Na natureza, apenas organismos com cloroplastos (a estrutura celular que permite a conversão de luz solar em energia química) podem realizar a fotossíntese, processo em que organismos fabricam seu próprio “alimento” usando luz solar, água e dióxido de carbono — e que gera moléculas de oxigênio como um subproduto.
Esses organismos são as plantas, as algas e as cianobactérias (ou "algas azuis"), além de alguns protistas (organismos unicelulares com clorofila).
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Mas cientistas da Universidade de Tóquio, no Japão, alcançaram algo inimaginável: implantar cloroplastos, organela presente em células vegetais e de algas rica em clorofila, em células animais — e permitir, pela primeira vez, que animais sejam capazes desse processo.
Os animais cujas células foram "implantadas" com os cloroplastos extraídos de algas são hamsters; após o processo, as células desses animais puderam produzir, com a exposição à luz, oxigênio e energia, de forma similar às plantas.
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O pesquisador responsável por essa descoberta revolucionária foi Sachihiro Matsunaga. De acordo com ele, os cloroplastos mantiveram suas funções normais nas células animais por dois dias inteiros. "Pensávamos que os cloroplastos seriam digeridos rapidamente pelas células animais, mas eles continuaram a funcionar", ele disse.
E a atividade eletrônica essencial do processo de fotossíntese foi detectada durante esse período, testada a partir de um método de medição de luz chamado fluorometria de modulação de pulso.
E por que essa descoberta é tão relevante para a ciência e, em especial, para a medicina regenerativa?
Um grande problema enfrentado pela medicina regenerativa, ramo que lida com a substituição e o reparo de tecidos e órgãos danificados no corpo, é que o crescimento de estruturas mais complexas tende a ser limitado pela falta de oxigênio nas camadas internas dos tecidos.
Na criação de órgãos artificiais e tecidos laboratoriais, como carne cultivada em laboratório e folhas de pele, a hipóxia — um déficit de oxigênio encontrado nas profundezas das camadas celulares — impede seu desenvolvimento.
No entanto, ao adicionar células com cloroplastos nesses novos tecidos, suas camadas internas poderiam ser abastecidas com oxigênio através da própria fotossíntese, o que criaria um ambiente mais favorável para o crescimento e superaria, dessa forma, as limitações impostas pela falta do oxigênio, sem a necessidade de uma "vascularização artificial".
Ou seja, ao iluminar tecidos que contenham essas células “solares”, seria possível produzir oxigênio diretamente nas partes que mais necessitam. “Esperamos que essas células possam transformar a forma como projetamos órgãos e tecidos no laboratório”, afirmou Matsunaga.