Desde o início da pandemia de COVID-19, passámos a prestar muito mais atenção ao olfato.
Uma nova investigação revela agora que os odores, como os libertados por fruta em maturação ou alimentos fermentados, podem alterar a expressão dos genes em células muito afastadas do nariz.
Os resultados levam os cientistas a questionar se, após muito mais investigação, a inalação de compostos voláteis presentes no ar poderá vir a ser uma forma de tratar o cancro ou abrandar doenças neurodegenerativas.
Odores e expressão dos genes: uma descoberta inesperada
A administração de medicamentos pelo nariz não é uma ideia nova. Ainda assim, passar de experiências em células, moscas e ratinhos para uma aplicação terapêutica é um salto enorme. Os compostos testados podem também apresentar riscos imprevistos para a saúde, pelo que são necessários mais estudos para compreender as consequências posteriores desta descoberta intrigante.
“Foi uma surpresa completa descobrir que a exposição a uma substância odorífera pode alterar diretamente a expressão dos genes, mesmo em tecidos que não possuem recetores para odores”, afirma Anandasankar Ray, biólogo celular e molecular da Universidade da Califórnia em Riverside e autor sénior do estudo.
Durante 5 dias, a equipa expôs moscas-da-fruta (Drosophila melanogaster) e ratinhos a diferentes doses de vapores de diacetilo. Este composto volátil é libertado pelas leveduras durante a fermentação da fruta. Foi usado durante anos para dar um aroma semelhante ao da manteiga a alimentos como as pipocas e está por vezes presente em cigarros eletrónicos. É também um subproduto da produção de cerveja.
Em células humanas cultivadas em laboratório, os investigadores descobriram que o diacetilo pode atuar como inibidor da histona desacetilase (HDAC). Nas moscas e nos ratinhos, desencadeou alterações generalizadas na expressão dos genes, incluindo nas células cerebrais dos animais, nos pulmões dos ratinhos e nas antenas das moscas.
As HDAC são enzimas que ajudam a enrolar o ADN de forma mais apertada em torno das histonas. Quando são inibidas, os genes podem, por isso, ser expressos mais facilmente. Os inibidores das HDAC já são utilizados no tratamento de cancros do sangue.
Efeitos do diacetilo em células e moscas
Em experiências posteriores, os investigadores verificaram que os vapores de diacetilo interromperam o crescimento de células humanas de neuroblastoma cultivadas numa placa. A exposição também abrandou a progressão da neurodegeneração num modelo da doença de Huntington em moscas.
“A nossa descoberta importante é que alguns compostos voláteis emitidos por microrganismos e alimentos podem alterar os estados epigenéticos em neurónios e noutras células eucarióticas”, afirma Ray. “Este é o primeiro relato de compostos voláteis comuns que se comportam desta forma.”
A equipa estudou os efeitos do diacetilo como prova de conceito. Contudo, outras investigações mostram que a sua inalação provoca alterações nas células das vias respiratórias e até uma doença pulmonar chamada bronquiolite obliterante, ou “pulmão das pipocas”. Por isso, “este composto pode não ser o candidato ideal para uma terapia”, reconhece Ray.
“Já estamos a trabalhar na identificação de outros compostos voláteis que provoquem alterações na expressão dos genes”, acrescenta o investigador, que fundou duas empresas emergentes e apresentou vários pedidos de patente com base no trabalho da sua equipa.
Limitações e possíveis aplicações da investigação
O trabalho apresenta ainda várias outras limitações. Como assinala um dos revisores científicos, o estudo “não apresenta uma análise exaustiva dos mecanismos subjacentes” que poderiam explicar a forma como os odores induzem alterações epigenéticas em células muito afastadas do nariz.
Este estudo pré-clínico, realizado em laboratório, também não procurou determinar se a exposição prolongada ou repetida a substâncias odoríferas comuns poderá ter consequências a longo prazo. Convém recordar o ditado: é a dose que faz o veneno.
“Tendo em conta a nossa exposição repetida a determinados aromas e fragrâncias, os resultados aqui apresentados salientam uma nova questão a considerar na avaliação da segurança de certas substâncias químicas voláteis capazes de atravessar a membrana celular”, observam os investigadores no artigo.
Uma aplicação talvez mais prática deste trabalho poderá surgir na agricultura. As plantas também possuem enzimas HDAC e outras investigações demonstraram que apresentam uma resposta forte e súbita a substâncias químicas voláteis presentes no ar.
O estudo foi publicado na revista eLife.
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