Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia# Bioinformática

Nova Esperança no Tratamento da Cólera

Compostos naturais mostram potencial em bloquear a toxina do cólera.

― 5 min ler


Avanço no Tratamento daAvanço no Tratamento daCóleratoxina do cólera.Compostos naturais podem bloquear a
Índice

A cólera é uma doença séria causada por uma bactéria chamada Vibrio cholerae. Essa doença geralmente leva a diarreia severa, o que faz o corpo perder muitos fluidos rapidinho. O tipo de diarreia associado à cólera é conhecido por ser bem aguado, muitas vezes comparado à água de arroz. Todo ano, cerca de 2,9 milhões de pessoas pegam cólera em cerca de 69 países onde a doença é comum e, infelizmente, isso resulta em dezenas de milhares de mortes.

A cólera tem uma longa história, com sete pandemias registradas desde 1817. A pandemia atual começou no início dos anos 1960 e é causada principalmente por um tipo específico de Vibrio cholerae conhecido como El Tor. Esse tipo é mais eficiente em se espalhar e sobreviver em diferentes ambientes do que cepas anteriores da bactéria. Alguns cientistas acreditam que o sucesso da cepa El Tor pode ser devido à sua capacidade de crescer e sobreviver em fontes de água.

Tratamento da Cólera

A primeira linha de defesa contra a cólera é um fluido especial chamado Solução de Reidratação Oral (SRO), que ajuda a repor os fluidos perdidos no corpo. Embora a SRO ajude muitas pessoas, ela não cura completamente a doença nem remove as bactérias prejudiciais do corpo. Portanto, antibióticos também são usados para ajudar a diminuir o tempo que a pessoa fica doente e reduzir a quantidade de bactérias que ela tem, o que ajuda a parar a propagação da doença. Antibióticos comuns usados para o tratamento incluem tetraciclina, azitromicina e outros.

Infelizmente, o uso intenso de antibióticos ao longo dos anos fez com que muitas bactérias se tornassem resistentes a esses remédios, dificultando o tratamento. Outra abordagem que os pesquisadores estão investigando é usar bacteriófagos, vírus que infectam bactérias, para combater a cólera. Porém, as bactérias também podem desenvolver resistência a esses.

Como a Toxina da Cólera Funciona

O dano causado pela cólera é em grande parte devido a algo chamado toxina da cólera. Essa toxina se liga a uma parte específica das células do corpo no intestino. Quando ela se liga a essas células, faz com que elas liberem uma grande quantidade de fluidos, levando à diarreia. A ligação da toxina da cólera às células é essencial para os efeitos prejudiciais da bactéria.

Para contrabalançar isso, os pesquisadores começaram a buscar substâncias naturais, chamadas fitoconstituintes, que possam impedir a toxina da cólera de se ligar às células. Isso poderia ajudar a prevenir a doença sem os efeitos colaterais que às vezes vêm com remédios sintéticos.

Pesquisa sobre Fitoconstituintes

Em um estudo recente, pesquisadores analisaram mais de 50 fitoconstituintes diferentes para ver quais poderiam potencialmente bloquear a toxina da cólera. Eles descobriram que algumas dessas substâncias naturais pareciam ter um bom potencial como opções de tratamento. Eles se concentraram em três tipos específicos do gene ctxB, que fazem parte da toxina da cólera.

O estudo usou simulações computacionais para prever quão bem esses fitoconstituintes se ligariam às proteínas da toxina da cólera. Eles encontraram dez compostos que mostraram promessas com base na capacidade de se ligar efetivamente às proteínas envolvidas na cólera.

Fitoconstituintes Selecionados

Dentre os fitoconstituintes promissores identificados, os três principais candidatos que podem ajudar a inibir as ações da toxina da cólera são limonina, emodina e deidropipernonalina. Cada uma dessas substâncias mostrou efeitos positivos em vários estudos.

  1. Limonina: Esse composto é encontrado em frutas cítricas e é conhecido por ter muitos benefícios à saúde. Pesquisas indicam que pode ajudar a proteger o fígado e possui propriedades anti-inflamatórias e anticancerígenas.

  2. Emodina: Comumente encontrada em certas plantas usadas na medicina tradicional, a emodina tem vários benefícios relatados, incluindo atuação como agente anti-inflamatório e antibacteriano.

  3. Deidropipernonalina: Esse composto pode ajudar no combate à cólera, mas também tem sido associado a efeitos prejudiciais ao fígado, então é bom ter cuidado.

É importante notar que esses fitoconstituintes compartilham alguns sítios de ligação comuns com o receptor GM1, tornando-os potencialmente eficazes em bloquear a toxina da cólera de se ligar às células no intestino.

Testes de Estabilidade dos Compostos

Para entender melhor como esses compostos interagem com a toxina da cólera, os pesquisadores realizaram novos testes para avaliar sua estabilidade ao longo do tempo. Os resultados mostraram que a maioria dos complexos formados pelos fitoconstituintes com a toxina da cólera permaneceu estável durante os testes, indicando que esses fitoconstituintes poderiam ser eficazes em impedir a toxina da cólera de causar danos.

Apesar de algumas flutuações na ligação de compostos específicos, a estabilidade geral sugeriu que limonina e emodina, em particular, poderiam ser bons candidatos para testes adicionais.

Conclusão

O desafio da cólera traz uma necessidade crítica por novas opções de tratamento, especialmente devido ao crescente problema da resistência a antibióticos. O estudo de compostos naturais como limonina, emodina e deidropipernonalina oferece esperança para desenvolver terapias alternativas. Esses compostos podem funcionar prevenindo a toxina da cólera de se ligar às células, potencialmente reduzindo a gravidade da doença.

Embora resultados promissores tenham sido observados através de simulações computacionais e análises iniciais, mais testes laboratoriais e estudos no mundo real são essenciais para confirmar sua eficácia e segurança em humanos. A busca contínua por tratamentos eficazes é vital na batalha contra a cólera e doenças infecciosas similares.

Fonte original

Título: Detection of Potential Phytochemicals against ctxAB Toxin to Combat Cholera

Resumo: Vibrio cholerae is a gram-negative curved rod-shaped bacterium responsible for cholera, an intestinal infection characterized by severe acute watery diarrhea that can be fatal if untreated. The major virulence factor for Vibrio cholerae is cholera toxin (ctx), a potent toxin which has two subunits, A and B (ctxAB), that are crucial for the progression of the deadly disease. The B subunit is a pentavalent protein that binds to the intestinal mucosa to allow internalization of the A subunit to initiate rice-watery diarrhea. This study explored potential phytochemicals to inhibit the B subunit from binding to the host mucosa by examining their interaction with ctxB. Proteins encoded by the three genotypes of the ctxB gene (ctxB1, ctxB3, and ctxB7) present in the El Tor biotype strains of V. cholerae O1 responsible for the currently ongoing seventh cholera pandemic were targeted. Analysis of 52 phytochemicals obtained from PubChem identified a group of phytochemicals based on their binding affinity scores with the proteins of ctxB genotypes. Assessment of drug-likeliness and toxicity risk highlighted two phytochemicals, Limonin and Emodin, as the best potential candidates for inhibiting the mode of action of cholera toxin. Molecular dynamic (MD) simulation-based MM-PBSA analysis suggested these compounds stably interact with the receptors. Molecular docking and molecular dynamic simulations revealed that these phytochemicals might have potential to inhibit the cholera toxin function and reduce the severity of cholera. Author SummaryCholera toxin (ctx) subunits A and B (ctxAB) play a significant role in the disease, with the B subunit facilitating the binding of the toxin to the intestinal cells, and the A subunit entering the cells, resulting in the cellular changes that lead to watery diarrhea. To inhibit the B subunit of cholera toxin from binding host mucosa, we explored candidate phytochemicals instead of synthetic molecules as drug agents by examining their binding behavior with ctxB using a molecular docking approach. The molecular docking, molecular dynamic simulations, and toxicity analyses identified two phytochemical compounds that have the potential to inhibit the mechanism of cholera toxin.

Autores: MD MAMUN MONIR, Y. Akter, K. Rahman, M. S. Reza, A. Al-Mamun, M. Alam, M. N. H. Mollah

Última atualização: 2024-07-29 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.29.605560

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.29.605560.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes