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Title: Revisão: atividade antibacteriana de peptídeos nativos e análogos de escorpião
Authors: Costa, Tiago Marinho Martins da
Keywords: resistência bacteriana;escorpião;veneno;PAMs
Issue Date: 18-Jun-2018
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: COSTA, Tiago Marinho Martins da. Revisão: atividade antibacteriana de peptídeos nativos e análogos de escorpião. 2018. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Medicina) - Departamento de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Um dos grandes problemas de saúde pública no mundo a ser enfrentado nos próximos anos é a problemática da resistência bacteriana nas instituições de saúde. Muitos estudos estão sendo realizados por vários grupos de pesquisa no mundo para mitigar esse problema por meio de pesquisas que buscam moléculas alternativas para incrementar o arsenal terapêutico contra as doenças infecciosas, principalmente no que diz respeito às doenças infecciosas bacterianas. Nesse sentido, um grupo de moléculas tem ganhado notoriedade como candidatas a ser uma boa alternativa nessa “guerra biológica”, os chamados peptídeos antimicrobianos (PAMs). Tais peptídeos podem ser de origem natural, oriundos de diversas fontes, como plantas, artrópodes, outros animais (anfíbios, o homem), procariotos; podem ser sintéticos, como o exemplo dos análogos dos peptídeos naturais; podem ser peptídeos recombinantes, obtidos a partir da tecnologia do DNA recombinante, por meio da alocação do gene que codifica tal peptídeo antimicrobiano em qualquer ser vivo ou cultura de células de seres vivos, tornando-os capazes de produzir o peptídeo de interesse (GANZ; LEHRER, 1999; LI et al., 2012). Dentro desse contexto, a revisão a seguir versará sobre os peptídeos antibacterianos oriundos dos escorpiões, animais que, por sinal, apresentaram-se como uma das grandes fontes de moléculas bioativas antimicrobianas (PRIMON-BARROS; JOSE MACEDO, 2017). Dentro da classe dos peptídeos antimicrobianos (PAM) com ação antibacteriana presente na peçonha de escorpiões, podemos citar moléculas como a Stigmurina oriunda da peçonha do escorpião Tityus stigmurus (DE MELO et al., 2015; DANIELE-SILVA et al., 2016); as Hadrurinas oriundas da peçonha do escorpião Hadrurus aztecus (TORRES-LARIOS et al., 2000; SANCHEZ-VASQUEZ et al., 2013); o peptídeo IsCT, presente na peçonha do escorpião Opithancatus madagascariensis (DAI et al., 2002; DE LA SALUD BEA et al., 2017); o peptídeo BmKn2 encontrado na peçonha do escorpião Buthus martensii (CAO et al., 2012). Além disso, há relatos na literatura de que os peptídeos antimicrobianos derivados do veneno de escorpião apresentam outras atividades, dentre as quais podemos destacar as atividades antifúngica, antiparasitária, antiviral e até anticâncer (WANG; WANG, 2016; PEDRON et al., 2018). Em comum tais moléculas compartilham a característica de apresentarem-se como peptídeos catiônicos devido à presença de aminoácidos básicos como a lisina e arginina, podendo ou não apresentar pontes dissulfetos. PAMs sem pontes dissulfeto presente em escorpiões, em geral, apresentam a capacidade de modificar a sua conformação estrutural dependendo do meio, sendo esta flexibilidade associada ao mecanismo de ataque na superfície da membrana celular bacteriana e consequentemente ao exercício de seu efeito antibacteriano. Em geral, os principais mecanismos de ação relatados para os PAMs (incluindo os presentes em escorpiões) consistem em 3 modelos: o modelo de poro toroidal, o modelo em forma de tapete e o modelo em barril (HARRISON et al., 2014; FRATINI et al., 2017). Em face do que foi descrito acima, o objetivo dessa revisão é mostrar para o leitor uma corrente de pesquisa que visa contribuir quanto a novas possibilidades terapêuticas frente à problemática do gradativo aumento da resistência bacteriana na prática clínica, enfocando, especificamente, nos peptídeos antimicrobianos de ação antibacteriana isolados a partir da peçonha de escorpiões e seus análogos (novos peptídeos com ação antibacteriana modificados a partir dos nativos com mesma propriedade, visando melhorar a atividade antibacteriana ou visando melhorar a segurança terapêutica dos mesmos), moléculas essas que mostram-se promissoras, nos mais recentes estudos, no que diz respeito a sua atividade antibacteriana in vitro e em modelos animais, apresentando-se como uma possível alternativa, para serem utilizadas como protótipo para obtenção de novos agentes antibacterianos.
Abstract: One of the world greatest problem in public health to be faced in the next years is the bacterial resistance question on health institutions. Many studies has been performed by a lot of research groups in order to reduce this problem through researches that seek for alternative molecules to rise up the therapeutic arsenal against the infectious diseases, mainly with regards to the bacterial infectious diseases. In this way, a group of molecules has gained notoriety like candidates to become a fine alternative in this biological war, the called antimicrobial peptides (AMPs). Such peptides can have natural origin, found in many sources, like plants, arthropods, another animals (amphibians, humans), prokaryotes; can be synthetic, such as the native peptides analogs; can be recombinant peptides, obtained by the recombinant DNA technology, through the coding antimicrobial peptide’s gene allocation on any life being or cells culture, giving to them the ability to produce such peptide (GANZ; LEHRER, 1999; LI et al., 2012). In this way, the following review will approach specifically the antibacterial peptides isolated from scorpion venom, animals that, by the way, have been considered one of the greatest sources of natural antimicrobial biomolecules (PRIMON-BARROS; JOSE MACEDO, 2017). Among the antimicrobial peptides (AMP) with antibacterial activity isolated from the scorpion venom, we can cite molecules like Stigmurin, isolated from the Tytius stigmurus scorpion venom (DE MELO et al., 2015; DANIELE-SILVA et al., 2016); the hadrurins isolated from the Hadrurus aztecus scorpion venom (TORRES-LARIOS et al., 2000; SANCHEZ-VASQUEZ et al., 2013); the IsCT peptide, found in Opithancatus madagascariensis scorpion venom (DAI et al., 2002; DE LA SALUD BEA et al., 2017); the BmKn2 peptide isolated from the Buthus martensii scorpion venom (CAO et al., 2012). Besides, there are literature reports presenting alternative activities for these antimicrobial peptides isolated from scorpion venom, such as antifungal, antiparasitic, antiviral and, even, anticancer (WANG; WANG, 2016; PEDRON et al., 2018). In common, such peptides share the cationic character due to the presence of basic amino acids like lysine and arginine, presenting or not presenting disulfide bridges. AMPs without disulfide bridges isolated from scorpions, in general, can change their structural conformations depending on the media inserted, with such flexibility having to do with the disruptive mechanism of the bacterial membrane surface, and, consequently, having to do with the execution of their antibacterial effect. In general, the mainly reported mechanism of action to AMPs (including the AMPs isolated from scorpions) involves 3 models: the toroidal pore model, the carpet like model and the barrel stave model (HARRISON et al., 2014; FRATINI et al., 2017). In view of the above, the objective of this review is to present to the reader a research line that aims to contribute to new therapeutic possibilities in the face of the problem of gradual increase of bacterial resistance in clinical practice, specifically focusing on the antimicrobial peptides of antibacterial action isolated from scorpion’s venom and their analogues (new peptides with antibacterial action modified from the natives with the same property, aiming at improving the antibacterial activity or aiming to improve the therapeutic safety of the native peptides), molecules that are promising, in the most recent studies, regarding their in vitro antibacterial activity and in animal models, presenting as a possible alternative, to be used as a prototype to obtain new antibacterial agents.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/9392
Other Identifiers: 2014070673
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