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Neste mês, uma cidade inteira nos Estados Unidos foi vencida por algas.
Toledo, em Ohio, obtém sua água potável da margem ocidental do Lago Erie. Uma florescência de bactérias se formou nele no começo de agosto, produzindo a perigosa toxina microcistina. Autoridades da cidade alertaram meio milhão de moradores a não beber a água das torneiras. Em doses altas, a toxina pode causar insuficiência renal.
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Conhecidos como cianobactérias, os micróbios que aterrorizaram Toledo são uma ameaça mundial. Fertilizantes e outros poluentes, consequências da agricultura moderna e da produção de combustível fóssil, estão fluindo para rios e lagos, promovendo o crescimento dessas bactérias aquáticas. O resultado é o aumento global do crescimento de cianobactérias.
A cianobactéria é um organismo pré-histórico que já produzia toxinas bilhões de anos antes do surgimento dos humanos. A questão que intriga os cientistas é por quê?
- Só as chamamos de toxinas porque elas são tóxicas para nós - afirmou Hans W. Paerl, cientista ambienta da Universidade da Carolina do Norte, campus de Chapel Hill.
Ao compreender a história antiga da cianobactéria, Paerl e outros cientistas esperam poder ajudar a combater a ameaça representada por esses micróbios.
Fósseis esféricos de cianobactérias datam de dois bilhões anos, e os cientistas suspeitam que os micróbios tenham surgido um bilhão de anos antes. Elas usam a luz solar para crescer, absorvendo dióxido de carbono e liberando oxigênio. É provável que as cianobactérias mais primitivas tenham transformado a atmosfera do planeta três bilhões de anos atrás, inundando-o com oxigênio pela primeira vez.
Quando os cientistas perceberam que muitas das espécies de cianobactérias secretavam toxinas, ficaram intrigados. As moléculas devem ser importantes porque exigem muito esforço para serem criadas. Por exemplo, para formar a microcistina, em primeiro lugar a cianobactéria necessita produzir dez proteínas diferentes, montando posteriormente a toxina a partir de pedaços menores.
Inicialmente, muitos cientistas suspeitaram que a cianobactéria utilizasse toxinas para se defender dos predadores. Os minúsculos animais aquáticos que se alimentam de bactérias evitam a cianobactéria produtora de toxina se puderem.
Porém, havia um problema grande com a hipótese da defesa: predadores animais só foram surgir 600 milhões de anos atrás. Estudos genéticos demonstraram que a cianobactéria provavelmente fabricava toxinas desde o começo.
Pesquisa recente revelou que a microcistina tem outros usos.
- Parece um canivete suíço - disse o Dr. Elke Dittmann, microbiólogo da Universidade de Potsdam, na Alemanha.
Embora a cianobactéria necessite de luz solar para crescer, por exemplo, elas arriscam uma superexposição quando se encontram na superfície da água - a radiação extra pode danificar suas moléculas. Dentro das células da cianobactéria, a microcistina se agarra a várias proteínas diferentes, ajudando a combater o estresse para que possam funcionar normalmente.
É possível também que a cianobactéria utilize toxinas como um tipo de despensa molecular. Quando existem nitrogênio e carbono em abundância ao seu redor, os micróbios podem usá-los para fabricar a microcistina. Em tempos de vacas magras, elas quebram as moléculas da microcistina e usam os átomos para formar novos compostos.
Outra possibilidade é a de que os micróbios empreguem as toxinas como sinais. Quando a cianobactéria morre, ela libera microcistina e os cientistas descobriram que as cianobactérias remanescentes reagem à molécula produzindo mais toxina. Pode até ser possível que a microcistina atraia outras espécies das quais a cianobactéria dependa para sobreviver.
Com tudo que a microcistina pode fazer pela cianobactéria, ela não nos faz bem algum. A molécula é absorvida pelas células do fígado, onde se prende a determinadas proteínas e provoca uma parada bioquímica. Em doses elevadas, as toxinas podem ser fatais, mas mesmo em baixas concentrações são capazes de provocar danos a longo prazo.
- É um subproduto infeliz - afirmou o Dr. Tim G. Otten, microbiólogo da Universidade Estadual do Oregon.
Otten e outros pesquisadores aprenderam bastante sobre a microcistina nos últimos anos, mas ainda sabem muito pouco sobre as centenas de outras toxinas que a cianobactéria pode fabricar - das funções que executam dentro das bactérias ao risco que representam aos humanos.
"Mal começamos a arranhar a superfície", afirmou Otten.
Talvez seja possível fazer as toxinas funcionarem a nosso favor, e não contra nós. Estudos sugerem que as moléculas podem se prender a proteínas em células cancerígenas e matá-las.
Infelizmente, também podemos ser mais expostos ao mal que as toxinas podem nos causar. Em seus três bilhões de anos de história, a cianobactéria nunca vivenciou as condições que existem hoje, nas quais enormes quantidades de nitrogênio e fósforo lançados aos rios e lagos permitem que floresçam em números elevados.
À medida que o clima esquenta, a cianobactéria pode se tornar ainda mais dominante. O mesmo valendo para seus antigos venenos.
- Elas sempre estarão ao nosso redor. Nós só estamos facilitando sua proliferação.