Por que a medicina moderna precisa do caranguejo-ferradura

Permanecendo praticamente inalterados desde que rastejaram pela primeira vez na Terra, há mais de 450 milhões de anos, essas criaturas antigas (às vezes chamadas de fósseis vivos) sobreviveram a quase todas as outras espécies - principalmente graças a seus sistemas imunológicos incrivelmente robustos. A forma única como seu sangue coagula na presença de endotoxinas os torna incrivelmente úteis para detectar bactérias nocivas.  

Neste artigo, veremos mais de perto os caranguejos-ferradura e o que eles fazem por nós. 

O que são caranguejos-ferradura?

O caranguejo-ferradura é uma espécie de artrópode que, apesar do nome, é tecnicamente mais parente de aranhas e escorpiões do que de caranguejos. Existem quatro espécies pertencentes à família do caranguejo-ferradura: o Atlântico, o Manguezal, o Indo-Pacífico e o caranguejo-ferradura chinês. 

Limulus polyphemus também conhecido como o caranguejo-ferradura do Atlântico
Limulus polyphemus também conhecido como o caranguejo-ferradura do Atlântico

O que os torna tão especiais?

Muito simplesmente - o sangue deles. Surpreendentemente, a hipnotizante cor azul – devido ao seu alto teor de cobre – não é a característica mais fascinante do sangue do caranguejo-ferradura. O que é de maior interesse para os cientistas são as células “amebócitos” que contém. Essas células especializadas protegem os caranguejos-ferradura de bactérias e vírus, formando um gel e coagulando ao redor desses invasores, evitando que se espalhem e se multipliquem no sistema do caranguejo. Este mecanismo de defesa imunológica não é incomum em animais. O que é único nos amebócitos no sangue do caranguejo-ferradura é a sua extrema sensibilidade a endotoxinas mortais (moléculas das paredes celulares de certas bactérias) e a coagulação rápida e vigorosa que ocorre assim que estas entram na corrente sanguínea. 

Quando essa alta sensibilidade e rápido processo de coagulação foram observados pela primeira vez em 1968, os cientistas imediatamente notaram o potencial de aplicação na saúde humana. Assim começou o desenvolvimento do teste Limulus amebocyte lysate (LAL) para a detecção de endotoxinas produzidas por bactérias nocivas.

A marca registrada do sangue azul bebê do caranguejo-ferradura é ainda mais fascinante do que parece
A marca registrada do sangue azul bebê do caranguejo-ferradura é ainda mais fascinante do que parece

O teste de lisado de amebócito Limulus (LAL)

O teste LAL leva o nome da criatura cujo comportamento imunológico observado levou à descoberta do teste, o caranguejo-ferradura do Atlântico (nome científico Limulus polifemo).

O processo de produção da LAL envolvia coletar caranguejos-ferradura na praia e levá-los a um dos cinco laboratórios de produção em todo o mundo. Lá, são drenados 30% do sangue antes de serem devolvidos à água. O sangue colhido é então processado, purificado e liofilizado para produzir LAL. 

Antes da introdução do teste LAL, o teste de endotoxinas envolvia a injeção de uma amostra específica em um grupo de coelhos e o monitoramento de sua condição nas quatro horas seguintes. Visto que a reação dos coelhos às endotoxinas é semelhante à nossa reação humana, uma conseqüente febre nos coelhos significaria que a amostra em questão estava contaminada por endotoxinas. 

Na época, este método de teste de coelho foi considerado um método altamente eficaz, embora demorado e caro para a detecção de endotoxinas. Logo ficou claro que o teste LAL oferecia uma solução muito mais barata, fácil, rápida e eficaz, e o teste foi adotado como o padrão global para rastreamento de contaminação bacteriana. 

O teste com LAL requer que o técnico simplesmente adicione o LAL à amostra e observe a reação. Mesmo em concentrações de 1 parte por trilhão, as endotoxinas serão evidentes quase instantaneamente através da formação de um coágulo gelatinoso na amostra.

O teste LAL é extremamente importante para revelar a presença de endotoxinas em produtos farmacêuticos e em implantes / próteses médicas. Todos os medicamentos certificados (incluindo próteses médicas e implantes) pela US Food and Drug Administration (USFDA) devem primeiro passar no teste LAL. Se você já recebeu uma injeção de qualquer tipo, deve agradecer ao caranguejo-ferradura por sua segurança!

O futuro da LAL

Os fabricantes de LAL relatam que as taxas de mortalidade medidas dos 500,000 caranguejos sangrados anualmente são de apenas 3%. No entanto, estudos independentes recentes mostraram que esse número está perto de 15-30%, o que equivale a 75,000-150,000 caranguejos-ferradura mortos anualmente. Com o LAL tão raro e altamente valorizado (um litro pode custar até US $ 15,000!), Não é de se admirar que suas taxas de mortalidade sejam minimizadas pelos fabricantes.

Com seu status de conservação atualmente classificado como "vulnerável", o caranguejo-ferradura do Atlântico está a apenas um nível de "ameaçado", com "ameaçado de extinção", "extinto na natureza" e "extinto" logo em seguida, se alguma ação não for tomada em breve . O destino desta espécie está em risco se não reavaliarmos as práticas atuais de colheita de LAL, e não são apenas os humanos que sofrerão quando esta espécie morrer. Muitos pássaros costeiros, peixes e tartarugas que dependem de uma dieta de ovos de caranguejo-ferradura também sofrerão por causa de sua extinção. 

Os pássaros Red Knot ameaçados estão entre os muitos animais que se deliciam com os ovos de caranguejo-ferradura, ricos em proteínas
Os pássaros Red Knot ameaçados estão entre os muitos animais que se deliciam com os ovos de caranguejo-ferradura, ricos em proteínas

Mas nem tudo são más notícias. Em 1995, pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura conseguiram identificar e isolar o gene responsável pela coagulação sensível que caracteriza a LAL. Esse gene, conhecido como 'fator C', foi reproduzido sinteticamente em leveduras, resultando na criação do 'fator C recombinante' (rFC). A LAL sintética difere da LAL orgânica porque, em vez de coagular em reação à presença de endotoxinas, a LAL sintética faz com que as endotoxinas emitam cores fluorescentes. 

Embora sua descoberta tenha sido um grande avanço, as preocupações regulatórias e de segurança em relação a essa alternativa LAL retardaram a adoção convencional do LAL sintético. A Europa não reconheceu o rFC como uma alternativa ao LAL até 2015 e o USFDA aprovou apenas o primeiro medicamento testado com o rFC em 2018. Em 2020, a Farmacopeia dos Estados Unidos, que define o padrão científico para medicamentos nos EUA, recusou-se a reconhecer o rFC como equivalente à LAL, insistindo que sua segurança ainda não foi comprovada. Isso apesar do fato de que seus homólogos europeus, japoneses e chineses reconheceram e adotaram o uso de LAL sintético. 

Como os ideais e as opiniões da indústria demoram a mudar, é provável que o campo biomédico continue a saciar sua sede insaciável pelo sangue azul desses animais antigos em um futuro previsível. Isso dificilmente é sustentável, e só podemos esperar que não cheguemos ao ponto em que a escolha é feita por nós através da extinção do caranguejo-ferradura.

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