Purificação e caracterização de Inibidores de protease de origem vegetal

O aumento da expectativa de vida dos seres humanos nas últimas décadas demonstra o quanto a ciência vem contribuindo para a melhora do diagnóstico clínico e o tratamento. Porém, determinadas enfermidades como os mais diversos tipos de câncer e a resistência dos microrganismos aos antibióticos continuam sendo umas maiores barreiras que os cientistas vem necessitando enfrentar e que vem sendo importante objeto de estudo para este início de século. Os seres vivos vêm sofrendo cada vez mais ameaças causadas por infecções de microrganismos resistentes a antibióticos e vários agentes germicidas, contribuindo para índices jamais registrados, para graves problemas de saúde pública e elevados custos econômicos. Muitos microrganismos têm desenvolvido resistência tanto contra os já bem estabelecidos antibióticos de uso convencional quanto contra os antibióticos de última geração. O impacto da crescente resistência de microrganismos a medicamentos e a substâncias específicas tem movimentado vários grupos de pesquisa, assim como a indústria farmacêutica para desenvolvimento de novas drogas que sejam capazes de lidar efetivamente com as estratégias de adaptação que esses organismos elaboram, em face de todo o tipo de situação adversa.

Muitos organismos empregam substâncias químicas ativas como, por exemplo, aminas, derivados de esteróides, alcalóides e peptídeos para se defender de predadores e de microrganismos patogênicos. Dentre essas substâncias químicas destacam-se os peptídeos que podem ser encontrados em uma vasta variedade de organismos, incluindo bactérias, fungos, plantas, insetos, peixes, anfíbios, aracnídeos e mamíferos. A grande maioria destes peptídeos apresenta propriedade antimicrobiana cujo mecanismo de ação não depende da interação com um receptor específico, tornando-os opções alternativas aos antibióticos disponíveis comercialmente.

Nesse contexto, os compostos de origem natural destacam-se como macromoléculas promissoras na busca de novos fármacos e suas descobertas vêm crescendo de forma exponencial. Há relatos na literatura que de um total de 868 fármacos indicados para uso médico entre 1981-2001, 91 eram compostos macromoleculares, proteínas e peptídeos de origem biológica. Pesquisas bioguiadas objetivando inibidores de proteases, imunossupressores, antimicrobianos e anticancerígenos, entre outros, revelam um número crescente de estruturas peptídicas biologicamente ativas. Dentre as proteínas vegetais que vem se destacando como modelo biológico para a terapêutica temos os inibidores de protease.

Os inibidores de proteases, presentes geralmente como proteínas de reserva em sementes, alteram a conformação das enzimas proteolíticas, ocasionando a inibição de suas atividades. Apesar da importância de elucidar o seu papel fisiológico dos inibidores de protease nas plantas o interesse maior está na sua aplicabilidade na área de saúde e nas indústrias, uma vez que vários estudos têm demonstrado a sua atividade antimicrobiana, edematogênica e antitumoral, prevenindo e suprimindo tumores cancerígenos no cólon, na mama e em próstata e mostrando-se eficientes na inibição de muitas proteases envolvidas na cascata de coagulação. A descoberta de proteínas bioativas abre uma perspectiva de utilização de rotas biotecnológicas para a sua produção em escala industrial. De acordo com a OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico), uma das áreas estratégicas da biotenologia no mundo envolve a purificação, caracterização e produção de proteínas com interesse industrial.

Desta forma, a purificação e a caracterização de inibidores de protease tornam-se fundamentais na busca de novas informações sobre a aplicação biológica nas patologias humanas, como antimicrobiano e/ou antitumoral, desta classe de proteínas e, dentro do conceito de segurança e eficácia, a realização do ensaio de citotoxicidade e a determinação do potencial pró-inflamatório são importantes antes da prova de conceito.