possivelmenteprotegem o peptídeo contra degrada-ção por proteases. A gomesina é umpeptídeo altamente básico (pI calcula-do de 12,7), pois contém seis resíduosde aminoácidos carregados positiva-

mente (cinco argininas euma lisina). Apresentaum alto grau de similari-dade com a família dospeptídeos básicos dos lí-mulos: taquiplesinas epolifemusinas (50%;Nakamura et al., 1988;Miyata et al., 1989), daandroctonina isolada doescorpião (23%; Ehret-Sebatier et al, 1996) e daprotegrina presente emleucócitos de suínos(17%; Kokryakov et al.,1993) (Figura 3). A dis-posição das pontes dis-sulfeto, Cys1-Cys4 eCys2-Cys3, é idênticapara todos estes peptí-deos, sugerindo que agomesina pode adotaruma estrutura �β-hair-pin� como a encontradanas taquiplesinas (Kawa-no et al., 1990; Tamamu-ra et al., 1993), protegri-nas (Aumelas et al., 1996;Fahrner et al., 1996), eandroctonina (Mandardet al., 1999). Resultadosrecentes da análise dagomesina por ressonân-cia magnética nuclear(RMN) em solução com-provam a ocorrênciadessa estrutura na molé-cula (Mandard et al.,2001; Figura 4). A gome-sina forma uma estrutu-ra do tipo �β-hairpin�com folhas beta pregue-adas anti-paralelas liga-das por uma volta β esta-bilizada por duas pontesdissulfeto. Ela aindaapresenta uma caracte-rística anfipática bem de-finida, de forma similaràs estruturas determina-das para seus análogostaquiplesina e protegri-na. Esse tipo de estrutu-ra foi observado tam-

bém em vários outros peptídeos anti-microbianos, cujos aminoácidos bási-cos (carregados positivamente em pHfisiológico) seriam responsáveis pelainteração inicial eletrostática com osgrupos carregados negativamente doslipídeos das membranas dos microor-ganismos. Posteriormente, ocorreria a

Figura 5. Atividadesantimicrobianas dos análogossintéticos de gomesina (Gm).As atividades são expressasatravés da concentração míni-ma do peptídeo que causa100% de inibição de cresci-mento. PB1= 217 mOsM; 1.0g de Peptona + 86 mM NaClem 100 mL de H

20. PB2= 367

mOsM; 1.0 g de Peptona +137 mM NaCl em 100 mL deH

20. ½ PDB3 = 79 mOsM; 1.2

g de dextrose de batata em100 mL de H

2O). ½ PDB4 =

333 mOsM; 1.2 g de dextrosede batata em 100 mL de H

2O

+ 137 mM NaCl


inserção da porção hidrofóbica dospeptídeos na membrana, promovendoa sua uma desestabilização (Oren &Shai, 1998).

A gomesina mostrou uma forte açãoantimicrobiana contra 14 bactériasGram-positivas, 10 bactérias Gram-ne-gativas, 9 fungos filamentosos e 5 leve-duras (Silva Jr. et al., 2000). Entre essesmicroorganismos, existem várias bac-térias causadoras de infecções hospita-lares, tais como a Staphylococcus au-reus, a Staphilococcus saprophiticus, aStreptococcus pyogenes e a Pseudo-monas aeruginosa. Além de causadorasde infecções hospitalares, a Staphylo-coccus aureus causa meningite e furún-culos, a Staphilococcus saprophiticusprovoca infecção no trato urinário e aStreptococcus pyogenes, a febre reu-mática. Ainda como patogênicas apare-cem a Klebsiella pneumoniae, causa-dora da pneumonia, a Listeria mono-cytogenes, associada à meningite epneumonia, a Candida albicans, res-ponsável pela candidíase, a Cryptococ-cus neoformans, causadora da menin-gite, a Salmonella thyphimurium, res-ponsável pela salmonelose e a Trico-phyton mentagrophytes, causadora damicose superficial.

Embora apresente uma certa ativi-dade hemolítica (Silva Jr. et al., 2000), agomesina tem-se mostrado um antimi-crobiano com um grande potencialpara aplicações terapêuticas em huma-nos, outros animais e em plantas. Essaafirmação decorre da combinação dasseguintes propriedades: amplo espec-tro de atividade, rápida ação antimicro-biana e características estruturais queconferem alta estabilidade à molécula.

Gomesina: importância daspontes dissulfeto para

sua atividade

Com o objetivo de elucidar a impor-tância das pontes dissulfeto na expres-são da atividade biológica desse peptí-deo e, ao mesmo tempo, buscar análo-gos mais seletivos e/ou mais estáveis àdegradação enzimática que ele, foramsintetizados manualmente pelo méto-do da fase sólida, os compostos listadosna Figura 5. Esses compostos forampurificados por cromatografia líquidade fase reversa (RP-HPLC) e caracteri-zados por RP-HPLC e cromatografialiquida acoplada a um espectrômetrode massa do tipo electrospray (LC/MS).As atividades antimicrobianas foram

determinadas pelo ensaio líquido deinibição de crescimento contra Micro-coccus luteus (bactéria Gram-positiva),Escherichia coli (bactéria Gram-negati-va) e Cândida albicans (levedura),

sendo expressas através da concentra-ção mínima do peptídeo que causa100% de inibição de crescimento (SilvaJr et al., 2000). Como pode ser observa-do na Figura 5, os análogos que apre-sentam somente uma das pontes dis-sulfeto, os monocíclicos {[Cys(Acm)6,11], [Cys (Acm) 2,15], [Ser6,11] e [Ser2,15]- Gomesina}, foram de 2 a 4 vezesmenos ativos que a gomesina nativa

para os três microorganismos testados,tanto nos meios com baixa concentra-ção de NaCl (86 mM; PB1) ou sem sal(PDB3), como naqueles com uma con-centração fisiológica de NaCl compará-

vel ao do soro humano (137 mM NaCl;PB2 e PDB4). Já os análogos sem as duaspontes dissulfeto, os lineares{[Ser2,6,11,15] e [Cys(Acm)2,6,11,15]Gm} foram de 2 a 16 vezes menos ativosque a gomesina nativa, na ausência eem baixa concentração de NaCl, sendoessa atividade reduzida mais ainda nosmeios com uma concentração de 137mM de NaCl (cerca de 4 a 64 vezes).

Figura 6. Processamento da Gomesina. O transcrito do gene dagomesina é traduzido em uma proteína precursora de 9,7kDa. Essaproteína apresenta um peptídeo sinal (amarelo) e uma região carboxiterminal carregada negativamente (azul). A proteína precursora é pro-cessada pela remoção do peptídeo sinal e da região carboxiterminal,a glutamina da extremidade amino-terminal é modificada em ácidopiroglutâmico e a arginina carboxi-terminal é amidada

Figura 7. Possível mecanismo de processamento da cadeia α dahemoglobina bovina no intestino do carrapato de boi B. microplus egeração do fragmento antimicrobiano 33-61. A cadeia α é clivadaentre os resíduos de metionina (32) e de fenilalanina (33) pelaenzima 1 e entre os resíduos de lisina (61) e valina (62) pelaenzima 2, gerando o peptídeo antimicrobiano


Observamos que há uma variação nes-ta redução dependendo do microorga-nismo, sendo significativamente maiorpara E.coli (32 a 64 vezes). A influênciado sal na atividade da gomesina podeser explicada pelo fato de o sódio estarcompetindo com os grupos carregadospositivamente da gomesina durante ainteração inicial eletrostática entre es-tes e os grupos carregados negativa-mente da membrana celular do micro-organismo (Fázio et al., 2001).

É extremamente importante escla-recer que embora os análogos sinteti-zados tenham apresentado atividadesantimicrobianas mais baixas do que agomesina nativa, eles exibiram ativida-des hemolíticas reduzidas em relação àdela: de 2 a 11 vezes na concentraçãode 100 µM. Esses resultados sugeremque ambas as pontes dissulfeto sãoimportantes para a expressão da ativi-dade antimicrobiana da gomesina eque os análogos estudados apresentamuma especificidade de ação diferencia-da contra certos microorganismos. Issoocorre, muito provavelmente, devidoàs variações da composição da mem-brana de cada microoorganismo, afe-tando na interação inicial eletrostáticaentre os grupos carregados positiva-mente da gomesina com os gruposnegativos da membrana, e/ou na inser-ção da gomesina na porção hidrofóbicada membrana. Estudos envolvendomodificações adicionais da gomesinaestão sendo realizados com o objetivode se obter em análogos mais ativos eseletivos não hemolíticos.

Precursor da gomesina

Através da clonagem do cDNA dagomesina, verificamos que esse peptí-deo é traduzido na forma de umaproteína precursora de 9,7 kDA (Figura6, Lorenzini et al., 2001). Essa proteínaapresenta um peptídeo sinal, indican-do que o precursor da gomesina édirecionado ao retículo endoplasmáti-co, que está provavelmente ligado à viade transporte para vesículas exocíticaspara a liberação do peptídeo no meioextracelular. A região carboxi-terminalda proteína precursora é composta deaminoácidos ácidos, enquanto que aregião que corresponde ao peptídeomaduro é composta de aminoácidosbásicos. A porção carboxi-terminal car-regada negativamente pode interagircom a parte catiônica do peptídeo paraestabilizar a conformação do precursor

e permitir o processamento proteolíti-co ou ainda proteger a célula produtorade interações de suas membranas coma região básica do peptídeo, evitandoassim a atividade tóxica contra a mes-ma.

A gomesina encontra-se armazena-da nos grânulos dos hemócitos, comoevidenciado por técnicas de imunoflu-orescência usando o anticorpo anti-gomesina, sendo secretada para o plas-ma da aranha pelo menos 2 horas apósuma infecção experimental. Verificou-se que o gene que codifica para opeptídeo é transcrito predominante-mente nos hemócitos de animais nãoinfectados experimentalmente, tendouma baixa expressão nos outros teci-dos analisados: coração, intestino, he-patopâncreas, ovários, músculos e glân-dula de veneno (Lorenzini et al., 2001).

Fragmento da hemoglobinabovina com atividade antimicrobi-

ana no intestino do carrapato

A investigação da produção de pep-tídeos antimicrobianos em outro arac-nídeo, o carrapato de boi Boophilusmicroplus, feito no nosso laboratório,forneceu-nos um resultado surpreen-dente. Foi identificado um fragmentoda cadeia α da hemoglobina bovinareferente à região compreendida entreos resíduos 33 ao 61, com propriedadesantimicrobianas (Fogaça et al., 1999).Esse peptídeo, com massa molecularde 3.205,6 Da, foi inicialmente isolado

do intestino do carrapato. Para determi-nar seu espectro de ação, sintetizou-sequimicamente o mesmo que, após ca-racterização apropriada, foi testadocontra várias cepas de bactérias e defungos. Observou-se que o fragmentoda cadeia α da hemoglobina bovinaage em concentrações micromolaresapenas contra bactérias Gram-positivase contra fungos, não tendo sido ativocontra bactérias Gram-negativas. Noentanto, a molécula da hemoglobinaintacta não apresenta atividade antimi-crobiana quando testada em concen-trações superiores à do fragmento 33-61 da cadeia α da hemoglobina bovina.Verificou-se também que esse frag-mento apresenta atividade hemolíticabaixa, descartando uma possível fun-ção digestiva.

Dados na literatura mostram que ahemoglobina é digerida dentro doseritrócitos de mamíferos gerando frag-mentos com diferentes atividades bio-lógicas, tais como liberação de corticro-pina in vitro e a marcação das doençasAlzhzeimer e isquemia, entre outras(Ivanov et al., 1997). Recentemente, foidescrita a geração de fragmentos dehemoglobina com atividade antimicro-biana após seu tratamento in vitro comenzimas comerciais (Mak et al., 2000;Froidevaux et al., 2001). No entanto,até o momento, o único fragmentoantimicrobiano da hemoglobina que égerado fisiologicamente é o 33-61 dacadeia α da hemoglobina bovina, de-tectado no intestino do carrapato B.

Aranha caranguejeiraAcanthoscurria gomesiana


microplus (Fogaça et al., 1999). Combase nessas informações, foi analisadose os eritrócitos bovinos rompidos invitro apresentavam atividade antimi-crobiana. Nenhuma atividade foi de-tectada, sugerindo que a hemoglobinadever estar sendo processada no intes-tino do carrapato por enzimas produzi-das neste órgão, gerando assim o frag-mento 33-61 com propriedades antimi-crobianas (Figura 7). Iniciou-se a in-vestigação das enzimas intestinais deB. microplus responsáveis pela cliva-gem da hemoglobina e a geração dofragmento ativo. Após a incubação dahemoglobina bovina com um extratode intestino de carrapatos, foi observa-da a expressão de atividade antimicro-bina. Essa foi inibida pela incubaçãosimultânea com um inibidor de áspar-tico-proteinase (pepstatina) e um inibi-dor de cisteino-proteinase (E-64). Esseresultado sugere que, pelo menos, duasenzimas - uma áspartico e uma cisteí-no-proteinase - estejam envolvidas nageração do fragmento antimicrobiano apartir da proteólise da hemoglobina. Apurificação e caracterização dessas en-zimas estão sendo realizadas.

A presença de uma atividade anti-microbiana no intestino dos carrapatosé de extrema importância para a defesacontra infecções desses animais, umavez que as fêmeas podem ingerir bac-térias do couro do hospedeiro durantea alimentação. Além disso, após a ali-mentação, as fêmeas se desprendemdo couro do bovino caindo ao solo,colocando seus ovos em um ambientemuitas vezes bastante contaminado pormicroorganismos. No entanto, não só ointestino dos carrapatos é susceptívelàs infecções. A presença de outros trêspeptídeos antibacterianos, contendocisteína, na hemolinfa desses animaisfoi também detectada (Fogaça et al.,2001). A presença de vários peptídeosantimicrobianos em um mesmo animalé importante para garantir um espectrode ação amplo contra vários tipos depatógenos, garantindo assim a sobrevi-vência do animal alvo. Além disso, ospeptídeos podem atuar sinergisticamen-te durante o combate às infecções.

Conclusão

Além de vitais para o entendimentoda ação antimicrobiana fisiológica de-sempenhada nos aracnídeos estuda-dos, os peptídeos detectados tambémpoderão ser usados como moléculas-

base para o desenvolvimento de novasdrogas antibióticas. Como já descritoacima, não há dúvida de que, com osurgimento de novos microorganismosresistentes à antibióticos, existe a ne-cessidade urgente de se desenvolve-rem novas classes de antibióticos. Pep-tídeos antimicrobianos purificados, dediversas espécies de animais, apresen-tam características desejáveis a umanova classe de antibióticos: um largoespectro de atividade, incluindo isola-dos resistentes a antibióticos convenci-onais; matam rapidamente, evitando aseleção de mutantes resistentes; apre-sentam sinergia com outros antibióti-cos; neutralizam endotoxinas e, por-tanto, bloqueiam a resposta septicêmi-ca; e podem matar microorganismosem animais modelos. No entanto, vári-os problemas precisam ser resolvidospara serem produzidos em escala in-dustrial. Um deles é por apresentaremuma massa molecular relativamentegrande em relação aos antibióticos usa-dos comercialmente; terão então, queser produzidos por técnicas de biologiamolecular, de modo a obter-se molécu-las recombinantes, com um custo maisbaixo. Apesar de várias metodologiasterem sido descritas, nenhuma delasaté agora foi usada em escala industrial(Hancock & Scott, 2000). Uma alterna-tiva seria a produção por recombina-ção em genética em plantas (Parizottoet al., 2000). Outro problema é a toxi-cidade que alguns desses peptídeosapresentam contra células de mamífe-ros. Como citado anteriormente, issopoderá ser conseguido por meio demodificações químicas na estruturadessas moléculas. Outro aspecto a serconsiderado é a resistência desses pep-tídeos à ação proteolítica do nossoorganismo. No entanto, existem estra-tégias para proteger os peptídeos con-tra proteases, tais como a de incorporá-los em lipossomos ou a de usar modi-ficações químicas (Hancock & Scott,2000). Já existem, pelo menos, cincoempresas no mundo trabalhando naprodução e estabelecimento de peptí-deos antimicrobianos como novos an-tibióticos: Magainin (EUA), PPL Thera-peutics (Inglaterra), Intrabiotics (EUA),Micrologix (Canadá) e Entomed (Fran-ça), o que indica ser esse um campobastante promissor. Portanto, os peptí-deos antimicrobianos não são somenteimportantes como componentes do sis-tema imune inato participando do com-bate às infecções, mas seus análogos

químicos ou recombinantes apresen-tam um grande potencial para seremaplicados como antibióticos no comba-te contra microorganismos resistentes aantibióticos conhecidos ou mesmo con-tra novos alvos.

Agradecimentos

Os autores agradecem o suportetécnico dado por Susana Pessoa deLima e o trabalho dos alunos de Inici-ação Científica Ernesto S. Nakayasu,Aline H. Fukuzawa e Luciana M. Kaku.Sirlei Daffre, M. Teresa M. Miranda eAntônio Miranda recebem bolsa produ-tividade do CNPq. Alessandra Macha-do, Andréa C. Fogaça, Daniel M. Loren-zini, Eliane Esteves, Lourivaldo dosSantos Pereira são bolsistas da FAPESP.Marcelo Russo Burgierman recebe bol-sa da CAPES. Marcos Antônio Fázio ébolsista do CNPq. Este trabalho recebeapoio financeiro da FAPESP através doprojeto Temático 98/11372-4 e do pro-jeto individual 00/03642-3.

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