Proteínas de minhocas como bióticos naturais


Proteínas de minhocas como pré e pró-antibióticos naturais

Proteins are produced in cells in the form of hormones and signal molecules and have a significant influence on the functioning of organs and the whole organism. Nature gives us an abundant source of proteins, which we use as a source of nutrition and energy. Some natural proteins have an antimicrobial effect. Many organisms such as bacteria, animals, plants, and humans produce antimicrobial peptides/proteins (AMP) which can fight against microbes. These proteins act as an important part of the immune system.
Earthworms’ enzyme is able to act as a Pre+Probiotics, when they give support to processes, and also fulfill its role as natural antibiotics when actually it kills the bacteria. It is very important to take into account, it will not cause “superbugs” because it is organic, its component recognized by Nature and there will be no antigen-antibody reaction.

  • Earthworms’ Proteins


Proteínas Antibióticas: Aparência

Essas proteínas antibióticas são relativamente pequenas e consistem de 10 a 50 aminoácidos. Sua principal característica é a presença de aminoácidos carregados positivamente em suas sequências, como lisina e arginina. As proteínas são anfipáticas, o que significa que possuem resíduos ou sítios hidrofílicos e hidrofóbicos. Enquanto os resíduos carregados representam a área hidrofílica das proteínas, a superfície hidrofóbica contém principalmente leucina, isoleucina, alanina e valina. Mais da metade das proteínas apresenta aminoácidos hidrofóbicos. A estrutura das proteínas antimicrobianas deriva principalmente de α-hélice, β-folha ou β-grampo.

O mecanismo geral dos AMPs tem sido amplamente estudado ao longo dos anos. Pesquisas demonstram a estrutura, a função e o mecanismo por meio de técnicas espectroscópicas como RMN (ressonância magnética nuclear), DC (dicroísmo circular), experimentos eletrofisiológicos em membranas lipídicas ou corantes fluorescentes.


Proteínas Antibióticas: Função

Cientistas descobriram que os AMPs (peptídeos antimicrobianos) são atraídos e se ligam às membranas celulares de suas células-alvo. As membranas celulares são compostas por moléculas lipídicas. Essas membranas lipídicas são vitais para as células, pois as protegem e permitem o transporte e a regulação do fornecimento de energia. Em concentrações mais elevadas, os AMPs podem desestabilizar a estrutura da bicamada lipídica e romper a membrana lipídica. O vazamento resultante na bicamada lipídica mata o organismo-alvo. A atração é de natureza eletrostática, pois as proteínas são catiônicas (carregadas positivamente) e as membranas lipídicas das principais bactérias são aniônicas (carregadas negativamente). Após se ligarem à membrana lipídica, as proteínas podem utilizar diferentes estratégias para destruir a bicamada lipídica. Um mecanismo é a formação de uma camada espessa na superfície da bicamada, o que desencadeia o colapso da integridade da membrana quando uma determinada concentração é atingida.


The second possibility is the insertion of the protein into the hydrophobic core of the bilayer. As the AMPs are amphiphilic, they can arrange in such way that hydrophobic areas interact with the hydrophobic lipid chains, whereas the hydrophilic amino acid side chains build the core. With this multimeric arrangement, the proteins can form pores in the membrane, which disturbs the essential membrane potential of the cell membrane and causes the death of the cells. The third frequent mechanism leads to curvature stress in the membrane, meaning that the proteins distort the planar lipid bilayer at many places and build small holes. Another group of antibiotic proteins can also penetrate the lipid membrane and effect and modulate other crucial proteins or molecules in the cytosol, the inside of the cells. They are called cell-penetrating peptides/proteins (CPP).

  • antibiotic proteins


Proteínas antimicrobianas: exemplos

Existem muitos exemplos de proteínas com propriedades antimicrobianas encontradas na natureza. Uma delas é a dermcidina, presente no suor humano e eficaz contra algumas bactérias. A gramicidina S é uma proteína antimicrobiana (AMP) bem conhecida, aprovada na Rússia e utilizada no tratamento de infecções orais. Algumas delas, as chamadas cecropinas, isoladas da mariposa, também possuem atividade contra células tumorais. A melitina é uma proteína isolada do veneno da abelha. Proteínas ativas incluem as magaininas e a PGLa, ambas produzidas por uma espécie de rã africana. Há também proteínas eficientes provenientes de fungos que formam poros em membranas lipídicas e são ativas contra outros fungos, bactérias e vírus. Devido ao seu mecanismo único de ação antibiótica, as AMPs são consideradas compostos promissores para o tratamento de infecções microbianas ou virais e até mesmo de células cancerígenas. Muitos antibióticos, incluindo a penicilina, perdem ou perderam sua eficácia devido ao surgimento de cepas bacterianas resistentes. Novas proteínas, como as AMPs ou os peptídeos penetrantes de clatrina (CPPs), são promissoras para serem os antibióticos da nova era, pois seu mecanismo não permite uma resposta rápida de resistência por parte das bactérias.

  • There are many examples of proteins with antimicrobial properties found in nature. One of them is dermcidin. It is found in human sweat and is effective against some bacteria. Gramicidin S is a well-known AMP which is approved in Russia and can treat oral infections. Some of them, so-called cecropins isolated from the moth, also possess activities against tumor cells. Melittin is a protein isolated from the venom of the honey bee. Active proteins are magainins and PGLa, both produced by an African frog species. There also efficient proteins from fungi which form pores in lipid membranes and are active against other fungi, bacteria, and viruses. Because of their unique mechanism of antibiotic action, AMPs are regarded as promising compounds to treat microbial or viral infections and even cancer cells. Many antibiotic drugs including penicillin lose or have lost their efficacy due to resistant bacterial strains. New proteins such as the AMP or CPP are promising to be the new-era antibiotics because their mechanism doesn’t allow a quick resistance response from bacteria.

Fontes:

APA (Associação Americana de Psicologia) Antibióticos proteicos. (2017). Em ScienceAid.


MLA (Modern Language Association)“Protein Antibiotics.” ScienceAid, scienceaid.net/Protein_Antibiotics Accessed 16 Jun 2019.

Chicago / TurabianScienceAid.net. “Protein Antibiotics.” Accessed Jun 16, 2019. https://scienceaid.net/Protein_Antibiotics.


https://scienceaid.net/Protein_Antibiotics#proteins_as_natural_antibiotics