Cientistas dizem que encontraram arma secreta contra radiação

Uma bactéria chamada Deinococcus radiodurans, apelidada de “Conan a Bactéria” por sua capacidade de sobreviver aos extremos mais severos, pode resistir a doses de radiação 28.000 vezes maiores do que aquelas que matariam um ser humano — e o segredo de seu sucesso está em um antioxidante.

Agora, cientistas descobriram como o antioxidante funciona, revelando a possibilidade de que ele possa ser usado para proteger a saúde dos humanos, tanto na Terra quanto daqueles que explorarão o espaço no futuro.

O antioxidante é formado por um simples grupo de pequenas moléculas chamadas metabólitos, incluindo manganês, fosfato e um pequeno peptídeo, ou molécula, de aminoácidos.

Juntos, este poderoso trio é mais eficaz na proteção contra radiação do que o manganês combinado com apenas um dos outros componentes, de acordo com um novo estudo publicado na última segunda-feira (9) nos Proceedings of the National Academy of Sciences.

As descobertas poderiam ser usadas para proteger astronautas de altas doses de radiação cósmica em futuras missões no espaço profundo em nosso sistema solar, segundo os autores do estudo.

“Há muito sabemos que íons de manganês e fosfato juntos formam um forte antioxidante, mas descobrir e entender a potência ‘mágica’ fornecida 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”, disse o coautor do estudo Brian Hoffman, professor Charles E. e Emma H. Morrison de Química e professor de biociências moleculares na Faculdade de Artes e Ciências Weinberg da Universidade Northwestern, em um comunicado à imprensa.

Pesquisas anteriores mostraram que a Deinococcus, conhecida como a forma de vida mais resistente à radiação no Guinness World Records, pode sobreviver fora da Estação Espacial Internacional por três anos. A resistente bactéria também pode suportar ácido, frio e desidratação.

Hoffman e Michaely Daly, professor de patologia da Universidade de Serviços Uniformizados de Ciências da Saúde, também demonstraram a incrível capacidade de sobrevivência da bactéria.

O relatório de outubro de 2022, que a dupla coautorou com uma equipe de pesquisadores, mostrou que se a Deinococcus já existiu em Marte, os micróbios congelados poderiam ter sobrevivido por milhões de anos.

Para o estudo anterior, a equipe mediu a quantidade de antioxidantes de manganês nas células da bactéria. Os pesquisadores descobriram que a quantidade de radiação que um microrganismo poderia sobreviver estava diretamente relacionada à sua quantidade de antioxidantes de manganês.

Então, quanto mais antioxidantes de manganês presentes, maior a resistência à radiação.

Quando seca e congelada, a Deinococcus radiodurans pode sobreviver a 140.000 grays, ou unidades de radiação X e gama, que é 28.000 vezes maior que a quantidade de radiação que poderia matar uma pessoa.

Para a pesquisa mais recente, Hoffman, Daly e seus colegas usaram MDP, ou protetor derivado de melatonina, um antioxidante sintético inspirado na Deinococcus radiodurans que Daly projetou. Este antioxidante tem sido usado em vacinas polivalentes inativadas por radiação, que dependem da radiação para neutralizar patógenos como a clamídia.

Daly, que estuda a Deinococcus radiodurans há anos, também faz parte do Comitê de Proteção Planetária das Academias Nacionais.

A equipe do estudo analisou como os componentes ativos do MDP, incluindo manganês, fosfato e um peptídeo chamado DP1, protegem células e proteínas da exposição à radiação.

Quando o peptídeo e o fosfato se ligam ao manganês, eles criam um complexo ternário, ou triplo, que é altamente eficaz na proteção contra radiação. Juntos, os metabólitos no MDP criam um “molho secreto”, disse Hoffman.

A Dra. Tetyana Milojevic, presidente de exobiologia da Universidade de Orléans na França, disse que o estudo fornece novos insights sobre como escudos radioprotetores poderiam ser criados por metabólitos e potencialmente aprimorados no futuro. Tetyana não esteve envolvida no estudo.

“Este novo entendimento do MDP poderia levar ao desenvolvimento de antioxidantes à base de manganês ainda mais potentes para aplicações em saúde, indústria, defesa e exploração espacial”, disse Daly.

Daly observou que astronautas em missões no espaço profundo estariam expostos a altos níveis de radiação, principalmente de partículas energéticas que viajam através do cosmos chamadas raios cósmicos.

“O MDP, sendo um radioprotetor simples, econômico, não tóxico e altamente eficaz, poderia ser administrado oralmente para mitigar esses riscos da radiação espacial”, disse ele.

Na Terra, o antioxidante poderia ser usado para proteção contra acidentes que liberam radiação. Agora, a equipe está curiosa para ver se este complexo triplo por trás do antioxidante da Deinococcus existe em células de outros organismos e, em caso afirmativo, se eles poderiam ser responsáveis pela resistência à radiação neles, disse Hoffman.

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