Algumas lesmas marinhas (Sacoglossa) alimentam-se de algas e sequestram cloroplastos, que podem ser mantidos fotossinteticamente ativos dentro células tubulares do seu divertículo digestivo (cleptoplastos) por vários períodos de tempo. Tem sido especulado que a fotossíntese no cleptoplasto constitui a fonte nutricional em períodos de inanição. No entanto, esta associação única dentro dos metazoários está longe de ser compreendida. Investigação recente aponta para a falta de evidência para a putativa transferência de fotossintetizados entre o cleptoplasto e o hospedeiro animal. Foi ainda demonstrado que a fotossíntese não é necessariamente essencial para a sobrevivência dos animais na ausência de comida. Uma hipótese alternativa sugere que os cleptoplastos atuam apenas como reservas de carbono. Fotossíntese em cleptoplastos pode ser sustentada por vários meses após separação deste organelo e o núcleo da alga, apesar de muitos componentes funcionais serem de rápida degradação. Postula-se que genes nucleares de algas terão sido transferidos para o animal, mas outros trabalhos contradizem esta informação. Hipóteses alternativas defendem a robustez do cloroplasto como principal explicação. Possivelmente, a retenção de cleptoplastos funcionais resulta de uma combinação de vários mecanismos físicos e moleculares ainda por descrever. Em simbioses marinhas, o uso eficiente da luz é fundamental para manter os organismos saudáveis. Em lesmas do mar Sacoglossa, os mecanismos de fotoproteção poderão contribuir largamente para a manutenção da atividade fotossintética dos seus cleptoplastos.
O nosso objetivo é compreender o papel dos cleptoplastos no metabolismo animal e determinar quais os mecanismos responsáveis pela sobrevivência dos cleptoplastos dentro de células animais. Iremos abordar as seguintes questões: 1) Qual o destino do carbono fixado via fotossíntese dentro das células animais? Espécies que mantêm cleptoplastos ativos por períodos mais longos apresentam maior grau de aquisição de carbono fotossintético? 2) Podem os mecanismos de fotoprotecção atenuar o stress oxidativo no cleptoplasto, contribuindo assim para uma maior longevidade?