Equipa de 11 investigadores ajudou a clarificar o funcionamento de uma molécula essencial para o desenvolvimento de todas as plantas, fungos e animais, e que tem um papel central nas situações de stress climático.
As novas descobertas sobre o funcionamento desta molécula conhecida pela sigla SUMO, que deriva do inglês ‘small ubiquitin-like modifier’, foram publicadas em Julho pela revista científica Plant Physiology, num estudo coordenado por cientistas do CIBIO-InBIO, centro de investigação ligado à Universidade do Porto.
O SUMO, que foi descoberto há cerca de duas décadas, é essencial para o desenvolvimento de todos os organismos eucariotas, ou seja, organismos constituídos por células com núcleo, como as plantas, fungos e animais; de fora ficam as bactérias e as arqueobactérias.
“Os humanos não são exceção” à importância desta molécula, pois “quando o SUMO está comprometido leva a doenças gravíssimas, e na sua ausência será mesmo letal”, explicam Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo, em resposta a perguntas da Wilder. Tudo isto porque essa molécula está envolvida “em muitas funções essenciais nas células”.
De facto, esta molécula serve como um interruptor que “liga” e “desliga” diferentes funções celulares, o que torna “muito complexo” perceber como funciona, indicam os dois investigadores. “Um fenómeno especialmente interessante é a ‘ligação’ do SUMO (mecanismo conhecido como ‘sumoilação’) ser potenciada quando um organismo é exposto a condições ambientais adversas”, destacam. Quando se está numa situação de muito calor e de seca, por exemplo.
“Em condições adversas, o SUMO é usado para ligar as respostas ao stress que permite aos organismos, em particular às plantas, tolerarem por exemplo a secura, temperaturas extremas, salinidade, etc”, descrevem Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo, que têm focado a sua investigação nesse mecanismo.
No estudo agora publicado, a equipa pegou em plantas da espécie Arabidopsis thaliana para estudar a relação entre a molécula SUMO e um conjunto de compostos químicos chamados de espécies reactivas de oxigénio (ROS, na sigla em inglês), conhecidas por estarem ligados ao stress oxidativo e por isso consideradas produtos tóxicos do organismo.
No entanto, a verdade é que as ROS “também desempenham funções importantíssimas nos organismos vivos”, sublinham os dois investigadores. A mais importante dessas funções é sinalizarem quando se passa algo de errado, indicando por exemplo ao organismo “que está a ocorrer uma infeção, formação de células malignas, ou até mesmo uma condição ambiental adversa.”
Essa função de sinalização também tem lugar nas plantas, onde “os stresses ambientais induzem a produção de ROS que funcionam, consequentemente, como sinalizadores celulares de que algo está mal”, notam os dois responsáveis. O estudo agora publicado salienta que são precisamente as ROS que fazem a ponte entre o stress ambiental e a ligação das moléculas SUMO, que por sua vez irão “ligar várias respostas em simultâneo”, ajudando as plantas a responder de forma adequada.
O que falta agora saber
Entretanto, embora se saiba já que as ROS “induzem a ligação do SUMO de forma potenciada”, tanto nas plantas como nos animais (incluindo os humanos) e também nas leveduras, ainda falta descobrir “como é que exactamente” isso acontece. “Esta é uma pergunta absolutamente central e investiremos esforços para desvendar este mistério”, salientam Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo.
Para já, a equipa adianta que as descobertas agora publicadas poderão ajudar a encontrar formas de as plantas lidarem melhor com as alterações climáticas.
“Uma das características do SUMO é que é capaz de ligar várias respostas em simultâneo. Quando falamos de alterações climáticas, implica vários fatores extremos como ondas de calor, com secura, erosão do solo, a acontecer em simultâneo”, exemplificam os dois investigadores. “Por isso teremos que procurar formas das plantas responderem a vários stresses sobrepostos e não apenas a um fator isolado. Plantas com o SUMO potenciado, de facto, têm maior tolerância a vários stresses ambientais.”
Mas não só. Sendo estas moléculas “tão transversais”, os avanços científicos no campo das plantas repercutem-se na investigação sobre os animais e a saúde humana e vice-versa, pois “existe uma grande comunidade a estudar a função do SUMO em diferentes contextos”. Descobertas como esta podem depois aplicar-se em “estudos aprofundados no organismo específico, seja em plantas de interesse agronómico ou numa terapia clínica”.
Além de investigadores do CIBIO-InBIO, neste estudo também participaram cientistas da Universidade do Minho, Universidade de Lisboa, Universidade de Paris e Universidade de Málaga.
