Phenolic extracts of Arthrospira platensis attenuates arsenic-induced haematological and renal damage by improving biochemical, apoptotic and histological profile: In Vivo and In Silico approach

O arsênico é um veneno silencioso e persistente que assola a saúde humana há séculos. Encontrado naturalmente na terra, mas frequentemente concentrado em águas subterrâneas, este elemento metaloide infiltra-se no corpo e instala-se em órgãos vitais, causando danos severos ao sistema sanguíneo e aos rins. Quando entra na corrente sanguínea, ele interrompe a própria maquinaria que mantém as células vivas, levando à anemia, falência de órgãos e até ao cancro. Durante décadas, a resposta médica ao envenenamento por arsênico baseou-se em agentes químicos sintéticos concebidos para se ligarem ao metal e o expulsarem do corpo. No entanto, estes tratamentos tradicionais trazem frequentemente um preço elevado: podem ser caros, difíceis de serem absorvidos pelo organismo e, por vezes, causam o seu próprio conjunto de efeitos secundários graves. Isto levou os cientistas a procurar na natureza soluções mais suaves e acessíveis, examinando especificamente se compostos encontrados em alimentos comuns poderiam oferecer uma forma mais segura de neutralizar esta ameaça tóxica.

Num estudo recente, investigadores procuraram testar o poder protetor de um tipo específico de alga azul-verde conhecida como espirulina. Embora este organismo seja amplamente reconhecido como uma fonte nutritiva de alimento, os cientistas estavam interessados num componente específico dentro dela: os compostos fenólicos. Estes são químicos naturais encontrados em muitas plantas que são conhecidos pela sua capacidade de combater o stress oxidativo e a inflamação. A equipa queria ver se a extração destes compostos fenólicos da espirulina poderia reparar os danos causados pelo arsênico em animais vivos. Trabalharam com um grupo de ratos, dividindo-os em diferentes grupos para observar como os seus corpos reagiam ao arsênico isoladamente, e como reagiam quando recebiam o extrato de espirulina juntamente com o veneno. O objetivo era medir se o tratamento de origem vegetal poderia restaurar as contagens sanguíneas normais e a função renal, atuando efetivamente como um escudo contra a toxina.

O experimento começou com a preparação de um líquido concentrado a partir do pó de espirulina utilizando álcool e água, um processo que extraiu os ingredientes fenólicos ativos. Antes de testar nos animais, os investigadores analisaram este líquido para confirmar exatamente o que continha. Utilizando espectrometria de massa avançada, uma técnica que identifica substâncias químicas pelo seu peso, descobriram que o extrato era rico em quatro compostos específicos: 4-hidroxicumarina, catequina, miricetina e kaempferol. Estes eram os protagonistas principais que a equipa esperava que fizessem o trabalho pesado. Em seguida, expuseram os ratos a uma dose de trióxido de arsênico, uma forma do veneno conhecida por ser altamente tóxica. Como esperado, os animais que receberam apenas o arsênico sofreram declínios significativos de saúde. O seu sangue apresentou uma queda dramática nas células vermelhas, células brancas e hemoglobina, a proteína que transporta o oxigénio. Os seus rins, os órgãos responsáveis pela filtragem de resíduos, também começaram a falhar, mostrando sinais de encolhimento e um acúmulo de produtos de resíduos tóxicos, como ureia e creatinina, no sangue.

No entanto, a história mudou para os ratos que receberam o extrato de espirulina juntamente com o arsênico. Os investigadores descobriram que estes animais não sofreram as mesmas perdas severas. Os seus parâmetros sanguíneos, que tinham despencado no grupo não tratado, foram largamente restaurados para níveis próximos do normal. O extrato pareceu proteger a medula óssea, permitindo que o corpo continuasse a produzir células sanguíneas saudáveis apesar da presença do veneno. Mais importante ainda, os rins dos ratos tratados permaneceram muito mais saudáveis. Eles mantiveram o seu peso e conteúdo proteico, e os níveis de produtos de resíduos no sangue permaneceram significativamente mais baixos do que no grupo que recebeu apenas o veneno. Quando os cientistas observaram o tecido real sob um microscópio, a diferença foi nítida. Os rins dos ratos não tratados mostraram danos severos, com sangramentos e estruturas partidas, enquanto os rins dos ratos tratados com o extrato de espirulina apresentavam características histopatológicas normais nos glomérulos, embora várias áreas de hemorragia no interstício ainda fossem visíveis.

Para compreender como esta proteção funcionava a nível molecular, a equipa recorreu a simulações computacionais. Eles modelaram a interação das moléculas de arsênico com proteínas específicas no corpo, tais como a actina, que ajuda as células a manterem a sua forma, e a albumina, uma proteína importante no sangue. Também modelaram a interação dos quatro compostos fenólicos chave da espirulina com estas mesmas proteínas. Os resultados destes experimentos digitais sugeriram um mecanismo claro: as moléculas de arsênico estavam a ligar-se a estas proteínas vitais e a desativá-las. Em contraste, os compostos da espirulina mostraram uma atração muito mais forte para estas mesmas proteínas. As simulações indicaram que os compostos vegetais eram capazes de substituir as moléculas de arsênico das proteínas analisadas. Uma vez deslocado o arsênico, este poderia ser transportado pelo sangue e excretado do corpo, deixando as proteínas livres para funcionar normalmente outra vez.

O estudo também avaliou se estes compostos vegetais seriam seguros e eficazes se utilizados como medicamento em humanos. Utilizando modelos computacionais padrão que preveem quão bem um fármaco é absorvido e processado pelo corpo, os investigadores confirmaram que estes compostos se enquadram nos critérios para serem uma medicação oral viável. São pequenos o suficiente para serem absorvidos, estáveis o suficiente para viajarem através do sistema digestivo e quimicamente equilibrados para interagir com a biologia humana sem causar dano imediato. Embora a investigação tenha sido realizada em ratos e modelos computacionais, as descobertas oferecem uma nova direção promissora para o tratamento do envenenamento por arsênico. O estudo sugere que o extrato fenólico de espirulina não é apenas um suplemento passivo, mas um agente ativo capaz de reduzir o dano da toxicidade por metais pesados. Ao oferecer uma forma de proteger o sangue e os rins enquanto remove gentilmente o veneno, este extrato natural apresenta-se como uma alternativa de baixo custo promissora aos atuais tratamentos agressivos, embora os investigadores notem que estudos adicionais em seres humanos são importantes para avaliar os potenciais efeitos do extrato fenólico de espirulina.