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O fungo negro de Chernobyl: <i>Cladosporium sphaerospermum</i>, melanina e radiossíntese sob radiação ionizante

Cientista numa estação espacial a observar amostra num prato de cultura com vista para a Terra no espaço.

A zona de exclusão de Chernobyl pode estar vedada aos humanos, mas, desde que o reator da Unidade Quatro da Central Nuclear de Chernobyl explodiu há quase 40 anos, outras formas de vida não só se instalaram como conseguiram sobreviver, adaptar-se e aparentam estar a prosperar.

Uma parte desta recuperação poderá dever-se à ausência de pessoas… mas, pelo menos para um organismo, a radiação ionizante que permanece nas estruturas em redor do reator pode até representar uma vantagem.

Ali, agarrado às paredes interiores de um dos edifícios mais radioativos do planeta, investigadores encontraram um fungo negro invulgar que, ao que tudo indica, está a viver no seu melhor.

Vida na zona de exclusão de Chernobyl

O enigma começou no fim da década de 1990, quando uma equipa liderada pela microbiologista Nelli Zhdanova, da Academia Nacional de Ciências da Ucrânia, realizou um levantamento no terreno na Zona de Exclusão de Chernobyl para perceber que tipo de vida - se alguma - existia no abrigo que envolve o reator destruído.

No local, ficaram surpreendidos ao encontrar toda uma comunidade de fungos e registaram umas impressionantes 37 espécies. Um traço chamava particularmente a atenção: muitos destes organismos eram de tonalidade escura a negra, ricos no pigmento melanina.

Nas amostras recolhidas, o Cladosporium sphaerospermum era dominante e, ao mesmo tempo, apresentava alguns dos níveis mais elevados de contaminação radioativa.

A descoberta por si só já era inesperada - mas o que se seguiu tornou a história ainda mais intrigante.

Cladosporium sphaerospermum e a hipótese da radiossíntese

A radioterapeuta farmacológica Ekaterina Dadachova e o imunologista Arturo Casadevall - ambos com cargos no Albert Einstein College of Medicine, nos EUA - lideraram um grupo de cientistas que concluiu que expor o C. sphaerospermum à radiação ionizante não prejudica o fungo como prejudicaria muitos outros organismos.

Radiação ionizante é o nome dado a emissões de partículas suficientemente energéticas para expulsar eletrões dos seus átomos, transformando-os em iões.

Em teoria pode parecer inofensivo, mas na prática a ionização consegue partir moléculas, perturbar reações bioquímicas e até fragmentar ADN. Para um ser humano, nada disto é desejável, embora este efeito possa ser aproveitado para destruir células cancerígenas, que tendem a ser particularmente vulneráveis.

Ainda assim, o C. sphaerospermum mostrou-se estranhamente resistente e chegou mesmo a crescer melhor quando exposto a radiação ionizante. Outros ensaios indicaram também que a radiação ionizante altera o comportamento da melanina fúngica - uma observação curiosa que justificava investigação adicional.

Foi num artigo de seguimento, publicado por Dadachova e Casadevall em 2008, que surgiu pela primeira vez a proposta de uma via biológica semelhante à fotossíntese.

Segundo esta hipótese, o fungo - e outros do mesmo tipo - aparentava captar radiação ionizante e convertê-la em energia, com a melanina a desempenhar um papel análogo ao do pigmento clorofila, que absorve luz.

Em simultâneo, a melanina funcionaria como um escudo protetor contra os efeitos mais nocivos dessa radiação.

Experiências com a ISS e o que continua por explicar

Esta ideia parece encaixar em resultados descritos num artigo de 2022, no qual cientistas relatam uma experiência em que levaram o C. sphaerospermum para o espaço e o fixaram no exterior da ISS, expondo-o à força total da radiação cósmica.

Nessa experiência, sensores colocados por baixo da placa de Petri indicaram que atravessou menos radiação por via dos fungos do que num controlo apenas com ágar.

O objetivo desse estudo não era demonstrar nem investigar a radiossíntese, mas sim avaliar o potencial do fungo como escudo contra radiação em missões espaciais - uma ideia interessante. Ainda assim, até ao momento desse artigo, continuava por esclarecer o que o fungo está efetivamente a fazer.

Os investigadores não conseguiram mostrar fixação de carbono dependente de radiação ionizante, nem um ganho metabólico a partir dessa radiação, nem um mecanismo definido de colheita de energia.

"A radiossíntese propriamente dita, no entanto, ainda está por demonstrar, quanto mais a redução de compostos de carbono para formas com maior teor energético ou a fixação de carbono inorgânico impulsionada por radiação ionizante", escreve uma equipa liderada pelo engenheiro Nils Averesch, da Stanford University.

A ideia de radiossíntese é tão apelativa - quase saída da ficção científica. Mas talvez seja ainda mais impressionante que este fungo estranho esteja a fazer algo que ainda não compreendemos para neutralizar algo tão perigoso para os humanos.

E não é caso único. Uma levedura negra, Wangiella dermatitidis, apresenta crescimento reforçado sob radiação ionizante. Já outra espécie, Cladosporium cladosporioides, mostra aumento da produção de melanina, mas não de crescimento, quando exposta a radiação gama ou UV.

Ou seja, o comportamento observado no C. sphaerospermum não é uma característica comum a todos os fungos melanizados.

Será isto uma adaptação que permite ao fungo “alimentar-se” de um tipo de energia que pode matar outros organismos? Ou será antes uma resposta ao stress, que melhora a sobrevivência em condições extremas, mas longe de ideais?

Neste momento, é impossível saber.

O que se sabe é que este fungo negro, discreto e aveludado está a usar a radiação ionizante de forma engenhosa para resistir e talvez até multiplicar-se num local demasiado perigoso para os humanos pisarem em segurança; e que a vida, de facto, encontra um caminho.

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