Saccharopolyspora erythraea, anteriormente conhecida como Streptomyces erythreus, é uma bactéria gram-positiva do género Saccharopolyspora e produtora do antibiótico eritromicina. A sua história envolve dois eventos distintos que frequentemente são confundidos: a descrição taxonómica original da espécie e o isolamento posterior da estirpe produtora de eritromicina.

História e isolamento

Descrição taxonómica original (1923)

A espécie foi descrita pela primeira vez por Selman Waksman em 1923, com o nome Actinomyces erythreus, no contexto dos seus estudos sistemáticos sobre actinomicetos do solo.WAKSMAN, S. A. Some cultural and physiological characteristics of the soil actinomyces. Soil Science, v. 8, p. 71–215, 1919. Waksman trabalhava então na Rutgers University, em Nova Jersey, EUA. Em 1948, Waksman e Henrici reclassificaram o organismo como Streptomyces erythraeus.WAKSMAN, S. A.; HENRICI, A. T. Family II. Actinomycetaceae. In: BREED, R. S.; MURRAY, E. G. D.; HITCHENS, A. P. (ed.). Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 6. ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1948. p. 929–980. Em 1987, Labeda transferiu a estirpe tipo para o género Saccharopolyspora, com base em análise quimiotaxonómica, criando a combinação Saccharopolyspora erythraea.LABEDA, D. P. Transfer of the type strain of Streptomyces erythraeus (Waksman 1923) Waksman and Henrici 1948 to the genus Saccharopolyspora Lacey and Goodfellow 1975 as Saccharopolyspora erythraea sp. nov., and designation of a neotype strain for Streptomyces erythraeus. International Journal of Systematic Bacteriology, v. 37, n. 1, p. 19–22, 1987.

Isolamento da estirpe produtora de eritromicina (1949–1952)

O isolamento da estirpe que levaria à descoberta da eritromicina é um evento separado e ocorreu décadas mais tarde. Em 1949, o médico filipino Abelardo B. Aguilar (1917–1993), então representante da empresa farmacêutica Eli Lilly and Company em Iloilo, Filipinas, recolheu amostras de solo na sua região e identificou nelas atividade antibacteriana.FLIPSCIENCE. The Ilonggo doctor who discovered erythromycin—and got shafted for it. Disponível em: https://www.flipscience.ph/flipfacts/erythromycin/. Acesso em: 2024. Aguilar enviou as amostras ao laboratório da Eli Lilly nos Estados Unidos.

A equipa de investigação da Eli Lilly, liderada por J. M. McGuire, isolou e caracterizou o composto ativo a partir dos produtos metabólicos de uma estirpe de Streptomyces erythreus (hoje Saccharopolyspora erythraea) encontrada nas amostras filipinas.McGUIRE, J. M. et al. Ilotycin, a new antibiotic. Antibiotics and Chemotherapy, v. 2, p. 281–283, 1952. A patente americana foi concedida em 1953 (U.S. Patent 2,653,899). O produto foi comercializado em 1952 com o nome Ilosone — em referência à região de Iloilo, nas Filipinas, de onde provinha a amostra original — e também com o nome Ilotycin.McGUIRE, J. M. et al., 1952, op. cit.

Apesar do papel fundamental de Aguilar na recolha da amostra, este nunca recebeu royalties nem reconhecimento formal por parte da empresa, tendo a sua contribuição ficado enquadrada nas obrigações contratuais de representante comercial.IPS NEWS. Medicine-Philippines: Who Really Discovered Erythromycin? 9 nov. 1994. Disponível em: https://www.ipsnews.net/1994/11/medicine-philippines-who-really-discovered-erythromycin-1-an-inter-press-service-feature/.

Morfologia e fisiologia

S. erythraea é caracterizada por um micélio ramificado que cresce por meio de esporos e pode formar colónias com coloração vermelha escura ou castanho avermelhado.OLIYNYK, M. et al. Complete genome sequence of the erythromycin-producing bacterium Saccharopolyspora erythraea NRRL23338. Nature Biotechnology, v. 25, n. 4, p. 447–453, 2007. https://doi.org/10.1038/nbt1297 A bactéria é um organismo aeróbio, necessitando de oxigénio para crescer, e é encontrada principalmente em solos e ambientes aquáticos, como lagos e rios.OLIYNYK, M. et al., 2007, op. cit. A classificação taxonómica da espécie foi revista ao longo do tempo. O isolamento e a caracterização inicial de actinomicetos, incluindo o grupo de Streptomyces, foram fundamentados nos estudos de Lechevalier e Lechevalier sobre a composição química como critério classificatório.LECHEVALIER, M. P.; LECHEVALIER, H. A. Chemical composition as a criterion in the classification of aerobic actinomycetes. International Journal of Systematic Bacteriology, v. 20, p. 435–443, 1970.

Compostos bioativos

Eritromicina

A bactéria é conhecida sobretudo pela produção de eritromicina, o composto bioativo mais relevante que sintetiza.DHANASEKARAN, D.; JIANG, Y. (ed.). Actinobacteria: Basics and Biotechnological Applications. Rijeka: InTech, 2016. A eritromicina é um antibiótico macrólido que age inibindo a síntese proteica bacteriana, sendo particularmente eficaz contra bactérias gram-positivas. É utilizada no tratamento de infeções respiratórias, da pele e de outras infeções bacterianas, e constitui uma alternativa importante para doentes com alergia às penicilinas.

Outros compostos

Além da eritromicina, S. erythraea produz outros compostos bioativos, incluindo antibióticos adicionais, imunossupressores e potenciais agentes antitumorais.DEMAIN, A. L.; FANG, A. The natural functions of secondary metabolites. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, v. 69, p. 1–39, 2000. Esses compostos fazem parte do metabolismo secundário da bactéria e têm sido objeto de investigação em biossíntese combinatorial.OLANO, C.; MÉNDEZ, C.; SALAS, J. A. Antitumor compounds from actinomycetes: from gene clusters to new derivatives by combinatorial biosynthesis. Natural Product Reports, v. 26, p. 628–660, 2009.

Importância biotecnológica

A capacidade de S. erythraea para produzir compostos bioativos fez dela um alvo central para a investigação em biotecnologia e descoberta de fármacos.HOPWOOD, D. A. Streptomyces in Nature and Medicine: The Antibiotic Makers. Oxford: Oxford University Press, 2007. O genoma completo da estirpe NRRL23338 foi sequenciado e publicado em 2007, fornecendo uma base molecular detalhada para a compreensão da biossíntese da eritromicina e de outros metabolitos secundários.OLIYNYK, M. et al., 2007, op. cit. O desenvolvimento de sistemas de expressão heteróloga em hospedeiros como Saccharopolyspora e Streptomyces tem permitido explorar novos conjuntos de genes de metabolitos secundários.BALTZ, R. H. Streptomyces and Saccharopolyspora hosts for heterologous expression of secondary metabolite gene clusters. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, v. 43, n. 2–3, p. 247–261, 2016. https://doi.org/10.1007/s10295-015-1701-2

Notas

Bibliografia

BALTZ, R. H. Streptomyces and Saccharopolyspora hosts for heterologous expression of secondary metabolite gene clusters. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, v. 43, n. 2–3, p. 247–261, 2016. DEMAIN, A. L.; FANG, A. The natural functions of secondary metabolites. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, v. 69, p. 1–39, 2000. DHANASEKARAN, D.; JIANG, Y. (ed.). Actinobacteria: Basics and Biotechnological Applications. Rijeka: InTech, 2016. HOPWOOD, D. A. Streptomyces in Nature and Medicine: The Antibiotic Makers. Oxford: Oxford University Press, 2007. LABEDA, D. P. Transfer of the type strain of Streptomyces erythraeus (Waksman 1923) Waksman and Henrici 1948 to the genus Saccharopolyspora Lacey and Goodfellow 1975 as Saccharopolyspora erythraea sp. nov. International Journal of Systematic Bacteriology, v. 37, n. 1, p. 19–22, 1987. McGUIRE, J. M. et al. Ilotycin, a new antibiotic. Antibiotics and Chemotherapy, v. 2, p. 281–283, 1952. OLANO, C.; MÉNDEZ, C.; SALAS, J. A. Antitumor compounds from actinomycetes. Natural Product Reports, v. 26, p. 628–660, 2009. OLIYNYK, M. et al. Complete genome sequence of the erythromycin-producing bacterium Saccharopolyspora erythraea NRRL23338. Nature Biotechnology, v. 25, n. 4, p. 447–453, 2007. WAKSMAN, S. A. Some cultural and physiological characteristics of the soil actinomyces. Soil Science, v. 8, p. 71–215, 1919. WAKSMAN, S. A.; HENRICI, A. T. Family II. Actinomycetaceae. In: BREED et al. Bergey's Manual. 6. ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1948.

Ver também

Eritromicina Actinobacteria Antibiótico Streptomyces Selman Waksman Abelardo Aguilar

Categoria:Actinomycetales Categoria:Bactérias gram-positivas Categoria:Produtores de antibióticos