Descoperire: sangele plantelor ajuta celulele umane sa capteze energia solara

Daca toate convingerile noastre traditionale despre necesarul de energie au fost complet gresite pana acum si ne putem alimenta cu energie de la soare in mod direct atunci cand consumam “sangele plantelor”?
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 anul trecut 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.

Ultimul punct al sumarului de mai sus este in special interesant pentru cei ce folosesc suplimente cu coenzima Q10. Se pot observa diferente mari de calitate intre ubichinona (forma oxidata) si ubichinol (forma redusa, bogata in electroni), cea de-a doua determinand stari de energie si de bunadispozitie mai intense decat prima, chiar si in cantitati mai mici.
Studiul insa, arata ca nu este nevoie de suplimente cu coenzima Q10, chiar si in forma sa redusa de ubichinol, pentru ca absorbtia luminii solare mediata de clorofila si foto-energizarea ulterioara a lantului de transportare a electronilor va ‘reduce’ (adica va dona electroni) in mod natural ubichinona si o va converti in ubichinol, ceea ce va duce la o productie si eficienta mai mare de ATP.
Acest lucru poate explica si motivul pentru care nu s-a observat o crestere in ROS (speciile de oxigen reactiv) odata cu cresterea productiei de ATP: coenzima Q10 in forma sa redusa ubichinol este un puternic antioxidant, capabil sa doneze un electron pentru a neutraliza radicalii liberi. Acesta ar fi un castig de ambele parti: obtinerea unei energii sporite mediata prin fosforilare oxidativa fara cresterea efectului nociv oxidativ.

Iar pentru a intelege pe deplin semnificatia studiului, trebuie citita si concluzia autorilor: 
Atat cresterea expunerii la soare (Dhar and Lambert, 2013; John et al., 2004; Kent et al., 2013a; Kent et al., 2013b; Levandovski et al., 2013) cat si a consumului de verdeturi (Block et al., 1992; Ferruzzi si Blakeslee, 2007; van’t Veer et al., 2000) sunt asociate cu imbunatatiri in starea generala a sanatatii intr-o varietate de boli asociate cu imbatranirea. Aceste beneficii sunt deseori atribuite cresterii vitaminei D ca urmare a expunerii la soare si a consumului de antioxidanti derivati din verdeturi. Rezultatele noastre sugereaza ca aceste explicatii sunt incomplete. Lumina soarelui este cea mai bogata sursa de energie de pe planeta. De-a lungul evolutiei mamiferelor, organele interne ale majoritatii animalelor, inclusiv ale oamenilor, s-au bucurat de baia de energie fotonica de la soare.
Au animalele cai metabolice care le dau posibilitatea de a profita mai mult de aceasta sursa de energie abundenta? Demonstrarea faptului ca: (1) moleculele de tipul clorofilei sensibile la lumina sunt inmagazinate in tesuturile animale; (2) in prezenta metabolitului clorofila P-a, are loc o crestere de ATP in mitocondriile animale izolate, homogenati tisulari in C. elegans, la expunerea la lumina sub forma de lungimi de unda absorbite de P-a; si (3) in prezenta P-a, lumina afecteaza biologia de baza ducand la o extensie cu 17% a duratei de viata la C. elegans sugereaza ca, la fel ca plantele si organismele fotosintetice, si animalele poseda cai metabolice pentru a atrage energia direct din lumina soarelui. Studii ulterioare trebuie efectuate pentru confirmarea acestor concluzii.
Este evident ca exista o gama larga de implicatii ale acestei descoperiri in domeniile nutritiei, ale medicinei, biologiei celulare si evolutioniste, ca sa numim doar cateva dintre disciplinele care vor fi in mod inevitabil afectate, daca nu pe deplin transformate.
De exemplu, in ceea ce priveste implicatiile din domeniul atat de aprig dezbatut al alimentatiei ideale, ancestrale a omului, daca celulele animale au evoluat pentru a putea capta energia soarelui cu ajutorul “sangelui” plantelor aliate, atunci nu ar trebui sa credem ca pentru a optimiza potentialul nostru biologic din punct de vedere nutritiv avem nevoie de o cantitate anume de clorofila pentru a profita de lumina soarelui pentru nevoile noastre energetice si probabil pentru a evita dependenta exclusiva de glucoza ca metoda de obtinere a energiei, a carei manifestare excesiva si regim alimentar aferent bogat in carbohidrati sunt asociate cu boli precum cancerul, obezitatea si afectiunile cardiovasculare?
Daca luam in considerare potentialul luminii soarelui (o sursa regulata, zilnica, garantata de energie) care sa contribuie la nevoile energetice metabolice zilnice (si la avantajul supravietuirii conferite de consumul regulat al substantelor vegetale bogate in clorofila), nu ar trebui comunitatea Paleo, atat de fixata pe consumul de tesuturi animale, sa se simta obligata sa puna clorofila pe un nivel de importanta mai inalt comparativ cu sursele traditionale –  ‘Paleo’/heterotrofice de supravietuire, adica hrana vanata?
De asemenea, care sunt implicatiile pentru ambivalenta tot mai crescuta a opiniei publice legata de expunerea la soare, unde pe de o parte este considerata vitala, o sursa de vitamina D care salveaza viata, iar pe de alta parte este considerata un factor de risc pentru cancerul de piele, impotriva careia populatiile cu pigment mai deschis se protejeaza folosind tot felul de produse chimice pe baza de petrol? Dar daca lumina soarelui (asa cum s-a demonstrat in cazul viermelui de pamant) este toxic doar in lipsa clorofilei din regimul alimentar si in tesuturi, dar promoveaza ATP marit si longevitate cand aceasta este prezenta in doze optime? Acestea sunt doar cateva intrebari care apar ca urmare a recentelor descoperiri.
Desigur, sunt multe alte implicatii ale studiului si cu siguranta sunt si mai multe intrebari decat raspunsuri care vor trebui cercetate mai amanuntit.
Cum putem pune in practica rezultatele cercetarilor? 
Cum traducem in viata reala acest studiu? Este o intrebare tipica celor care urmaresc fidel site-ul Viataverdeviu.ro: “Imi plac studiile, dar cum ma ajuta in viata reala?”
In primul rand, verdeturile si sucul acestora nu ar mai trebui vazute doar ca simple surse de antioxidanti, vitamine, nutrienti, minerale etc, ci ca purtatorii unor cofactori esentiali pentru mitocondrii fara de care corpul nostru nu poate produce eficient ATP, si fara de care corpul nostru nu isi poate atinge potentialul biologic pentru o longevitate maxima.
Desigur ca si alimentele ancestrale (adica cele care sunt prezente in alimentatia umana de peste 10,000 de ani) sunt dense nutritiv si constituie surse la fel de importante de informatie biologica care au devenit factori de reglare indispensabili ai exprimarii genetice. Adica, atunci cand consumi un pahar de suc de legume, de exemplu, este probabil cel mai pretios elixir pentru sanatate si ar trebui considerat un fel de “punte” nutritiva pe care noi, heterotrofii, o putem trece pentru a deveni fotoheterofici sau organisme care capteaza lumina, daca ne dorim acest lucru.
Iata ce mai poti face. Pe langa cresterea cantitatii de alimente verzi si/sau sucuri de legume, ia un supliment de cel putin 200 mg de clorofila zilnic. In paralel, ofera corpului tau suficienta expunere la soare si miscare fizica in aer liber. Poti chiar vizualiza lumina soarelui cum patrunde pana la tesuturi ajungand pana la mitocondriile pline de metabolitul clorofila. Apoi urmareste cum se modifica nivelul tau de energie. Simti ca a crescut? Te simti mai putin obosit?
Studiul, impreuna cu alte cateva lucrari mai recente reprezinta o adevarata revolutie in domeniul bioenergiei celulare. Si daca apa, clorofila si melanina produsa de corp ar putea produce cea mai mare parte din nevoile energetice ale corpului? Vom urmari cu interes si alte articole pe aceeasi tema, inclusiv parerile unor oameni de stiinta sau specialisti in domeniul clinic, constienti de importanta acestor studii si dornici sa contribuie la modalitati de aplicare in practica a acestor implicatii teoretice pentru sanatatea umana.