Evidências experimentais e de docking molecular para o papel protetor dos pigmentos vermelhos de Monascus purpureus contra lesão testicular induzida por nanopartículas de hidroxiapatita em ratos machos

Por que partículas minúsculas e corantes naturais importam

A nanotecnologia está rapidamente saindo do laboratório e entrando em dispositivos médicos, implantes ósseos e até produtos de uso diário. Entre os materiais mais usados estão as nanopartículas de hidroxiapatita, cristais diminutos que se assemelham ao mineral presente em nossos ossos e dentes. Embora pareçam seguros em teoria, cientistas estão cada vez mais preocupados com o que a exposição prolongada pode causar em órgãos sensíveis, como os testículos. Este estudo investiga se pigmentos vermelhos vivos produzidos por um fungo alimentar tradicional, Monascus purpureus, podem proteger o sistema reprodutor masculino dos danos causados por essas nanopartículas.

Quando partículas ósseas úteis se tornam prejudiciais

As nanopartículas de hidroxiapatita são atraentes para engenheiros porque são biocompatíveis e fáceis de moldar. Mas seu tamanho muito pequeno permite que viagem pelo corpo, onde podem desencadear produção excessiva de subprodutos reativos do oxigênio dentro das células. Em ratos machos, a exposição oral prolongada a essas partículas perturbou severamente os testículos. Os animais apresentaram pior qualidade seminal, com menos espermatozoides móveis, mais espermatozoides mortos ou com morfologia alterada, e dano estrutural claro no tecido que normalmente os produz. Os níveis hormonais também foram desequilibrados, com redução da testosterona e sinais cerebrais–hipofisários que controlam os testículos se tornando desregulados. Juntas, essas alterações indicam um impacto direto sobre a fertilidade.

A promessa de um fungo vermelho milenar

Monascus purpureus é um fungo usado há muito tempo na culinária do Leste e Sudeste Asiático para fermentar alimentos e conferir-lhes uma tonalidade vermelha marcante. Seus pigmentos incluem compostos naturais capazes de neutralizar moléculas reativas de oxigênio e modular a inflamação. Os pesquisadores alimentaram ratos machos com diferentes doses desses pigmentos vermelhos, isoladamente ou em conjunto com nanopartículas de hidroxiapatita, por 50 dias. Sozinhos, os pigmentos não afetaram a fertilidade, a estrutura testicular ou os hormônios. Mas quando administrados junto às nanopartículas, atenuaram grande parte dos danos, e a proteção ficou mais evidente conforme a dose do pigmento aumentou. Na dose mais alta, a motilidade, a viabilidade e a morfologia dos espermatozoides recuperaram-se em grande parte, e a testosterona e outros hormônios reprodutivos aproximaram-se dos níveis normais.

Como os pigmentos vermelhos acalmam o caos celular

No interior dos testículos, as células equilibram constantemente processos danosos e protetores. A exposição às nanopartículas deslocou esse equilíbrio numa direção perigosa: marcadores de estresse oxidativo aumentaram acentuadamente, chaves inflamatórias tornaram-se altamente ativas e sinais de morte celular programada cresceram. A maquinaria que as células usam para reciclar componentes desgastados — um processo de limpeza conhecido como autofagia — também ficou superestimulada, o que pode transformar uma limpeza útil em autodestruição. Os pigmentos vermelhos reverteram muitas dessas alterações. Reduziram o acúmulo de produtos da peroxidação lipídica que indicam dano às membranas, restabeleceram níveis saudáveis da molécula antioxidante glutationa e diminuíram marcadores de inflamação e morte celular. A atividade de vários genes que controlam a reciclagem celular também aproximou-se do padrão observado em animais saudáveis, sugerindo que os pigmentos ajudam a restaurar um processo de limpeza mais equilibrado em vez de simplesmente desligá‑lo.

Um olhar sobre apertos de mão moleculares

Para investigar como os pigmentos podem influenciar mais diretamente a reciclagem celular, a equipe utilizou modelagem computacional para ver como duas moléculas pigmentares principais, monascorubramina e rubropunctamina, poderiam se encaixar em uma proteína-chave da autofagia chamada LC3B. As simulações sugeriram que ambos os compostos se alojam de forma estável na região ativa de LC3B, formando interações mais fortes do que as de uma molécula de referência. Embora isso não prove causalidade, indica que os pigmentos podem interagir fisicamente com a maquinaria de reciclagem celular, ajustando sua atividade em vez de agir apenas como antioxidantes genéricos.

O que isso significa para proteger a fertilidade

Em conjunto, o trabalho mostra que as nanopartículas de hidroxiapatita, apesar de sua utilidade na medicina, podem perturbar seriamente a reprodução masculina em ratos quando a exposição é prolongada. Os pigmentos vermelhos de Monascus purpureus atuaram como um escudo multifacetado, reduzindo o estresse oxidativo, amenizando a inflamação, freando a morte celular e a reciclagem excessivas e, em última instância, preservando a saúde dos espermatozoides e a estrutura testicular. Embora mais pesquisas sejam necessárias antes de traduzir essas descobertas para humanos, o estudo sugere que compostos alimentares naturais podem ajudar a compensar alguns dos riscos reprodutivos ocultos que podem acompanhar o uso crescente de nanomateriais na vida moderna.

Citação: Sadek, D.I., Yousef, M.I., El-Tabakh, M.A.M. et al. Experimental and molecular docking evidence for the protective role of Monascus purpureus red pigments against hydroxyapatite nanoparticle-induced testicular injury in male rats. Sci Rep 16, 10992 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44061-y

Palavras-chave: toxicidade de nanopartículas, fertilidade masculina, produtos naturais antioxidantes, saúde testicular, pigmentos de Monascus