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André Báfica, coordenador da pesquisa. Foto: Felipe Sales

Estudo realizado por pesquisadores do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da Universidade Federal de Santa Catarina (MIP/UFSC) – em parceria com a Universidade de Leuven (Bélgica), com o Laboratório de Saúde Pública de Santa Catarina (LACEN/SC) e a Universidade de Rockefeller, em Nova Iorque – demonstra o processo de infecção da tuberculose nos seres humanos e sugere processo de co-evolução entre a bactéria causadora da doença e a espécie humana. O estudo, com publicação na revista científica eLife nesta terça-feira, 22 de outubro, abre importante caminho para o diagnóstico e futuras terapias à tuberculose.

Pesquisa demonstra como ocorre a doença
A tuberculose é uma doença infecciosa e transmissível que afeta principalmente os pulmões, embora possa acometer outros órgãos. Causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis (ou bacilo de Koch), a tuberculose é, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), uma das dez maiores causas de morte no mundo. No Brasil, a doença é um sério problema da saúde pública, com aproximadamente 70 mil novos casos e cerca de 4,5 mil mortes por ano.
No estudo coordenado por André Báfica, professor do Laboratório de Imunobiologia da UFSC, foi encontrada a conexão entre a doença e as células tronco hematopoiéticas (precursoras dos glóbulos sanguíneos). A bactéria causadora da tuberculose consegue sobreviver no corpo humano a partir infecção das células tronco hematopoiéticas, fazendo-as responder com um processo de amadurecimento das células, o que dá origem à resposta imunológica geradora de células de defesa do organismo, chamadas monócitos.
Desta forma, é possível que os monócitos atinjam a corrente sanguínea e, consequentemente, tecidos, geralmente, o pulmão. Os autores do trabalho constataram também que o bacilo de Koch induz citocinas – hormônios de comunicação do sistema imunológico – geradoras de inflamação. Dentre as citocinas analisadas, a interleucina 6 se destacou como a possibilidade de um alvo para a terapia em pacientes infectados com tuberculose no futuro.

Ancestralidade
A segunda parte do estudo analisou a relação de ancestralidade entre a bactéria e o homo sapiens. Por meio de análises de biologia de sistemas, observou-se que as citocinas começaram uma forma diferente de regulação somente em humanos. Essa rede de regulação trouxe à tona a hipótese de que a bactéria causadora da tuberculose se aloja nos seres humanos por conta do processo de uma nova conexão entre as citocinas durante a evolução da espécie humana.
Se confirmada essa possibilidade, será possível afirmar a existência de uma relação específica da Mycobacterium tuberculosis com os seres humanos e não com outros animais. Essa perspectiva pode ser a chave para novos estudos que relacionam a bactéria causadora da tuberculose com o sistema imunológico, pois aponta a um processo de co-evolução entre o bacilo de Koch e a espécie humana.
Os resultados do trabalho foram publicados na revista científica eLife. O acesso ao estudo, sob a forma preprint bioRxiv, pode ser realizado aqui.

Camila Costa da Cunha e Felipe Sales/ divulgação científica Programa de Pós-graduação em Farmacologia UFSC

Para buscar novos meios de ação de antibióticos contra a tuberculose, os pesquisadores Lívia Harumi Yamashiro e André Luiz Barbosa Báfica, do Laboratório de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia (MIP) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), desenvolveram um artigo científico analisando a forma de agir do antibiótico Isoniazida, bem como procurando alternativas para um combate mais potente a essa doença, para a qual não existe vacina.

Publicado na revista European Journal of Immunology, o artigo é fruto de cinco anos de pesquisa. Depois de uma longa análise das ações do antibiótico em células que possuíam o bacilo tuberculoso, o Isoniazida foi testado em células in vitro, chegando-se a uma conclusão de como ele agia e descobrindo-se informações novas.

Atualmente, cerca de um terço da população mundial possui a bactéria Mycobacterium tuberculosis, bacilo causador da tuberculose, sendo que a doença se desenvolve em 10% deste grupo.
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O programa UFSC Entrevista destaca a pesquisa do professor André Báfica sobre a tuberculose. Báfica é professor do Departamento de Microbilogia, Imunologia e Parasitologia do Centro de Ciências Biológicas. Formado em medicina, ele fundou em 2008 o Laboratório de Imunobiologia, o Lidi. Em sua atual pesquisa, estuda o bacilo causador da tuberculose. O professor foi um dos 28 cientistas selecionados para receber o prêmio International Early Career Scientist (IECS), do Howard Hughes Medical Institute, uma das mais importantes instituições que apoiam pesquisas na área de saúde e biologia dos Estados Unidos.

Veja a entrevista completa realizada pela TV UFSC:

Parte 1:

Parte 2:

Parte 3:

Saiba mais:
Professor da UFSC é premiado pelo Howard Hughes Medical Institute

André Báfica

O professor André Luiz Barbosa Báfica, 36 anos, (currículo lattes), do Departamento de Microbiologia, Imunologia & Parasitologia (MIP) do Centro de Ciências Biológicas (CCB) da Universidade Federal de Santa Catarina, foi um dos 28 cientistas selecionados para receber o prêmio International Early Career Scientist (IECS), do Howard Hughes Medical Institute.  O HHMI é uma das mais importantes instituições que apóiam pesquisas na área de saúde e biologia dos Estados Unidos. O prêmio foi divulgado (www.hhmi.org/news/iecs20120124.htm) na segunda-feira, 24 de janeiro. A seleção foi feita dentre 760 jovens pesquisadores do mundo inteiro. André foi o único brasileiro a receber o prêmio de 650 mil dólares ao longo de cinco anos para desenvolver uma vacina mais eficaz para tuberculose.

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A tuberculose é a doença infecciosa que mais mata no mundo. O Relatório para o Dia Mundial da Tuberculose, divulgado em  2010, alerta que 9,4 milhões de pessoas tinham a doença em 2008. No Brasil, 73 mil casos foram notificados no mesmo ano. Os medicamentos podem ser adquiridos de forma gratuita no país, porém os cerca de seis meses de cuidados, além dos efeitos colaterais causados pela medicação, faz com que muitas pessoas interrompam o tratamento. Uma pesquisa realizada na UFSC desde 2007 estuda uma nova maneira de tratar a tuberculose e pode reduzir o quadro de desistência durante esse processo.

Os estudos se concentram em uma das enzimas que a Mycobaterium tuberculosis libera dentro da célula humana, chamada de PtpA. Sem a liberação dessa enzima, a bactéria que causa a doença não consegue se desenvolver no corpo humano e acaba morrendo. Enquanto a maioria das pesquisas estuda novos antibióticos para matar a bactéria, um grupo da UFSC preocupou-se em encontrar e estudar compostos químicos que atuam como inibidores da enzima PtpA.

“Os antibióticos usados atualmente no combate à doença são tóxicos e o tratamento com eles muito longo. Vimos nos inibidores um potencial tratamento para a tuberculose”, explica o professor do Departamento de Bioquímica da UFSC e coordenador do Centro de Biologia Molecular Estrutural (Cebime), Hernán Terenzi. O trabalho é desenvolvido em colaboração com os professores Rosendo Yunes e Ricardo Nunes (Departamento de Química da UFSC), Javier Vernal (Cebime), pós-doutorandos, alunos de doutorado, mestrado e iniciação científica. Já foram testados mais de 200 potenciais inibidores.

Publicação internacional

Realizados a partir da técnica de ensaio in vitro, os experimentos indicam que cinco inibidores reagiram muito bem quando em contato com a enzima liberada por Mycobacterium tuberculosis. Em 2008, os resultados sobre os mais apropriados foram divulgados na revista científica Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. Mas o melhor ainda estava por vir.

Em 2009, a equipe composta por profissionais das áreas de Bioquímica e Química da UFSC entrou em contato com o pesquisador Yossef Av-Gay, do Canadá. Conhecido internacionalmente por suas pesquisas sobre o bacilo que causa a tuberculose, Av-Gay havia descoberto onde e como a enzima PtpA atua nos macrófagos, um tipo de célula que defende o corpo humano de organismos estranhos.

O contato entre os pesquisadores foi promissor. Pela primeira vez foram estudados inibidores para a PtpA e o professor canadense se interessou pela parceria. Yossef Av-Gay cultivava em laboratório os macrófagos e testou a reação deles com os inibidores indicados pelos brasileiros. A cooperação foi uma alternativa às condições de testes no Brasil.

A segunda etapa de experimentos rendeu outro artigo, publicado em abril de 2010 na revista Bioorganic & Medicinal Chemistry Os estudos focaram a produção de um modelo para a estrutura da enzima em contato com os inibidores, a fim de entender como o inibidor reage quimicamente com essa proteína liberada pela bactéria. O artigo também aborda o tempo de reação desses compostos químicos. O inibidor mais eficiente no combate ao bacilo matou, em três dias, quase a totalidade das bactérias nos macrófagos humanos.

Agora, o grupo está analisando detalhadamente a ligação entre inibidor e enzima para estudar mais a fundo suas interações. No artigo a equipe destaca os resultados positivos, que podem beneficiar, no futuro, o mundo inteiro: “Esses inibidores são facilmente obtidos, a baixo custo, têm estrutura simples e podem representar um potencial terapêutico no combate a tuberculose”, comemora o professor Terenzi.

Mais informações com o professor Hernán Terenzi, e-mail: hterenzi@ccb.ufsc.br / (48) 3721-9589

Por Cláudia Mebs / Bolsista de Jornalismo na Agecom