Proteínas defeituosas podem ser mais úteis do que plásticos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/07/2008

[Imagem: Angewandte Chemie]

Depósitos de amilóides em tecidos e órgãos do corpo humano estão associados a um grande número de doenças, incluindo os males de Alzheimer e Parkinson e o diabetes do tipo 2. Mas eles têm também um potencial como nanomateriais que supera a importância dos polímeros sintéticos, comumente conhecidos como plásticos.

"As aplicações potenciais dessas estruturas supramoleculares superam as dos polímeros sintéticos uma vez que, além das propriedades mecânicas, eles podem introduzir funções biológicas," dizem os pesquisadores Ehud Gazit e Izhack Cherny em um artigo que explora os possíveis usos industriais desses materiais biológicos.

Mais do que proteínas anormais

Mesmo na natureza os amilóides não são meramente proteínas anormais, cujo processo de dobramento não deu certo: eles são componentes fisiológicos de organismos. Por exemplo, eles são elementos importantes como material protetor nos ovos de insetos e peixes.

Os amilóides também estão envolvidos na formação de biofilmes de muitas bactérias, uma cobertura da superfície das células bacterianas que as protege das substâncias antimicrobianas e facilitam sua adesão às superfícies - um comportamento danoso para o homem, mas que pode ser posto para funcionar a seu favor.

Propriedades das teias de aranha

Esse material biológico apresenta propriedades mecânicas similares às das teias de aranha que, além de serem significativamente mais resistentes do que o aço, podem ser esticadas até aumentar várias vezes o seu tamanho sem perder suas propriedades.

Apesar de extensas pesquisas na área, essas características das teias de aranha ainda não puderam ser totalmente reproduzidas com as fibras sintéticas (veja Biochip produz seda de aranha sintética).

Os pesquisadores acreditam que isso pode ser feito mais facilmente com fibrilas de amilóides, aglomerados dessas proteínas que lembram muito a estrutura dos polímeros sintéticos (plásticos).

"As propriedades de automontagem dos amilóides, junto com sua plasticidade, torna-os atrativos blocos básicos naturais para a construção de novas nanoestruturas e nanomateriais," dizem os pesquisadores. "Esses blocos básicos podem variar largamente por meio de técnicas simples de biologia molecular."

Utilidades das fibrilas amilóides

Pode-se, por exemplo, construir um cabo coaxial condutor de eletricidade em nanoescala preenchendo as estruturas ocas das fibrilas amilóides com prata e recobrindo-as externamente com ouro. E esse papel de molde ou armação para a construção de outras nanoestruturas pode ser estendido para a construção de inúmeros outros dispositivos.

Outra aplicação possível desses biomateriais é fazer revestimentos biocompatíveis para equipamentos médicos e dispositivos laboratoriais utilizados em bioanálise.

No limite, os cientistas acreditam ser possível inverter o papel normalmente patológico dos amilóides, criando com eles um hidrogel para o encapsulamento e liberação controlada de medicamentos no interior do corpo humano. E proteínas funcionais, como enzimas, poderão ser conectadas a seqüências formadoras de amilóides para imitar processos biológicos.

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