Os fungos são mais conhecidos por devolverem à Terra matéria orgânica morta, mas os cientistas dos materiais estão a investigar se, um dia, também poderão ajudar o nosso corpo a regenerar-se, sob a forma de hidrogéis especiais.
Para ter utilidade em contextos biomédicos, um hidrogel precisa de apresentar uma estrutura multicamada semelhante à da nossa pele, cartilagem e músculos. Embora alguns engenheiros estejam a desenvolver versões sintéticas que imitam a biologia, investigadores da Universidade do Utah descobriram um hidrogel que, literalmente, tem vida própria.
Marquandomyces marquandii é uma espécie comum de bolor do solo e um candidato promissor para esta função. Este fungo passou por uma pequena crise de identidade, tendo sido classificado incorretamente como Paecilomyces marquandii até ser integrado no seu próprio género em 2020. Em breve, poderá ainda acrescentar ao currículo o papel de “hidrogel biointegrado”.
Os hidrogéis biointegrados são produzidos a partir de organismos que sabemos formar redes complexas, interligadas e intrincadas, potencialmente capazes de substituir os nossos próprios tecidos moles.
"Os hidrogéis são considerados uma alternativa promissora para aplicações em regeneração e engenharia de tecidos, suportes para cultura celular, biorreatores celulares e dispositivos vestíveis, devido à sua capacidade de imitar de perto as propriedades viscoelásticas dos tecidos moles", escrevem o autor principal Atul Agrawal, engenheiro da Universidade do Utah, e os seus colaboradores.
Embora estejamos mais familiarizados com os cogumelos e com o bolor felpudo dos fungos, estas são, na verdade, as suas partes reprodutivas. Os fungos são compostos principalmente por uma rede de filamentos chamada micélio, normalmente escondida nas profundezas do solo, da madeira ou daquele abacate velho no fundo da fruteira. É precisamente esta rede fibrosa e em camadas que tem tornado os fungos num biomaterial tão entusiasmante de estudar.
"À medida que crescem para a frente, vão formando estas paredes transversais que compartimentam um filamento muito longo em muitíssimas células individuais", diz o micologista Bryn Dentinger, do Natural History Museum of Utah. "Podem crescer indefinidamente desde que exista nutrição suficiente… há muito nestes comportamentos que poderíamos aproveitar e que ainda não foi plenamente explorado."
Outros fungos já foram testados pelo seu potencial como hidrogéis biomédicos, mas muitas vezes revelaram-se demasiado frágeis ou secavam demasiado depressa. Não foi esse o caso de M. marquandii, que, quando cultivado através de um método de fermentação líquida estacionária, formou um hidrogel capaz de reter até 83 por cento de água.
"O que estamos a ver aqui é um hidrogel com múltiplas camadas", diz Agrawal, referindo-se a uma das colónias fúngicas que está a cultivar num frasco de vidro cheio de um meio de cultura líquido amarelado.
"É visível a olho nu, e estas várias camadas têm porosidades diferentes. Assim, a camada superior tem cerca de 40 por cento de porosidade, e depois há bandas alternadas de 90 por cento de porosidade e 70 por cento de porosidade."
A equipa suspeita que estas diferentes camadas resultam de alterações na taxa e na estratégia de crescimento: por exemplo, quando os fungos atingiam a superfície do meio de cultura, a sua porosidade era mais baixa, talvez porque estivessem a privilegiar o crescimento lateral. Isto significa que os cientistas poderão ajustar as condições de crescimento, como o fornecimento de oxigénio e a temperatura, para otimizar a microestrutura do hidrogel consoante a sua aplicação.
"Este, em particular, conseguiu formar estas grandes e robustas camadas miceliais, que é precisamente o que nos interessa", afirma Steven Naleway, engenheiro de materiais da Universidade do Utah. "O micélio é composto sobretudo por quitina, semelhante ao que existe nas conchas marinhas e nos exoesqueletos dos insetos. É biocompatível, mas também é um tecido altamente esponjoso."
"Em teoria, poderia ser usado como molde para aplicações biomédicas ou então tentar mineralizá-lo e criar uma estrutura de suporte ósseo", acrescenta Naleway.
Ainda deverá passar muito tempo até que um médico possa propor “pele de cogumelo” para tratar queimaduras, ou uma prótese da anca cultivada a partir de fungos. M. marquandii não é conhecido por ser prejudicial para os humanos, mas estudos em animais sugerem que a quitina presente no bolor pode desencadear reações alérgicas raras.
Por outro lado, M. marquandii pode ajudar algumas plantas a crescer. Por isso, serão necessárias muitas mais experiências para perceber até que ponto este fungo do solo consegue conviver com tecido vivo - não convém correr o risco de um cenário à The Last of Us.
"Tanto quanto sabemos, este é o primeiro relato de uma espécie de micélio a alcançar propriedades semelhantes às de um hidrogel em condições de crescimento submerso, posicionando M. marquandii como um material novo e promissor para aplicações biomédicas", escreve a equipa.
Esta investigação foi publicada em The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society.
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