O arsênico é um metal tóxico e a exposição a ele tem sido associada a graves problemas de saúde como câncer e distúrbios neurológicos em humanos.
No entanto, altos níveis de arsênico não incomodam o Paralvinella hessleri, um verme poliqueta dourado de águas profundas com brânquias semelhantes a penas e uma boca cheia de tentáculos. Em alguns desses vermes, que residem ao longo de fontes hidrotermais no oceano Pacífico, o arsênico representa 1% do peso corporal total.
Não é um organismo que depende do arsênico para viver. Então, cientistas descobriram como esses vermes sobrevivem a quantidades letais de arsênico.
Em um artigo publicado, no fim do mês passado, na revista científica PLOS Biology, pesquisadores descrevem um processo inédito dentro das células dos vermes, onde o arsênico acumulado se combina com o sulfeto tóxico da água ao redor para criar um mineral menos perigoso.
Hao Wang, biólogo do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências e autor do novo estudo, compara a estratégia a “combater veneno com veneno”.
Paralvinella hessleri pertence à família Alvinellidae, um grupo de pequenos vermes que prosperam em ambientes extremos. Muitos residem perto de fontes hidrotermais, um ambiente infernal onde água superaquecida carregada de produtos químicos tóxicos jorra de fissuras ao longo do fundo do mar.
O verme vive ao longo das fontes semelhantes a chaminés, uma área amplamente evitada por outros habitantes locais como lagostas-anãs e mexilhões. Além do arsênico, essas águas contêm altas concentrações de sulfetos, um composto que pode ser mais venenoso para os animais do que o cianeto.
Wang ficou inicialmente impressionado com a coloração amarela brilhante dos vermes, que se destaca em um ambiente fantasmagórico dominado por tons de cinza e branco. “Para criaturas que vivem na escuridão total, produzir pigmentos vívidos não parece fazer muito sentido”, disse ele. Outras criaturas que têm cor, como vermes tubulares gigantes, são frequentemente vermelho-escuras graças a tecidos repletos de hemoglobina.
Para saber mais sobre esses vermes de tonalidade dourada, Wang e seus colegas examinaram vários espécimes de P. hessleri coletados por um veículo operado remotamente perto da fossa de Okinawa, no Japão.
Os cientistas examinaram as células que revestem a pele e os órgãos dos vermes e descobriram grânulos amarelos por toda a sua anatomia, semelhantes a bolhas de champanhe.
Embora os grânulos fossem fáceis de encontrar, seu propósito era difícil de deduzir. Inicialmente, os cientistas propuseram que eram bactérias simbióticas vivendo dentro das células dos vermes. No entanto, análises mais detalhadas revelaram que as estruturas não estavam vivas.
Intrigados, os cientistas continuaram experimentando. Um dia, Wang adicionou uma solução alcalina a um dos espécimes e ficou surpreso ao descobrir que os grânulos amarelos se dissolveram e desapareceram. Isso revelou que os grânulos eram minerais. A cor amarela dos grânulos, sua solubilidade e estrutura apontavam para um mineral de sulfeto de arsênico conhecido como ouropigmento.
O ouropigmento não é uma descoberta nova. Os humanos o utilizam há milênios como repelente de insetos e medicamento. Alquimistas medievais até acreditavam que o ouropigmento poderia ser usado para fazer ouro. O mineral também era valorizado como pigmento. Artistas do Antigo Egito misturavam ouropigmento com índigo para criar verdes profundos. Pintores renascentistas como Ticiano e Rafael usavam a cor dourada para dar aos seus quadros um brilho celestial.
“Perceber que a mesma substância que uma vez enriqueceu a arte humana também ocorre dentro das células de um verme de águas profundas me fez sorrir”, disse Wang. “De certa forma, a natureza havia descoberto como usar esse pigmento milhões de anos antes de nós.”
Os humanos em grande parte pararam de usar o ouropigmento devido à sua natureza tóxica. Mas o mineral ainda está em voga nos vermes de águas profundas. Wang e seus colegas propõem que os vermes formam o mineral quando o arsênico em suas células interage com o sulfeto borbulhante das fontes. Combinar as substâncias tóxicas cria um subproduto menos tóxico.
Os pesquisadores especulam que esse processo também produz a coloração impressionante do verme. É também um novo exemplo de biomineralização. A maioria dos organismos produz minerais para formar estruturas duras como conchas e dentes, mas P. hessleri revela que esse processo também pode servir desintoxicar ambientais.
Peter Girguis, biólogo evolutivo da Universidade Harvard que não esteve envolvido no estudo, disse que a descoberta representa a primeira vez que sulfetos de arsênico foram encontrados dentro das células de um animal.
Ele espera que as novas descobertas inspirem pesquisadores a buscar no mundo animal outras soluções inovadoras para riscos ambientais.
“Esta descoberta nos lembra que ainda estamos aprendendo sobre as inúmeras maneiras pelas quais a vida desenvolveu soluções para problemas difíceis”, disse Girguis.
