Um novo biomaterial desenvolvido na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) no Brasil pode ajudar a resolver dois problemas ao mesmo tempo. Como biopartícula, pode atuar como carreador de medicamentos, levando medicamentos diretamente ao trato gastrointestinal dos peixes, a fim de contornar a resistência aos antibióticos convencionais, por exemplo. Além disso, é administrado por via oral na forma de pó e é altamente palatável aos peixes, aumentando a probabilidade de um tratamento eficaz e ao mesmo tempo reduzindo o desperdício e a poluição inerentes à medicação destes animais.

A pesquisa é relatada em artigo publicado na revista Biomaterials Advances .

“Nossa biopartícula pode passar pelo trato digestivo e levar o medicamento diretamente ao intestino , aumentando a eficácia dos medicamentos convencionais, que é cada vez mais prejudicado pela resistência bacteriana”, disse Patrick D. Mathews, coautor do artigo. A pesquisa foi realizada enquanto ele fazia pós-doutorado na Faculdade de Medicina da UNIFESP (EPM).

“O material pode ser administrado diretamente na água, onde é consumido pelos peixes. O método normal de entrega envolve misturar o medicamento na ração, então você nunca sabe quanto é realmente consumido, em vez de apenas poluir a água. um problema sério para grandes empreendimentos de piscicultura, como a indústria de salmão do Chile", disse Mathews.

A biopartícula é à base de quitosana e alginato, polissacarídeos de origem natural utilizados na indústria e na pesquisa. A quitosana é derivada de conchas de crustáceos e o alginato é derivado de algas marinhas. A formulação também contém arginina, aminoácido presente na maioria dos alimentos ricos em proteínas. A molécula antimicrobiana utilizada foi um peptídeo obtido de um aracnídeo encontrado na região Sudeste do Brasil.

Espécimes de bagre de Schwartz (Corydoras schwartzi), espécie de peixe ornamental nativo da Amazônia e de outras partes da América do Sul, foram tratados com o biomaterial durante oito dias. A análise do tecido intestinal mostrou alta penetração do biomaterial nas células epiteliais e nas camadas mais profundas do órgão. Vários métodos histológicos não conseguiram detectar quaisquer efeitos citotóxicos ou outros danos devidos à partícula. Os exames hematológicos confirmaram a ausência de toxicidade nas células sanguíneas.

"Usamos materiais conhecidos por terem pouca ou nenhuma citotoxicidade. A quitosana também tem a vantagem de aderir bem às mucosas , como demonstrado no estudo. Os testes também mostraram que ela tolera a acidez do trato digestivo e chega intacta ao intestino", disse Omar Mertins. , professor do Departamento de Biofísica da EPM-UNIFESP e último autor do artigo.

O material resultou de dois projetos liderados por Mertins: “Melhoria das propriedades do polissacarídeo quitosana para sua aplicação em lipossomas e vesículas gigantes” e “Nano cubossomo de fase cristalina funcionalizado com biopolímeros: desenvolvimento como carreador de fármacos e estudos in vivo em peixe-zebra (Dânio Rerio) .”

Num estudo anterior , os investigadores testaram a eficácia de uma formulação semelhante contra parasitas que infectam as mesmas espécies de peixes. A biopartícula liberou o medicamento anti-helmíntico praziquantel, amplamente utilizado no tratamento de doenças causadas por vermes parasitas (helmintos).

“Estes e outros peixes ornamentais são exportados principalmente para a Ásia, Europa e Estados Unidos, levando consigo um grande número de parasitas. A introdução de novos patógenos através dessas exportações é um risco significativo para os ecossistemas e até mesmo para a produção comercial, pois podem contaminar ambos. espécies selvagens e cultivadas", disse Mathews.

No intestino dos animais colonizados por vermes, a biopartícula penetrou nos cistos construídos pelos parasitas para autoproteção , demonstrando que o material pode ser utilizado como carreador de medicamentos para tratamento de outras espécies de peixes. Foi apresentado um pedido de patente para uma das formulações.

Os pesquisadores vão agora testar esta e outras formulações para tratar parasitas em peixes cultivados comercialmente para consumo humano, como a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e o Tambaqui (Colossoma macropomum).

Um estudo realizado em 2017 por outro grupo de pesquisadores estimou em US$ 84 milhões a perda anual da piscicultura de água doce no Brasil devido a doenças.

“O fato do material não ser tóxico para os peixes mostra que não é prejudicial ao ser humano que consome sua carne. As perspectivas de aplicação são altamente positivas”, disse Mertins.