O arsênico é o principal contaminante de água doce do planeta, afetando milhões de pessoas em todo o mundo e causando um número incontável de mortes todos os anos. Remover o arsênico das águas subterrâneas e de água doce é um grande desafio que os cientistas e legisladores ainda enfrentam. Agora, um novo estudo da Universidade de Tel Aviv publicado em Nature Communications lança luz sobre um modelo biológico único de desintoxicação de arsênio.

De acordo com a nova pesquisa, a Entotheonella bactéria que habita o Theonella swinhoei a esponja é um dos únicos casos conhecidos de uma bactéria protegendo seu hospedeiro do envenenamento por metal. Entotheonella protege essas esponjas contra os perigos do arsênico e de outra toxina comum, bário.

"Esta espécie de esponja em particular, que está entre os animais mais antigos que habitam a terra hoje, é o lar de um ambiente muito diverso, número muito grande de microorganismos, "disse a Prof. Micha Ilan, do Departamento de Zoologia da Faculdade de Ciências da Vida do TAU, quem conduziu o estudo. "Esses animais sedentários evoluíram para conter um arsenal interno de produtos químicos e microbiota associada para lidar com predadores e patologias."

Um achado curioso

Enquanto estudava a biologia da esponja, que reside no Mar Vermelho e no Oceano Indo-Pacífico, O prof. Ilan e seu colega Dr. Boaz Mayzel descobriram a curiosa capacidade dessas esponjas de acumular e concentrar um milhão de vezes mais arsênico do que o encontrado na água do mar. Os resultados desse estudo foram publicados na PLOS One em 2014.

Dr. Ray Keren, também do Departamento de Zoologia do TAU e co-autor da nova pesquisa com o Dr. Mayzel, suspeitou que uma bactéria estava envolvida na desintoxicação. De fato, após testes extensivos, descobriu-se que uma única espécie bacteriana conduzia o acúmulo de arsênio e bário.

"Não descobrimos apenas que uma única espécie bacteriana era o acumulador de arsênio e bário. Também descobrimos que essa bactéria mineraliza os elementos tóxicos, transformando-os em produtos inertes dentro de suas células de maneira controlada, "disse o Dr. Keren." Esponjas são comidas por tartarugas e vermes, e mesmo que eles estejam explodindo com arsênico, a bactéria os torna atóxicos. Eles se tornam biologicamente inertes. É um modelo biológico único. "

Os cientistas TAU, em colaboração com o Prof. Boaz Pokroy do Technion Institute of Science e o Dr. Sirine Fakra da Advanced Light Source no Lawrence Berkeley National Lab, aproveitou a tecnologia de ponta para validar suas descobertas iniciais, que foram adquiridos usando o modo de retroespalhamento de um microscópio eletrônico de varredura. "O Prof. Pokroy pegou uma amostra de Entotheonella para a Instalação Europeia de Radiação Síncrotron dentro de uma semana após ver a primeira imagem, "disse o Dr. Keren." Pronto, ele viu que o bário é mineralizado como barita e o arsênico formava picos menores de um mineral desconhecido. "

"Mais trabalho a ser feito"

A análise de difração subsequente revelou que o mineral, arsênico cristalino, era de fato arseniato de cálcio. O Dr. Fakra então validou a presença desses minerais em condições criogênicas de subcongelação.

"Para tornar este método de desintoxicação único aplicável a outras situações, precisamos de alguma forma nos livrar da esponja, "disse o Prof. Ilan." Em outras palavras, há muito mais trabalho a ser feito antes de nós, seres humanos, pode tirar proveito disso. "

Os pesquisadores estão pesquisando o mecanismo que a bactéria usa para controlar a mineralização dos elementos. "Uma vez que identificamos as enzimas envolvidas no processo, podemos procurá-los em bactérias em águas poluídas ou encontrar uma maneira de crescer Entotheonella em áreas poluídas, "disse o Dr. Keren.