O aumento do interesse por plantas do gênero Cannabis tem crescido muito, especialmente devido à produção de canabinóides, que têm sido amplamente estudados devido seu potencial terapêutico no tratamento de síndromes como Lennox-Gastaut e Dravet, doenças neurológicas como Parkinson e até de alguns tipos de câncer. Dessa forma, o interesse nos mecanismos e nas possíveis influências do ambiente na síntese desses canabinoides também cresceu exponencialmente.
A síntese de fitocanabinoides como o tetrahidrocanabinol (THC) e canabidiol (CBD), que possuem potenciais terapêuticos, é advinda do metabolismo secundário. Portanto, influências do meio podem afetar a expressão genética e, dessa forma, influenciar de maneira expressiva a produção e armazenamento desses canabinóides. Existem diferentes formas de estresse ambiental, como déficit hídrico, luminoso, temperaturas altas ou baixas demais, déficit nutricional, presença de metais pesados, assim como stresses bióticos, ou seja, presença de insetos e microrganismos fitopatogênicos. Todos esses tipos de estresse afetam de alguma forma a produção de fitocanabinoides, especialmente THC e CBD. Adicionalmente, esses estresses desencadeiam uma série de respostas fisiológicas na planta, que podem ser categorizados em 3 diferentes classes: Resistência Sistêmica Adquirida (RSA) , em resposta ao ataque de patógenos, Resposta Sistêmica ao Trauma (RST), em resposta à herbivoria ou estresse mecânico, e Aclimatação Sistêmica Adquirida (ASA), em decorrência de estresses abióticos.
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Plantas do gênero Cannabis são originárias de regiões com uma alta incidência solar. Dessa forma, a oferta de luz e calor são fatores preponderantes na morfologia e fisiologia dessas plantas. Altos índices de radiação UV levam a respostas pleiotrópicas na fisiologia das plantas em geral, levando assim a alterações no desenvolvimento e morfologia. A radiação UV em grandes doses, assim como a maioria das coisas, pode ser prejudicial e até letal para as plantas de maneira geral e portanto existem mecanismos de defesa fisiológicos que são ativados em resposta à exposição do organismo a esse tipo de radiação. Um exemplo desse mecanismo é a produção de metabólitos secundários como antocianinas e flavonoides, que se acumulam nas células vegetais e amenizam a penetração e efeitos da radiação UV-B. Esse mecanismo de defesa, no caso da Cannabis, funciona de maneira similar, com o aumento da exposição à radiação ocorre também aumento da concentração total de THC na planta. No entanto, o aumento das concentrações de THC, a princípio, pode não ser uma resposta direta a um estresse luminoso, mas sim uma consequência do estágio reprodutivo da planta, no qual ocorre o desenvolvimento de tecidos de alta concentração de THC, as flores. Ademais, devido às propriedades de absorção de UV observadas na molécula de THC, é possível que esse canabinoide esteja ligado a um mecanismo de defesa contra radiação UV.
A literatura mostra que os efeitos de temperaturas extremas nas plantas, tanto baixas quanto altas, levam à redução do ritmo de crescimento e senescência. No entanto, quando se trata de Cannabis a resposta a estresses de temperatura pode ser algo mais complexo, já que existem estudos que observaram o aumento da produção de alguns canabinóides em temperaturas altas, assim como estudos que observaram a queda na produção de canabinóides quando houve exposição a altas temperaturas. Além disso, em alguns outros estudos diferentes variedades de Cannabis responderam de maneira individual a estresses de ordem térmica, levando a crer que a resposta a estímulos de temperatura esteja de alguma forma ligado à carga genética da variedade.
Em geral, os efeitos do estresse hídrico nas plantas também não diferem muito do estresse por temperatura. As plantas respondem diminuindo drasticamente seu ritmo de crescimento, porém nesse caso pode ocorrer aumento da produção de metabólitos secundários. Quando se trata de Cannabis, existem estudos que indicam uma relação entre o aumento da produção de canabinóides e o estresse hídrico. Um estudo de ordem ecológica observou que plantas de Cannabis crescendo em regiões mais áridas apresentaram maior densidade de tricomas, já outro estudo observou que existe uma relação entre baixa umidade e um aumento na concentração de THC. Além disso, essa relação entre climas áridos e maiores concentrações de THC também foi observada em plantas que naturalmente não apresentam grandes quantidades de THC, uma vez que quando as mesmas foram cultivadas em ambientes mais áridos houve aumento significativo na produção desse canabinoide. No entanto, as evidências deste estudo são de certa forma inconclusivas, o que reforça a necessidade de se desenvolver mais pesquisas acerca do tema.
Dessa forma, podemos concluir que o desenvolvimento de técnicas de manejo com o objetivo de induzir uma maior produção de canabinóides em Cannabis não é algo que está longe da realidade atual. Apesar de lacunas no conhecimento, é possível vislumbrar linhas de pesquisa que visem utilizar os diferentes mecanismos fisiológicos de defesa presentes nas plantas para induzir o aumento da produção de canabinoides de interesse terapêutico. Porém, isso só é possível através de mais pesquisa e desenvolvimento na área, já que os mecanismos que lidam com estresse, no caso da Cannabis, são muitas vezes complexos, especialmente aqueles relacionados ao estresse hídrico e luminoso.
Quer saber mais sobre o cultivo de Cannabis no Brasil? Acesse nosso relatório sobre o Potencial Brasileiro para cultivo de Cannabis.
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