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CLOSTRIDIUM ABSONUM : APLICABILIDADE TERAPÊUTICA

Biologia

Estudo sobre a aplicação terapêutica do Clostridium Absonum

RESUMO

Clostridium absonum anaeróbio obrigatório esporulado semelhante ao Clostridium perfringens em suas propriedades bioquímicas e culturais. No intestino humano, Clostridium absonum dá origem ao ácido ursodesoxicólico (UDCA), ao definir o interesse em terapêutica, sendo primordial para a dissolução de cálculos biliares de colesterol, de tamanho pequeno. O aumento de ácido ursodesoxicólico (UDCA), através da administração experimental de bactérias vivas em suínos, elucida a importância da atividade probiótica futura em humanos. Na engenharia genética, recentemente com as publicações sobre a coenzima 7α e 7β hidroxiesteróide desidrogenase (HSDH) de Clostridium absonum, demonstra continuidade nos estudos desse microrganismo com pesquisas na produção in vitro relacionada aos medicamentos para o tratamento principalmente de doenças hepatobiliares.

Palavras-chaves: Absonum-Clostridium

ABSTRACT

Clostridium absonum is a sporulated obligate anaerobe similar to Clostridium perfringens in its biochemical and cultural properties. In the human intestine, Clostridium absonum gives rise to ursodeoxycholic acid (UDCA), by defining the interest in therapy, being essential for the dissolution of small-sized cholesterol gallstones. The increase in ursodeoxycholic acid (UDCA), through experimental administration of live bacteria in pigs, elucidates the importance of future probiotic activity in humans. In genetic engineering, recently with the publications on coenzyme 7α and 7β hydroxysteroid dehydrogenase (HSDH) from Clostridium absonum, it demonstrates continuity in the studies of this microorganism with research on in vitro production related to drugs for the treatment mainly of hepatobiliary diseases. Clostridium absonum, with the summaries of scientific publications listed, has been a reason for diversity in its present and future applications.

INTRODUÇÃO

Clostridium absonum foi descrito por NAKAMURA et al., 1973 no Japão, e isolado no Brasil por SOUSA,1976,1979, enfatizando a importância com Clostridium perfringens em suas propriedades culturais, bioquímicas, 2 morfológicas e genéticas. Clostridium absonum produz uma toxina semelhante à alpha toxina de Clostridium perfringens tipo A. Lecitinase, hemolisina e toxina letal no filtrado da cultura dessa espécie exibiu baixa avidez pela antitoxina de Clostridium perfringens tipo A. As 3 (três) atividades foram inseparáveis pelo método de purificação. A reinvestigação das propriedades bioquímicas revelou que a incompleta neutralização da reação de lecitinase pela antitoxina de Clostridium perfringens tipo A e não fermentação de rafinose, melibiose e amido foram critérios para diferenciar Clostridium absonum de Clostridium perfringens. (HAYASE et al., 1974). O avanço nas pesquisas sobre Clostridium absonum define a importância desse microrganismo em suas diversas aplicações ao ser mostrado pelo autor (Monografia apresentada à Faculdade UnYLeYa como exigência parcial à obtenção do título de Especialista em Microbiologia Avançada, Brasilia): Considerações sobre Clostridium absonum na gangrena gasosa na dissolução de cálculos biliares na produção de xilanase e nos plasmídeos. SOUSA, 2019.) https://monografias.brasilescola.uol.com.br› biologia.

No intestino humano Clostridium absonum produz ácido ursodesoxicólico (UDCA), o que demonstra a relevância desse ácido em terapêutica em pacientes com cálculos biliares, primordial para a dissolução de cálculos de colesterol de tamanho pequeno. Pode ser obtido a partir de culturas do microrganismo pela conversão do ácido quenodesoxicólico (CDCA) para ácido ursodesoxicólico (UDCA) in vitro (KOLE & ALTOSAAR,1985).

Ácido ursodesoxicólico (UDCA) pode chegar a dissolver cálculos biliares de colesterol com diâmetro máximo de 1,5 cm. É indicado para o uso humano e veterinário (cães e gatos) por via oral, com a denominação genérica de ácido ursodesoxicólico (UDCA). O ácido ursodesoxicólico (UDCA) sendo um ácido biliar fisiologicamente presente na bile humana, embora em quantidade limitada, inibe a síntese hepática do colesterol e estimula a síntese de ácidos biliares restabelecendo desta forma o equilíbrio entre eles. O ácido ursodesoxicólico (UDCA) aumenta a capacidade da bile em solubilizar o colesterol, transformando a bile litogênica em uma bile não litogênica (que solubiliza o colesterol), prevenindo a formação e favorecendo a dissolução gradativa dos cálculos. A dissolução dos cálculos já formados processa-se através da passagem do colesterol do estado cristalino sólido ao de cristais líquidos. Além disso, o ácido ursodesoxicólico (UDCA) substitui os ácidos biliares hidrofóbicos (tóxicos) por ácidos biliares hidrofílicos (menos tóxicos) nos processos colestáticos. Google: http://www.google.com.br

Uma pesquisa foi realizada sobre a composição química dos cálculos de vesícula biliar em pacientes colecistectomizados no Hospital Universitário (HU) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Os cálculos de 117 (cento e dezessete) pacientes naturais e procedentes do estado de Santa Catarina operados consecutivamente em 2015 no HU-UFSC foram analisados por método bioquímico para determinação da sua composição. A análise dos dados revelou que os cálculos de colesterol foram predominantes seguidos dos do tipo misto e por último dos pigmentados. Este estudo confirma a maior prevalência de cálculos de colesterol em uma população de modo geral. (TEIVE et al., 2018).

Em terapêutica, o ácido ursodesoxicólico (UDCA) é citado como medicamento para o tratamento da cirrose biliar primária e a dissolução dos cálculos biliares de colesterol. Foi realizado um estudo sobre a biodisponibilidade de 4 (quatro) formulações de ácido ursodesoxicólico (UDCA) comercialmente disponíveis em doses (via oral) padronizadas no Canadá e EUA. (WILLIAMS, AL-KNAWY & BLANCHARD, 2000).

Quando a medicação é administrada intravenosamente, sua biodisponibilidade é de 100%. Entretanto, a medicação sendo administrada por outras vias como a via oral, por exemplo, sua biodisponibilidade diminui devido à absorção incompleta e ao metabolismo de primeira passagem. (SHARGEL&YU, 1999).

Na literatura há relato sobre o uso terapêutico na dissolução de cálculos biliares de colesterol com ácido quenodesoxicólico (CDCA) e ursodesoxicólico (UDCA). Nesse estudo comparativo, pacientes com microcálculos e vesícula permeável tiveram os cálculos dissolvidos. (VILELA, 1981)

Clostridium absonum sintetiza 7α e 7β hidroxiesteróide desidrogenase - HSDH e uma série de outras proteínas em resposta aos ácidos biliares .Vários estudos sobre essa coenzima estão sendo desenvolvidos o que mostra o interesse com relação a HSDH do Clostridium absonum discutido em relevância nesse artigo de revisão bibliográfica.

Cálculos biliares são depósitos de material sólido (predominantemente de cristais de colesterol) na vesícula biliar. O fígado pode secretar muito colesterol, que é transportado com a bile para a vesícula biliar, onde o colesterol em excesso forma partículas sólidas e se acumula. Variam de tamanho e podem ser eliminados, quando necessários, por medicamentos ou cirurgia.

Bile é produzida no fígado que auxilia no processo de digestão de gorduras. Em alguns distúrbios e em recém-nascidos, seus pigmentos podem causar icterícia. Sua atuação ocorre no intestino delgado (duodeno).

Colestase consiste em uma diminuição ou interrupção do fluxo biliar. Os distúrbios do fígado, duto biliar ou pâncreas podem provocar colestase. Apoptose é uma forma de morte celular programada, É diferente de necrose, na qual as células morrem por causa de uma lesão.

Constante de Michaelis Km é definida como a concentração para a qual a velocidade da reação enzimática é metade de Vmax. ... Assim, a constante de especificidade é um modo eficaz de obter a constante de segunda ordem da velocidade para enzimas livres na reação com substrato livre para formação de produto. (Pesquisa de coleta de informação: uso do computador, via internet.) » Google – http://www.google.com.br

RESULTADOS / MATERIAL E MÉTODOS

Trata-se de trabalho de revisão bibliográfica narrativa em que se enfatizaram as pesquisas mais relevantes sobre Clostridium absonum encontradas na literatura. Pesquisas estas citadas e enumeradas.

Publicações sobre ácido ursodesoxicólico (UDCA) relacionadas ao Clostridium absonum.

-Clostridium absonum ou uma espécie bioquimicamente semelhante pode estar presente no intestino humano dando origem ao ácido ursocólico (UCA) e ácido ursodesoxicólico (UDCA), in vivo, a partir de ácidos biliares primários. (MACDONALD et al., 1981).

- 7β hidroxiesteróide desidrogenase (HSDH) foi parcialmente purificada por cromatografia de afinidade, a partir de culturas de Clostridium. absonum induzidas por ácido quenodesoxicólico (CDCA). Evidentemente, Clostridium absonum sintetiza 7α e 7β-HSDH e uma série de outras proteínas em resposta aos ácidos biliares que podem, na ausência das desidrogenases, ser tóxicos. A HSDH catalisa a epimerização (uma reação onde se cria epímeros) de CDCA ao UDCA que é menos tóxico. (MACDONALD et al., 1983).

-Conversão do ácido quenodesoxicólico (CDCA) em ácido ursodesoxicólico (UDCA) pelo Clostridium absonum em cultura e em células imobilizadas. A bioconversão do ácido quenodesoxicólico (CDCA) ao ácido ursodesoxicólico (UDCA) foi observada em culturas de Clostridium absonum. Utilizando o ácido carboxil- [14C] quenodesoxicólico, puderam medir a conversão de aprox. 80% de CDCA para UDCA. A transformação de CDCA em UDCA em células imobilizadas foi aumentada quando as células foram mantidas em condições anaeróbicas. (KOLE & ALTOSAAR, 1985).

-Mecanismos envolvidos na epimerização de ácido quenodesoxicólico (CDCA) e ácido ursodesoxicólico (UDCA) do Clostridium absonum, empregando as técnicas de marcação isotópica do átomo de hidrogênio na posição alpha ou beta carbono- 7 desses ácidos biliares. (MACONI et al., 1988).

-O método enzimático fluorimétrico foi modificado para a determinação do ácido ursodesoxicólico (UDCA) e conjugados glicina e taurina no soro humano. Um procedimento simples e rápido de purificação e pré-concentração foi empregado para a extração de UDCA a partir de soro humano. A 7β-HSDH, foi isolada a partir de culturas de Clostridium absonum (ATCC No. 27555) e purificada por cromatografia de afinidade. A recuperação do UDCA a partir de amostras de soro foi de 99% (intervalo de 85-105%). O método foi aplicado com sucesso na determinação de UDCA em amostras de soro de pacientes tratados com UDCA para cirrose biliar primária. (LIANIDOU, PAPASTATHOPOULOS & SISKOS, 1989).
Portanto a caracterização funcional de 7α e 7β hidroxiesteróide desidrogenase produzida pelo Clostridium absonum permitiu a detecção de ácido ursodesoxicólico (UDCA) no soro de pacientes em tratamento por um método fluorimétrico enzimático.

-Alguns parâmetros de fermentação foram determinados para Clostridium absonum em um quimiostato usando um meio quimicamente definido com glicose como única fonte de carbono e energia. O quenodesoxicolato induziu as desidrogenases 7α- e 7β - hidroxiesteróides de Clostridium absonum. Na presença do quenodesoxicolato, Clostridium. absonum favoreceria a produção de energia de modo a garantir o seu crescimento, e a epimerização do quenodesoxicolato ao ursodesoxicolato. (WARCHOL et al., 2003).

ATIVIDADE PROBIÓTICA

Probióticos são definidos como microrganismos vivos que, administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro. Também demonstram eficácia na modulação da microbiota intestinal bem como outras atribuições benéficas, o que é consideravelmente positivo, haja vista a necessidade de se restabelecer essa microbiota após a antibioticoterapia (SANTOS & VARAVALLO, 2011).
A microbiota intestinal é complexa e composta principalmente por uma variedade de bactérias anaeróbias; comumente ela é formada por Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Clostridium spp., Lactobacillus spp., Enterococcus spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp., Peptostreptococcus spp., Ruminococcus spp (FORSYTHE, 2002).
O aumento de ácido ursodesoxicólico (UDCA) na circulação entero-hepática de suínos através da administração de bactérias vivas de Clostridium absonum, foi capaz de epimerizar o ácido quenodesoxicólico (CDCA) endógeno para ácido ursodesoxicólico (UDCA). O experimento demonstrou que a combinação de Bifidobacterium animalis DN-173 010, como uma bactéria hidrolisadora de sais
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biliares e Clostridium absonum ATCC 27555, como um CDCA para bactéria epimerizante de UDCA, levou à epimerização eficiente de glico e tauro-CDCA in vitro. Em conclusão, é possível aumentar a biodisponibilidade do UDCA para o intestino e o fígado pela administração de bactérias ativas. Isso pode representar uma nova e interessante atividade probiótica, desde que no futuro possa ser expressa por um microrganismo alimentar seguro. (LEPERCQ et al., 2005).

COENZIMA 7α e 7β- HIDROXIESTERÓIDE DESIDROGENASE-(HSDH)

As coenzimas são pequenos cofatores de estrutura molecular orgânica que se caracterizam por se ligarem fracas e não permanentemente às enzimas (em oposição aos agentes prostéticos), sendo libertadas após a catálise. Normalmente estão associadas à transferência de grupos químicos (electrons e hidrogênios) entre enzimas. As vitaminas são componentes usuais das coenzimas. O NAD+, NADP+, ATP e coenzima A, intermediários do metabolismo celular, são exemplos de coenzimas. (DOURADO, 2011).
Na literatura as pesquisas relacionadas à coenzima 7α e 7β- hidroxiesteróide desidrogenase-HSDH de Clostridium absonum foram mencionadas em trabalhos recentes como destaque no âmbito científico mundial.

- Clonagem, expressão recombinante e caracterização funcional de 7 α e 7 β-hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum foram recentemente relatados. A 7α-hidroxiesteróide desidrogenase (7α-HSDH) dependente de nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato e 7β-hidroxiesteróide desidrogenase (7β-HSDH) de Clostridium absonum catalisam a epimerização de ácidos biliares primários através de intermediários ácido 7-ceto biliar e pode ser adequado como biocatalisador para a síntese de derivados de ácidos biliares de interesse farmacológico. Após a inserção em vetores de expressão, ambos os HSDHs foram produzidos com sucesso em forma recombinante em Escherichia coli, purificados por cromatografia de afinidade e submetidos à análise cinética para determinação das constantes de Michaelis (Km) e constantes de especificidade na presença de vários derivados de ácidos biliares. .Ambas as enzimas apresentaram uma inibição muito forte com todos os substratos testados (FERRANDII et al., 2012).

-Carboxil-terminal e Arg38 são essenciais para a atividade da 7α-hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum. A 7a-hidroxiesteróide desidrogenase (7a-HSDH, EC 1.1.1.159), uma das superfamílias desidrogenase/redutase de cadeia curta, catalisa a desidrogenação do grupo hidroxila em C7 do esqueleto esteróide dos ácidos biliares. Clostridium absonum 7α-HSDH (Ca7α-HSDH) foi clonado e expresso heterologamente em Escherichia coli. O estudo confirmou que C-terminal e Arg38 eram essenciais para a função catalítica de Ca7α-HSDH e a atividade enzimática pode ser melhorada por íons metálicos (DESHUAI et al., 2014).

-A estrutura 7α hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum em 3-Dimensão: novos insights para as argininas - NADP (H). A estrutura de 7α-HSDH de Clostridium absonum (Ca.7α-HSDH) com ácido tauroquenodesoxicólico (TCDCA) e NADP + foi evidenciada por cristalografia- difração de raios X. (DESHUAI et al., 2016). -O ácido tauroursodesoxicolico (TUDCA) tem sido usado para tratar muitas doenças de forma eficaz. A geração TUDCA in vivo é um processo complexo que envolve cinco passos catalisados por cinco enzimas na circulação enterohepatica do sal de bile. Uma nova tecnologia de preparação in vitro TUDCA na qual a epimerização do ácido tauroquenodesoxicolico (TCDCA) para TUDCA é diretamente catalisada por imobilizados. Um par de oxidoredutases de Clostridium absonum DSM599, que era composto por 7α e 7β-HSDH, foi imobilizado em uma microesfera quitosana modificada por imobilização e co-imobilização separadas. A tecnologia catalítica enzimática descrita oferece uma aplicação potencial para sintetizar TUDCA e outros derivados de ácido biliar de alto valor in vitro. (JI. QINGZHI, et.al., 2016)

-Contribuição funcional dos sítios determinantes de especificidade da coenzima 7α- hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum. Os estudos dos determinantes moleculares da especificidade da coenzima ajudaram revelar a relação estrutura-função das enzimas, especialmente no que diz respeito aos sítios determinantes da especificidade da coenzima que geralmente medeiam interações complexas. (LOU et al., 2017).

-Engenharia de 7β-hidroxiesteróide desidrogenase para a produção de ácido ursodesoxicólico (UDCA). O ácido ursodesoxicólico (UDCA) é o principal componente ativo da bile natural de urso com múltiplas funções farmacológicas. A 7β-hidroxiesteróide desidrogenase (HSDH) é um dos principais biocatalizadores para a síntese do UDCA. No entanto, todas as 7β-HSDHs relatadas comumente sofrem de baixa atividade e estabilidade térmica, resultando em produtividade limitada do UDCA. O estudo resultou em melhorar a atividade, termo estabilidade e pH ótimo de uma 7β-HSDH. Portanto, a eficiência catalítica de uma enzima chave, que facilitou significativamente a bio produção do UDCA. (ZHENG et al., 2017).

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-Ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) tem sido empregado para tratamento de muitas doenças hepato biliares. Efetivamente 7α-hidroxiesteróide desidrogenase (7α-HSDH) e 7β-hidroxiesteróide desidrogenase (7β-HSDH) são 2 (duas) enzimas chaves que direcionam a eficiente biossíntese de TUDCA a partir do ácido tauroquenodesoxicólico (TCDCA) in vitro. No estudo, a abordagem metagenômica foi utilizada para isolar 7α- e 7β-HSDHs de amostras fecais de urso preto. Cinco (5) novas 7α-HSDHs e uma (1) nova 7β-HSDH foram descobertas e identificadas na microbiota intestinal de urso preto e quatro (4) delas apresentaram boa propriedade enzimática. Codificação dos genes 7α-HSDHs tem sido clonado de Eubacterium sp., Escherichia coli, Clostridium sordellii, Bacteroídes fragilis e Clostridium absonum. Em contraste, menos informação disponível para 7β-HSDHs. Entretanto, a codificação de 4 (quatro) genes 7β-HSDHs tem sido clonado de Clostridium absonum, Collinsella aerofaciens, Ruminococcus gnavus e Ruminococcus. torques. Assim, seria necessário encontrar melhores 7α-HSDHs e 7β-HSDHs para a biossíntese eficiente de TUDCA (CAN et al., 2017)

-Biotransformação do acido tauroursodesoxicolico (TUDCA) através da engenharia com Escherichia coli. Pó de bile de urso é um material medicinal precioso. Caracteriza-se pelo alto teor de ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) numa razão de 1,0-1,5 para ácido tauroquenodesoxicólico (TCDCA)., Relatamos a biotransformação do ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) através da Escherichia coli projetada por uma via biossintética de dois passos de TUDCA a partir do ácido tauroquenodesoxicólico (TCDCA). Dois genes desidrogenase (7α-HSDH) e dois genes desidrogenase (7β-HSDH) (nomeados como α1, α2, β1 e β2) foram selecionados e sintetizados para criar quatro variantes. Todos poderiam converter TCDCA em TUDCA e o que abrigava α1 e β2 (pα1β2) mostrou capacidade mais forte. Utilizando as propriedades oxidativas e redutivas de 7α- e 7β-HSDH, um equilíbrio ideal entre TUDCA e TCDCA foi estabelecido pela otimização das condições de fermentação. Aplicando a condição ideal, E. coli contendo pα1β2 (BL-pα1β2) produzido até 1,61 ± 0,13 g/L de TUDCA de 3,23 g/L de TCDCA a uma razão de 1,3 para TCDCA. Este estudo fornece uma abordagem potencial para a produção substituta de bile de urso a partir de bile de frango barato e prontamente disponível. (JIE SHI et al., 2017).

-Engenharia de 7α-hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum para melhorar a termo estabilidade O aumento da termo estabilidade das 7α-hidroxiesteróides desidrogenases (7α-HSDHs) é benéfico para a sua aplicação industrial em geral. O principal objetivo desse estudo foi verificar os efeitos das mutações. 7(sete) mutações de Clostridium absonum (Ca7α-HSDH) foram selecionadas e verificadas experimentalmente, em hélices a partir dos resultados preditivos na melhoria da estabilidade térmica da Ca 7α-HSDH. (LOU et al., 2018).

-Atividade desenvolvida e tolerância ao substrato de ácido cetolitocólico-7(7-KLCA). 7-KLCA é um importante intermediário para a síntese de ácido ursodesoxicólico (UDCA). UDCA é o principal componente eficaz do pó de bile de urso usado na medicina tradicional chinesa para o tratamento de cálculos biliares de colesterol humano. 7α-hidroxiesteróide desidrogenase (7α-HSDH) é a enzima chave usada na produção industrial de 7-KLCA. Infelizmente, as 7α-HSDHs naturais relatadas têm dificuldade para cumprir os requisitos de aplicação industrial, devido as suas pobres atividades e forte inibição do substrato. Nesse estudo, aplicou-se uma estratégia para melhorar a eficiência catalítica e a tolerância das concentrações altas do substrato de NADP +-dependente 7α- HSDH dependente de Clostridium absonum. Em comparação com o tipo selvagem, o melhor mutante (7α-3) apresentou atividade específica 5,5 vezes maior e apresentou 10 vezes maior e 14 vezes maior eficiência catalítica em relação ao ácido quenodesoxicólico (CDCA) e NADP+, respectivamente. Além disso, o 7α-3 também apresentou tolerância significativamente aumentada na presença de altas concentrações de substrato em comparação com o tipo selvagem. Devido à sua melhor eficiência catalítica e á maior tolerância ao substrato 7α-3 poderia biossintetizar eficientemente 7-KLCA, com rendimento em 99% de 7-KLCA em 2h e contraste com apenas 85 % de rendimento de 7-KLCA alcançado para o tipo selvagem em 16h..(HUANG et al., 2019)

DISCUSSÃO

Clostridium abonum produz ácido ursodesoxicólico (UDCA) in vivo sendo importante a sua participação no tratamento de certas doenças como foi mostrado , principalmente nas doenças hepatobiliares. com a dissolução de cálculos biliares de tamanho pequeno. O avanço nas pesquisas no campo da engenharia genética atualmente referida com as desidrogenases de Clostridium absonum (HSDHs) mostraram o interesse dos pesquisadores em estudar esse anaeróbio obrigatório. com a utilização da coenzima para produção in vitro de medicamentos para uso em terapêutica

A 7α-hidroxiesteróide desidrogenase (7α-HSDH) e 7β-hidroxiesteróide desidrogenase (7β-HSDH) de Clostridium absonum catalisam a epimerização de ácidos biliares primários através de intermediário ácido 7-ceto biliar e pode ser adequado como biocatalisador para o síntese de derivados de ácidos biliares de interesse farmacológico.
Sendo assim,7-KLCA seria um importante intermediário para a síntese de ácido ursodesoxicólico (UDCA) in vitro. 7α-hidroxiesteróide desidrogenase (7α-HSDH) é a enzima chave usada na produção industrial de 7-KLCA .

Destacando na aplicabilidade em terapêutica o medicamento TUDCA a partir do TCDCA produzido in vitro implica na utilização e participação do Clostridium absonum e outros microrganismos demonstrado e discutido em diversos trabalhos científicos nesse artigo.

TUDCA é a sigla de tauroursodesoxicólico ácido que “nada mais é do que a combinação de taurina com acido ursodesoxicólico, da sigla UDCA. . UDCA e o TUDCA foram desenvolvidos sinteticamente para uso em terapêutica. O ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) produzido in vitro poderia ser útil por exemplo na doença de Alzheimer, doença de Parkinson, doença de Huntington, na esclerose lateral amiotrófica (ALS), distúrbios oculares, além de outras manifestações clínicas prevenindo as doenças relacionadas à apoptose, embora os estudos estejam ainda em andamento. Efetivamente 7α-HSDH e 7β-HSDH são coenzimas que direcionam a biossíntese de TUDCA a partir do TCDCA in vitro. Pesquisas realizadas no âmbito mundial e discutidas recentemente seriam inevitáveis no futuro para o avanço e melhoria da utilização desse medicamento e derivados. A engenharia genética. contribuiu com a utilização de Clostridium absonum além de outros microrganismos citados na produção in vitro.

Estudos experimentais são relatados na literatura sobre o uso de TUDCA. – Exemplificando:

1-. Ácido tauroursodesoxicólico uma nova droga neuroprotetora em retinopatia diabética ( MARTINS, 2011)
A retinopatia diabética (RD) é uma das principais causas de cegueira em adultos entre os 20 e 74 anos, nos países ocidentais. Várias evidências demonstraram que a RD tem características de doença neurodegenerativa. O ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) é um ácido biliar produzido endogenamente, em pequenas quantidades no humano. Tem sido demonstrado que o TUDCA tem propriedades anti-apoptóticas e antioxidantes em diversos modelos animais de doenças neurodegenerativas.
TUDCA poderá ser usado como um potencial agente terapêutico para o tratamento de doenças neurodegenerativas, como a RD. (MARTINS AM, · 2011) - dissertação de mestrado em Medicina (Investigação Biomédica, área das Ciências da Visão) apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra).

2- Eficácia e tolerabilidade do ácido tauroursodesoxicólico na esclerose lateral amiotrófica ( ALBANESE, 2014)
Uma esclerose lateral amiotrófica (ALS), ou doença do neurônio motor (MND), é uma doença rapidamente progressiva, condição neurodegenerativa fatal caracterizada pela perda de neurônios motores superiores e inferiores no cérebro e na medula espinhal.

Uma justificativa pré-clínica para o uso de ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) no tratamento de pacientes com esclerose lateral amiotrófica (ALS) decorre da demonstração de antioxidantes, propriedades antiapoptóticas e neuroprotetoras de TUDCA no sistema nervoso central (SNC), modelos in vitro e in vivo. Esse protocolo tem como objetivo avaliar se a adição de TUDCA à terapia convencional pode melhorar o resultado terapêutico em pacientes afetados por ALS
Um estudo piloto multicêntrico duplo-cego, randomizado versus placebo para avaliação da eficácia e tolerabilidade do ácido tauroursodesoxicólico administrado por via oral como tratamento complementar em pacientes afetados por esclerose lateral amiotrófica (ALBANESE,A MD.2014). Fondazione l.R.C.C.S. Instituto Neurológico Carlo Besta-University of Palermo Frederico ll University, Italy).
A possibilidade de que TUDCA exerce uma ação antiapoptótica ao melhorar a função mitocondrial levanta a questão de saber se outras doenças neurológicas, incluindo Ataxia de Friedreich, esclerose lateral amiotrófica, doença de Parkinson e doença de Alzheimer, podem ser beneficiadas pela administração de TUDCA. (ALBANESE, 2014)

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Muitos trabalhos foram citados e analisados os quais demonstraram o uso terapêutico sobre dissolução de cálculos biliares com ácido quenodesoxicólico (CDCA) e ácido ursodesoxicólico (UDCA). Uma pesquisa realizada no Brasil concluiu que em pacientes com microcálculos e vesícula permeável puderam ter os cálculos dissolvidos.
7KLCA é um importante intermediário na síntese de UDCA com a participação da coenzimas HSDHs produzida pelo Clostridium absonum. Através da engenharia genética (clonagem / expressão recombinante) chegando à produção industrial de TUCDA e derivados de ácidos biliares de interesse farmacológico por diversos mecanismos..
As publicações encontradas nos últimos anos sobre Clostridium absonum revelaram um avanço nos estudos sobre a coenzima hidroxiesteróide desidrogenase de Clostridium absonum (CaHSDH). Pesquisas com ácido tauroursodesoxicólico (TUDCA) têm sido realizadas para o tratamento de muitas doenças hepatobiliares e melhorando os efeitos da terapia como na doença de Alzheimer, doença de Parkinson e prevenindo as doenças relacionadas à apoptose. Efetivamente 7α-HSDH e 7β-HSDH são coenzimas que direcionam a biossíntese de TUDCA a partir do TCDCA in vitro

Nesse artigo científico de revisão bibliográfica procurou-se mostrar a importância de Clostridium absonum. na aplicabilidade terapêutica .
As metas de pesquisas sobre Clostridium absonum tornaram-se muito abrangentes e diversificadas e o objetivo dessa revisão pelas publicações enumeradas ressalta o panorama mundial dos trabalhos publicados sobre essa bactéria anaeróbia obrigatória, com características muito semelhantes ao Clostridium perfringens .
A bagagem por ser muito extensa nos levou a apresentar e selecionar dados e considerações relevantes e importantes no cenário mundial nas aplicações desse microrganismo até a atualidade.

REFERÊNCIAS

ALBANESE, A. Eficácia e tolerabilidade do ácido tauroursodesoxicólico na esclerose lateral amiotrófica. Fondazione I.R.C.C.S. Instituto Neurologico Carlo Besta . University of Palermo Federico II University.Italy.2014.

CAN, S.; BOCHU, W.; JUN,T; LIANCAI, Z.; DESHUAI, L Discovery of tauroursodeoxycholic acid biotransformation enzymes from the gut microbiome of black bears using metagenomics. Sci Rep. 2017; 7: 45495.

DESHUAI, L.; BOCHU, W.; JUN, T.; LIANCAI, Z. Carboxyl-terminal and Arg 38 are essential for activity of the α-hydroxysteroid dehydrogenase from Clostridium absonum. Protein Peptide Letters. 2014; 21(9): 894-900

DESHUAI, L.; BOCHU, W.; JUN, T.; LIANCAI, Z.; XIAOXI, C.; QINGZHI, Z.; WANG, Y. The three-dimensional structure of Clostridium absonum 7α-hydroxysteroid dehydrogenase: new insights into the conserved arginines for NADP(H) recognition. Scientific Reports. 2016; 6: 22885

DOURADO, D. Coenzimas. WikiCiências. 2011; 2 (1): 02-32

FERRANDI, EE.; BERTOLESI, GM.; POLENTINI, F.; NEGRI, A.; RIVA, S.; MONTI, D. In search of sustainable chemical processes: cloning, recombinant expression, and functional characterization of the 7 α- and 7 β-hydroxysteroid dehydrogenases from Clostridium absonum. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012;95(5): 1221–1233.

FORSYTHE, S. J. Microbiologia da segurança alimentar, 2002 (1ª ed.) Porto Alegre: Artmed.

HAYASE, M.; MITSUI,N.; TAMAI,K.; NAKAMURA,S.; NISHIDA, S. Isolation of Clostridium absonum and Its Cultural and Biochemical Properties. Infect Immun.1974; 9:15-19

HUANG, B.; ZHAO, Q.; ZHOU, JH.; XU, G. Enhanced activity and substrate tolerance of 7α-hydroxysteroid dehydrogenase by directed evolution for 7-ketolithocholic acid production. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2019; 103(6): 2665-2674.

JI.QINGZHI; TAN,JUN; ZHU,LIANCAI; LOU, DESHUAI; WANG;.BOCHU. Preparing tauroursodeoxycholic acid (TUDCA) using a double-enzyme-coupled system. Biochemical engineering journal. 2016 v.105 pp. 1-9.

JIE SHI, JIE WANG, LU YU, LI YANG, SHUJUAN ZHAO, ZHENGTAO WANG. Rapidly directional biotransformation of tauroursodeoxycholic acid through engineered Escherichia coli . Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 2017; 44 (7): 1073–1082.

KOLE, MM.; ALTOSAAR, I. Conversion of chenodeoxycholic acid to ursodeoxycholic acid by Clostridium absonum in culture and by immobilized cells. FEMS: Microbiology Letters 1985; 28(1): 69 –72.

LEPERCQ, P.; HERMIER, D.; DAVID, O.; MICHELIN, R. GIBARD, C.; BEGUET, F.; RELANO, P.; CAUYELA, C.; JUSTE, C. Increasing ursodeoxycholic acid in the enterohepatic circulation of pigs through the administration of living bacteria. Br J Nut. 2005; 93(4): 457- 469.

LIANIDOU, ES; PAPASTATHOPOULOS, DS; SISKOS, PA. Determination of ursodeoxycholic acid in serum by a new fluorometric enzymatic method using 7 beta-hydroxysteroid dehydrogenase from Clostridium absonum. Anal Biochem.1989 Jun; 179 (2): 341- 346.

LOU, D.; WANG, Y; TAN, J.; ZHU, L.; JI, S.; WANG, B. Functional contribution of coenzyme specificity-determining sites of 7α-hydroxysteroid dehydrogenase from Clostridium absonum. Computational Biology and Chemistry. 2017; 70: 89-95.

LOU, D.; TAN, J.; ZHU, L.; JI, S.; TANG, S.; YAO, K.; HAN, J.; WANG, B. Engineering Clostridium absonum 7α-hydroxysteroid Dehydrogenase for Enhancing Thermostability Based on Flexible Site and AAG Prediction. Protein Pept Lett. 2018; 25 (3): 230-235.

MACDONALD, IA.; HUTCHISON, DM.; FORREST, TP. Formation of urso- and ursodeoxy-cholic acids from primary bile acids by Clostridium absonum. J Lipid Res.1981; 22 (3):458 - 466.

MACDONALD, IA; White, BA; BRANCO, BA.; Hylemon, PB HYLEMON, PB. Separation of 7 alpha hydroxy steroid dehydrogenase and 7 beta hydroxy steroid dehydrogenase activities from Clostridium absonum ATCC 27555 and cellular response of this organism to bile acid inducers. Journal of Lipid Research.1983; 24(9): 1119-1126.

MACONI, E.; CANZI, E.; RICCA, G.; FERRARI, A.; ARAGOZZINI, F. Transformation of 7 beta deuterium chenodeoxycholic acid by Clostridium absonum. Annali di Microbiologia ed Enzimologia 1988; 38 (2): 201-206.

MARTINS,A. M. Ácido tauroursodesoxicólico uma nova droga neuroprotetora em retinopatia diabética.·Dissertação de mestrado em medicina (Investigação Biomédica, área das Ciências da Visão) Faculdade de Medicina , Universidade de Coimbra, 2011.

NAKAMURA, S.; SHIMAMURA, T.; HAYASE, M.; NISHIDA, S. Numerical taxonomy of saccharolytic clostridia, particularly Clostridium perfringens-like strains: descriptions of Clostridium absonum spp. and Clostridium paraperfringens. Int.J.Syst.Bacteriol. 1973; 23: 419 - 429.

SANTOS,TT; VARAVALLO, MA. A importância de probióticos para o controle e/ou reestruturação da microbiota intestinal. REVISTA CIENTÍFICA DO ITPAC. 2011: 4.(1) .

SHARGEL, L.; YU, A.B. Applied biopharmaceutics & pharmacokinetics 1999 (4th ed.). New York: McGraw-Hill.

SOUSA, TL. Isolamento e caracterização de Clostridium absonum de amostras de solo. Msc Tese. Instituto de Microbiologia da UFRJ, Rio de Janeiro. Brasil, 1976.

SOUSA, TL. Isolation and characterization of Clostridium absonum from soil samples. Revista Brasileira de Pesquisas Médicas e Biológicas 1979; 12: 356.

SOUSA, TL Considerações sobre Clostridium absonum na gangrena gasosa, na dissolução de cálculos biliares, na produção de xilanase e nos plasmídeos. 2019 https://monografias.brasilescola.uol.com.br › Biologia

TEIVE, MB; CANTARELLI, MP; MENDES, AC; DAMETTO, G; MATIOLLO, C. The chemical composition of gallstones: a study in patients from Santa Catarina. Arq. Catarin Med. 2018; 47(1):133-140.

VILELA, MP. Dissolução de cálculos biliares de colesterol com ácido quenodesoxicólico e ursodesoxicólico. RBM Rev Bras Med, Brasil 1981;38(11):704-709.

WARCHOL, M.; CAR, L.; GRILL, JP; SCHNEIDER, F. Metabolic changes in Clostridium absonum ATCC 27555 accompanying induction of epimerization of a primary bile acid. 
Current Microbiology. 2003; 47(5): 425-430.

WILLIAMS, CN.; AL-KNAWY, B; BLANCHARD, W. Bioavailability of four ursodeoxycholic acid preparations. Aliment Pharmacol Ther. 2000; 14:(9):1133-1139.

ZHENG, MM.; CHEN, KC.; WANG, RF.; LI, H.; LI, CX.; XU, JH. Engineering 7β-Hydroxysteroid Dehydrogenase for Enhanced Ursodeoxycholic Acid Production by Multiobjective Directed Evolution. J Agric Food Chem. 2017; 65(6):1178-1185.


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