A natureza está repleta de exemplos de vida extrema (também conhecidos como extremófilos), que são assim chamados porque podem suportar condições extremas. Isso inclui organismos que podem sobreviver em condições extremamente secas, temperaturas extremas, acidez, pressão e até mesmo no vácuo do espaço. O estudo destes organismos não só ajuda os cientistas a aprender mais sobre os tipos de ambientes em que a vida pode sobreviver (e até prosperar). Também ajuda os astrobiólogos a especular sobre a possível vida no Universo. Talvez o nome “tardígrados” (também conhecido como “ursos d’água”) lhe lembre, aquelas pequenas criaturas que poderiam sobreviver no espaço interestelar?
Então você tem Deinococcus radiodurans (D. radiodurans), que os microbiologistas chamam de “Conan, a Bactéria” devido à sua capacidade de tolerar as condições mais adversas. Isto inclui doses de radiação milhares de vezes superiores às que matariam um ser humano ou qualquer outro organismo na Terra. Num novo estudo, uma equipa de investigadores da Northwestern University e da Uniformed Services University (USU) caracterizou um organismo sintético inspirado no Deinococcus radiodurans que poderia permitir aos humanos resistir aos elevados níveis de radiação no espaço profundo, na Lua e em Marte.
A pesquisa foi liderada por Hao Yangprofessor assistente de pesquisa no Departamento de Química da Northwestern University. Ele foi acompanhado por Ajay Sharmatambém professor assistente pesquisador de química na Northwestern; Michael J. Daly, professor de patologia da Universidade de serviços uniformizados (USU); e Brian M. HoffmanCharles E. e Emma H. Morrison Professor de Química e Biociências Moleculares na Northwestern. O artigo detalhando suas descobertas foi publicado em 8 de novembro no Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).
Hoffman é professor de química Charles E. e Emma H. Morrison e professor de biociências moleculares e membro do Instituto de Química dos Processos Vitais e o Centro Abrangente de Câncer Robert H. Lurie na Universidade Northwestern. Daly, especialista em Deinococcus radiodurans, também é membro da National Academies’ Comitê de Proteção Planetária. Em um estudo anteriorHoffman e Daly investigaram D. radiodurans‘capacidade de resistir à radiação em Marte. Pesquisas anteriores mostraram que a bactéria pode sobreviver a 25 mil cinzas, o que é cinco vezes a dose letal para um ser humano.
No entanto, Hoffman e Daly descobriram que D. radiodurans poderia suportar 140.000 greys quando seco ou congelado – 28.000 vezes a dose letal para um ser humano! Isto significa que os micróbios congelados abaixo da superfície de Marte poderiam sobreviver à radiação cósmica e solar a que o planeta está exposto diariamente. A chave para sua resistência, determinaram eles, são metabólitos simples que se combinam com o manganês para formar um poderoso antioxidante. Eles também descobriram que a dose de radiação que um microrganismo consegue sobreviver está diretamente relacionada à quantidade de antioxidantes de manganês que ele contém.
Neste último estudo, a equipe de pesquisa descreve um antioxidante sintético (MDP) inspirado em D. radiodurans isso é muito mais eficaz na resistência à radiação. Com base em seus esforços anteriores, a equipe de Hoffman e Daly investigou um decapeptídeo designer (DP1) que, quando combinado com fosfato e manganês, forma o agente eliminador de radicais livres MDP, que é ainda melhor na proteção contra danos de radiação do que D. radiodurans. Como Hoffman explicou em um Comunicado de imprensa da Northwestern Now:
“É este complexo ternário que constitui o excelente escudo do MDP contra os efeitos da radiação. Há muito que sabemos que os iões manganês e o fosfato juntos constituem um forte antioxidante, mas descobrir e compreender a potência “mágica” proporcionada pela adição do terceiro componente é um avanço. Este estudo forneceu a chave para entender por que esta combinação é um radioprotetor tão poderoso – e promissor.”
“Esta nova compreensão do MDP pode levar ao desenvolvimento de antioxidantes ainda mais potentes à base de manganês para aplicações em cuidados de saúde, indústria, defesa e exploração espacial”, disse Daly. As aplicações potenciais incluem antioxidantes sintéticos que poderiam ajudar a proteger os astronautas da radiação durante missões de longa duração no espaço profundo. Em outro estudoDaly e seus colaboradores descobriram que o MDP é eficaz na preparação de vacinas polivalentes irradiadas. Isto também poderá ter aplicações na medicina espacial, garantindo que as vacinas normalmente tornadas inativas pela radiação permaneçam eficazes.
Leitura adicional: Noroeste agora, PNAS
