Os organismos vivos muitas vezes criam do zero o que é necessário para a vida. Para os humanos, este processo significa a criação da maioria dos compostos essenciais necessários para sobreviver. Mas nem todos os seres vivos têm esta capacidade, como o parasita causador da malária, que afetou cerca de 249 milhões de pessoas em 2022.

Pesquisadores da Virginia Tech, na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida, descobriram que, ao impedir que o parasita da malária eliminasse ácidos graxos, um tipo de nutriente necessário, ele não poderia mais crescer. Seu trabalho foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

“A chave para este avanço é que fomos capazes de desenvolver um método de rastreio do parasita da malária e bloquear este processo”, disse Michael Klemba, professor associado de bioquímica e investigador principal do projeto. “Embora ainda estejam numa fase inicial, os resultados poderão abrir a porta a uma nova forma de combater a malária.”

A malária é causada enquanto o parasita se replica nos glóbulos vermelhos humanos e depende da eliminação, em vez da criação, para satisfazer a sua necessidade de ácidos gordos. Muitos ácidos graxos são obtidos pela metabolização de uma classe de lipídios hospedeiros, chamados lisofosfolipídios. No entanto, os cientistas não sabiam como o parasita libera ácidos graxos dos lipídios do hospedeiro.

A equipe de pesquisa da Virginia Tech fez experimentos com glóbulos vermelhos infectados e descobriu substâncias químicas que podem impedir o parasita de obter os ácidos graxos necessários. Os pesquisadores descobriram que duas enzimas foram fundamentais na quebra dos lipídios do hospedeiro para liberar os ácidos graxos de que o parasita necessita. Essas enzimas atuam em locais diferentes: uma atua fora dos glóbulos vermelhos e a outra atua dentro do parasita.

Quando os cientistas removeram essas duas enzimas, descobriram que o parasita tinha dificuldade para obter os ácidos graxos necessários e não conseguia crescer bem. Isto foi especialmente verdadeiro quando o lípido hospedeiro era a única fonte de ácidos gordos disponível. Quando ambas as enzimas pararam de funcionar, seja pela alteração dos genes do parasita ou pelo uso de drogas, os parasitas não puderam crescer no sangue humano.

Isto mostra que a decomposição do lípido hospedeiro, chamado lisofosfatidilcolina, para obter ácidos gordos é fundamental para a sobrevivência do parasita da malária nos nossos corpos e que atacar estas duas enzimas pode ser uma nova forma de combater a malária.

Em 2017, um estudo mostrou que quando os níveis de ácido lisofosfatídico caem no hospedeiro, o parasita da malária , conhecido como Plasmodium falciparum, se converte em uma forma que pode ser absorvida pelos mosquitos. P. falciparum causa malária enquanto se replica nos eritrócitos do hospedeiro, ou glóbulos vermelhos, e depende da eliminação em vez da síntese, ou da criação de compostos, para satisfazer a sua necessidade de ácidos gordos.

Esta parecia ser uma importante sugestão ambiental, disse Klemba, e também havia evidências de que os lípidos do hospedeiro eram uma fonte preferida de ácidos gordos .

“Não havia clareza sobre quais eram as vias metabólicas ”, disse ele. “Se pudéssemos mostrar que estas vias metabólicas eram úteis, então isso seria uma contribuição importante para o campo”.

Para Klemba, esta era uma questão importante a responder e que o seu laboratório – e os alunos – estavam numa posição única para responder. Dois estudantes de pós-graduação trabalharam no projeto – Jiapeng Liu, agora pós-doutorado na Rutgers University, e Christie Dapper, ex-professora da Virginia Tech. Liu foi o autor principal e Katherine Fike ajudou no projeto como especialista em pesquisa.

“Existem duas enzimas que são realmente importantes para este processo: uma está dentro do parasita e a outra é exportada para a célula hospedeira”, disse Klemba, “o que não é típico de processos metabólicos, pois normalmente são realizados dentro do parasita ". Por que o parasita achou útil colocar uma dessas enzimas no hospedeiro? Temos algumas ideias de que isso poderia estar envolvido na modificação do hospedeiro, que poderia ser que o parasita remodelasse os glóbulos vermelhos assim que estiverem instalados."

Os pesquisadores descobriram que apenas a remoção de uma das duas enzimas, denominadas XL2 e XLH4, não faz nada. Ambos devem ser removidos para inibir o crescimento do parasita.

Existem algumas limitações da descoberta: A pesquisa foi conduzida apenas utilizando uma placa de cultura, comumente chamada de in vitro. Os pesquisadores também não têm certeza se os compostos usados para inibir as duas enzimas são tóxicos.

É esperado algum nível de toxicidade, explicou Klemba, e pode ser possível eliminar a toxicidade dos compostos.

“Mas isso pode ser um grande desafio”, disse ele.

Entretanto, esta descoberta poderá abrir portas a tratamentos terapêuticos para a malária.