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O que é um inibidor de protease de cisteína?

A protease de cisteína é uma enzima que quebra as cadeias de aminoácidos que compõem a proteína conhecida como polipeptídeos. Um inibidor da protease da cisteína é uma substância que tem como alvo essa enzima. Os patógenos demonstram usar proteases de cisteína em seus mecanismos de ação. As evidências indicam que as proteases de cisteína desempenham um papel na proliferação do câncer, osteoporose, doença de Alzheimer, artrite e infecções microbianas. Ao bloquear esta enzima, um inibidor da protease da cisteína pode ser uma ferramenta importante no esforço para combater essas condições.

A papaína, catepsina, caspase e calpaína são as principais proteases de cisteína encontradas em plantas e animais. Um inibidor da protease da cisteína é uma proteína que pode ajudar a neutralizar a atividade indesejável da protease da cisteína. Alguns desses inibidores bloqueiam os locais de protease para impedir o acesso, e outros forçam a enzima a se autodestruir.

As células têm várias estratégias para se protegerem contra a atividade maligna da protease. Os inibidores da apoptose são uma família de proteínas que interferem na morte celular programada. Essas proteínas agem como inibidores da protease da cisteína ligando-se à caspase e inibindo seu funcionamento. Vários vírus dependem da atividade da caspase para florescer.

As proteínas de cistatina são compostas por um grupo diversificado de inibidores de protease da cisteína que protegem os tecidos da destruição causada pelas proteases patogênicas da cisteína. Os pesquisadores isolaram o primeiro inibidor da protease de cisteína deste tipo a partir de um ovo de galinha. É demonstrado que a cistatina inibe as proteases de cisteína papaína e catepsina.

Outra família de proteínas que atuam como inibidores da protease da cisteína são as serpinas. Essa classe de proteínas emprega um mecanismo semelhante ao suicídio para inibir a papaína e a catepsina. As serpinas reconhecem, ligam-se às proteases de cisteína e alteram irreversivelmente sua estrutura. Essa mutação impede que a protease funcione normalmente. Os cientistas identificaram mais de três dezenas de proteínas serpina no corpo humano.

Estudos indicaram que os inibidores da protease da cisteína causam uma redução significativa na proliferação de parasitas. Os parasitas produzem proteases de cisteína que parecem desempenhar um papel na modulação da invasão e destruição de tecido. A natureza resistente de alguns parasitas levou os pesquisadores a examinar uma abordagem diferente. Inibidores da protease de cisteína podem fornecer um tratamento alternativo para infecções parasitárias resistentes a medicamentos.

Pesquisadores exploraram o uso potencial de inibidores de protease da cisteína no combate à doença de Alzheimer. O acúmulo anormal de peptídeos beta-amilóides no cérebro desempenha um papel na progressão dessa condição. Em estudos com animais, os inibidores da protease da cisteína reduziram os níveis cerebrais do peptídeo beta-amilóide em até 70%, bloqueando a catepsina B. Esse efeito resulta em déficits de memória aprimorados associados à doença de Alzheimer.