Butantan: nanopartículas combatem fungos agressivos à saúde humana e à agricultura

Pesquisadores do Laboratório de Desenvolvimento e Inovação do Instituto Butantan (LDI) desenvolveram nanopartículas de prata biogênicas que evitam a proliferação de fungos responsáveis por danos às plantações de cana-de-açúcar, arroz, feijão e milho, entre outras culturas. Essas nanopartículas metálicas também se mostraram eficientes em conter o crescimento de fungos do gênero Candida, responsáveis por infecções moderadas e graves em humanos.

“Exploramos a ação antimicrobiana das nanopartículas e vimos que elas têm ação importante na agricultura para combater alguns fungos que são prejudiciais na produção de grãos. E as nanopartículas desenvolvidas no Butantan também se mostraram eficientes no combate a fungos do gênero Candida sp que causam sérios problemas, incluindo as infecções hospitalares”, explica a pesquisadora do Laboratório de Desenvolvimento e Inovação do Instituto Butantan, Ana Olívia de Souza, líder do estudo publicado na revista Antibiotics.

As nanopartículas metálicas, como as de cobre, zinco ou prata produzidas no laboratório podem ser usadas pela indústria em diferentes produtos. Conhecidas como AgNPs, elas são usadas em recipientes plásticos, por exemplo, para evitar o surgimento de fungos que formam os conhecidos bolores.

Esse tipo de nanopartícula também já foi incorporada a escovas dentais, desodorantes, roupas esportivas e calçados, para impedir a proliferação de micro-organismos que causam mal odor pelo corpo. Até as máscaras antivirais, amplamente comercializadas na pandemia de Covid-19, tinham nanopartículas de prata.

“As nanopartículas metálicas têm um amplo espectro de atividade antibiótica, incluindo a capacidade de inibir a formação ou eliminar biofilme, que consiste em uma organização muito bem estruturada de alguns patógenos, como a Candida sp, dificultando o tratamento”, esclarece a pesquisadora.

Alternativa aos fungicidas sintéticos

No estudo do Butantan, as AgNPs foram obtidas utilizando espécies de fungos isoladas de plantas de Manguezal e da Caatinga. Essas nanopartículas mostraram estabilidade por longo período em temperatura ambiente e além do efeito antimicrobiano, em outro estudo publicado na revista Environmental Science Nano, o grupo mostrou a ausência de toxicidade de baixas dosagens das nanopartículas em organismos aquáticos como zebrafish e camarão.

“O uso destes nanomateriais na agricultura pode ser uma alternativa aos fungicidas sintéticos, cujo uso sistemático vem causando resistência dos fungos, causando mais dificuldade no controle das pragas, além de um grande impacto na agricultura e na economia”, destaca a pesquisadora.

Combate a fitopatógenos

O estudo descreve a atividade antifúngica das AgNPs em seis espécies de fungos do gênero Fusarium (Fusarium oxysporum, Fusarium phaseoli, Fusarium sacchari, Fusarium subglutinans, Fusarium verticillioides) e no fungo Curvularia lunata, todos patógenos comuns em plantas e cereais.

O gênero Fusarium remete a fitopatógenos que causam danos em cultivos de cana-de-açúcar, arroz, milho e feijão, entre outros, acarretando a doença chamada murcha-de-fusarium. O fungo, que vive no solo, ataca os vasos condutores de água das plantas, interrompendo o fluxo de líquido e nutrientes, levando-as à morte. As plantações atacadas pelo fungo apresentam folhas amareladas e murchas, e morrem precocemente.

Os fungos do gênero Curvularia podem causar doenças importantes como a mancha de curvularia, queima das folhas do inhame e mancha de curvularia em milho. Este fungo está entre as doenças mais agressivas que ocorrem em determinadas plantas, por infectar todas as partes da planta, que não consegue sobreviver.

Existem pelo menos 137 fitopatógenos e pragas responsáveis por perdas e prejuízos de até 30% em plantações de tomate, batata, trigo, arroz, milho e soja pelo país.

“Esses fitopatógenos causam doenças em diferentes espécies de cultivos, e o impacto na economia é muito significante”, destaca o estudo.

Combate à Candida

As AgNPS desenvolvidas pelo Butantan apresentaram também atividade antifúngica contra seis espécies do fungo Candida sp de importância clínica (C. albicans, Candida krusei, Candida glabrata, Candida parapsilosis, Candida tropicalis e Candida guilliermondii).

A Candida é um gênero de fungos patogênicos que podem ocasionar diferentes doenças infecciosas. Um exemplo é a candidíase, causada por espécies deste gênero, que provoca infecções orais, vaginais, de pele e sistêmica, sendo a originada pelo Candida albicans a mais comum.

As infecções fúngicas são consideradas um problema de saúde pública mundial, com mais de 300 milhões de pessoas acometidas todos os anos, resultando em mais de 1 milhão de mortes. Esta situação é agravada pelo aumento da resistência destes patógenos aos tratamentos atualmente disponíveis, para infecções tanto em humanos como em animais.

“É importante mencionar que os micro-organismos podem ser usados como fonte de produtos e medicamentos que são úteis no nosso dia a dia. Aqui no laboratório a nossa pesquisa tem a finalidade de desenvolver produtos de forma sustentável e que tenham alguma aplicação farmacêutica”, conclui Ana Olívia.