Biopesticidas – Proteínas inativadoras de ribossomos (RIPs)

As plantas possuem um grande arsenal de substâncias utilizadas como defesa contra os agentes agressores, tanto predadores (insetos) como patógenos (bactérias, fungos, vírus). As proteínas inativadoras de ribossomos* (RIPs) e as ureases estão entre as proteínas que são abundantes nas plantas e podem ser utilizadas como biopesticidas e revolucionando a indústria de agrotóxicos. As ureases são metaloenzimas dependentes do níquel que catalisam a hidrólise da uréia para formar amônia e dióxido de carbono. A semente do feijão-de-porco, Canavalia ensiformis, é fonte rica de urease, sob a isoforma de canatoxina com grande atividade inseticida.

A ricina pertence a uma classe de enzimas conhecida como proteínas inativadoras do ribossomo (RIP -Ribosome-inactivating proteins). Normalmente essas proteínas não apresentam toxidez, pela incapacidade de penetrarem na célula e atingir os ribossomos; estão presentes em produtos largamente ingeridos na alimentação humana, como gérmen de trigo e cevada. No caso da ricina, esta subunidade A se encontra ligada à subunidade B, que se liga à parede celular e permite a entrada da subunidade A por endocitose para o citossol e promove a morte da célula por inibição da síntese protéica (ação de despurinar ribossomos).

Na área médica a ricina tem se destacado entre um grupo de proteínas tóxicas que vêm sendo usadas com o objetivo de matar células cancerígenas. Para chegar ao alvo, a toxina é ligada a um anticorpo que reconhece especificamente a célula que se deseja eliminar, possibilitando que a ricina penetre a célula e provoque a toxidez.

Retículo endoplasmático – É um sistema intracelular considerado uma rede de distribuição, levando material de que a célula necessita, de um ponto qualquer até seu ponto de utilização. O retículo endoplasmático tem portanto função de transporte servindo como canal de comunicação entre o núcleo celular e o citoplasma. O material (aminoácidos e sais minerais) são trabalhados no Complexo de Golgi cuja função primordial é o processamento de proteínas ribossomaticas e a sua distribuição por entre essas vesículas. Todo esse processo requer energia na forma de ATP (Adenosina Tri-fosfato) que é fornecida pelas mitocrôndias, verdadeiras centrais de energia da célula. Portanto, os ribossomos são as estruturas responsáveis por fazer a síntese de proteínas. Quando os ribossomos são inativados não ocorre a produção das proteínas e a célula morre (apoptose celular).

Assista o vídeo que ilustra os elementos componentes de uma célula.

Em 1978, durante a Guerra Fria, Georgi Markov, escritor e jornalista búlgaro que vivia em Londres, morreu após ser atacado por um homem que injetou ricina em seu organismo. Há relatos de que a substância também foi usada na Guerra Irã-Iraque, durante os anos 80.

A ricina se classifica como uma lectina, ou seja, uma proteína que tem um sítio receptor específico para um açúcar ou uma unidade de oligossacarídeo; pertence à família das lectinas A-B, isto é, composta por duas subunidades, uma delas com atividade enzimática e a outra com um sítio de ligação específica ao açúcar galactose, exercendo seu mecanismo de toxidez através da inativação dos ribossomos.

Referências:

Battelli MG – Cytotoxicity and toxicity to animals and humans of ribosome-inactivating proteins. Mini Rev. Med Chem 4:513-521,2004.

Hughes JN, Lindasy CD and Griffitahs GD – Morphology of ricin and abrin exposed endothelial cells is consistent with apoptotic cell death. Hum. Exp. Toxicol 15:443-451,1996.

Stirpe F – Ribosome-inactivating proteins. Toxicon 44:371-383,2004.