No Laboratório de Neurotoxinas, uma estrutura de pesquisa do InsCer e da ESMED da PUCRS, realizamos estudos com neurotoxinas naturais de natureza peptídica, abundantes nos venenos de artrópodes e répteis, e produzidas por bactérias, plantas e fungos. Compreender as propriedades físico-químicas de neurotoxinas, e como atuam a nível celular e molecular nas células alvo, requer uma abordagem multidisciplinar, nas interfaces da química de macromoléculas, como as proteínas e ácidos nucleicos.  Desvendar a estrutura e o mecanismo de ação destas moléculas é fundamental no combate aos seus efeitos tóxicos, e pode fornecer bases para o desenho de fármacos (drug design). Estas toxinas também podem servir como ferramentas moleculares para o entendimento da fisiologia normal dos organismos afetados.

EQUIPE

• Augusto Frantz Uberti –  pos-doc em Medicina e Ciências da Saúde, ESMED
• Carlos Gabriel Moreira de Almeida – doutorando PPG Medicina e Ciências da Saúde
• Matheus Vinicius Coste Grahl –  doutorando PPG Medicina e Ciências da Saúde
• Carlo Frederico Moro –  doutorando PPG Medicina e Ciências da Saúde
• Natália Callai da Silva   – mestranda PPG Medicina e Ciências da Saúde
• Paula Bacaicoa Caruso –  mestrando PPG Biologia Celular e Molecular, ECSVA
• Kiyo Costa Higuchi – mestranda PPG Tecnologia e Engenharia de Materiais, EP
• Evelin Meirelles – IC, aluna de C. Biológicas, ECSVA
• Bianca Avaline – IC, aluna de C. Biológicas, ECSVA

LINHAS DE PESQUISA

Nossa principal linha de pesquisa investiga os efeitos neurotóxicos de ureases, metaloenzimas que catalisam a hidrólise da uréia à amônia e dióxido de carbono, utilizando como modelos ensaios in vivo com insetos e roedores e in vitro, com culturas de células de diversas origens, e membranas artificiais. Ureases são proteínas altamente conservadas, produzidas por plantas, fungos e bactérias. Estudando ureses de plantas e de algumas bactérias, descobrimos que estas são potentes neurotoxinas, atuando através de mecanismos independentes da atividade enzimática, e que requerem a produção de eicosanoides, indução de exocitose e inserção das moléculas em membranas celulares, formando e/ou alterando canais iônicos. As ureases microbianas, importantes para a sobrevivência dos microrganismos nos seus hospedeiros, também possuem propriedades não enzimáticas, que até então foram pouco exploradas quanto à relevância destas para a virulência de fungos e bactérias patogênicas. Em especial, pesquisamos a urease da Helicobacter pylori, bactéria que causa câncer gástrico, e que está relacionada com a doença de Alzheimer.  Estudamos também a urease de Proteus mirabilis, uma bactéria causadora de infecção urinária e meningite, e que pode estar envolvida na doença de Parkinson.

PRINCIPAIS PROJETOS

Multifuncionalidade de ureases: fator de virulência de microrganismos e papel na defesa de plantas

Caracterização das propriedades neurotóxica e pro-inflamatória da urease de Proteus mirabilis: potenciais contribuições para patologias humanas

Urease de Helicobacter pylori e hiperfosforilação da proteína tau – implicações para taupatias

Envolvimento de eicosanoides na neuroinflamação, neurotoxicidade e na neurodegeneração

Inibidores de atividades não enzimáticas de ureases – estudos in silico e in vitro com potenciais peptídeos inibidores de ureases

PRINCIPAIS ARTIGOS PUBLICADOS

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