7 APLICAÇÕES DA BIOLOGIA NA MEDICINA - BIOLOGIA - 2024

As aplicações da biologia na medicina são todas aquelas ferramentas práticas que a biomedicina oferece no diagnóstico laboratorial, na assistência médica e em qualquer outra área relacionada à saúde.

A biologia médica oferece uma ampla gama de abordagens tecnológicas e científicas, que podem ir do diagnóstico in vitro à terapia genética. Esta disciplina da biologia aplica a variedade de princípios que governam as ciências naturais na prática médica.

Mycobacterium tuberculosis. Fonte: NIAID no Flickr., via Wikimedia Commons

Para isso, os especialistas realizam investigações dos diferentes processos fisiopatológicos, levando em consideração desde as interações moleculares até o funcionamento integral do organismo.

Assim, a biomedicina oferece novas alternativas em relação à criação de medicamentos, com menores níveis de tóxicos. Da mesma forma, contribui para o diagnóstico precoce de doenças e seu tratamento.

Exemplos de aplicações da biologia na medicina

Terapia seletiva para asma

A SRS-A (substância de reação lenta da anafilaxia) era considerada anteriormente como desempenhando um papel importante na asma, uma condição que afeta tanto os humanos.

Investigações subsequentes determinaram que esta substância é uma mistura entre o leucotrieno C4 (LTC4), o leucotrieno E4 (LTE4) e o leucotrieno D4 (LTD4). Esses resultados abriram as portas para novos tratamentos seletivos para asma.

O trabalho teve como objetivo identificar uma molécula que bloqueava especificamente a ação do LTD4 nos pulmões, evitando assim o estreitamento das vias aéreas.

Como resultado, medicamentos contendo modificadores de leucotrieno foram desenvolvidos para uso em terapias para asma.

Seletividade e antiinflamatórios

Os antiinflamatórios não esteróides (AINEs) são usados ​​há muito tempo no tratamento da artrite. O principal motivo é sua alta eficácia no bloqueio dos efeitos do ácido araquidônico, localizado na enzima ciclooxigenase (COX).

Porém, quando o efeito da COX é inibido, também impede sua função de protetor gastrointestinal. Estudos recentes indicam que a ciclooxigenase é composta por uma família de enzimas, onde 2 de seus membros apresentam características muito semelhantes: CO-1 e COX-2.

A COX-1 tem efeito gastroprotetor, ao inibir essa enzima, perde-se a proteção do trato intestinal. A exigência fundamental do novo fármaco seria orientada para inibir seletivamente a COX-2, para alcançar a permanência de ambas as funções: protetora e antiinflamatória.

Os especialistas conseguiram isolar uma molécula que ataca seletivamente a COX-2, de modo que a nova droga oferece os dois benefícios; um antiinflamatório que não causa danos gastrointestinais.

Métodos alternativos de administração de medicamentos

Os métodos tradicionais de administração de pílulas, xaropes ou injeções exigem que o produto químico entre na corrente sanguínea e seja disperso por todo o corpo.

O problema surge quando ocorrem efeitos colaterais em tecidos ou órgãos para os quais o medicamento não se destina, com o agravante de que esses sintomas podem aparecer antes que o nível terapêutico desejado seja alcançado.

No caso do tratamento tradicional de tumor cerebral, o medicamento deve ter uma concentração muito maior do que o normal, devido às barreiras hematoencefálicas. Como consequência dessas doses, os efeitos colaterais podem ser altamente tóxicos.

Para obter melhores resultados, os cientistas desenvolveram um biomaterial que consiste em um dispositivo polimérico. Isso é biocompatível e se dissolve lentamente, liberando a droga. No caso de tumor cerebral, o tumor é retirado e são inseridos discos poliméricos constituídos por um quimioterápico.

Assim, a dosagem será exatamente a necessária e será liberada no órgão afetado, reduzindo consideravelmente os possíveis efeitos colaterais em outros sistemas do organismo.

Hidrogéis de proteína para aumentar a eficácia da terapia de injeção de células-tronco

Na terapia baseada em células-tronco, é importante que a quantidade fornecida ao paciente seja clinicamente adequada. Além disso, sua viabilidade precisa ser mantida no local.

A forma menos invasiva de fornecer células-tronco é a injeção direta. No entanto, esta opção oferece apenas 5% de viabilidade celular.

Para atender às necessidades clínicas, os especialistas desenvolveram um sistema de emagrecimento e autocura que compreende duas proteínas que se auto-organizam em hidrogéis.

Quando este sistema de hidrogel é administrado, em conjunto com as células terapêuticas, espera-se que melhore a viabilidade celular nos locais onde existe isquemia do tecido.

Também é utilizado no caso de doença arterial periférica, onde é prioritário manter a viabilidade das células que permitem o fluxo sanguíneo nas extremidades inferiores.

Zinco para atacar células produtoras de insulina

A injeção de insulina atua controlando os sintomas do diabetes. Os pesquisadores propõem atuar diretamente nas células beta do pâncreas que geram insulina. A chave pode ser a afinidade dessas células pelo zinco.

As células beta acumulam zinco cerca de 1.000 vezes mais do que o resto das células que constituem os tecidos circundantes. Essa característica é utilizada para identificá-los e aplicar seletivamente medicamentos que promovam sua regeneração.

Para fazer isso, os pesquisadores associaram um agente quelante de zinco a uma droga que regenera as células beta. O resultado indica que a droga também se fixou nas células beta, fazendo com que se multiplicassem.

Em um teste realizado em ratos, as células beta regeneraram cerca de 250% mais do que outras células.

NGAL como um preditor de lesão renal aguda

A lipocalina associada à neutrófila gelatinase, conhecida pela sigla NGAL, é uma proteína usada como biomarcador. Seu papel é detectar lesão renal aguda em indivíduos com células falciformes. Nesses tipos de pacientes, a dosagem sérica possivelmente previu o início da doença.

As doenças renais, como aumento da creatinina e ureia, são uma das complicações da doença falciforme. A pesquisa associa NGAL com nefropatia em pacientes com diabetes tipo 2.

Isso torna a NGAL uma ferramenta sensível e importante no ambiente clínico, devido ao seu baixo custo, fácil acesso e disponibilidade.

Além disso, é um biomarcador sensível que contribui para a detecção precoce, com ampla variação para avaliação de rotina, durante o manejo da doença falciforme.

Vitamina D, inibidor de crescimento de Mycobacterium tuberculosis

A tuberculose é principalmente uma doença pulmonar associada ao Mycobacterium tuberculosis. A progressão da doença vai depender da resposta do sistema imunológico, cuja eficácia é afetada por fatores externos e internos, como a genética.

Entre os fatores externos estão o estado fisiológico e nutricional do paciente. Estudos indicam que a deficiência de vitamina D pode estar diretamente relacionada ao comprometimento da regulação do sistema imunológico.

Desta forma, as ações imunomoduladoras desse sistema sobre o M. tuberculosis seriam afetadas. O aumento da chance de contrair tuberculose pode estar relacionado a um baixo nível de vitamina D.

Relevância clínica indica que a terapia antituberculose induzida por vitamina D3 pode atuar como um complemento ao tratamento da tuberculose

Referências

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7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-An Immune Modulator and Growth Inhibitor of Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Journal of Molecular Biology and Biothecnology. Recuperado de imedpub.com.