‘Células animais: Organelas de fotossíntese ativas por 2 dias’

Algumas informações ensinadas nas aulas de biologia permanecem no fundo da nossa mente para sempre. Uma delas é que as plantas fazem fotossíntese. O processo de transformar energia solar em glicose ocorre dentro dos cloroplastos, organelas encontradas nas células vegetais e de algas. São elas que dão a coloração verde às plantas, graças à tonalidade da clorofila.

A origem dessas organelas é um pouco mais complexa. Bilhões de anos atrás, uma célula eucariótica primitiva “engoliu” uma alga azul-verde, que, na verdade, é uma cianobactéria. Em vez de digeri-la, a célula e a alga estabeleceram uma relação simbiótica, na qual a alga forneceu à célula a capacidade de realizar fotossíntese — um processo exclusivo das plantas. Essa relação evoluiu para a origem das células vegetais e de outros organismos fotossintéticos. A teoria foi proposta por Lynn Margulis, em 1981.

Agora, cientistas tentam recriar esse acontecimento em laboratório. Pesquisadores transplantaram cloroplastos para células de hamsters. Após o transplante, as organelas continuaram ativas por dois dias, transformando luz em carboidrato dentro dos animaizinhos. 

Não é a primeira vez que cientistas observam os cloroplastos fornecendo energia para animais. Em 2021, um estudo mostrou que lesmas do mar roubavam essa organela das algas que comiam, o que fornecia energia para os bichos por semanas.   

O mesmo autor dessa pesquisa, Sachihiro Matsunaga, biólogo da Universidade de Tóquio, foi responsável pelo novo estudo publicado na revista científica Proceedings of the Japan Academy, Series B, em que tenta reproduzir a atuação do cloroplasto nas lesmas em hamsters. 

O grupo de Matsunaga transferiu cloroplastos de uma alga vermelha resistente a ambientes ácidos para células de ovário de hamster cultivadas em laboratório. Eles isolaram os cloroplastos com uma centrífuga e agitação suave, e, ao invés de perfurar as membranas das células hospedeiras como em tentativas anteriores, ajustaram o meio de cultura para induzir as células animais a englobar os cloroplastos, como se fossem nutrientes. 

Os cloroplastos transplantados mantiveram sua estrutura e realizaram com sucesso o transporte de elétrons por dois dias, antes de começarem a se deteriorar. É um sucesso em relação a tentativas anteriores, que usaram células de fungos e falharam, pois as células destruíram rapidamente os cloroplastos transplantados.

Mas ainda existem obstáculos a serem superados. Os cloroplastos precisam de proteínas da célula para sobreviver, mas células animais não têm os genes para produzi-las. Isso faz com que os cloroplastos se decomponham rapidamente. O grupo de Matsunaga planeja inserir genes responsáveis pela fotossíntese nas células animais para torná-las compatíveis com os cloroplastos. 

Para a revista Scientific American, Matsunaga brinca que humanos carregados pela energia solar e de células verdes ainda é fantasia, “seria preciso uma área do tamanho de uma quadra de tênis coberta com cloroplastos para que toda energia necessária fosse adquirida”.

Por ora, esses transplantes ajudariam cientistas a criar organoides de laboratório que poderiam crescer mais rápido utilizando o oxigênio extra dos cloroplastos; ou na engenharia de materiais vivos,  como fungos ou bactérias fotossintetizantes que poderiam ser usados em telhados para absorver dióxido de carbono da atmosfera.