Nanobiotecnologia contribui com alternativas para o controle de carrapatos e caramujos

Definitivamente a nanotecnologia veio para ocupar, neste século XXI, um papel fundamental para dar maior impulso à ciência. São inúmeras as suas aplicações nas diferentes áreas do conhecimento que demandam cada vez mais da nanoescala, seja para propriedades químicas, mecânicas, magnéticas, eletrônicas e óticas.

Aliar nanotecnologia e biotecnologia significa avançar ainda mais em medicina, agricultura, meio ambiente, cosméticos etc. A nanobiotecnologia surge como uma ciência de fronteira e ganha reforço na medida em que passa a utilizar os princípios da química verde para o desenvolvimento sustentável. As nanopartículas verdes podem ser sintetizadas a partir de plantas, algas, microrganismos ou seus produtos/metabólicos. A síntese das nanopartículas a partir de extratos de plantas é um processo rápido, de baixo custo e que permite a obtenção de nanopartículas estáveis e mais seguras para o meio ambiente e o ser humano.

Neste sentido, uma equipe de pesquisadores, sob a coordenação dos professores Caio Márcio de Oliveira Monteiro e Thiago Lopes Rocha, do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, da Universidade Federal de Goiás, vai investigar se as nanopartículas de prata (NPs), verdes, sintetizadas a partir do extrato foliar de Croton urucurana, planta encontrada no bioma Cerrado, possuem atividade contra o carrapato Amblyomma sculptum e o molusco Biomphalaria glabrata, por meio de testes de toxicidade e análise da resposta de múltiplos biomarcadores.

O projeto de pesquisa visa desenvolver produtos de inovação e patentes, alinhados com o conceito de “Saúde Única” e sustentabilidade, para controle de vetores e hospedeiros intermediários de doenças tropicais, bem como estratégias de prevenção e controle de doenças infecciosas de relevância epidemiológica para o Estado de Goiás.

Caio Monteiro explica que, nos últimos anos, a interface entre nanobiotecnologia e parasitologia tem contribuído para estudos de alternativas promissoras para o controle de vetores e hospedeiros intermediários de agentes patogênicos. “A síntese de nanopartículas a partir de extratos vegetais tem sido indicada como uma estratégia mais segura para o meio ambiente, saúde animal e humana”, ressalta o professor.

“No nosso trabalho, as NPs serão sintetizadas e caracterizadas, os testes de toxicidade serão realizados com diferentes fases do desenvolvimento e serão realizadas análises de bioacumulação, citotoxicidade, genotoxicidade, mutagenicidade, neurotoxicidade, dano oxidativo e alterações histopatológicas,” revela Monteiro. Os pesquisadores vão analisar se as nanopartículas de prata, verdes, apresentam atividade sobre diferentes fases de vida de A. sculptum e B. glabrata. Os resultados poderão subsidiar informações para o desenvolvimento de nanobiotecnologias verdes aplicadas ao controle de doenças como a febre maculosa brasileira e a esquistossomose.

O professor Thiago Rocha destaca que as nanopartículas podem interagir com diferentes fases do desenvolvimento dos carrapatos e caramujos. Segundo ele, “os principais efeitos tóxicos induzidos pelas nanopartículas são produção de espécies reativas de oxigênio, estresse oxidativo, danos no material genético e nas membranas das células”. Essas alterações, explica ele, podem inibir o desenvolvimento e a reprodução, bem como levar a morte dos carrapatos e caramujos (estratégia para o controle desses animais).

Apoio da Fapeg
O projeto de pesquisa do professor Caio Monteiro, denominado “Nanobiotecnologia verde aplicada ao controle de vetores e hospedeiros intermediários de importância médica (Projeto NanoMed Verde)” foi um dos 20 selecionados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (Fapeg) por meio da Chamada Pública 05/2020 – 7ª edição do Programa Pesquisa para o SUS: Gestão Compartilhada em Saúde. A Fapeg vai investir R$ 109.177,24 para a execução dos trabalhos de pesquisa.

O projeto será desenvolvido nos laboratórios do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública – IPTSP/UFG (Laboratório de Biologia, Ecologia e Controle Carrapatos (Labec), e Laboratório de Biotecnologia Ambiental e Ecotoxicologia (Labae) em colaboração com os laboratórios multiusuários da UFG e do Instituto Federal Goiano Campus Rio Verde e Campus Urutaí, Universidade Estadual de Goiás (UEG) e Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT).

Equipe
A equipe do projeto é multidisciplinar e composta por professores do IPTSP/UFG (Dr. Caio Márcio de Oliveira Monteiro, Dr. Thiago Lopes Rocha e Dr. José Clecildo Barreto Bezerra) e Instituto de Química (Dra. Emília Celma de Oliveira Lima) da UFG, pós-doutorando Bruno Bastos Gonçalves (PPGBAN/UFG) e os doutorandos Maxwell Batista Caixeta (PPGBRPH/UFG), Paula Sampaio Araújo (PPGBRPH/UFG) e Mayara Macedo Barrozo Santos (PPGCA/UFG), e da aluna de iniciação científica (Victoria Aparecida Santos de Sousa), bem como, de outros discentes de graduação e pós-graduação que fazem parte do Labec e Labae. O projeto também contará com a colaboração de professores do Instituto Federal Goiano Campus Rio Verde (Eloiza da Silva Nunes) e Urutaí (Dr. Guilherme Malafaia), da Universidade Estadual de Goiás (Dra. Luciana Damacena Silva) e da Universidade Federal do Mato Grosso (Dra. Viviane Zeringota).

Croton urucurana
C. urucurana é uma planta comum no Cerrado, encontrada especialmente em regiões mais úmidas próximas de bordas de ribeirões e em áreas alteradas pelo homem. Além do Brasil, ela também ocorre na Argentina, Bolívia, Paraguai e Argentina.

Carrapato

A. sculptum, conhecido vulgarmente como carrapato-estrela, tem equinos, antas e capivaras como hospedeiros preferenciais, mas devido à baixa especificidade parasitária, pode ser encontrado em outros hospedeiros, incluindo humanos. Sua importância é caracterizada principalmente pelo fato de ser o vetor da bactéria R. rickettsii, agente etiológico da febre maculosa brasileira. Esse carrapato é encontrado em estados de todas as regiões do Brasil, e no Centro-Oeste, ocorre em todos os estados, incluindo Goiás. Os maiores problemas relacionados à febre maculosa, tendo A. sculptum com vetor, ocorrem nos estados da região Sudeste, principalmente em São Paulo, mas já existem registros de alguns casos no Estado de Goiás.

O primeiro caso confirmado foi de um professor da UFG, que entrou em contato com carrapatos durante as atividades de trabalho na Escola de Agronomia da UFG. O local apresenta características epidemiológicas para ocorrência da doença, como presença de capivaras e outros animais silvestres, presença de equinos, elevado número de carrapatos do gênero Amblyomma na vegetação e circulação constante de pessoas. A febre maculosa brasileira representa um grave problema de saúde pública, com elevada taxa de letalidade, podendo chegar a 80%.

Para o professor Caio Monteiro, o desenvolvimento dessa pesquisa pode resultar em tecnologia que ajude no controle desse carrapato, não só no estado de Goiás, como em outros locais do país também.

Caramujo

O caramujo Biomphalaria glabrata é a espécie hospedeira intermediária do Schistosoma mansoni mais importante nas Américas por apresentar altos níveis de infecção e ter sua distribuição, no Brasil, quase sempre associada à ocorrência da esquistossomose. Sua presença foi notificada em 16 estados brasileiros (Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Goiás, Maranhão, Minas Gerais, Pará, Paraíba, Paraná, Pernambuco, Piauí, Rio de Janeiro, Rio Grande do Norte, Rio Grande do Sul, São Paulo e Sergipe), além do Distrito Federal. A esquistossomose mansoni é considerada a segunda maior doença tropical. Acomete 230 milhões de pessoas e cerca de 600 milhões de pessoas vivem em área de risco.

Para o professor Thiago, o estudo desenvolvido no estado de Goiás contribuirá com o desenvolvimento de estratégias para o controle do caramujo em todo o Brasil e outros países. 

Continuidade
Estudos anteriores, coordenados pelo professor Thiago Lopes Rocha, da UFG, cujo projeto também foi contemplado pelo PPSUS, na Chamada Pública 04 do ano de 2017 permitiram a caracterização da atividade moluscicida de NPs inorgânicas em moluscos e permitiu uma revisão sistemática da literatura sobre a toxicidade dos nanomateriais em gastrópodes. Trata-se do projeto NanoBiompPhal – Avaliação do uso de nanopartículas inorgânicas no controle do caramujo Biomphalaria glabrata (Mollusca, Planorbidae).

O professor Thiago explica que os resultados daquele estudo indicaram a necessidade de investigação de NPs que possuem atividade moluscicida, juntamente com baixo impacto ambiental, tais como as NPs verdes. “Desse modo, além de contribuir com o desenvolvimento de novas tecnologias para o controle dos carrapatos e caramujos, os resultados do presente projeto irão colaborar com políticas públicas de saúde para o controle da febre maculosa brasileira e esquistossomose”, detalha o professor.

PPSUS: Gestão Compartilhada
O Programa Pesquisa para o SUS: Gestão Compartilhada em Saúde (PPSUS) é conduzido, em Goiás, pela Fapeg em parceria com a Secretaria Estadual da Saúde (SES), o Departamento de Ciência e Tecnologia da Secretaria de Ciência, Tecnologia e Insumos Estratégicos do Ministério da Saúde (Decit/SCTIE/MS) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

É um programa que une a ciência e a pesquisa como formas de colaborar com a formação de profissionais altamente capacitados e com a melhoria da qualidade de atenção à saúde no Estado de Goiás oferecendo respostas aos principais problemas e carências da população. É uma iniciativa de descentralização do fomento à pesquisa que prioriza a gestão compartilhada de ações.

O professor Caio Monteiro ministra disciplinas para o curso de Bacharelado em Biotecnologia (Introdução ao Método Científico e Biotecnologia Aplicada a Parasitologia) e para o curso de Medicina Veterinária (Parasitologia Veterinária). É vinculado em dois programas de Pós-graduação: o Programa de Ciência Animal (EZV/UFG) e o Programa de Medicina Tropical e Saúde Pública (IPTSP/UFG), onde participa de disciplinas relacionadas à Parasitologia e Pesquisa em Bases de Dados, além de colaborar em disciplina de Controle Biológico no Programa de Pós-graduação da Escola de Agronomia.