Pesquisadores descobrem complexo proteico azul que faz sapos ficarem verdes

Estudo com colaboração da USP descreveu como algumas espécies do anfíbio conseguem estabilizar uma substância tóxica para se camuflarem nas folhas

Legenda: Os sapos utilizam um componente químico azul para ficarem verdes e se camuflarem em folhas Foto: Leo Malagoli
Os sapos utilizam um componente químico azul para ficarem verdes e se camuflarem em folhas – Foto: Leo Malagoli

Algumas espécies de sapos utilizam um complexo proteico azul, que reflete a luz, para se camuflarem na folhagem verde como um mecanismo de defesa contra outros predadores. Essa foi a descoberta de uma pesquisa que teve parte feita na Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP. Os resultados foram publicados em julho de 2020 na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America e trouxeram dados importantes sobre como os sapos desenvolveram essa estratégia e a estrutura química do complexo, que é formado por uma substância tóxica.

De acordo com o professor Norberto Peporine Lopes, do Departamento de Ciências Biomoleculares da FCFRP, os pesquisadores buscavam descobrir como a cor verde dos sapos era formada. “Sabíamos que eles tinham a pele verde, e que a evolução para essa pele veio com o intuito de permitir aos sapos se esconderem. A grande questão era: como essa cor é formada?”, contou Lopes, que também fez parte da pesquisa. 

Espécie Boana punctata, utilizada na pesquisa como modelo. Foto: Andrés Brunetti
Espécie Boana punctata, utilizada na pesquisa como modelo – Foto: Andrés Brunetti

Os anfíbios estudados conseguem acumular grande quantidade de uma substância tóxica chamada biliverdina. Após ela se ligar a uma proteína da família das serpinas, forma um complexo estável azul, e quando a luz reflete o azul e a pele do animal, que é praticamente transparente, o sapo adquire uma coloração verde brilhante. 

Como um componente azul consegue fazer o sapo ficar verde?  

O biólogo argentino Andrés Brunetti pós doutorado em ecologia química pela USP Foto: Reprodução
O biólogo argentino Andrés Brunetti, pós-doutorando em ecologia química pela USP – Foto: Reprodução

Andrés Brunetti, da Universidade Nacional de Misiones (UNaM/Argentina) e um dos autores da pesquisa, explica que esse fenômeno ocorre porque “a luz atravessa as camadas da pele, chega nas estruturas que são azuis por conta do complexo biliverdina-serpina e interage com alguns cromatóforos amarelos (células pigmentares) que estão espalhados na pele, resultando em uma cor verde”. De acordo com o biólogo, o que nós enxergamos é uma somatória do que cada uma das camadas do animal está refletindo.

Em partes da pele do sapo onde não há presença dos cromatóforos amarelos, é possível ver a cor azul característica do complexo proteico, que foi encontrado no sangue, nas linfas e nos músculos do animal. Isso acontece porque a pele dos anfíbios estudados é praticamente transparente. 

Os pesquisadores também descobriram que, durante o dia, quando os sapos estão dormindo, o pigmento azul se espalha pelo corpo para ajudá-los a se camuflarem entre as plantas. Já a noite, momento em que estão ativos, o componente é armazenado no intestino. 

Entendendo a estrutura química do complexo 

Norberto Peporine é farmacêutico e atualmente faz parte do Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), do Departamento de Ciências BioMoleculares, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da USP Foto: Reprodução
Norberto Peporine é farmacêutico e atualmente é integrante do Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), do Departamento de Ciências Biomoleculares da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da USP – Foto: Reprodução

A biliverdina faz parte do metabolismo das células sanguíneas. Quando essas células são quebradas por algum motivo, como por exemplo pelo envelhecimento celular, a hemoglobina se abre e dá origem à biliverdina. Nos humanos, após um processo de redução, a biliverdina é transformada em bilirrubina e excretada pela urina. “Já nos sapos esse processo para na biliverdina. Então, ele acumula essa substância, que é muito tóxica, e se liga nas serpinas”, explicou Brunetti ao Jornal da USP.

Os pesquisadores analisaram o complexo proteico em oito espécies de sapos, mas se concentraram na espécie Boana punctata, que foi a modelo. “Quando isolamos o pigmento azul, descobrimos que ele era estável e inóculo, ou seja, deixava de ser tóxico porque, no sapo, a biliverdina formava um complexo com a serpina”, detalhou Lopes. 

A função conhecida das serpinas tem relação com a inibição de proteases, que são enzimas que quebram proteínas, e geralmente estão ligadas a fenômenos imunológicos, como um processo inflamatório. Segundo Brunetti, o grupo de pesquisadores acha que essas serpinas sofreram uma mutação deixando de inibir as proteases para se ligarem à biliverdina. “Como fenômeno evolutivo, é interessante que essa mutação aconteceu várias vezes em vários bichos e provavelmente não é a mesma. Isso é algo que ainda estamos pesquisando, mas foram diferentes mutações que deram a mesma resposta em animais de diferentes locais do mundo.”

Segundo Norberto Lopes, a descoberta deste complexo azul, que teve grande parte da estrutura química estudada na USP, foi importante para saber que é possível formar um complexo estável com a biliverdina, que é uma substância muito tóxica. Brunetti finalizou ressaltando a importância dos resultados como fenômeno biológico. “Houve uma mutação específica que não gerou um efeito prejudicial para o sapo mas que foi selecionado, de alguma forma, para benefício próprio.”

Mais informações: e-mail: andresbrunetti@gmail.com; com Andrés Brunetti; e-mail: npelopes@fcfrp.usp.br; com Norberto Peporine Lopes

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