Pesquisadores descobrem como as células da maconha produzem canabinoides

Foto mostra uma pequena área de uma planta de maconha ampliada, onde vê-se em detalhes os tricomas, como cogumelos de hastes longas e transparentes sobre uma superfície verde, na parte esquerda da imagem, e um fundo escuro. Imagem: THCamera Cannabis Art.

O estudo revela os microambientes nos quais as substâncias são produzidas e transportadas em tricomas e esclarece vários pontos críticos no caminho da produção

Durante milênios, os humanos cultivaram maconha pelas propriedades farmacológicas que resultam do consumo de suas substâncias, como canabinoides e terpenoides. Hoje, a cannabis é uma indústria multibilionária cuja existência se baseia na atividade biológica de pequenos aglomerados de células chamados tricomas glandulares, encontrados principalmente nas flores.

Os mecanismos utilizados pela planta na produção dos canabinoides, no entanto, ainda são desconhecidos.

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Agora, pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá) descobriram, pela primeira vez, quais são os “hacks” de alta eficiência que as células da cannabis usam para produzir canabinoides, como o THC e o CBD, por exemplo. As descobertas foram publicadas nesta semana na Current Biology.

“Isso realmente nos ajuda a entender como as células dos tricomas de cannabis podem bombear grandes quantidades de tetraidrocanabinol (THC) e terpenos — compostos que são tóxicos para as células vegetais em grandes quantidades — sem se envenenar”, disse o botânico Sam Livingston, principal autor do estudo, em um comunicado à imprensa.

 

 

 

O estudo revela os microambientes nos quais o THC é produzido e transportado em tricomas de cannabis e esclarece vários pontos críticos no caminho de produção de canabinoides dentro da célula.

“Este novo modelo pode informar abordagens de biologia sintética para a produção de canabinoides em levedura, que é usada rotineiramente em biotecnologia. Sem esses ‘truques’ eles nunca conseguirão uma produção eficiente”, segundo Livingston.

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Para investigar os tricomas glandulares da maconha com microscópios eletrônicos, os pesquisadores usaram o congelamento rápido para imobilizar as estruturas celulares da planta e os metabólitos.

Isso permitiu a análise da estrutura celular dos tricomas da cannabis no nível nano, onde os biólogos observaram que as células metabolicamente ativas na planta formam uma “supercélula” que atua como uma pequena biofábrica metabólica.

Até agora, as abordagens da biologia sintética se concentravam na otimização das enzimas responsáveis pela produção de canabinoides — como construir uma fábrica com o maquinário mais eficiente para produzir o máximo possível. No entanto, essas abordagens não desenvolveram uma maneira eficiente de mover substâncias intermediárias de uma enzima para outra, ou de dentro da célula para fora da célula, onde os produtos finais podem ser coletados.

“Por mais de 40 anos, tudo o que pensávamos sobre células de cannabis era impreciso porque era baseado em microscopia eletrônica datada”, diz Lacey Samuels, biólogo de células vegetais da UBC e coautor do estudo. “Este trabalho define como as células de cannabis fazem seu produto. É uma mudança de paradigma depois de muitos anos, produzindo uma nova visão da produção de canabinoides.”

Os novos achados, segundo os autores, ajudam a definir as “rotas de envio” subcelulares que a maconha usa para criar um pipeline eficiente de matérias-primas para produtos finais sem acumular toxinas ou resíduos.

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#PraTodosVerem: foto mostra uma pequena área de uma planta de maconha ampliada, onde vê-se em detalhes os tricomas, como cogumelos de hastes longas e transparentes sobre uma superfície verde, na parte esquerda da imagem, e um fundo escuro. Imagem: THCamera Cannabis Art.

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