Nanopartículas de prata: uma solução inovadora no combate a fungos nocivos
Equipe do Laboratório de Desenvolvimento e Inovação do Instituto Butantan alcança avanço no combate a fungos prejudiciais, desenvolvendo nanopartículas de prata capazes de impedir a proliferação de fitopatógenos e do gênero Candida, causador de infecções graves.
Lucas W.S.Sousa
4/29/20244 min read
Equipe de pesquisadores do Laboratório de Desenvolvimento e Inovação do Instituto Butantan (LDI) alcançou um avanço significativo no combate a fungos prejudiciais à saúde humana e à agricultura. Eles desenvolveram nanopartículas biogênicas de prata, minúsculas estruturas metálicas capazes de impedir a proliferação de fungos responsáveis por danos em plantações de cana-de-açúcar, arroz, feijão, milho e outras culturas importantes.
Essas nanopartículas, conhecidas como AgNPs (Nanopartículas de Prata), também demonstraram eficácia notável na contenção do crescimento de fungos do gênero Candida, causadores de infecções moderadas a graves em seres humanos. A pesquisadora Ana Olívia de Souza, líder do estudo publicado na revista Antibiotics, explicou: "Exploramos a ação antimicrobiana das nanopartículas e constatamos que elas possuem um papel crucial na agricultura, combatendo fungos prejudiciais à produção de grãos. Além disso, as nanopartículas desenvolvidas no Butantan também se mostraram eficientes no combate a fungos do gênero Candida sp, que causam sérios problemas, incluindo infecções hospitalares".
As nanopartículas metálicas, como as de cobre, zinco ou prata produzidas no laboratório, têm aplicações versáteis na indústria, sendo incorporadas em diversos produtos. As AgNPs, por exemplo, são utilizadas em recipientes plásticos para evitar o surgimento de bolores, causados por fungos. Essas nanopartículas também são encontradas em escovas dentais, desodorantes, roupas esportivas e calçados, onde atuam na prevenção da proliferação de micro-organismos responsáveis pelo mau odor corporal. Até mesmo as máscaras antivirais comercializadas durante a pandemia de Covid-19 continham nanopartículas de prata.
"As nanopartículas metálicas possuem um amplo espectro de atividade antibiótica, incluindo a capacidade de inibir a formação ou eliminar biofilmes, que consistem em uma organização muito bem estruturada de alguns patógenos, como a Candida sp, dificultando o tratamento", esclareceu a pesquisadora Ana Olívia de Souza.
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 demonstraram estabilidade por longos períodos em temperatura ambiente, e além do efeito antimicrobiano, em outro estudo publicado na revista Environmental Science Nano, o grupo mostrou a ausência de toxicidade em 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, dificultando o controle das pragas e gerando um grande impacto na agricultura e na economia", destacou a pesquisadora Ana Olívia de Souza.
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 é conhecido por abrigar fitopatógenos que causam danos em cultivos de cana-de-açúcar, arroz, milho, feijão, entre outros, acarretando a doença denominada murcha-de-fusarium. Esses fungos, que vivem no solo, atacam os vasos condutores de água das plantas, interrompendo o fluxo de líquidos e nutrientes, levando-as à morte prematura. As plantações atacadas pelo fungo apresentam folhas amareladas, murchas e morrem precocemente.
Por outro lado, 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. Esse fungo está entre as doenças mais agressivas que ocorrem em determinadas plantas, infectando todas as suas partes e impedindo sua sobrevivência.
Estima-se que existam 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 Brasil. "Esses fitopatógenos causam doenças em diferentes espécies de cultivos, e o impacto na economia é muito significativo", destaca o estudo.
Combate à Candida Além de sua eficácia contra fitopatógenos, as AgNPs desenvolvidas pelo Butantan também apresentaram 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).
O gênero Candida abriga fungos patogênicos capazes de ocasionar diferentes doenças infecciosas. Um exemplo é a candidíase, causada por espécies deste gênero, que provoca infecções orais, vaginais, de pele e sistêmicas, sendo a originada pela 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 desses patógenos aos tratamentos atualmente disponíveis, tanto para infecções humanas quanto 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, nossa pesquisa tem a finalidade de desenvolver produtos de forma sustentável e que tenham alguma aplicação farmacêutica", concluiu Ana Olívia de Souza.
Em resumo, as nanopartículas de prata biogênicas desenvolvidas pela equipe do Instituto Butantan representam uma solução inovadora e promissora no combate a fungos nocivos à saúde humana e à agricultura. Essas minúsculas estruturas metálicas demonstraram eficácia notável na inibição do crescimento de fitopatógenos e do gênero Candida, abrindo caminho para novas alternativas sustentáveis aos fungicidas sintéticos tradicionais e contribuindo para a segurança alimentar e a saúde pública global.
Pesquisadores do Instituto Butantan desenvolvem nanopartículas biogênicas de prata com ação antifúngica para combater pragas na agricultura e infecções por Candida.
Ana Olívia Souza (centro) com a equipe de pesquisadores do LDI, no Instituto Butantan.
Lucas W. S. de Sousa, Biomédico Microbiologista editor e idealizador da página Microbiologia Clínica Brasil