Durante muito tempo, o cabelo ruivo e as penas alaranjadas foram encarados como traços evolutivos arriscados. A razão é que estudos anteriores os associaram a pigmentos cutâneos capazes de aumentar o stress celular e, no caso humano, elevar o risco de cancro.
Uma investigação recente indica, porém, que em determinados contextos esse mesmo pigmento alaranjado pode ter o efeito oposto: ajudar a proteger as células ao lidar com desafios específicos ligados à alimentação. Os cientistas dão a este pigmento o nome de feomelanina.
Num ensaio controlado conduzido no Conselho Superior de Investigações Científicas de Espanha (CSIC), uma equipa de biólogos observou 65 diamantes-mandarins para perceber se a própria pigmentação consegue limitar danos metabólicos.
Sob a liderança do Dr. Ismael Galván, os investigadores aproveitaram esta diferença natural de cor para enfrentar um enigma evolutivo antigo: por que motivo um pigmento associado a custos a longo prazo se mantém tão распространado.
Ao combinarem alterações na dieta com interferências na produção de pigmento, o estudo analisa se a coloração laranja funciona não apenas como sinal visual, mas também como uma estratégia celular para gerir nutrientes ricos em enxofre.
Pigmento laranja e ruivos
A mesma base biológica que dá cor ao cabelo ruivo tem sido associada a um risco mais elevado de melanoma - um padrão que intriga biólogos evolutivos há décadas.
Se este pigmento apenas acrescentasse perigo, seria expectável que a selecção natural favorecesse variantes genéticas que empurrassem as células para uma melanina escura, considerada mais segura.
A equipa do Dr. Galván pôs à prova uma hipótese antiga: a produção de feomelanina pode também resolver um problema de natureza nutricional.
Demasiada cisteína no interior das células
As células precisam de cisteína, um aminoácido com enxofre usado na construção de proteínas, mas em excesso pode perturbar equilíbrios químicos sensíveis.
Em certas condições, a cisteína oxida-se e transforma-se em cistina, podendo desencadear disulfidptose, um tipo de morte celular impulsionado por stress de dissulfuretos.
Como a feomelanina é formada a partir de cisteína, aumentar a produção do pigmento pode “aprisionar” o excedente de cisteína numa forma estável e inofensiva.
Este ponto é especialmente relevante nas células pigmentares, onde a cisteína também alimenta a produção de glutationa, uma pequena molécula que ajuda a neutralizar compostos reativos.
Bloquear o pigmento laranja
Para testar a hipótese ligada à cisteína, o grupo de Galván suplementou alguns animais e, em simultâneo, impediu a síntese do pigmento noutros durante o mesmo período.
Cada ave tratada bebeu água com cerca de 0,1 g/L de cisteína durante um mês (aproximadamente 0,013 onças por galão).
Alguns machos receberam ainda ML349, um fármaco que inibe a síntese de feomelanina ao manter activo um recetor associado ao pigmento.
Concluídos os tratamentos, foram feitas análises ao sangue para monitorizar o malondialdeído, um subproduto da degradação de gorduras durante processos de oxidação, usado como indicador de dano sistémico.
O dano foi evidente nos machos
Nos machos, bloquear a feomelanina alterou de forma clara o efeito da suplementação com cisteína.
Os machos que receberam cisteína em conjunto com ML349 apresentaram níveis mais elevados de malondialdeído no plasma do que os machos que receberam apenas cisteína, depois de considerada a capacidade antioxidante.
Antes de comparar os grupos de tratamento, a análise foi ajustada para a actividade de genes de controlo antioxidante em melanócitos, as células produtoras de pigmento na pele e nas penas.
Em conjunto, os resultados sustentam um mecanismo simples: ao produzir pigmento, o organismo usa a cisteína excedentária, reduzindo a formação de subprodutos reativos capazes de causar danos celulares.
As fêmeas não tinham “válvula de segurança”
As fêmeas forneceram um contraste natural, uma vez que não depositam feomelanina laranja nas penas.
Quando as fêmeas beberam a água enriquecida com cisteína, os níveis de malondialdeído tenderam a aumentar em comparação com os controlos que receberam apenas água.
O ML349 não modificou os marcadores sanguíneos nas fêmeas, o que é coerente com o facto de, à partida, não produzirem feomelanina.
Sem esta via de pigmentação, a cisteína em excesso pareceu comportar-se mais como um fardo do que como um nutriente útil nestas aves.
Transformar aminoácidos em penas
A formação de feomelanina pode diminuir a cisteína livre dentro das células, porque a construção do pigmento consome esse mesmo aminoácido.
No interior dos melanossomas - pequenas estruturas onde o pigmento é montado - os melanócitos sintetizam feomelanina e transportam-na para as penas em crescimento.
“Estes resultados demonstram que a síntese de feomelanina evita danos celulares ao excretar o excesso de cisteína para estruturas queratinosas inertes, como as penas”, afirmou Galván.
A ressalva é que outros tecidos podem não dispor desta via pigmentária; por isso, a forma de lidar com a cisteína pode variar ao longo do organismo.
O que isto significa para os ruivos
Nos humanos, este pigmento alaranjado é mais conhecido por estar associado ao cabelo ruivo e a pele muito clara. Um estudo de 2012 em modelo murino concluiu que a via da feomelanina pode aumentar o risco de melanoma mesmo sem radiação ultravioleta.
Os resultados com os diamantes-mandarins sugerem que dieta e metabolismo poderão influenciar esse risco, ao alterarem a quantidade de cisteína que as células pigmentares precisam de gerir.
Este trabalho não incluiu testes em humanos, pelo que ainda não permite identificar quais os alimentos que elevam os níveis de cisteína na pele.
Pigmento laranja e proteção celular
Se a feomelanina ajudar a gerir o excesso de cisteína, a plumagem laranja pode manter-se porque resolve problemas fisiológicos que vão além do sinalização ou da aparência.
A selecção natural pode favorecer genes ligados à pigmentação mesmo quando implicam custos a longo prazo, desde que reduzam o stress celular do dia a dia sob determinadas dietas ou condições ambientais.
Este equilíbrio pode ajudar a perceber por que razão padrões de cor laranja e vermelha reaparecem tantas vezes em aves, mamíferos e répteis.
Também torna mais complexas as narrativas simples sobre saúde e pigmentação, sugerindo que os efeitos biológicos de um pigmento podem depender tanto do ambiente e da dieta como da genética.
Em conjunto, a experiência com diamantes-mandarins liderada pelo CSIC liga a pigmentação alaranjada e a regulação da cisteína a marcadores mensuráveis de dano celular no sangue.
A seguir, os investigadores irão avaliar se a pele humana recorre a um mecanismo semelhante de armazenamento baseado em pigmento. A equipa também vai estudar se alterações na dieta ou em estados de doença mudam os níveis de cisteína de modo a modificar o papel protetor do pigmento.
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