terça-feira, 17 de abril de 2012

Of model hosts and man: using Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster and Galleria mellonella as model hosts for infectious disease research.

Post de Katrine Cavalvante e Kleverton da Silva

HIGHLIGHTS

Uma questão muito importante abordada pelos autores é a possibilidade de substituição de modelos experimentais utilizando mamíferos por animais invertebrados, devido, principalmente, às questões éticas envolvidas, baixo custo e fácil manipulação.

· Os estudos realizados nesses modelos experimentais baseiam-se em testes genéticos, avaliação da resposta imune e busca de novos fármacos para o tratamento de doenças infecciosas que afetam o homem e outros animais.

· Esses modelos têm uma grande potencialidade a ser explorado, o que pode ser alcançado com o uso de novas ferramentas biotecnológicas recentemente descobertas e aplicações alternativas de técnicas já conhecidas.


Para o conhecimento, entendimento e possíveis intervenções em doenças causadas por agentes infecciosos são necessários o uso de algumas ferramentas de investigação. A utilização de modelos experimentais tem ajudado em muito para a elucidação do comportamento das doenças. Modelos experimentais podem ser entendidos como uma tentativa de imitação da realidade, por meio de uma representação simples de uma ocorrência recente ou antiga. Sua importância se baseia nas barreiras éticas quanto à intervenção experimental em humanos, assim como em aspectos logísticos e orçamentários no uso de espécies de mamíferos. A utilização de animais invertebrados como modelos experimentais tem crescido muito nas últimas décadas, principalmente no estudo de intervenções terapêuticas em diversas doenças causadas por agentes infecciosos. O artigo de revisão estudado teve como objetivo analisar modelos experimentais de hospedeiros focando em três espécies de animais invertebrados: Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster e Galleria mellonella. Os autores abordaram principalmente aspectos relacionados às vantagens destes modelos e conhecimentos recentemente adquiridos. A utilização do nematódeo C. elegans como modelo experimental está bem estabelecido em estudos genéticos in vivo e biologia celular. As vantagens desse modelo são pequeno tamanho, rápido ciclo de vida, corpo transparente e constituição genética, fisiológica, anatômica e imunológica relativamente simples. Além disso, esses animais são adquiridos sem grandes custos e podem ser congelados em nitrogênio líquido para a criação de livrarias de clones. Sua importância no estudo de agentes infecciosos se deve principalmente ao fato desse nematódeo alimentar-se naturalmente de microrganismos patogênicos e possuir susceptibilidade a várias bactérias e fungos que causam doenças que matam humanos e outros mamíferos. Os microrganismos mais estudados são Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans e Cryptococcus neoformans, avaliando a virulência associada às bases genéticas, à resposta imune e identificação de potenciais produtos antimicrobianos. As limitações desse modelo se baseiam na dificuldade de extrapolação dos resultados para outras espécies mamíferas devido à sua simplicidade anatômica, o que leva a uma baixa reprodutibilidade dos resultados de resposta imune em certas doenças. Outro modelo muito usado é a Drosophila melanogaster (a “mosca das frutas”). Ele apresenta praticamente as mesmas vantagens do C. elegans, acrescentando uma resposta imune inata extensivamente estudada com genes e vias similares àqueles encontrados nos mamíferos. Algumas vias de sinalização em mamíferos foram melhor compreendidas a partir de estudos em D. melanogaster, especialmente as vias Toll e Imd. Ainda, estudos com patógenos fúngicos incluindo C. albicans, C. neoformans e Aspergillus fumigatus tem auxiliado nos estabelecimento de D. melanogaster para teste da eficácia de compostos antimicrobianos e fatores de virulência. Por outro lado, a larva da Galleria mellonella (“mariposa da cera”) possui como principal vantagem a capacidade de sobreviver a 37°C, assim fornecendo um análogo aos humanos em estudos de virulência de patógenos sensíveis à temperatura. Desvantagens encontradas nesse modelo são representadas pelo seu genoma que ainda não foi completamente sequenciado e a dificuldade no desenvolvimento de métodos de geração de mutantes. O emprego deste modelo de experimentação tem sido feito normalmente em estudos que buscam avaliar o potencial de virulência de algumas espécies de fungos e avaliação da ação de fármacos em infecções fúngicas. Sendo assim, os autores concluem que cada modelo experimental possui vantagens e desvantagens que devem ser analisadas e adequadas ao objetivo a ser alcançado em cada pesquisa. Novos conhecimentos nas áreas de virulência, resposta imune e compostos antimicrobianos tendem a ser alcançados com ensaios usando estes modelos aliados a novas tecnologias como ferramentas genômicas. Apesar dos autores terem abordado um pequeno número de espécies, o assunto foi bem explanado no presente artigo, além de trazer conhecimentos atualizados.

ResearchBlogging.orgGlavis-Bloom J, Muhammed M, & Mylonakis E (2012). Of model hosts and man: using Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster and Galleria mellonella as model hosts for infectious disease research. Advances in experimental medicine and biology, 710, 11-7 PMID: 22127881

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