Senhoras e senhores, usem filtro solar! – Micro-organismos, vocês também.

Todo dia vemos na TV propagandas de protetor solar (ou é base?) que ressaltam a necessidade desse produto para a manutenção de uma pele saudável, uma vez que os efeitos da luz solar incluem o envelhecimento da pele e câncer de pele.

ResearchBlogging.org Mas por que isso ocorre? Você pode estar se perguntando. O sol emite um espectro de eletromagnético que possui diferentes comprimentos de onda. Parte dele nós conseguimos perceber com nossos olhos, é a chamada luz visível – essa faixa encontra-se entre as radiações ultra-violeta (UV) e infra-vermelho (IV). Apesar de a radiação UV compreender a menor parte da radiação solar que chega à terra, seus efeitos são grandes… muito grandes. E com base nos seus efeitos na “matéria viva”, a radiação UV foi dividida em UVA, UVB e UVC (Fig. 1).

Figura 1. Observe a linha vermelha que mostra o padrão do espectro solar que atinge a superfície terrestre. Veja que a luz visível (fundo laranja) agrega o maior percentual do espectro, e que a UVC (fundo roxo) não atinge a superfície terrestre. Acompanhe agora os quadrinhos roxos que mostram o dano ao DNA – veja que seus níveis são mais elevados nos espectros de UVC (fundo roxo) e UVB (fundo azul). Dê uma olhadinha agora nos círculos laranjas, eles mostram que a inibição da fotossíntese é maior no espectro da UVA (fundo verde) – isso porque a ação do UVA é sobre proteínas e não sobre o DNA.

Agora pensem comigo. Não é porque os micro-organismos são pequenos que eles não sofrem com os dados das radiações UV. Mas se eles não podem comprar os protetores como nós, eles mesmos têm que produzir seus próprios métodos de proteção. Alguns dos mecanismos envolvem sistemas de reparo do DNA lesado, síntese de proteínas menos sensíveis aos efeitos do sol ou mesmo de substância anti-oxidantes. Respostas comportamentais também são observadas, por exemplo, em micro-organismos móveis que podem migrar para áreas de menor radiação. Além dessas opções, alguns micróbios podem sintetizar substâncias secretadas e depositadas extracelularmente – ou seja: algo que poderíamos chamar de “protetores solares” que são produzidos pelos próprios organismos (Fig. 2). Três exemplos de substâncias consideradas como filtro solares microbianos são: a “scitonemina” produzida por cianobactérias; as “micosporinas” e as “melaninas” produzidas por alguns fungos.

Figura 2. Em (a) observamos a micrografia eletrônica de Sporothrix schenkii – veja a deposição de glóbulos de melanina (Mel) sobre a parece celular (CW) do fungo. Em (b) observamos um mutante de S. schenkii que perdeu a proteção de melanina. Por sua vez, (c) mostra uma micrografia óptica de conídios de Alternaria alternata um fungo de vive no deserto – a coloração intensa deve-se à deposição de melanina.

Mas algo que me chamou a atenção nesse artigo foi o fato de que a produção desses “protetores solares” só acontece em micro-organismos que não são tão pequenos, por isso os exemplos das cianobactérias e dos fungos – alguns protistas também estão incluídos! O motivo para isso é explicado na figura 3.


Figura 3. A figura mostra o investimento que o micro-organismo deve fazer (eixo vertical) em função do raio da células (eixo horizontal), para conseguir atingir a eficiência de proteção indicada pelas faixas coloridas. Observe que as escalas são logarítmicas!

Veja que as células que são muito pequenas têm que investir grande quantidade de energia e massa para conseguir sintetizar os compostos e mesmo assim conseguir um mínimo de proteção, enquanto os micro-organismos maiores conseguem uma proteção significativa usando um percentual bem menor (por exemplo, uma células de 100 micrômetro consegue 90% de proteção utilizando 1% de sua massa). Isso se deve à relação entre a área de superfície a ser coberta pela substância e o volume do organismo.

Há um interesse no estudo dessas substâncias pois além de poderem ser utilizadas como protetor solar para humanos, essas substâncias são “envirenmentally friendly“, ou seja, são naturais e tendem a causar menos (ou nenhum) dano ao ambiente.  Além disso, essas substâncias têm baixa capacidade alérgena e uma delas (Scitonemina) ainda possui propriedades anti-inflamatórias e anti-proliferativas, sugerindo seu uso para diversos tratamentos.

*Esta última figura é a capa da edicão da Nature Reviews Microbiology que contém esse artigo.

E lógico que eu não podia terminar este post de outra forma, senão essa:

claro que é a versão original, porque a do Pedro Bial, ninguém merece!

REFERÊNCIA

Gao Q, & Garcia-Pichel F (2011). Microbial ultraviolet sunscreens. Nature reviews. Microbiology, 9 (11), 791-802 PMID: 21963801

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Discussão - 1 comentário

  1. Luiz Bento disse:

    Garcia-Pichel é o cara. Tenho várias citações de trabalhos dele na minha tese. Trabalho com microalgas bentônicas, que apresentam diversas adaptações comportamentais e fisiológicas para o excesso e falta de luz.

    Muito legal esse trabalho.

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