Pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura desenvolveram uma técnica que transporta estruturas responsáveis pela fotossíntese em plantas para células animais. O experimento utilizou componentes extraídos do espinafre para produzir moléculas energéticas dentro dos olhos de camundongos e reduzir processos inflamatórios ligados à síndrome do olho seco.
A pesquisa foi publicada no periódico Cell Press na última sexta-feira (15) e tem como pesquisadores principais Kuoran Xing e David Tai Leong; você pode lê-la neste link.
O estudo descreve a criação de partículas derivadas de cloroplastos vegetais capazes de reagir à luz ambiente. A equipe observou que essas estruturas conseguiram gerar compostos químicos usados pelas plantas para armazenar energia, mesmo após serem incorporadas por células de mamíferos.
Os pesquisadores afirmam que a estratégia pode abrir caminho para novas terapias baseadas em organelas vegetais transplantadas em tecidos animais. A proposta surgiu após cientistas investigarem mecanismos semelhantes encontrados em lesmas marinhas que retêm estruturas fotossintéticas de algas para obter energia.
Para quem tem pressa:
- Cientistas adaptaram estruturas do espinafre para funcionar temporariamente dentro de células animais expostas à luz;
- O experimento reduziu sinais de inflamação ocular em camundongos sem necessidade de iluminação artificial adicional;
- A técnica ainda está em fase inicial, mas pesquisadores já discutem aplicações médicas e futuros testes clínicos.
Como o espinafre virou ferramenta biomédica
A pesquisa começou com a tentativa de reproduzir, em laboratório, um fenômeno observado em alguns organismos marinhos. Certas lesmas conseguem incorporar estruturas fotossintéticas de algas ao próprio corpo, mantendo parte dessa atividade biológica ativa por algum tempo. Inspirada nesse mecanismo, a equipe de Singapura decidiu investigar se células animais também poderiam receber componentes vegetais sem rejeição imediata.
Para isso, os cientistas compraram diferentes vegetais folhosos em um supermercado local e extraíram seus cloroplastos por meio de processos de trituração, filtragem e centrifugação. Depois dos testes, o espinafre apresentou desempenho superior na obtenção das estruturas necessárias para o experimento, superando outras plantas analisadas.
Os pesquisadores então isolaram conjuntos internos dos cloroplastos conhecidos como grana tilacoidal, responsáveis pela captação de luz durante a fotossíntese. Essas estruturas foram encapsuladas em nanopartículas batizadas de LEAFs, criadas para facilitar a absorção pelas células animais.
Em laboratório, as células de mamíferos conseguiram internalizar rapidamente essas partículas. Após a exposição à luz, os LEAFs passaram a produzir ATP e NADPH, moléculas associadas ao armazenamento e à transferência de energia nas plantas.
Segundo os autores, a reação não corresponde ao processo completo da fotossíntese vegetal, já que não há formação de carboidratos, mas representa uma etapa funcional desse mecanismo biológico.
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David Tai Leong, pesquisador da Universidade Nacional de Singapura e um dos autores do estudo, afirmou que a equipe aproveitou uma tecnologia biológica desenvolvida pelas plantas ao longo da evolução.
“Estamos roubando toda a tecnologia que evoluiu durante milhões de anos nas plantas e conseguindo transplantá-la para um sistema animal”, disse o cientista em entrevista à revista Nature.
A equipe concentrou os testes na superfície ocular por causa da capacidade do NADPH de neutralizar espécies reativas de oxigênio, moléculas associadas à inflamação e ao agravamento da síndrome do olho seco.
Nos experimentos com camundongos, os colírios contendo LEAFs reduziram esses compostos nocivos tanto no interior quanto ao redor das células da córnea.
Os autores relataram que os animais não precisaram passar por exposição luminosa adicional além da iluminação comum do ambiente.
Leong afirmou que as partículas derivadas do espinafre são suficientemente eficientes para produzir efeitos mesmo em concentrações muito pequenas. “Nós apenas deixamos o camundongo seguir sua rotina”, declarou o pesquisador à Nature.
Além da aplicação ocular, os cientistas avaliam a possibilidade de adaptar o método para outros tecidos. A equipe também pretende avançar para testes clínicos em humanos com síndrome do olho seco.
Segundo Kuoran Xing, um dos responsáveis pelo trabalho, uma pequena quantidade de espinafre seria suficiente para produzir material capaz de abastecer dezenas de tratamentos por semanas.
Além das etapas já realizadas em camundongos, os pesquisadores envolvidos no estudo afirmam que o próximo avanço esperado é a realização de testes clínicos em humanos com síndrome do olho seco.
A proposta é avaliar se as partículas derivadas de cloroplastos vegetais mantêm o mesmo efeito de redução da inflamação em tecidos humanos da córnea, especialmente em condições controladas de segurança e dosagem.
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