Novos compostos descobertos em esponja-do-mar têm efeito contra bactérias resistentes

Em espécie encontrada no arquipélago de Fernando de Noronha, pesquisadores da USP identificaram substâncias inéditas, que se mostraram capazes de eliminar bactérias resistentes a antibióticos. Trabalho foi descrito no Journal of Natural Products

André Julião | Agência FAPESP – Um grupo liderado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos, identificou uma série de compostos bioativos em uma esponja marinha coletada no arquipélago de Fernando de Noronha, em Pernambuco. Algumas substâncias se mostraram capazes de matar bactérias resistentes aos antibióticos atualmente disponíveis, o que abre caminho para o desenvolvimento de novos fármacos.

O estudo, apoiado pela FAPESP, foi publicado no Journal of Natural Products.

“Essa esponja marinha já havia sido estudada anteriormente por grupos do exterior, principalmente nos anos 1990. Utilizamos, então, técnicas modernas para avaliar as substâncias do seu metabolismo secundário, buscar novas moléculas e testar sua atividade biológica. Conseguimos descrever uma série de novos compostos. O maior potencial encontrado foi contra bactérias resistentes aos antibióticos atuais”, conta Vítor Freire, que realizou o estudo como parte do seu doutorado no Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP).

A resistência a antibióticos é considerada um dos maiores problemas de saúde pública global pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Segundo relatório encomendado pelo governo britânico, publicado em 2016, as mortes causadas por infecções de bactérias resistentes devem atingir 10 milhões de pessoas por ano em 2050. Daí a importância de se descobrir novos antibióticos eficazes.

A esponja marinha da espécie Agelas dispar ocorre no Caribe e em parte do litoral brasileiro. Por serem alguns dos organismos há mais tempo na Terra e viverem fixas no substrato marinho, ao longo de milhões de anos as esponjas-do-mar desenvolveram um complexo metabolismo, produzindo substâncias essenciais para a competição com outros invertebrados e para evitar infecções por bactérias patogênicas.

No estudo publicado agora, as substâncias com maior potencial terapêutico foram três diferentes tipos de ageliferinas, nome advindo do gênero da esponja-do-mar Agelas.

“Outro fator importante é a capacidade das esponjas de armazenar substâncias de microrganismos simbiontes, que também as ajudam a se defender. Por isso, quando analisamos os compostos encontrados nesses animais, nem sempre dá para saber o que foi produzido por eles e o que é produto de sua microbiota”, explica Roberto Berlinck, professor do IQSC-USP e coordenador do estudo.

O trabalho integra dois projetos (19/17721-9 e 13/50228-8) coordenados por Berlinck e financiados pela FAPESP. Um deles integra o Programa BIOTA-FAPESP.

Tumores e bactérias

Treze compostos foram testados em uma linhagem de células tumorais de ovário conhecida como OVCAR3, mas não apresentaram atividade biológica. Outros grupos já haviam testado as ageliferinas em tumores de pulmão, cólon e mama. Nos trabalhos anteriores, também não foi observada ação antitumoral.

Três substâncias, porém, foram eficazes na eliminação de bactérias resistentes a antibióticos. Essa parte do estudo foi feita no Instituto Adolpho Lutz (IAL), sob coordenação do pesquisador André Gustavo Tempone, também apoiado pela FAPESP.

Foram submetidas a esses compostos seis espécies, sendo duas delas Escherichia coli e Enterococcus faecalis, algumas das mais comuns e encontradas em diferentes ambientes, inclusive no corpo humano.

As outras quatro bactérias são listadas pela OMS como prioritárias para o desenvolvimento de novos antibióticos: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii e Pseudomonas aeruginosa. Essas são algumas das responsáveis pela maior parte das infecções hospitalares, por serem capazes de escapar da ação dos antibióticos disponíveis no mercado.

Os pesquisadores queriam saber, porém, se o uso das ageliferinas poderia levar à hemólise dos glóbulos vermelhos do intestino, um efeito adverso comum em pacientes submetidos a tratamento quimioterápico que precisam de antibióticos e que pode levar à morte. Em células de camundongos, os compostos não causaram danos. Tal resultado indica um bom potencial para o desenvolvimento de novos fármacos.

O objetivo do grupo, agora, é analisar outras esponjas marinhas com a mesma metodologia utilizada para descobrir os novos compostos. “Investigar como essas substâncias são produzidas é extremamente importante, uma vez que elas são distribuídas por algumas classes de esponjas e podem futuramente ajudar a tratar doenças”, encerra Freire, que atualmente faz pós-doutorado no National Cancer Institute, nos Estados Unidos.

O trabalho teve ainda apoio da FAPESP por meio de bolsas de pós-doutorado para Juliana Gubiani no IQSC-USP (17/06014-4) e para Erica de Castro Levatti no IAL (20/03637-3).

O artigo Feature-Based Molecular Networking Discovery of Bromopyrrole Alkaloids from the Marine Sponge Agelas dispar pode ser lido em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jnatprod.2c00094.