Avaliação da HMG-CoA-redutase como alvo para o reposicionamento de fármacos como novos anti-helmínticos - Guedes, Marina Monteiro (2022)
Cestódeos são vermes parasitas capazes de infectar uma grande variedade de mamíferos, incluindo os seres humanos. Facilmente transmitidos entre hospedeiros, causam doenças (cestodíases) de relevância médica e veterinária, como as equinococoses (causadas pela fase larval de Echinococcus spp.) e as cisticercoses (causadas pela fase larval de Taenia solium). O tratamento de cestodíases viscerais como estas geralmente se baseia no uso de benzimidazóis e praziquantel, que não são eficazes contra infecções causadas por cestódeos em seus estágios larvais. Portanto, novos antihelmínticos mais eficazes são necessários para o tratamento de cestodíases viscerais. Nesse contexto, o reposicionamento de fármacos é uma estratégia atraente. Em cestódeos e outros helmintos, a via do mevalonato é essencial devido à sua importância em processos como ubiquitinação, prenilação e a glicolisação de proteínas. Assim, enzimas desta via têm sido propostas como alvos potenciais para o desenvolvimento de novos anti-helmínticos. Neste trabalho, o potencial da enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril Coenzima A (HMG-CoA) redutase (enzima central da via do mevalonato) como alvo terapêutico em cestódeos está sendo avaliado juntamente com o reposicionamento de estatinas inibidoras da HMG-CoA-redutase (atualmente usadas para tratar a hipercolesterolemia em humanos) como novos anti-helmínticos. Para a identificação e definição das sequências de aminoácidos de proteínas ortólogas da HMG-CoA-redutase em platelmintos, nematódeos e seus respectivos hospedeiros, as sequências de aminoácidos de proteínas ortólogas da HMG-CoA-redutase de bancos de dados públicos foram recuperadas e alinhadas. Um total de 101 sequências de aminoácidos de proteínas ortólogas de HMG-CoA-redutase foram recuperadas (72 do banco de dados HMMER e 29 do banco de dados WormBase ParaSite). O tamanho médio das sequências de aminoácidos foi de 792 aa (375-1200 aa) e a identidade média dessas sequências de aminoácidos com a enzima ortóloga humana (888 aa) foi de 37% (20-95%), com maior conservação no domínio catalítico (587-1102 aa) da enzima. Já foi demonstrado em diferentes organismos que a sequência de aminoácidos do domínio catalítico da HMG-CoA-redutase é altamente conservada em eucariotos, mas o domínio âncora de membrana é pouco conservado. Para avaliar o grau de conservação evolutiva da HMG-CoA-redutase entre os platelmintos, nematódeos e seus respectivos hospedeiros, foi realizada uma análise filogenética. Na árvore resultante, os cordados, platelmintos e nematódeos foram separados em três clados distintos. Além disso, os platelmintos foram divididos em dois grupos monofiléticos de vermes parasitas, um correspondente aos trematódeos e outro aos cestódeos. Esses resultados são indicativos de conservação entre os grupos analisados. Para analisar as possíveis formas de interação entre HMGCoA-redutase de Mesocestoides corti (McosHMGCR), Echinococcus multilocularis (EmHMGCR), Echinococcus granulosus (EgHMGCR) e Taenia solium (TsHMGCR) e as estatinas, foi realizada a predição da estrutura tridimensional da enzima destes parasitos por modelagem comparativa. A estrutura geral de McosHMGCR, EmHMGCR, EgHMGCR e TsHMGCR foi preservada em comparação com a estrutura da enzima ortóloga humana. Além disso, realizamos docking molecular dessas estruturas com as estatinas inibidoras (sinvastatina e fluvastatina). Observamos que em todas as estruturas dos parasitos, os resíduos Arg, Ser, Lys e Glu em posições conservadas do sítio ativo interagem com a sinvastatina ou fluvastatina. Esses resíduos presentes em McosHMGCR, EmHMGCR, EgHMGCR e TsHMGCR que interagem com a sinvastatina ou fluvastatina também aparecem interagindo com os inibidores no cristal hHMGCR, o que reforça a hipótese de que as HMG-CoA-redutases dos cestódeos podem ser inibidas pelas estatinas e que esses efeitos inibitórios podem ser letais para as larvas de cestódeos. Estes resultados são indicativos da conservação dos resíduos de aminoácidos e da estrutura geral. Além disso, são necessárias análises adicionais, como a avaliação in vitro e in vivo dos possíveis efeitos da sinvastatina e da fluvastatina sobre larvas de M. corti. Realizar ensaios in vitro para confirmar a inibição da HMG-CoA-redutase de M. corti pela sinvastatina e pela fluvastatina e identificar os mecanismos de ação da sinvastatina e da fluvastatina sobre tetratirídeos de M. corti.