O uimitoare descoperire: clorofila ajuta celulele umane sa capteze energia solara

Plantele sunt uimitoare, nu-i asa? Nu au nevoie sa vaneze alte vietuitoare pentru hrana, pentru ca si-au dezvoltat un mod de a capta energia soarelui in mod direct prin intermediul unor molecule mici care aduna lumina, denumite clorofila; o molecula care, intamplator, are o asemanare incredibil de mare cu sangele uman pentru ca are o structura identica cu hemoglobina, cu diferenta ca are un atom de magneziu in centru si nu de fier ca in cazul animalelor cu sangele rosu.

O afida verde pictata cu carotenoide capabila sa capteze lumina solara pentru a produce energie. Interesant, nu?

Dar nu trebuie sa cautam bacterii exotice sau insecte pentru exemple de fotoheterotrofie.

Se pare ca si animalele, printre care viermii, rozatoarele si porcii (animalul cel mai apropiat ca structura fiziologica de om), s-a descoperit recent ca au capacitatea de a absorbi metabolitii de clorofila in mitocondriile lor, facilitandu-le utilizarea energiei solare pentru a 'alimenta' rata (cu pana la 35% mai accelerata) si cantitatea (de 16 ori mai crescuta) de ATP produs la nivelul mitocondriilor.

Cu alte cuvinte, o buna parte a regnului animal are capacitatea de a "se hrani cu lumina" si ar trebui reclasificate ca fotoheterotrofice!

Aceasta descoperire cu adevarat revolutionara a fost publicata in Revista Stiintei Celulare in cadrul unui studiu intitulat, "Pigmentii de clorofila care acumuleaza lumina confera mamiferelor capacitatea de a capta energia fotonica si de a produce ATP", ceea ce schimba cu totul definitia clasica a animalelor si oamenilor ca fiind doar heterotrofice.Desi de regula aceste clasificari zoologice nu se suprapun, s-au identificat cateva exceptii importante. De exemplu, fotoheterotrofele - un tip de hibrid intre autotrof si heterotrof - pot folosi lumina pentru energie, insa nu pot folosi dioxidul de carbon ca plantele, care o folosesc ca unica sursa de carbon, adica trebuie sa "manance" alte lucruri.

Cateva exemple clasice de astfel de fotoheterotrofe sunt bacteriile verzi si violete fara sulf, heliobacteriile si, in mod suprinzator, un fel de afida care a imprumutat gene de la ciuperci pentru a-si produce propriile substante similare carotenoidelor din plante, folosite pentru acumularea de energie de la lumina pentru acoperirea necesarului de energie! Autonomia energetica a plantelor le determina pe acestea sa fie relativ pasnice si sa necesite cerinte de intretinere minime comparativ cu regnul animal, preocupat permanent de urmatoarea masa, fie prin metode violente fie prin metode mai pasive. De fapt, aceste doua regnuri sunt atat de diferite, incat prima poarta denumirea de autotrofe, adica isi produc propria hrana, in timp ce animalele sunt heterotrofe, adica depind de alte vietuitoare pentru hrana.

Animalele nu sunt doar masini biologice alimentate cu glucoza, ci si hibrizi care acumuleaza lumina

Timp de cel putin jumatate de secol a existat convingerea in cadrul comunitatii stiintifice ca oamenii sunt masini biochimice care depind de glucoza si nu pot folosi sursa nesfarsita de energie disponibila sub forma de lumina solara pentru a suplimenta nevoile energetice. Si cu toate acestea, nu ar fi logic ca in arhitectura extrem de inteligenta si infinit de complexa a vietii, sa fi evoluat o modalitate de a utiliza o sursa de energie atat de abundenta ca lumina soarelui, chiar si numai pentru avantajul supravietuirii pe care-l confera si nu dintr-o obligatie etica (o posibilitate ce merita luata in considerare ... veganii/Jainistii, nu sunt de aceeasi parere?)

Asa cum a declarat filozoful in stiinte Karl Popper, o teorie poate fi denumita stiintifica doar cand se poate contestata. Si, intr-adevar, teoria stiintifica conform careia oamenii sunt doar heterotrofici a fost rasturnata de dovezile empirice ce arata ca mamiferele isi iau energia direct din lumina soarelui.

Implicatiile profunde ale noului studiu

Iata sumarul studiului, care rezuma succint probabil cea mai uimitoare descoperire a timpurilor noastre:

Lumina soarelui este cea mai bogata sursa de energie de pe intreaga planeta. Cu toate acestea, abilitatea de a converti lumina soarelui in energie biologica sub forma de adenozin-59-trifosfat (ATP) se considera rezervata doar cloroplastelor cu clorofila din organismele fotosintetice. Aici aratam ca si mitocondriile mamiferelor pot capta lumina si sintetiza ATP in combinatie cu un metabolit de clorofila care capteaza lumina. Acelasi metabolit oferit ca hrana viermelui Caenorhabditis elegans [viermele de pamant] duce la cresterea sintezei ATP in urma expunerii la lumina, impreuna cu marirea duratei de viata.

Demonstram, de asemenea, acelasi potential de a converti lumina in energie existenta la mamifere, avand in vedere ca metabolitii de clorofila se acumuleaza in soareci, sobolani si porcine cand sunt hraniti cu o alimentatie bogata in clorofila. Rezultatele arata ca moleculele de tipul clorofilei moduleaza ATP mitocondrial catalizand reducerea coenzimei Q, un pas lent in sinteza de ATP mitocondrial. Suntem de parere ca, prin consumul de pigmenti de clorofila vegetali, si animalele isi pot lua energia direct de la soare.

Deci, pentru a rezuma, noul studiu a descoperit ca viata animala (inclusiv noi, mamiferele) poate imprumuta capacitatile de captare a luminii din "sangele plantei", adica din clorofila si metabolitii acesteia, si le poate folosi pentru foto-energizarea productiei de  ATP mitocondrial. Acest lucru nu numai ca ajuta la imbunatatirea energiei, dar cercetarile arata alte cateva lucruri importante:

• In ciuda cresterii rezultate, nu s-a observat o crestere anticipata a Speciilor de Oxigen Reactiv (ROS) care in mod normal insotesc functia de crestere a mitocondriilor; dimpotriva, s-a observat chiar o usoara scadere. Aceasta descoperire a fost extrem de semnificativa, pentru ca simpla crestere a activitatii mitocondriilor si, prin urmare, a ATP rezultat, desi este buna din punctul de vedere al energiei, poate accelera imbatranirea precum si alte efecte fiziologice si celulare adverse legate de stresul oxidativ (ROS). Clorofila pare astfel sa influenteze mitocondriile animale intr-un sens mai sanatos.
• In sprijinul descoperirii de mai sus, viermii hraniti cu cantitati adecvate de clorofila s-a observat ca si-au marit substantial durata de viata. Acest lucru corespunde mecanismelor cunoscute ca pot contribui la imbunatatirea functiei mitocondriilor (in absenta unui ROS marit) care duc la longevitate celulara.