Avaliação do metabolismo redox em tardígrados durante a anidrobiose

Abstract

Os tardígrados são organismos extremófilos capazes de resistir a condições ambientais severas, como dessecação, pressão e temperaturas extremas, radiação e hipóxia. Esses animais conseguem sobreviver sob essas condições por meio do processo de anidrobiose, em que perdem quase toda a água do corpo, e entram no estado hipometabólico de tun. Durante a transição entre os estados ativo e tun, esses organismos enfrentam intenso estresse oxidativo devido à alta produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), tornando os sistemas antioxidantes essenciais para a sobrevivência. O presente estudo investigou o papel da catalase e da glutationa, antioxidantes da defesa primária, na regulação da homeostase redox em tardígrados Paramacrobiotus cf. centesimus submetidos ao processo de anidrobiose. Antes de entrarem no estado de tun, os animais foram tratados com aminotriazol (ATZ) e butionina sulfoximina (BSO), inibidores de catalase e glutationa, respectivamente.O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os efeitos da inibição farmacológica desses antioxidantes (CAT e GSH) na recuperação pós-reidratação em tardígrados P. centesimus, a fim de compreender a importância que essas moléculas têm no retorno do tun. A taxa de sobrevivência dos organismos foi avaliada, assim como a atividade de catalase e os níveis de glutationa e a ocorrência de danos oxidativos a proteínas. Também foi monitorada a produção de EROs por meio de fluorescência com o marcador DCF-DA pelo sistema CELLCYTE e por microscopia confocal. Os resultados demonstraram que os tardígrados P. centesimus utilizam a estratégia de “preparo para o estresse oxidativo” (POS) para sair do estado de tun, aumentando os níveis de catalase e glutationa. Também foi demonstrado que a inibição de ambos antioxidantes comprometem significativamente a recuperação dos tardígrados. possivelmente pelo acúmulo de peróxidos e proteínas carboniladas, indicativos de estresse oxidativo. A fluorescência do DCF-DA confirmou que os grupos submetidos à inibição combinada com tun apresentaram os maiores níveis de EROs, evidenciando que esses sistemas antioxidantes atuam de maneira interdependente para garantir a viabilidade celular. Esse estudo demonstra, pela primeira vez, que o mecanismo POS não é apenas um fator auxiliar, mas uma condição fundamental para a sobrevivência dos tardígrados submetidos à dessecação. A ativação antecipada das defesas antioxidantes durante a anidrobiose permite a retomada da atividade metabólica e evita danos irreversíveis. Os achados deste estudo reforçam a importância dos sistemas antioxidantes para a manutenção da vida em organismos extremófilos e contribuem para um melhor entendimento da adaptação de animais ao estresse oxidativo.