Pesquisadores da USP, em colaboração com cientistas da Université Paris Cité, na França, descobriram que o parasita da malária, especificamente o Plasmodium falciparum, utiliza o receptor MT-PfSR1 para detectar o hormônio melatonina, o que pode impulsionar o desenvolvimento de novas medicações contra a doença.
Há vinte e seis anos, estudos na USP já indicavam que a melatonina poderia afetar o desenvolvimento e a sincronização do parasita da malária em culturas de células. A identificação do receptor MT-PfSR1 detalha como o parasita capta este hormônio.
Bárbara Dias, pesquisadora do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) e da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP e autora do estudo, aponta que o principal obstáculo atual no combate à malária é o surgimento de parasitas resistentes aos antimaláricos existentes.
A melatonina, produzida pela glândula pineal no cérebro, é liberada à noite e tem seu pico de produção horas depois, auxiliando no início do sono. Em mamíferos, ela age através de receptores acoplados à proteína G (GPCRs), estruturas nas membranas celulares que transmitem sinais hormonais e de neurotransmissores para o interior das células.
Celia Regina da Silva Garcia, professora da FCF, explica que uma característica marcante dos parasitas da malária é sua habilidade de coordenar o desenvolvimento dentro dos glóbulos vermelhos. Em um hospedeiro infectado, muitos parasitas avançam de maneira coordenada em um ciclo de cerca de 48 horas, resultando na ruptura das hemácias e na liberação simultânea de novos parasitas na corrente sanguínea, processo ligado aos episódios periódicos de febre conhecidos como febre terçã.
Este conhecimento inicial sobre a sincronização foi estabelecido pelo grupo de Célia Regina Garcia nos anos 2000. Isso levantou a questão sobre se o parasita possuía uma proteína receptora própria para detectar a melatonina. Em 2008, o mesmo grupo identificou quatro potenciais receptores GPCRs no genoma do Plasmodium, o que ofereceu uma nova visão sobre como esses parasitas interagem com o ambiente do hospedeiro.
A professora Celia Regina Garcia ressalta que os GPCRs são uma família crucial de receptores celulares e servem de alvo para muitos medicamentos atuais. Estudar esses receptores no Plasmodium é particularmente valioso devido à biologia celular singular do parasita, que se desenvolve em hemácias e possui uma fisiologia iônica muito diferente da maioria das células humanas.
Em um trabalho recente, Bárbara Dias, em coautoria com Maneesh Kumar Singh (ligado à FCF e à Université Paris Cité), os cientistas analisaram dois dos quatro candidatos a receptores. Utilizando ensaios in silico e in vitro, eles comprovaram que o MT-PfSR1 reage funcionalmente à melatonina.
A professora Bárbara Dias destaca que esta descoberta é significativa por revelar uma capacidade sofisticada e inédita do Plasmodium falciparum de usar sinais circadianos do hospedeiro para modular seu próprio desenvolvimento.
Adicionalmente, os pesquisadores conseguiram identificar e caracterizar um composto sintético capaz de ativar o receptor MT-PfSR1. Bárbara Dias comentou que o composto AR34 ativa o MT-PfSR1, mas não se liga aos receptores humanos de melatonina, demonstrando sua seletividade e inibindo o crescimento do parasita em cultura.
A malária é causada por parasitas do gênero Plasmodium e transmitida por mosquitos Anopheles fêmeas infectadas. Embora existam cinco espécies causadoras em humanos, P. falciparum e P. vivax são as mais preocupantes. O P. falciparum causa a forma mais grave, podendo levar a insuficiência renal ou hepática, encefalopatia aguda e edema pulmonar, com taxa de mortalidade de 10%.
Segundo o relatório mais recente da Organização Mundial da Saúde (OMS), houve 282 milhões de casos em 2024, um aumento de aproximadamente 9 milhões (3%) em relação a 2023. Nas Américas, foram registrados 536.700 casos e cerca de 136 óbitos no mesmo período.
Para Maneesh Kumar Singh, a pesquisa é importante por mapear uma via de sinalização do parasita ainda não caracterizada, fornecendo uma base farmacológica para direcionar a sinalização responsiva à melatonina no P. falciparum.
O estudo recebeu financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).