Possível triptofano no asteroide Bennu em amostras da OSIRIS-REx da NASA

Uma substância essencial para a produção do neurotransmissor serotonina pode ter aparecido em material do asteroide Bennu recolhido pela missão OSIRIS-REx, da NASA.

Trata-se do triptofano, um dos nove aminoácidos essenciais que o organismo humano não consegue sintetizar por conta própria. Se a identificação for confirmada, a deteção em Bennu por cientistas da NASA e da Universidade do Arizona representará a primeira vez que esse aminoácido é encontrado numa amostra extraterrestre.

A possível descoberta reforça a hipótese de que rochas vindas do espaço trouxeram para a Terra primitiva muitos dos ingredientes necessários à vida - e ainda indica que talvez tenhamos subestimado o tamanho dessa contribuição.

"As nossas descobertas", escreve uma equipa liderada pelo geoquímico Angel Mojarro, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, "ampliam as evidências de que moléculas orgânicas prebióticas podem formar-se no interior de corpos planetários primitivos em crescimento e poderiam ter sido entregues por impactos à Terra primitiva e a outros corpos do Sistema Solar, contribuindo potencialmente para a origem da vida".

Por que a química prebiótica em asteroides importa

A proposta de que parte da química necessária à vida chegou a uma Terra ainda em formação por meio de cometas e asteroides está entre as principais explicações para a nossa origem. À medida que se acumulam indícios vindos de várias frentes - desde observações do espaço profundo até à recolha e análise de amostras - essa leitura “cósmica” ganha força.

Amostras de asteroides como Ryugu e Bennu já revelaram componentes particularmente interessantes, incluindo inventários extensos de aminoácidos (os tijolos das proteínas) e de nucleobases (as unidades básicas que compõem RNA e DNA).

No caso de Ryugu, apenas uma nucleobase foi identificada; já em Bennu surgiram as cinco nucleobases mais comuns.

O que foi analisado nas amostras de Bennu

Agora, Mojarro e colegas fizeram uma nova análise de material de Bennu - uma rocha espacial tão antiga quanto o próprio Sistema Solar - com foco em aminoácidos e nucleobases, com o objetivo de aprofundar a compreensão da química prebiótica extraterrestre e das suas origens.

Em especial, os investigadores procuravam esclarecer quais caminhos de reações químicas poderiam ter levado à formação desses aminoácidos, há milhares de milhões de anos.

Para isso, o grupo estudou fragmentos pulverizados do asteroide e pesquisou os 20 aminoácidos usados pelo corpo humano para formar proteínas (dos quais nove não são produzidos pelo organismo e precisam ser obtidos pela alimentação), além das cinco nucleobases comuns que codificam as instruções genéticas - adenina, guanina, citosina, timina e uracilo.

A análise confirmou a presença dos 14 aminoácidos já reportados num estudo anterior, bem como das nucleobases. Também foram encontrados vários aminoácidos e nucleobases não biológicos, o que reforça a origem extraterrestre das moléculas presentes nas amostras.

Sinal de triptofano em Bennu e o que isso sugere

De forma inesperada, os cientistas observaram ainda um sinal compatível com triptofano - fraco, mas repetido em diferentes porções de uma amostra de Bennu.

No cérebro humano, o triptofano é usado para produzir serotonina, um neurotransmissor que, entre outras funções, ajuda a regular o humor e as sensações de bem-estar e felicidade.

Quando a serotonina está baixa, há maior propensão a depressão e ansiedade. O cérebro também utiliza triptofano para produzir melatonina, e o corpo pode convertê-lo em vitamina B3. Para nós, ele só é obtido através de alimentos como aves, peixe, laticínios, frutos secos e ovos.

Esse aminoácido é relativamente frágil, o que torna improvável que sobreviva dentro de um meteorito ao atravessar a atmosfera e chegar à superfície em meio ao aquecimento intenso da entrada. Isso pode explicar por que, até agora, ele não apareceu em amostras de meteoritos.

Por outro lado, uma amostra de asteroide recolhida diretamente no espaço e transportada com cuidado para a Terra num recipiente de proteção não passa pelas mesmas condições extremas. Assim, a deteção sugere que certos ingredientes prebióticos podem estar presentes em asteroides e, ainda assim, permanecerem “invisíveis” quando procurados apenas em meteoritos, simplesmente porque são frágeis demais para aguentar a viagem até ao solo terrestre sem esse tipo de proteção.

Essa interpretação também implica que aminoácidos delicados como o triptofano podem formar-se em contextos não biológicos; portanto, a presença isolada dessas moléculas não pode ser tomada como um sinal definitivo de vida.

Uma “mistura” de minerais e processos (muitos com água)

Por fim, os investigadores analisaram com cuidado as diferentes composições minerais do material, já que Bennu não é homogéneo: trata-se de um corpo brechado, comparável a um bolo de frutas bem denso e recheado. O estudo indica que ocorreram processos distintos, muitos deles envolvendo água, que levaram à produção das moléculas detetadas.

Isso sugere que um único mecanismo não explica, por si só, a variedade de química prebiótica observada na poeira de Bennu.

Ao mesmo tempo, o resultado oferece mais pistas sobre como ingredientes essenciais podem combinar-se a partir de detritos empoeirados que orbitam uma estrela recém-nascida - e aponta caminhos promissores de investigação para a astrobiologia.

"São necessárias análises adicionais direcionadas ao triptofano, usando outras técnicas capazes de medir as suas composições enantiomérica e isotópica, para estabelecer com firmeza a sua origem em Bennu e possivelmente noutros materiais astromateriais", escrevem os autores.

"Missões de retorno de amostras de uma variedade de corpos planetários são, por isso, cruciais para viabilizar novas descobertas e elucidar produtos da cosmoquímica".

Os resultados foram publicados nos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).