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O diabetes é um problema de saúde global que afeta milhões. Em 2014, havia 422 milhões de diabéticos, em comparação com 108 milhões em 1989. A condição pode ser tratada com dieta, atividade física, medicamentos como injeções de insulina sintética e triagem regular.

Agora, quase um século após a descoberta da insulina, uma equipe de pesquisadores desenvolveu a versão menor e totalmente funcional do hormônio do mundo, usando o veneno de caracol marinho.

Os pesquisadores dos Estados Unidos e da Austrália relatam que eles produziram um novo tipo de insulina, que combina a potência da insulina humana e o potencial de ação rápida da insulina venenosa produzida por caracóis cônicos predadores. A insulina desenvolvida pode ser usada para criar um tratamento mais seguro e eficaz para o diabetes.

“Agora podemos criar uma versão híbrida da insulina que funciona em humanos, e que também parece ter muitos dos atributos positivos da insulina de caracol de cone. Esse é um passo importante em nossa busca para tornar o tratamento do diabetes mais seguro e eficaz”. Danny Hung-Chieh Chou, professor assistente de bioquímica da UU U Health e um dos autores do estudo, disse.

O que são caracóis cônicos?

Os caracóis cônicos são normalmente encontrados em águas tropicais em todo o mundo. Espécies maiores, como o Conus geographus, liberam veneno contendo insulina de ação rápida. A picada de algumas das espécies maiores de caracóis de cone tropical pode ser grave, às vezes até fatal para os seres humanos.

Um caracol de cone, assim como outros caracóis, é lento, mas com um ataque rápido e potente. A criatura predadora pode detectar outras espécies que nadam, implantando uma probóscide aguda ou uma saliência em forma de agulha da boca. Eles caçam pequenos peixes que vivem no fundo e, quando mordidos, experimentam quedas significativas de açúcar no sangue, paralisando-os temporariamente. O caracol então lança um dente tipo arpão em sua presa e o engole inteiro.

Um cone geográfico altamente venenoso (Conus geographus) com sifão levantado e palpitações oculares estendidas. Crédito de imagem: Oksana Golubeva / Shutterstock

O que é insulina?

A insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas para permitir ao corpo usar açúcar ou glicose de carboidratos de alimentos para obter energia ou armazenar para uso futuro. A insulina ajuda a controlar os níveis de açúcar no organismo, impedindo que ele se torne muito alto (hiperglicemia) ou muito baixo (hipoglicemia).

A insulina é responsável por permitir que a glicose no sangue entre nas células, dando-lhes energia para funcionar. Quando há falta de insulina suficiente, a glicose permanece no sangue, levando ao desenvolvimento de diabetes .

Existem três tipos de diabetes – tipo 1, tipo 2 e diabetes gestacional. No diabetes tipo 1, que é uma doença auto-imune, o sistema imunológico ataca o pâncreas, causando danos. É também chamado de diabetes insulino-dependente porque o pâncreas não pode produzir insulina. Como resultado, o paciente precisa injetar insulina sintética.

O diabetes tipo 2, ou o diabetes não dependente de insulina, ocorre quando o pâncreas pode produzir insulina, mas não é suficiente ou existe resistência à insulina, em que as células não respondem ao hormônio. Enquanto isso, o diabetes gestacional acontece durante a gravidez.

Cone Caracol Veneno

No estudo publicado na revista Nature Structural and Molecular Biology , a equipe descobriu que o caracol de cone venenoso tinha muitas características bioquímicas em comum com a insulina humana. Além disso, funciona mais rápido que a insulina humana de ação mais rápida disponível atualmente.

A insulina humana pode levar até meia hora para afetar os níveis de glicose no sangue, enquanto a insulina venenosa funciona instantaneamente. A equipe estudou a insulina venenosa, na esperança de que ela possa ser usada em humanos. Eles revelaram que é menos potente que a insulina humana, concluindo que o veneno por si só não pode substituir a insulina sintética usada atualmente.

Para resolver o problema, a equipe usou técnicas de biologia estrutural e química medicinal para isolar quatro aminoácidos que ajudam a insulina do caracol do mar a se ligar ao receptor de insulina. Eles geraram uma versão truncada de uma molécula de insulina humana sem a região responsável pela aglomeração.

A equipe sintetizou uma versão combinada da insulina com algumas das propriedades de ação rápida da molécula de veneno e a potência da insulina humana. Eles testaram a nova insulina em ratos, onde descobriram que a nova insulina funcionava exatamente como a insulina humana real, mas mais rápido.

Os cientistas chamam de “mini-insulina”.

“A mini insulina tem um potencial tremendo. Com apenas algumas substituições estratégicas, geramos uma estrutura molecular potente e de ação rápida, que é a menor insulina totalmente ativa até o momento. Por ser tão pequena, deve ser fácil sintetizar, tornando-o um candidato principal para o desenvolvimento de uma nova geração de terapêutica com insulina “, afirmou Chou.

Embora os resultados do estudo sejam promissores, ele ainda não estará pronto para uso humano. Mais estudos são necessários para estabelecer a eficácia e a segurança da nova insulina.

Texto retirado de News Medical.
Crédito de imagem: Oksana Golubeva / Shutterstock

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