Pesquisadores estudam estratégia de defesa de plantas

 Células de leveduras S. cerevisiae: à esquerda, grupo de controle; à direita, com adição de peptídeos de pimenta

Peptídeos isolados de sementes de certos tipos de pimenta têm se mostrado bastante eficientes no combate a diferentes leveduras patogênicas, especialmente as do gênero Cândida, alvo do estudo das pesquisadoras Antonia Elenir Amâncio Oliveira, Valdirene Moreira Gomes e Maura da Cunha da Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF), com a colaboração de Rosana Rodrigues. Esses peptídeos e outras proteínas com ação antimicrobiana, presentes em sementes de várias plantas, vêm demonstrando, em laboratório, ser promissores não só para futura aplicação na agricultura como para o desenvolvimento de medicamentos.

Depois de uma varredura em sementes de 17 plantas diferentes, as pesquisadoras vêm se concentrando naquelas com maior potencial, como as pimentas, certos tipos de soja e de feijões, por exemplo. "O que propomos é a transformação genética, uma nova frente de atuação para produzir plantas modificadas", explica Antonia Elenir, coordenadora do projeto, que recebeu recursos do programa de Apoio às Universidades Estaduais – Uerj, Uenf e Uezo, da FAPERJ.

Para isso, é preciso caracterizar, identificar essas proteínas e submetê-las a ensaios biológicos com microorganismos e insetos, investigando fundamentalmente seu mecanismo de ação. "A partir daí, tendo como base este conhecimento, é possível aumentar sua expressão em sistemas transgênicos em plantas para torná-las mais resistentes tanto ao ataque de insetos quanto a fungos e outros microorganismos."

Ao isolar certa proteína da casca da semente de soja, por exemplo, e submetê-la a testes in vitro, Elenir observou sua capacidade de se ligar a um carboidrato em especial, a quitina, presente no trato intestinal de insetos. "Quando o inseto come a semente, essa proteína se liga à quitina em seu intestino, interferindo em sua função básica e bloqueando a absorção de nutrientes. O resultado é que o inseto morre de inanição", explica Antonia Elenir. Como a quitina não é um carboidrato presente no organismo humano, não há o menor risco de a soja produzida com altas concentrações dessas proteínas façam mal ao ser consumidas.

Outro exemplo são peptídeos antimicrobianos encontrados em sementes de certas pimentas, altamente eficientes contra o crescimento de leveduras – que são fungos unicelulares –, como a levedura patogênica do gênero Candida. "Atuando sobre a membrana dessas leveduras, os peptídeos inibem o desenvolvimento normal e causam severas alterações morfológicas, impedindo seu crescimento e proliferação", fala Valdirene. Como a Candida é um fungo importante em doenças humanas, as pesquisadoras acreditam no potencial futuro desse peptídeo na produção de medicamentos. "Mesmo em baixíssimas concentrações, os peptídeos de sementes de pimenta demonstraram alto potencial contra várias leveduras", entusiasma-se Valdirene. Isso abre espaço para que, no futuro, se possam produzir medicamentos utilizando esses peptídeos – na forma sintética ou na forma natural como princípio ativo.

O estudo das pesquisadoras abrange também peptídeos com outros tipos de atuação, como os inibidores de tripsina e as proteínas transferidoras de lipídeos (LTPs). "A tripsina é uma enzima importante na fisiologia de vários organismos vivos, seja um inseto ou um ser humano. Ela exerce um papel fundamental no metabolismo. Em plantas, por exemplo, muitos desses inibidores de tripsina só serão produzidos diante de um ataque de patógenos ou após uma agressão por insetos", diz a pesquisadora. No caso das defensinas, Valdirene dá um bom exemplo de sua eficiência: as defensinas que foram isoladas de rabanete. Além de apresentar alta atividade antimicrobiana in vitro, tiveram seu gene introduzido e superexpresso em plantas de fumo, aumentando consideravelmente a resistência dessas plantas ao fungo Alternaria sp., um tipo de patógeno que ataca várias culturas agrícolas.

Todas essas estratégias, na verdade, são formas de aproveitar as táticas já utilizadas pelas plantas em sua defesa natural contra as mais diversas pragas. "Fazemos pesquisa básica e as aplicações de nossos resultados ainda demandam novos estudos e anos de trabalho", diz Antonia Elenir. Para as pesquisadoras, os próximos passos do trabalho serão partir para a biologia molecular, ampliando os testes com um número maior e mais diversificado de insetos e microorganismos, e testar os níveis de aumento da concentração dos compostos de peptídeos sem interferir na fisiologia da planta. Ainda há um enorme trabalho pela frente, mas as especialistas também antevêem com entusiasmo as promissoras aplicações de seus resultados.