Post de Kiyoshi Fukutani (LIP-CPqGM/FIOCRUZ)
Durante os estudos da atividade microbicida do leite humano, foram identificados dois complexos: o alfa lactalbumina (ALA) e um ácido oleoso, os quais são capazes de induzir apoptose em células tumorais, sem interferir no ciclo de vida das células normais. Este mesmo complexo é chamado HAMLET (Human alpha-lactalbumin made lethal to tumor cells) e apresentou uma grande atividade bactericida contra patógenos específicos da cavidade oral e do trato respiratório, principalmente contra o Streptococcus pneumoniae, pois estes apresentam a alfa-lactalbumina na forma insaturada no carbono 18. A forma nativa da ALA não apresenta uma atividade bactericida ou antitumoral.
A morte celular programa ou apoptose é um fenômeno conhecido em células eucariotas, caracterizada por alterações nucleares e de membrana como: a perda de membrana, a condensação da cromatina e a fragmentação do DNA, sendo um mecanismo importante para regulação e manutenção da homeostase em organismo multicelulares. Em organismos procariotos como as bactérias este mecanismo não é bem explicado e uma espécie de morte celular programada primitiva é descrita no trabalho de Anders e colaboradores, que tenta demonstrar que existe apoptose em S.pneumoniae ao entrar em contato com HAMLET.
Os primeiros experimentos demonstram a atividade antitumoral e bactericida do complexo HAMLET, utilizando S.pneumoniae e uma linhagem de célula neoplásica leucêmica (Jurkat), em uma curva dose resposta. Os autores antes de caracterizar morfologicamente a “apoptose” em procariotos tiveram a preocupação de realizar o ensaio em outra linhagem de células proveniente de um carcinoma tratado com HAMLET, e demonstraram a existência de alterações na condensação da cromatina e fragmentação do DNA. Tentando compreender como ocorre esta fragmentação tanto no carcinoma como no S.pneumoniae, foram feitos experimentos com DNAse e seus cofatores (cálcio e Magnésio), mostrando que o mecanismo ainda não é compreendido e independe de DNAse.
Tentando analisar as alterações da morte celular os autores resolvem investigar o dano mitocondrial e descobrem que o HAMLET interfere na membrana plasmática da mitocôndria despolarizando-a (sendo dependente de cálcio). Experimentos com o Inibidor das caspases (zVAD) não alteram a fragmentação do DNA, sendo um evento independente de caspase, porém dependente de certas proteases inibidas pela Calpeptina e Aprotinina. Os autores fecham os experimentos do paper testando o HAMLET com outras bactérias do trato respiratório como a Haemophilus influenzae, obtendo resultados próximos. No caso da E.coli que não é proveniente do trato respiratório, o HAMLET não conseguiu inibir o seu crescimento.
Na sua discussão os autores abordam as características bioquímicas do HAMLET, sendo ela talvez mais uma molecular importante no desenvolvimento do sistema imune da criança, ajudando no desenvolvimento da sua imunidade de mucosa.
Durante os estudos da atividade microbicida do leite humano, foram identificados dois complexos: o alfa lactalbumina (ALA) e um ácido oleoso, os quais são capazes de induzir apoptose em células tumorais, sem interferir no ciclo de vida das células normais. Este mesmo complexo é chamado HAMLET (Human alpha-lactalbumin made lethal to tumor cells) e apresentou uma grande atividade bactericida contra patógenos específicos da cavidade oral e do trato respiratório, principalmente contra o Streptococcus pneumoniae, pois estes apresentam a alfa-lactalbumina na forma insaturada no carbono 18. A forma nativa da ALA não apresenta uma atividade bactericida ou antitumoral.A morte celular programa ou apoptose é um fenômeno conhecido em células eucariotas, caracterizada por alterações nucleares e de membrana como: a perda de membrana, a condensação da cromatina e a fragmentação do DNA, sendo um mecanismo importante para regulação e manutenção da homeostase em organismo multicelulares. Em organismos procariotos como as bactérias este mecanismo não é bem explicado e uma espécie de morte celular programada primitiva é descrita no trabalho de Anders e colaboradores, que tenta demonstrar que existe apoptose em S.pneumoniae ao entrar em contato com HAMLET.
Os primeiros experimentos demonstram a atividade antitumoral e bactericida do complexo HAMLET, utilizando S.pneumoniae e uma linhagem de célula neoplásica leucêmica (Jurkat), em uma curva dose resposta. Os autores antes de caracterizar morfologicamente a “apoptose” em procariotos tiveram a preocupação de realizar o ensaio em outra linhagem de células proveniente de um carcinoma tratado com HAMLET, e demonstraram a existência de alterações na condensação da cromatina e fragmentação do DNA. Tentando compreender como ocorre esta fragmentação tanto no carcinoma como no S.pneumoniae, foram feitos experimentos com DNAse e seus cofatores (cálcio e Magnésio), mostrando que o mecanismo ainda não é compreendido e independe de DNAse.
Tentando analisar as alterações da morte celular os autores resolvem investigar o dano mitocondrial e descobrem que o HAMLET interfere na membrana plasmática da mitocôndria despolarizando-a (sendo dependente de cálcio). Experimentos com o Inibidor das caspases (zVAD) não alteram a fragmentação do DNA, sendo um evento independente de caspase, porém dependente de certas proteases inibidas pela Calpeptina e Aprotinina. Os autores fecham os experimentos do paper testando o HAMLET com outras bactérias do trato respiratório como a Haemophilus influenzae, obtendo resultados próximos. No caso da E.coli que não é proveniente do trato respiratório, o HAMLET não conseguiu inibir o seu crescimento.
Na sua discussão os autores abordam as características bioquímicas do HAMLET, sendo ela talvez mais uma molecular importante no desenvolvimento do sistema imune da criança, ajudando no desenvolvimento da sua imunidade de mucosa.
Hakansson, A., Roche-Hakansson, H., Mossberg, A., & Svanborg, C. (2011). Apoptosis-Like Death in Bacteria Induced by HAMLET, a Human Milk Lipid-Protein Complex PLoS ONE, 6 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0017717
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