Biosensor detecta toxina em água

A qualidade da água é um dos mais importantes fatores que concorrem para a sobrevivência dos seres vivos, seja para aqueles que nela habitam ou para os que dela necessitam para o consumo. Um dos desafios dos grandes centros urbanos é manter a água a ser consumida pela população dentro dos padrões de qualidade exigidos pela legislação.

Uma fonte de água poluída pode conter uma infinidade de contaminante que podem ser de origem sintética ou natural. Muitos organismos aquáticos produzem substâncias químicas consideradas tóxicas para outros seres vivos, o que compromete a qualidade da água, podendo ficar imprópria para o consumo.

Para controlar a quantidade de elementos presentes na água, os órgãos competentes realizam, periodicamente, amostras que são levas aos laboratórios e analisadas. Baseando-se nesses resultados é que os responsáveis tomarão as medidas necessárias para reverter o quadro. Com a constante e cada vez maior preocupação com a preservação dos recursos naturais, principalmente os hídricos, é que se tem pesquisado muito para desenvolver tecnologias mais eficientes para detectar substâncias nocivas na água.

Uma dessas tecnologias para o controle da qualidade da água foi desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Michigan, EUA. Eles criaram uma tira de papel, impregnada de nanotubos de carbono, que tem a capacidade de detectar uma substância tóxica produzida por uma espécie de alga que habita fontes de água limpa, utilizadas para o consumo humano. O estudo foi liderado pelo professor do Departamento de Engenharia Química e Biomédica e de Ciência de Materiais, Nicholas Kotov e os resultados obtidos foram publicados no periódico Nano Letters.

Essa tira funciona como um biosensor que mede a condutividade elétrica dos nanotubos que são previamente impregnados no papel e misturados com anticorpos para a toxina Microcistina-LR (MC-LR). Quando o biosensor entra em contato com a água contaminada pela toxina, os anticorpos se comprimem entre os nanotubos para se ligarem com a MC-LR, o que muda a condutividade elétrica do material. Essa alteração é medida por um monitor externo e os resultados aparecem em poucos minutos. Uma vantagem desse biosensor é a sua adaptabilidade a outras toxinas, bastando mudar os anticorpos (específicos), para cada substância tóxica.

Origem e importância da toxina Microcistina-LR

Essa substância, liberada pela espécie Microcystis aeruginosa, é uma das toxinas mais comuns encontradas nas águas. A maior parte das ocorrências de envenenamento causada por cianobactérias se deve à presença da Mícrocistina-LR, que é a forma da toxina geralmente encontrada em reservatórios de água.
 
Devido à sua estrutura química, a MC-RL é altamente estável na água e pode resistir a grandes variações de temperatura e de pH. A ingestão acidental de água ou peixe contaminados pode provocar cefaléia, febre, dor abdominal, náusea e vômitos. No entanto, a ocorrência de casos de intoxicação é rara, pois a água contaminada com esta alga tem um odor desagradável.

A análise toxicológica mostra que essa toxina é um potente inibidor das proteínas serina e treonina fosfatases, 1 e 2A de eucariotos. O principal alvo da toxicidade das microcistinas é o fígado, pois essas substâncias atravessam as membranas celulares, principalmente através do transportador de ácidos biliares.