Micróbio come radiação no café da manhã: segredo revelado

A bactéria Deinococcus radiodurans, apelidada de “Conan a Bactéria”, resiste a níveis de radiação que matariam um humano milhares de vezes. Sua capacidade de sobreviver a condições extremas, incluindo frio intenso, acidez e desidratação, é notável.

O segredo dessa resistência, segundo estudo da Universidade Northwestern e da Uniformed Services University (USU), nos EUA, está em uma combinação de poderosos antioxidantes que neutralizam os radicais livres de oxigênio antes que danifiquem proteínas essenciais para o reparo celular. Essa descoberta desafia teorias anteriores sobre a resistência da bactéria à radiação.

A radiação danifica a maquinaria biológica, rompendo ligações. A maioria dos seres vivos possui mecanismos de reparo para reverter esses danos, especialmente em material genético. No entanto, o estresse, como a dessecação, causa um acúmulo de superóxido, uma forma tóxica de molécula de oxigênio (superoxide radicals), que impede os mecanismos de reparo.

D. radiodurans evoluiu um mecanismo de defesa contra esse dano, utilizando uma mistura de antioxidantes. Alguns deles utilizam manganês, que, combinado com outros materiais como fosfato, neutraliza o oxigênio com grande eficiência. Estudos anteriores (Past studies) identificaram um peptídeo com manganês e fosfato, chamado MDP, como um componente dessa proteção, sendo usado inclusive no desenvolvimento de vacinas.

Para testar a eficácia do MDP, os pesquisadores Brian Hoffman e Michael Daly, liderando uma equipe, mediram a atividade dos componentes do MDP. Eles descobriram que a combinação tripla de manganês, fosfato e peptídeo é muito mais eficaz que pares individuais. “Nós sabíamos há muito tempo que íons de manganês e fosfato juntos formam um forte antioxidante, mas descobrir e entender a potência ‘mágica’ proporcionada pela adição do terceiro componente é uma grande descoberta”, disse Hoffman. “Este estudo forneceu a chave para entender por que essa combinação é um radioprotetor tão poderoso – e promissor”.

Em um estudo publicado em 2022 (published in 2022), Hoffman e Daly ressuscitaram amostras de D. radiodurans congeladas e desidratadas, após exposição a 140.000 grays de radiação – uma dose letal para humanos em quantidades muito menores (just a small handful).

Pesquisas futuras podem levar ao aprimoramento de materiais à base de manganês, com aplicações em saúde, indústria, defesa e exploração espacial. “Essa nova compreensão do MDP pode levar ao desenvolvimento de antioxidantes à base de manganês ainda mais potentes para aplicações em saúde, indústria, defesa e exploração espacial”, disse Daly. Esta pesquisa foi publicada em PNAS.