Pesquisadores do Scripps Institution of Oceanography da University of California San Diego fizeram uma descoberta com potenciais impactos à saúde humana em um verme tubular de pergaminho, o invertebrado marinho Chaetopterus sp., que reside em fundos marinhos costeiros lamacentos.

Um novo estudo publicado hoje em Biochemical Journal descobre que o verme tubular, também conhecido por sua bioluminescência, é encontrado para ter uma ferritina com o desempenho catalítico mais rápido já descrito, quase oito vezes mais rápido do que as capacidades humanas.

A ferritina é uma proteína importante encontrada em quase todos os organismos vivos, pois gerencia o metabolismo do ferro nas células, armazenando-o e liberando-o de maneira controlada. Em humanos, é fundamental para o armazenamento e metabolismo do ferro, ajudando a equilibrar o ferro no sangue.

"Ficamos surpresos ao descobrir que, embora a ferritina do verme tubular seja muito semelhante à ferritina humana, supera a variante humana, por muito, "disse o cientista pesquisador da Scripps Dimitri Deheyn, o investigador principal do estudo. "Existem importantes implicações de pesquisa biotecnológica para esta descoberta, em particular para os muitos laboratórios que desenvolvem aplicações de ferritina. "

Esta descoberta também tem implicações importantes para a saúde humana para a pesquisa biomédica, como a ferritina é uma proteína essencial para aqueles com deficiência de ferro e problemas gerais de metabolismo do ferro. Esta descoberta pode ser uma nova ferramenta em pesquisas futuras de ferritina para uso em pacientes, graças à sua biocompatibilidade e capacidade de transporte, proteger e entregar pequenas moléculas como medicação para alvos específicos.

O verme tubular de pergaminho há muito tempo é estudado pelo laboratório de Deheyn, principalmente por suas capacidades bioluminescentes. A espécie também tem a capacidade única de manter sua luz azul brilhando por horas, e às vezes dias a fio, significativamente mais tempo do que a maioria dos organismos bioluminescentes que normalmente iluminam apenas por milissegundos ou segundos. Um estudo publicado em 2016 em Relatórios Científicos Renu Rawat, ex-pesquisador de pós-doutorado da Scripps, sugeriu que a ferritina no muco do verme permitia a produção de luz sustentada.

Por causa do efeito estimulante da luz, a presença de ferritina no muco foi considerada de interesse pelos pesquisadores para entender melhor seu papel neste padrão incomum de produção de luz no verme tubular.

"A ligação com a bioluminescência é extremamente importante, e estamos apenas começando a entender como a ferritina influencia a bioluminescência e por que a ferritina funciona muito mais rápido neste organismo, "disse o bolsista de pós-doutorado da Scripps e co-autora do estudo, Evelien De Meulenaere, que tem estudado as propriedades exclusivas deste verme tubular por mais de três anos.

De Meulenaere descreveu a ferritina como tendo o formato de uma bola de futebol, com aberturas que retêm o ferro, quando disponíveis, armazene-o e libere-o quando necessário. Essa estrutura específica permite uma ampla gama de aplicações, de médico a ambiental. Pode ajudar a direcionar a liberação de medicamentos, funcionar como um agente de contraste seguro, ao mesmo tempo que também é usado para tratamento de água, recolhendo e armazenando seletivamente os contaminantes.

Em sua pesquisa, De Meulenaere testou duas abordagens diferentes para medir a resposta enzimática, cobrindo diferentes escalas de tempo. Ambas as abordagens compararam as reações da ferritina do verme com a ferritina humana. Na primeira abordagem, ferro foi adicionado aos tubos de reação contendo as respectivas ferritinas, após o que a quantidade restante de ferro ferroso restante na solução foi medida ao longo do tempo (1-2 horas). O segundo analisou em escala de milissegundos quanto óxido de ferro foi criado dentro da ferritina, indicado pela geração de coloração "ferrugem" do tubo. Ambas as abordagens determinaram que o verme ferritina converteu o ferro significativamente mais rápido.

O tubeworm é difundido em nearshore, fundos marinhos lamacentos. O usado neste estudo é comum em San Diego e no sul da Califórnia, Contudo, diferentes variações do verme tubular podem ser encontradas em áreas costeiras temperadas em todo o mundo. Considerada uma espécie invasora que normalmente vive em um tubo que constrói na lama, o verme e seu invólucro de tubo também estão sendo estudados por pesquisadores no Laboratório de Deheyn para analisar melhor sua resiliência ao calor.