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| Nanopartículas são formadas a partir da reação de compostos produzidos pelo fungo Aspergillus tubingensis com sal de prata Créditos: José Felipe Batista/Comunicação Butantan |
Produzidas a partir de substâncias secretadas pelo fungo Aspergillus tubingensis, material apresentou alta eficácia contra cercárias do Schistosoma mansoni e larvas do mosquito, preservando organismos aquáticos
Pesquisadores do Instituto Butantan, órgão vinculado à Secretaria de Estado da
Saúde (SES) de São Paulo, desenvolveram nanopartículas de prata com alta
eficácia contra o Schistosoma mansoni, parasita causador da esquistossomose, e
larvas do mosquito Aedes aegypti, transmissor da dengue, zika e chikungunya,
entre outras arboviroses. As nanopartículas foram produzidas utilizando o
conceito de nanotecnologia verde e apresentaram resultados promissores em
testes de laboratório, sem causar desequilíbrio no ecossistema aquático, e
preservando a vida de microcrustáceos e peixes.
Os resultados do estudo foram publicados em artigo científico na prestigiada revista internacional_ Environmental Science: Nano, do grupo britânico Royal Society of Chemistry (RSC). O reconhecimento da originalidade e do caráter inovador deste trabalho também foi evidenciado com a concessão oficial da carta-patente do processo pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) ao Instituto Butantan.
Coordenada pela pesquisadora científica Ana Olivia de Souza, do Laboratório de Desenvolvimento e Inovação (LDI) do Instituto Butantan, em colaboração com o pesquisador Edison Barbieri, do Instituto de Pesca de São Paulo, a pesquisa foi desenvolvida pelo pesquisador Luiz Gustavo Ribeiro durante seu doutorado, com a participação de especialistas do Laboratório de Parasitologia do Instituto Butantan.
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| O trabalho foi desenvolvido pelo pesquisador Luiz Gustavo Ribeiro com coordenação da pesquisadora científica do LDI, Ana Olivia de Souza Créditos: José Felipe Batista/Comunicação Butantan |
Nanotecnologia verde
No estudo do Instituto Butantan, os pesquisadores utilizaram compostos secretados
pelo fungo Aspergillus tubingensis para produzir e estabilizar as
nanopartículas de prata. A utilização de fungos em nanotecnologia é considerada
uma abordagem inovadora e sustentável, por se diferenciar dos métodos químicos
convencionais de síntese de nanopartículas metálicas, que empregam reagentes
tóxicos e geram resíduos agressivos ao meio ambiente. As nanopartículas geradas
no Instituto Butantan utilizam substâncias produzidas pelo próprio fungo que
reagem com os íons de prata, que são liberados gradualmente e são os
responsáveis pela atividade biocida.
"De todas as espécies de fungos que avaliamos no laboratório, as
nanopartículas obtidas com substratos produzidos pelo Aspergillus tubingensis
foram as que apresentaram a maior atividade biocida e antimicrobiana, aliada a
uma alta estabilidade", afirma Ana Olivia de Souza.
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| A utilização de fungos em nanotecnologia verde é uma abordagem inovadora e sustentável Créditos: José Felipe Batista/Comunicação Butantan |
Ação contra o parasita da esquistossomose
Um dos principais resultados da pesquisa foi a eficácia das nanopartículas de prata contra as cercárias do Schistosoma mansoni, parasita causador da esquistossomose, capaz de infectar seres humanos. Em baixas concentrações, o material eliminou 100% das cercárias após apenas duas horas de exposição.
Atualmente, o
tratamento da doença é feito com o medicamento praziquantel. Já o controle
ambiental da transmissão pode envolver o uso de moluscicidas químicos para
eliminar os caramujos que atuam como hospedeiros intermediários do parasita.
Entretanto, substâncias tradicionalmente utilizadas, como a niclosamida, podem
apresentar toxicidade para peixes, anfíbios e invertebrados aquáticos, além de
custos elevados e potencial de acúmulo no ambiente.
“Em vez de atingir a população de caramujos e destruir o ecossistema local, a
nanopartícula biogênica tem maior seletividade e elimina diretamente a
cercária, o elo infectante da cadeia epidemiológica”, esclarece Ana Olivia de
Souza.
A proposta dos pesquisadores do Instituto Butantan é atuar diretamente sobre as
cercárias, interrompendo o ciclo de transmissão antes que o parasita consiga
infectar uma pessoa. Dessa forma, a descoberta pode contribuir para o
desenvolvimento de novas estratégias de controle ambiental da esquistossomose,
sem depender exclusivamente da eliminação dos caramujos hospedeiros.
O estudo também avaliou a ação das nanopartículas de prata sobre diferentes
estágios de desenvolvimento do caramujo Biomphalaria glabrata. Os estágios
embrionários iniciais demonstraram sensibilidade ao material, enquanto os
indivíduos adultos apresentaram maior resistência.
Potencial para o controle do Aedes aegypti
Além da ação contra o parasita da esquistossomose, os pesquisadores
investigaram o potencial das nanopartículas no combate ao Aedes aegypti, por
meio de testes com larvas do mosquito no quarto e último estágio de
desenvolvimento.
Após 48 horas de exposição contínua à água contendo as nanopartículas, os
pesquisadores observaram uma ação larvicida progressiva, com resultados
próximos de 100% de letalidade. A ação impede que as larvas cheguem à fase
adulta e, consequentemente, que o mosquito complete seu ciclo de
desenvolvimento. O resultado é relevante diante dos desafios para o controle do
vetor, especialmente pelo surgimento de populações resistentes aos inseticidas
químicos convencionais.
Seletividade e preservação ambiental
Um dos diferenciais das nanopartículas é a seletividade de sua ação. A fim de
investigar os possíveis impactos ambientais, ao introduzir um novo biocida na
natureza, os pesquisadores realizaram testes ecotoxicológicos em parceria com o
Instituto de Pesca de São Paulo.
Para avaliar essa questão, a equipe testou as nanopartículas em organismos
bioindicadores padrão, como o zebrafish usado como organismo modelo, nos
microcrustáceos Daphnia magna (conhecida como “pulga-d'água”) e Cypricercus
centrura, e em peixes de água doce como tilápia (Oreochromis niloticus),
lambari (Deuterodon iguape) e cará (Geophagus brasiliensis). Além disso, os
testes foram conduzidos em organismo costeiro, como o camarão-fantasma
(Palaemon pandaliformis).
Os resultados mostraram que os organismos não-alvo foram significativamente
menos sensíveis às nanopartículas do que os alvos, cercárias e larvas do
mosquito A. aegypti. No caso dos microcrustáceos avaliados, por exemplo, seria
necessária uma concentração 22 vezes maior do material para provocar a morte
dos organismos em comparação com a concentração necessária para eliminar o
parasita da esquistossomose.
Essa seletividade está relacionada à camada de biomoléculas produzidas pelo
fungo, que reveste o núcleo de prata e regula a liberação gradual de íons
metálicos. O mecanismo ajuda a manter a atividade biocida por mais tempo,
evitando picos de toxicidade que poderiam afetar outros organismos do ambiente
aquático.
"As biomoléculas produzidas e secretadas pelo fungo Aspergillus
tubingensis formam um revestimento ao redor do núcleo de prata. Essa camada
externa funciona como uma cápsula protetora que modula a liberação dos íons de
prata de forma lenta e gradual, evitando picos agudos de toxicidade que
afetariam peixes e microcrustáceos. É exatamente esse revestimento que confere
a alta seletividade do nosso material em relação aos organismos-alvo",
destaca Ana Olivia de Souza.
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| A pesquisadora Ana Olivia de Souza confere a qualidade da amostra no Laboratório de Desenvolvimento e Inovação Créditos: José Felipe Batista/Comunicação Butantan |
Estabilidade e próximos passos
Outro diferencial das nanopartículas de prata desenvolvidas no Instituto
Butantan é a estabilidade.
Os pesquisadores verificaram que o material mantém suas características
físico-químicas, como tamanho e morfologia, e sua eficiência biocida após mais
de cinco anos em temperatura ambiente. A estabilidade foi confirmada por
análises de espalhamento dinâmico de luz (DLS) e microscopia eletrônica de
transmissão.
A originalidade do processo de produção também foi reconhecida pelo INPI, que concedeu
ao Instituto Butantan a patente da tecnologia em julho de 2026. A proteção da
propriedade intelectual abre possibilidades para futuras parcerias voltadas ao
desenvolvimento industrial e à ampliação da aplicação do material.
“Trata-se de uma tecnologia e inovação sustentável que utiliza a biodiversidade
brasileira a um custo viável para a saúde pública, refletindo exatamente o
compromisso que o Instituto Butantan mantém ao longo de seus 125 anos de
história: desenvolver ciência de excelência com impacto direto na vida da
população”, conclui a pesquisadora Ana Olivia.
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