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Argilas já são conhecidas por propriedades medicinais; alguns animais comem argilas para prevenir e tratar intoxicações e humanos aprenderam a fazer o mesmo. Tratamentos médicos tradicionais e alternativos utilizam argilas tanto para fins estéticos quanto por suas propriedades antibacterianas. No artigo a seguir, Keith et alli mostram alguns dos mecanismos pelos quais as argilas causam a morte de bactérias.

 

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As Maitacas-de-cabeça-azul comem argilas para evitar a intoxicação pelas sementes das quais se alimentam.

Desde a penicilina, bactérias e outros patógenos avançaram muito e tornaram-se resistentes aos antibióticos comerciais. A maioria dos antibióticos foi criada com base em fontes biológicas, eles seriam defesas naturais de plantas e fungos contra bactérias. Estes agentes atacam mecanismos intracelulares como a replicação do DNA e a síntese da parede celular, por exemplo. Porém, nosso uso indiscriminado de antibióticos em escala global levou a uma crise dos antibióticos e agora precisamos de tecnologia de antibióticos alternativos. É aqui que as argilas tornam-se uma opção.

Tecnicamente, argilas são todo material composto de partículas menores que 2 µm; o que é bem menor que uma partícula de areia de praia e pode ser feita de qualquer mineral. Porém, são poucos minerais que resistem ao intemperismo até ficar deste tamanho, por isso argilas geralmente são composta de alguns minerais específicos como Esmectita, Ilita e Caolita. Outra curiosidade das argilas é que suas partículas geralmente são achatadas em vez de arredondadas como nas areias, isso faz com que elas tenham uma grande superfície de contato para reações químicas.

Bactérias são acostumadas a viver em ambientes com argilas, então, por que as argilas de repente se tornam bactericidas? Isso acontece porque quando os minerais das argilas são hidratados eles oxidam e liberam íons metálicos na solução. Os íons de Ferro e Alumínio foram o foco do artigo pois eles se mostram tóxicos para as bactérias.

O ferro é importante para muitos sistemas biológicos como respiração – lembremos que o sangue é vermelho devido à presença de ferro na hemoglobina – e funções de enzimas, porém, altas concentrações dele são tóxicas. O Alumínio tem pouca ou nenhuma função biológica conhecida, mas concentrações altas de íons dele causam danos às membranas celulares.

Diferentes argilas liberam diferentes tipos de íons – isso depende dos minerais constituintes – mas geralmente argilas de um mesmo depósito sedimentar serão razoavelmente iguais. No caso as Argilas Azuis do Óregon, conhecidas por suas aplicações medicinais, liberam Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺ e Ca²⁺ através da oxidação da pirita, troca de íons entre Ilita e Esmectita e dissolução de feldspatos.

As partículas de argila criam uma situação onde os íons liberados por ela também reduzem o PH do meio de cultura, aumentando os efeitos tóxicos dos metais. O ataque à bactéria ocorre em diversas frentes:

 

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Vejam como os íons metálicos e os radicais de OH são gerados pelas argilas (A) e como eles atacam os sistemas internos da célula bacteriana (B).
  • Fe²⁺ e Al³⁺ associam-se a partes da membrana fazendo com que a proteínas se corrompam, favorecendo a oxidação.
  • O peróxido de hidrogênio gerado pelas argilas atravessa a parede e membrana celular e reage com o Ferro já dentro da célula. O OH livre ataca tanto as proteínas quando o DNA o que deixa múltiplos sistemas sem funcionar.

Para piorar a situação, enquanto a argila estiver presente no meio, ela continua liberando íons e radicais de peróxido conforme estes invadem a bactéria. Isso cria um efeito lento de ataque, como em um antibiótico de liberação lenta, mas atacando múltiplos sistemas simultaneamente o que deixa a bactéria sem muitas opções de reagir.

Bem, as argilas ainda estão longe de serem vendidas em farmácia como antibióticos viáveis, mas a compreensão de como elas atacam as bactérias já nos dão uma boa ideia de que possibilidades explorar para os novos antibióticos.

Referências

  • Death by a thousand cuts
  • Morrison, K., Misra, R., & Williams, L. (2016). Unearthing the Antibacterial Mechanism of Medicinal Clay: A Geochemical Approach to Combating Antibiotic Resistance Scientific Reports, 6 DOI: 10.1038/srep19043

 

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