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Quimioterapia e câncer: uma complexa relação.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 13 Feb 2012 01:58:00 +0000

A quimioterapia é o tratamento mais usado contra o câncer, porém as diferentes respostas dos indivíduos tratados faz com que, em muitos casos, ela seja ineficaz.

Para entendermos melhor é importante saber: O que é o câncer?

Células tumorais finalizando a divisão.

Há mais de 100 tipos diferentes de câncer, ou seja, são vários tipos de doenças que têm como característica comum a presença de células que se dividem de forma incontrolável, invadindo outros tecidos e podendo se espalhar por diferentes órgãos do corpo através do sangue ou da linfa.

Todo crescimento anormal de células é denominado tumor, mas somente são chamados de câncer os tumores malignos, cujas células têm a capacidade de se dividirem de forma mais rápida e invadir os tecidos ou órgãos circundantes.

Quanto maior a velocidade de divisão celular e maior a capacidade de produzir metástases, mais agressivo é o câncer.

Os medicamentos quimioterápicos são toxinas que atacam especialmente células com alta atividade de divisão. Por este motivo os tecidos saudáveis, que possuem altas taxas de divisão, como a raiz dos cabelos, são igualmente “vitimados” pelos medicamentos usados na quimioterapia. Por isso uma das características de quem faz quimioterapia é a perda dos cabelos.

Carolina Dieckmann raspou a cabeça para interpretar personagem em quimioterapia na novela Laços de Família de 2000.

De onde vêm os quimioterápicos?

Em sua maioria, os medicamentos usados em quimioterapia são de origem natural, produzidos por diferentes organismos para sua própria defesa. Entre tais medicamentos destacam-se as antraciclinas (produzidas por bactérias), alcaloides da vinca (produzidos por plantas do gênero Catharanthus) epipodofilotoxinas (produzidas pela planta Podophyllum peltatum) e os antibióticos antitumorais (de origens diversas).

Vinca: Catharanthus roseus

Estes medicamentos têm por característica serem moléculas orgânicas pequenas com capacidade de entrar nas células e impedir a divisão celular agindo sobre estruturas responsáveis por alguma das etapas da divisão celular.

Porém, todos os organismos foram desenvolvendo ao longo do tempo, mecanismos para impedir que moléculas estranhas entrem em suas células. Esta capacidade de defesa das células, que nos permite sobreviver, é justamente a principal dificuldade enfrentada no tratamento com quimioterápicos.

Exemplos de mecanismos de resistência a drogas:

1- Alterações na membrana celular, que impedem ou dificultam a entrada de quimioterápicos, reduzindo a concentração da droga no interior da célula.

2- Alterações no metabolismo da droga são alterações em enzimas celulares que tanto podem impedir a transformação de uma pré-droga na sua forma efetiva, como inativar a molécula da droga.

3- Aumento do reparo dos danos produzidos pelos medicamentos quimioterápicos, restaurando o DNA e retomando as divisões celulares.

Desde a década de 1960-1970 descobriu-se que alguns indivíduos apresentam resistência a vários tipos de quimioterápicos, ou seja possuíam o fenótipo batizado de MDR ( sigla do inglês multidrug resistence).

Glicoproteína P: as setas indicam
o sentido do transporte através da membrana.

A alteração mais frequente encontrada nas células com fenótipo MDR é o aumento de uma proteína de transporte na membrana celular: a glicoproteína P, que tem a capacidade de retirar diferentes tipos de drogas do interior da célula (veja figura ao lado). Além da glicoproteína P outras proteínas com ação semelhante vem sendo descobertas.

Alguns órgãos são especializados em produzir a glicoproteína P ou outras proteínas relacionadas ao fenótipo resistente (MDR), por isso seus tumores são clinicamente resistentes a drogas, respondendo muito mal a quimioterapia. Exemplos destes órgãos são rins, fígado, pâncreas, adrenal e cólon.

Para contornar esta resistência celular às drogas estão sendo buscadas substâncias capazes de reverter o fenótipo MDR. Estes quimiossensibilizadores se caracterizam por apresentar maior afinidade pela glicoproteína P, por isso eles são retirados do interior das células enquanto os quimioterápicos permanecem.

Dessa forma, há diferentes coquetéis que podem ser usados quando um câncer é tratado, eles vão sendo empregados de acordo com as respostas apresentadas pelos pacientes, pois a utilização de maior quantidade de quimioterápicos misturados a quimiossensibilizadores trás maiores efeitos colaterais.

Assim sendo, a detecção de câncer ainda nos estágios iniciais é a melhor forma de vencer esta doença de múltiplas faces.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências:

Marion Schiengold. Quimioterapia uma faca de dois gumes. In: SACCHET, A.M.O.F. (Org.) Genética, para que te quero? Porto Alegre : Ed. Univesidade/ UFRGS, 1999.

Bruno Monteiro, Cátia Travanca e João Alves. Antineoplásicos - Alcalóides daVinca. Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, 2005/2006.

TUMOR CELLS. Cancer Tumor CellsResearch Results, 2010/2011.

Efeitos das inversões do cromossomo 9 em seres humanos.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Tue, 31 Jan 2012 23:48:00 +0000

Estrutura básica de um cromossomo submetacêntrico, cujos braços p são menores do que os braços q.

A inversão pericêntrica do cromossomo 9 é uma das variações cromossômicas estruturais equilibradas mais comuns na espécie humana. Ela tem sido detectada tanto em indivíduos normais como em pacientes com vários fenótipos anormais e doenças. Porém, ressalta-se o fato de pessoas não portadoras da inversão gerarem descendentes portadores, indicando que esta alteração surgiu na hora de formação dos gametas.

Mapa gênico do cromossomo 9 humano. O retângulo indica o local com maior número de inversões descritas (OMIM).

Uma inversão é um rearranjo do cromossomo em que um segmento de um cromossomo é revertido de ponta a ponta. Uma inversão ocorre quando um único cromossomo sofre quebra e rearranjo dentro de si. Muitas vezes, uma inversão não implica na perda de informação genética, mas simplesmente reorganiza a sequência do gene linear.

As inversões cromossômicas são de dois tipos: paracêntrica e pericêntricas.

As inversões paracêntrica não incluem o centrômero e duas quebras ocorrem em um mesmo braço do cromossomo (p ou q).

Já as inversões pericêntricas incluem o centrômero e há um ponto de ruptura em cada um dos braços (veja figura abaixo).

Formação de inversão envolvendo o centrômero: 2 quebras, o segmento intermediário gira 180º e se reinsere invertido.

Quando o rearranjo é equilibrado, as inversões, geralmente, não causam quaisquer anormalidades em portadores, pois neste caso não há nenhuma informação extra ou falta de material genético. Porém, mesmo quando os portadores não apresentam anomalias estruturais, há alguma evidência que leva a um risco aumentado de aborto espontâneo por cerca de 30% dos casais afetados.

Isto porque em indivíduos que são heterozigotos para uma inversão, há um aumento da produção de cromossomos anormais com duplicações e deleções, que se formam durante a produção de gametas, quando ocorre permuta dentro da alça da inversão. Isto leva à fertilidade reduzida devido à produção de gametas desbalanceados ou ao aparecimento de alterações genéticas nos descendentes.

Inversões pericêntricas do cromossomo 9, inv(9)(p11q12) e inv(9)(p11q13), são um dos mais comuns rearranjos estruturais balanceados, com incidência de 1-3% na população geral, sendo considerada uma variante do cariótipo normal sem nenhum efeito fenotípico.

Em parte, esta ausência de efeitos se deve ao fato da região envolvida na inversão ser heterocromática, ouseja, geneticamente inativa e quase não apresentar genes (seta azul na figura ao lado).

O cromossomo humano 9 é considerado de tamanho médio, apesar disso ele não possui muitos genes, havendo cromossomos bem menores como o 19, que possuem um maior número de genes já descritos e mapeados (veja tabela abaixo).

Por tal motivo, suas inversões são mais bem toleradas permitindo uma maior quantidade de portadores viáveis.

Como consequência, o cromossomo 9 humano exibe um alto grau de variabilidade estrutural, incluindo variação no tamanho do bloco de heterocromatina, que também pode contribuir para sua diversidade de efeitos.

O cromossomo 9 tem apenas 495 genes mapeados enquanto o cromossomo 19, bem menor, tem quase o dobro: 831.

Cariótipo humano normal, onde o cromossomo 9 é classificado como de tamanho médio.

Assim, vários tipos de inversões pericêntricas têm sido relatadas, incluindo: inv (9) (p11q13), inv (9) (p11q12), inv (9) (p11q21), inv (9) (p12q13), inv (9) (p13q13) e inv (9) (p13q21); os pontos de interrupção variável são preferencialmente localizado no 9p12 ou 9q13-21.

Ou seja, as quebras não ocorrem em todos os indivíduos nos mesmos pontos, assim uma inversão 9p11q12 ou 9p11q13 pode ou não incluir genes, afetando sua regulação em alguns casos. Como na inversão 9p11q13 a região invertida é maior, há mais ricos de efeitos nos portadores.

Dessa forma, estudos detalhados dos pontos de quebra cromossômicos são importantes para compreender o significado clínico da inversão pericêntrica no cromossomo 9.

Cromossomo 9 normal (esq) e invertidos (dir). Na imagem superior cromossomos corados com Bandas G (3 primeiros) e banda C (o quarto). Abaixo a representação esquemática.

Neste sentido, estudos demonstram uma significativa associação desta inversão com subfertilidade, esterilidade, abortos recorrentes, transtornos psiquiátricos e anomalias congênitas. Além disso, indivíduos portadores desta inversão apresentam um risco aumentado entre 1 a 10% de produzir uma progênie desbalanceada.

Por exemplo, num trabalho de Bispo-Brito e colaboradores, foram reportados dois casos de inversão pericêntrica do cromossomo 9, em condição heterozigótica, associadas a alterações clínicas. As duas pacientes foram encaminhadas ao serviço de Genética com suspeita clínica da Síndrome de Turner, apresentando alterações fenotípicas como uma baixa estatura e atraso puberal.

Através da análise citogenética, Bispo-Brito e colaboradores encontraram o cariótipo 46,XX,inv(9)(p11q13) em ambos os casos. A correlação da inversão do cromossomo 9 com diversos aspectos clínicos sugere que diferentes pontos de quebra podem contribuir para o desenvolvimento de um fenótipo anormal.

Desse modo, embora alguns autores insistam que esta inversão é uma variante normal do cromossomo 9, por tratar-se, em muitos casos, de um rearranjo balanceado sem perda ou ganho de material genético ao nível microscópico, a incidência desta inversão em várias condições clínicas demonstra sua efeito no desenvolvimento de alguns distúrbios, incluindo uma maior predisposição a não-disjunção cromossômica nos portadores, que poderão gerar descendentes com trissomia do 9.

Os pesquisadores coreanos Seon-Yong Jeong, Bo-Young Kim e Jae Eun Yu estudaram o cariótipo de 431 bebês com anomalias congênitas. Destes casos, investigaram mais aprofundadamente a inversão pericêntrica do cromossomo 9, inv (9) (p11q13), porque ela foi o tipo mais comum de anormalidade estrutural (8 casos do total de 431).

Além dos cariótipos dos bebês, foram estudados os cariótipos dos progenitores de todos os pacientes com inv (9) (p11q13).

Surpreendentemente, todos apresentaram cariótipos normais, indicando que todos os casos de inv (9) (p11q13) foram “mutações cromossômicas de novo”, ou seja, ocorreram apenas em células germinativas dos pais. No mesmo sentido, outro estudo realizado na Índia no Instituto de hemopatologia do Hospital Campus em Mumbai relatou uma alta frequência da inv (9) detectada em crianças com características dismórficas e atraso do desenvolvimento e cerca de 70% eram de origem “de novo”.

No estudo coreano, os pacientes com inv (9) (p11q13) tinham várias características dismórficas e/ou anomalias congênitas, incluindo: polidactilia, pé torto, microtia, surdez, face assimétrica, divertículo gigante de Meckel, má rotação do intestino delgado, estenose pulmonar, regurgitação da válvula tricúspide, cardiomiopatia, e restrição de crescimento intra-uterino, entre outras.

No estudo indiano, a correlação da inv (9) com características clínicas revelou que a maioria das crianças apresentava dismorfia facial, fenótipo anormal e crescimento retardado. Isto sugere que a variabilidade das inversões desequilibradas, que possuem diferentes pontos de quebra, afeta de formas diversas o fenótipo anormal.

Outros relatos também têm mostrado que inversão pericêntrica do cromossomo 9 foi detectada em pacientes com diversas anomalias congênitas, como a face dismórfica, catarata congênita, cegueira, surdez, fenda palatina, anomalias cardíacas congênitas, hidronefrose, amenorréia, baixa estatura. Mas, em geral, não houve sobreposição destes efeitos clínicos nos mesmos pacientes, indicando que a inv (9) não é muito patogênica.

Por Gladis Franck da Cunha

Notas:

Representação esquemática de divertículo intestinal.

Divertículo gigante de Meckel é uma normalidade congênita comum formada por uma pequena bolsa, chamada de divertículo, que está localizada para fora da parede do intestino delgado. O divertículo pode conter tecido estomacal (gástrico) ou pancreático. Cerca de 3% da população tem um divertículo de Meckel, porém somente uma parte destes se torna sintomático. Os sintomas englobam a diverticulite ou um sangramento no intestino. Estes sintomas normalmente surgem nos primeiros anos de vida (Wikipédia).

Microtia

Microtia é uma deformidade congênita, onde o pavilhão auricular (orelha externa) é subdesenvolvido. Ela pode ser unilateral ou bilateral.
Sua ocorrência é de uma para oito ou dez mil nascimentos. Na microtia unilateral, a orelha direita é mais comumente afetada. Pode ocorrer devido ao uso de isotretinoína durante a gravidez. (Wikipédia).

Referências:

1- A. De La Chapelle; J. Schr6der; K. Stenstrand; J. Fellman; R. Herva; M. Saarni; I. Anttolainen; I. Tallila; L. Tervilx; L. Husa; G. Tallqvist; E. B. Robson; P. J. L. Cook; R. Sanger. Pericentric Inversions of Human Chromosomes 9 and 10. American Journal Human Genetic 26:746-766, 1974.

2- Babu V Rao, Lily Kerketta, Seema Korgaonkar, Kanjaksha Ghosh. Pericentric inversion of chromosome 9[inv(9)(p12q13)]: Its associationwith genetic diseases. Indian Journal of Human Genetics, vol. 12, p 129-132, 2006.

3- Bispo-Brito, AS ; Galdino, MB ; Santos, LO ; Lourenço, SFG; Burégio-Frota, P ; Leal, GF ; Resende, AD ; Araújo, J ; Bezerra, IH ; Soares-Ventura, EM ; Muniz, MTC ; Santos, N. Inversão do Cromossomo 9 associadaao atraso puberal e estigmas de Síndrome de Turner. Resumos do 55º Congresso Brasileiro de Genética , 30 de agosto a 02 de setembro de 2009.

4- Hossein Mozdarani, Anahita Mohseni Meybodi, Hamideh Karimi. Impact of pericentric inversion of Chromosome 9 [inv(9) (p11q12)] on infertility. Indian Journal of Human Genetics, 2007.

5- Johns Hopkins University. OMIM: Online MendelianInheritance in Man.

6- Seon-Yong Jeong, Bo-Young Kim, and Jae Eun Yu. De Novo Pericentric Inversion of Chromosome9 in Congenital Anomaly. PubMed. Yonsei University College of Medicine, 2010.

A vida possível num ambiente humanamente impossível

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Fri, 20 Jan 2012 14:33:00 +0000

Visão geral do arquipélago por blog de Tiago Maia.

Continuando...

Assim como ocorreu com Darwin é fascinante conhecer a rica fauna que habita o arquipélago de São Pedro e São Paulo, pois lá não há uma única árvore e nenhuma gota de água potável natural.

Como é possível então fazer pesquisas neste local? Logicamente, a estação de pesquisa possui toda a infraestrutura para acomodar seres humanos.

Como é a estação de pesquisa do arquipélago de São Pedro e são Paulo? É uma edificação de madeira de 45 metros quadrados, onde equipes de quatro cientistas e pesquisadores revezam-se a cada 15 dias, com o apoio da Marinha do Brasil. As instalações compõem-se de uma cozinha, uma sala de refeições, centro de comunicações, quarto para quatro pessoas, quarto de banho e varanda.

O telhado conta com painéis fotovoltaicos para geração de energia elétrica, que alimenta o dessalinizador e demais equipamentos elétricos. À pequena distância, ergue-se um abrigo para os geradores e baterias, um equipamento de dessalinização da água do mar e outro abrigo para cilindros de oxigênio e de gás. Uma passarela liga a base ao ponto de embarque, servido por um turco. Entre os equipamentos científicos da base destaca-se um marégrafo (Wikipedia).

Os painéis solares devem ser limpos, no máximo, de 2 em 2 dias, pois as aves os sujam constantemente. Nesta foto vê-se a estação recebendo manutenção da Marinha Brasileira.

A estação é construída sobre sapatas especiais que resistem aos tremores de terra, já que o arquipélago está em local sujeito a terremotos.

Apesar de tudo, este é um local que fascina qualquer naturalista. Tanto que mesmo sem os confortos de uma estação de pesquisas, Darwin, procurou passar nesta terra "firme" o maior tempo possível se maravilhando e descrevendo a vida neste ambiente inóspito.

Viuvinha com filhote por Pbase

Suas águas são habitadas por tubarões baleias e martelos, moradores permanentes da região e das lagostas, que se contam aos milhares. Grandes pelágicos, como os tubarões, também freqüentam o local, onde costumam se concentrar para armazenar energia e continuar suas longas migrações (Wikipedia).

(Darwin): "Nos rochedos de São Paulo somente encontramos duas qualidades de aves – uma espécie de pelicano e de gaivota, ambos tão mansos e estúpidos, talvez em virtude de não se acharem acostumados a ver visitantes, que poderia ter abatido quantos quisesse com meu martelo geológico. "

A espécie de pelicano trata-se do atobá-marron (Sula leucogaster), que ocupa metade do terreno da ilha principal, a Belmonte, onde a estação científica brasileira e o farol estão localizados. Já a espécie de gaivota é a viuvinha (Anous stolidus).

Apesar da observação de Darwin, cabe o registro de que estas duas espécies de aves não são nada amigáveis. As viuvinhas realizam ataques aéreos quando sentem seu território invadido, enquanto os atobás atacam as pernas daqueles que atravessam seu "corredor polonês de atobás" (abaixo).

Blog de Tiago Maia

Segundo André Seale, a população de atobás em 2004 era de 340 indivíduos, sendo considerados os "verdadeiros donos" da ilha. Alimentam-se dos caranguejos e peixes da região, e a coletânea de seus excrementos gera o guano, sedimento orgânico que cobre a ilha e dá seu aspecto esbranquiçado.

Os atobás-marrons brigam bastante, principalmente quando a proteção do filhote é ameaçada - são capazes de bicar incessantemente, o que torna a vassoura para espantá-los uma ferramenta fundamental aos humanos que se aventuram por lá.

Atobá marron por Deep Sea Images:

(Darwin): "A fêmea do pelicano deitava os ovos sobre a rocha nua, mas a gaivota construía um ninho muito simples com algas."

Estudos clássicos sobre comportamento animal, mostraram que as aves que não constroem ninhos elaborados e vivem em bandos, como as gaivotas, sabem reconhecer exatamente o seu próprio ovo memorizando seu padrão de manchas. Abaixo um ovo de viuvinha com padrão de manchas.

Ovo de viuvinha (Chest of Books)

(Darwin): "Ao lado de muitos destes ninhos podia ver-se um pequeno peixe-voador, ali deixado suponho eu pelo macho, a fim de servir às necessidades da companheira. Era muito divertido observar como um caranguejo (Graspus) morador das fendas dos rochedos, subtraía o peixe do lado do ninho, quando espantávamos as aves. Sir W. Symonds, uma das poucas pessoas que desembarcaram aqui , disse-me ter visto esses caranguejos chegarem mesmo a arrastar do ninho os filhotes e devorá-los".

Graspus Pedal Faster

(Darwin): "Nem uma simples planta, um líquen sequer, cresce nesta ilhota, o que não impede, todavia, que seja habitada por muitos insetos e aranhas. A lista que segue, creio, completará a fauna terrestre: uma mosca (Olfersia), vivendo à custa do pelicano, e um carrapato que deve ter vindo aqui como parasito das aves; uma pequena mariposa parda, pertencendo a um gênero que se alimenta de penas; uma barata (Quedius) e um piolho debaixo do esterco; finalmente numerosas aranhas que segundo penso, fazem presa sobre estes pequenos sequazes das aves marinhas."

Uma barata de gênero Quedius por Galerie Insecte

A descrição de Darwin exemplifica as complexas relações observadas entre os seres vivos, onde a existência de um possibilita a dos demais. As aves marinhas conseguem compor a fauna do arquipélago porque são capazes de beber a água do mar, que possui uma concentração de 3,5% de sal. Se nós tentássemos matar a sede com ela de nada adiantaria, pois nossos rins não estão preparados para absorver tanto sal e o máximo que eles conseguem eliminar é 2,2%. assim, se um náufrago beber dessa água, o resultado será desidratação e morte.

Como fazem as aves marinhas? Elas possuem uma glândula de sal, capaz de eliminar uma solução salina duas vezes mais concentrada que a água do mar. Por isso, elas podem comer alimentos super-salgados ou beber a água do mar sem susto. O excesso de sal é expulso através de canais que ligam a glândula às narinas.

Neste ponto, Darwin compara o ambiente árido desse pequeno arquipélago com as férteis ilhas de coral, considerando que as formas de vida presentes nesses rochedos inóspitos questionavam o conceito de "supremacia do ser humano" em relação às demais espécies.

(Darwin):"Dar a descrição, já tão repetida, da majestosa palmeira e das outras plantas tropicais, em seguida a descrição das aves, e, por fim, a do homem que toma posse das ilhas de coral, logo que estas se formam no Pacífico, não será este talvez o modo correto de proceder, pois receio que a poesia desta história poderá perder seu encanto pelo fato de saber que os primeiros habitantes de uma terra oceânica, recém formada, foram aranhas, insetos e parasitos coprófagos."

Esta parte do diário é finalizada pelos comentários sobre a grande riqueza do arquipélago, que é a sua fauna de peixes. Riqueza essa que se tornou importantíssima para a ciência, pois, atualmente, são os barcos de pesca que transportam as equipes de pesquisadores ao local Andre Seale.

(Darwin): "O menor rochedo nos mares tropicais, que der base para o crescimento de inúmeras variedades de algas e animais compostos, servirá igualmente de esteio ao desenvolvimento de grande número de peixes. Constante era a luta entre os tubarões e os marinheiros nos botes, para decidir sobre a posse dos peixes apanhados no anzol. Ouvi dizer que em um rochedo perto das Bermudas, muitas milhas no alto mar, e a uma profundidade considerável, deveu sua descoberta à circunstância de ter sido notada a presença de peixes nas suas imediações."

Por: Gladis Franck da Cunha.

Referência e Notas:
1 - Texto usado para as citações: Darwin, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

2- O que significa Pelágico? Do latim pelagos significa o "mar aberto". Assim, diz-se dos organismos aquáticos que nadam livremente na coluna de água. Fazem parte deste grupo as baleias e muitas espécies de peixes que vivem geralmente em cardumes, como as sardinhas, as anchovas, os atuns e muitos tubarões.

3- MANNING, Aubrey. Introdução ao comportamento animal. 1ed. Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, 1977.

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As mais remotas terras brasileiras aos olhos de Darwin

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Tue, 10 Jan 2012 12:26:00 +0000

Estação de pesquisa na ilha Belmonte por Última Fronteira.

Atualmente, a tecnologia possibilita uma estadia "agradável" neste inóspito arquipélago aos pesquisadores com projetos aprovados, que sejam ótimos nadadores e tenham sido aprovados num exigente curso preparatório oferecido pela marinha brasileira .

Em 11 de junho de 1996 a Comissão Interministerial para os Recursos do Mar (CIRM) aprovou o Programa Arquipélago de São Pedro e São Paulo (Proarquipélago), com o objetivo de conduzir programas de pesquisas cientifícas nas seguintes áreas: geologia e geofísica, biologia, recursos pesqueiros, oceanografia, meteorologia e sismografia. Desse modo, o ASPSP pôde ser incluído como uma região privilegiada para o desenvolvimento de pesquisas em diversos ramos da ciência.
A presença constante de pesquisadorese garante a soberania nacional nestas distantes terras. Esta soberania é fundamental para que o Brasil mantenha uma maior plataforma marítima, ampliando sua área de pesca.

Plataforma continental brasileira.

Em 1832, Darwin, ao contrário do restante tripulação do Beagle, passava o maior tempo possível na seca ilha de Belmonte examinando e descrevendo estes fascinantes rochedos, aos quais ele referiu em seu Diário apenas como: Rochedos de São Paulo...

(Darwin): "Rochedos de São Paulo – Ao atravessarmos o Atlântico, na manhã de 16 de fevereiro aproamos para o vento, parando a pequena distância dos rochedos de São Paulo. Este agrupamento de rochedos se acha situado entre a latitude 0º 58’ norte e longitude 29º 15’ oeste. A distância que os separa do continente americano é de quinhentas e quarenta milhas, e da ilha Fernando de Noronha, trezentas e cinquenta milhas. O ponto mais elevado alcança somente a cerca de quinze metros sobre o nível do mar, e todo o perímetro não chega a mil e duzentos metros. Esta pequena ponta se ergue abruptamente das profundezas do oceano."

Este pequeno arquipélago de rochedos com menos de 20 metros de altura, constitui o topo de uma montanha submarina colossal, que aflora de uma profundidade de 4 mil metros. Quando o governo brasileiro construiu a primeira estação científica no local, os rochedos passaram à condição de arquipélago e o Brasil ganhou 200 milhas ao seu redor. As reservas dos poços de petróleo Carioca, Tupi e Júpiter estão nos limites destas 200 milhas (Jornal da Ciência).

Mapa do arquipélago

(Darwin): "Sua constituição mineralógica não é simples, o rochedo apresentando uma constituição quartzoza em alguns lugares e feldspática em outros, inclusive um delgado veio de serpentina. É notável o fato de que todas as inúmeras ilhotas encontradas longe do continente nos oceanos Pacífico, Índico e Atlântico, excetuando-se as Sechelles e esta pequena ponta de rochedo, são, creio, formadas ou de coral ou de matéria eruptiva. A natureza vulcânica destas ilhas oceânicas é, evidentemente, uma extensão da lei e efeito das mesmas causas, quer mecânicas ou químicas, segundo a qual a grande maioria dos vulcões em atividade estaria situada próximo ao litoral ou em ilhas no meio do oceano."

Segundo o Jornal da Ciência (13 de Outubro de 2008), o Arquipélago de São Pedro e São Paulo não é formado por rochas vulcânicas, mas sim plutônicas ou intrusivas. Os geólogos não sabem exatamente sua origem e quando ele se formou, mas estimam em mais de 35 milhões de anos, segundo o geólogo Thomas Ferreira da Costa Campos, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Um dos motivos do interesse de geólogos pelo arquipélago é que ele fornece raras informações sobre a quebra e a deriva dos continentes e a abertura do Oceano Atlântico.

Arquipélago com Farol e Estação Científica Brasileira sendo construída (Wagner Gumz)

(Darwin): "Vistos a distância, os Rochedos de São Paulo são de um branco brilhante. Isto é devido, em parte, ao excremento de uma infinita multidão de gaivotas e, em parte, a uma camada dura e polida de certa substância com lustre de pérolas, que adere intimamente a superfície dos rochedos. Esta substância apresenta sob a lente de consistência de numerosas camadas excessivamente delgadas sobrepostas numa espessura total de cerca de dois milímetros e meio. Muita matéria animal se acha ali contida e, sua origem sem dúvida se depreende da ação da chuva ou da pulverização das ondas sobre o esterco das aves."

Colônia de viuvinhas nas rochas esbranquiçadas (Webshots Travel)

Apesar de não ter praia, vegetação ou água doce, o arquipélago é rico em fauna: funciona como refúgio e área de reprodução de aves e dezenas de espécies marinhas.

Viunvinha no "ninho" (Geocities)

(Darwin): "Sob pequenas massas de guano, encontrei em Ascensión e nos Abrolhos certos corpos com ramificações estalactíticas, a toda aparência formados da mesma maneira que a tênue película sobre estes rochedos. Tal era a semelhança entre o aspecto geral destes corpos ramificados e o de certas nulíparas (uma família de plantas marinhas calcáreas) que quando há pouco examinava apressadamente minha coleção, não percebi a diferença. As extremidades globulares das ramificações são de uma contestura assemelhando-se a da pérola, como o esmalte dentário e de tal grau de dureza que podem riscar o vidro."

Atobas do arquipélago de São Pedro e São Paulo (Wagner Gumz)

(Darwin): "Poderei mencionar aqui que, numa parte da costa de Ascención , onde se encontram vastas acumulações de areia conchifera, a água do mar deposita sobre os rochedos cobertos pela preamar uma incrustação, fazendo lembrar certas plantas criptogâmicas (Marchantiae), que se vêem ocasionalmente sobre as paredes úmidas. A superfície da fronde possui um lustre magnífico; as partes formadas a luz são de cor preta ao passo que as que se fizeram à sombra são apenas cinzentas. Mostrei espécimes desta incrustação a vários geólogos e todos foram de opinião que eram de natureza vulcânica ou ígnea! A dureza e a translucidez – o polimento igual ao das mais belas conchas de Oliva - o mau cheiro que exala e a perda de cor ao maçarico, tudo revela uma íntima relação com as espécies de conchas vivas. Nas conchas, como se sabe, as partes habitualmente cobertas pelo manto do animal são mais pálidas que as porções completamente expostas à luz, tal qual sucede no caso desta incrustação. Quando nos lembramos de que o cálcio, quer na forma de fosfato, quer na de carbonato, entra na composição das partes duras de todos os animais vivos, como os ossos e as conchas, é fato fisiológico interessante acharem-se substâncias mais duras que o esmalte dentário e superfícies coloridas e lustrosas como a das conchas frescas, que por processos inorgânicos, foram reconstituídas de matéria orgânica morta – e, ainda mais, numa imitação irônica de formas vegetais rudimentares."
(continua...)

Por Gladis Franck da Cunha

Referências:
[1] – Texto usado para as citações: Darwin, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.
[2] - CONTE, José Roberto. Arquipélago de São Pedro e São Paulo: um santuário ecológico perdido no meio do oceano. Cia do Mergulho, 2008.
[3] - SILVA, Jorge Tadeu. Saiba mais: Arquipélago de São Pedro e São Paulo. Notícias sobre aviação, 2009.

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Cuidado: a bactéria da acne pode causar muitos problemas além da estética!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Tue, 03 Jan 2012 00:34:00 +0000

Por Chacha.com

Segundo Peter Lambert, professor de microbiologia na Universidade de Aston, em Birmingham, Inglaterra, a bactéria Propionibacterium acnes que vive sobre a pele e contribui para a acne, pode causar infecções após cirurgia, incluindo infecções no cérebro e, ainda, pode estimular algumas células a se tornarem cancerígenas.

No entanto, estudos que relacionam esta bactéria ao câncer são ainda emergentes e mais pesquisas são necessários para confirmar esta suspeita.

Cameron Diaz com acne

As bactérias Propionibacterium acnes vivem nos folículos pilosos, quando esses poros ficam bloqueados, elas podem se multiplicar e produzir a inflamação característica da acne.

Porém, além disso, elas também podem causar inflamação no interior dos nossos tecidos.

Recentemente, pesquisadores perceberam que existem diferentes síndromes clínicas associadas com infecções por esta bactéria.

Por exemplo, Christopher Vinnard, pesquisador de doenças infecciosas da Universidade de Medicina da Pensilvânia relatou o caso de aparecimento de abscesso cerebral em paciente que havia realizado uma neurocirurgia 10 anos antes.

As biópsias mostraram que a bactéria da acne estava crescendo nestes tecidos. Embora seja difícil dizer se ela própria causou o abscesso, o fato é que a condição do paciente melhorou quando ele tomou antibióticos contra a Propionibacterium acnes.

Propionibacterium acnes

Uma série de estudos também mostrou que a Propionibacterium acnes cresce sobre próteses implantadas, incluindo as de quadril, joelho e cotovelo. Nestes casos, supõe-se que ela tenha invadido o interior do corpo utilizando o próprio corte cirúrgico (mais uma razão para evitarmos cirurgias desnecessárias!).

Como se isto não bastasse, vários estudos recentes sugerem que a bactéria da acne pode aumentar o risco de câncer de próstata, pois ela foi encontrada crescendo no interior das células da próstata, levando à inflamação o que, por sua vez, pode estimular estas células a se tornarem cancerosas.

Outro estudo mostrou que as bactérias cresceram em 58 de 71 amostras de tecido de câncer de próstata, mas em nenhuma das 20 amostras de tecido saudável. Segundo os pesquisadores, a exposição ao P.acnes por longos períodos alterou a forma como as células se dividiam.

No entanto, muito mais pesquisas e dados são necessários para confirmar a ligação direta deste organismo com o câncer.

Segundo Christopher Vinnard, a boa notícia é que se for confirmado que a P.acnes contribui para infecções ou até mesmo câncer, o tratamento com antibióticos específicos pode ajudar a reduzir a gravidade desses problemas.

Nota: Para pessoas que já tiveram câncer do tipo basocelular, dermatologistas indicam o uso de “adapaleno” que é um medicamento destinado ao tratamento cutâneo da acne, pois empiricamente observa-se que ele protege contra o aparecimento deste tipo de câncer.

Por Gladis Franck da Cunha

Fontes:

1- Rachael Rettner. Acne Bacteria May Infect the Brain and Body [LiveScience], 14 de Janeiro de 2011.

2- Curar Próstata – Donizete. BACTÉRIA DA ACNE PODE CAUSARINFECÇÃO EM CÉLULAS E LEVAR AO CÂNCER.

Octopus despertam a admiração de Darwin!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 26 Dec 2011 21:40:00 +0000

Escultura de Masataka Koike (Artistas Recicladores)

Numa época em que poucos naturalistas tinham oportunidade ou coragem para viajar pelos sete mares numa embarcação “simples” como o Beagle, Darwin elaborou um dos primeiros registros, muito rico em detalhes, sobre a estrutura e comportamento desses incríveis animais. Atualmente com os recursos do Youtube, podemos ilustrar seus relatos e ter uma ideia do quanto ele se maravilhou.

(Darwin): “Em várias ocasiões, observei com interesse os hábitos de um Octopus ou polvo. Embora comuns nas poças deixadas pelas vazantes, estes animais não se deixavam apanhar com facilidade. Com o auxílio de seus longos tentáculos e de suas ventosas , conseguiam esgueirar-se pelas fendas mais estreitas, de onde, uma vez ali firmados, para retirá-los era necessária uma força imensa. Às vezes, porém, céleres como uma flecha, lançavam-se para outra extremidade da possa, soltando, ao mesmo tempo, uma tinta castanho-escuro que turvava toda a água.”

Os Polvos adoram tocas e conseguem escapar por pequenos orifícios, pois não possuem esqueleto, por isso foram classificados no Filo dos Moluscos na classe dos cefalópodes.

Segundo um colega especializado em zoologia, atualmente se cogita a criação de um filo próprio para os Cefalópodes, pois apresentam muitas características distintas em relação aos demais moluscos, todavia ainda não encontrei material a respeito disponível ao público leigo.

Sua flexibilidade pela ausência de esqueleto e concha é destacada no vídeo abaixo, que mostra um polvo dentro de um pequeno frasco de vidro com o sifão bem visível e outro se escondendo numa toca a partir de uma estreita abertura.

(Darwin): ”Estes animais conseguem ainda passar despercebidos, pela extraordinária propriedade de mudar de cor, como sucede com os camaleões. Assim é que variam a cor de acordo com a natureza do ambiente em que se acham, assumindo uma tonalidade pardo-purúrea quando em água funda e passando a verde-amarelado quando em terra ou água rasa. Examinando-se mais atentamente, via-se que a cor era um cinzento salpicado de minúsculos pontos amarelos brilhantes que apareciam e desapareciam alternadamente sobre o fundo cinzento cuja intensidade era igualmente instável. Essas mudanças de cor operavam de tal forma que sobre o corpo do animal continuamente passavam nuvens que iam do vermelho-jacintino ao castanho-escuro.”

Imagem depPolvo mimetizando fundo por Oceanus Atlanticus

Os polvos podem ser considerados os reis do disfarce. O vídeo abaixo nos permite “compartilhar” com Darwin a fascinante visão da sua incrível capacidade de mudar de cor à medida que se locomovem.

Como destaca Cássio Leite Vieira em artigo da Revista Ciência Hoje de maio de 2005, em locais em que há abundância de coqueiros ocorre uma espécie de polvo que imita os cocos, enquanto outras espécies “se disfarçam” de tufo de algas. Tais espécies tem a estrutura do corpo alterada e sua locomoção é modificada.

Estes seriam bons exemplos que Darwin poderia ter usado para defender sua hipótese de seleção natural favorável a variantes surgidas nas populações, pois, embora não se locomovam com agilidade, em função das alterações físicas, em tais lugares estas formas conseguiram sobreviver camuflando-se para evitar a predação. Provavelmente ele teria feito isso se tivesse conhecido estes estranhos polvos. No artigo citado acima há maiores detalhes sobre estas duas espécies e no vídeo a seguir veja o polvo que imita a forma dos frutos do coqueiro.

Como fazem os polvos para mudar de cor?

(Darwin): “Qualquer parte do corpo a que se aplicasse um pequeno choque galvânico tornava-se quase negra, o mesmo acontecendo, porém em menor grau, com qualquer parte da pele que se riscasse com um estilete. Estas nuvens coloridas, segundo se acredita, são produzidas pela expansão e contração alternadas, de minúsculas vesículas contendo fluidos diversamente corados. Este polvo deu mostra de suas propriedades de camaleão, tanto quando se movia na água como quando estacionava no fundo.”

Quando Darwin realizou sua viagem ainda não havia sido postulada a Teoria Celular, por isso ele utilizou o termo vesículas. Atualmente é sabido que a mudança de cor, em função do ambiente, só é possível porque os animais capazes disso abrigam, sob a epiderme, células especializadas contendo pigmentos de cores diferentes. Se o ambiente é verde, dilatam-se as células contendo pigmento esverdeado, enquanto as outras se contraem. Os polvos estão entre os animais mais estudados neste quesito. É preciso ressaltar que, embora sem ter utilizado o conceito de célula e não dispondo de modernos microscópios, a descrição de Darwin foi muito aproximada da atual.

A surpreendente inteligência dos polvos

(Darwin): “Muito me divertiram os vários esforços que um deles empregou para fugir as minhas vistas, quando percebeu que eu o estava espiando. Depois de permanecer imóvel durante certo tempo, andou cautelosamente um passo ou dois como um gato atrás de um rato, ora mudando de cor, até que tendo alcançado uma parte mais funda, zarpou veloz, deixando atrás de si um rasto de tinta preta que escondia a entrada do buraco em que se metera.”

A expressão “passo a passo” usada por Darwin é um eufemismo, mas destaca a esperteza desses animais. Em experimentos de laboratório, os polvos aprendem a se deslocar por labirintos e até mesmo retirar a tampa de potes de vidro para pegar alimentos, tudo isso graças à sua inteligência e aos tentáculos que têm grande mobilidade. O vídeo abaixo mostra várias destas ações.

(Darwin): “Quando andava à procura de animais marinhos, com minha cabeça a meio metro acima das pedras da praia, fui mais de uma vez saudado por jato de água seguido de um ruído surdo de esfregamento que se fazia ouvir. A princípio não sabia a que atribuí-lo; mais tarde, porém, verifiquei que eram os polvos e, deste modo, não obstante estarem escondidos em buracos, consegui inúmeras vezes descobri-los. Que eles gozam da propriedade de produzir jatos de água é fora de dúvida, e pareceu-me que dirigindo o tubo ou sifão pela parte inferior do corpo, poderiam fazer ótima pontaria. Por causa da dificuldade que têm em sustentar a cabeça, não podem locomover-se desembaraçadamente, quando colocados no chão. Observei que um polvo que eu guardava em minha cabina era, no escuro, ligeiramente fosforescente.”

O sifão tem como principal função produzir uma corrente de água sobre as brânquias para melhorar as trocas gasosas, mas também auxilia a fuga dos polvos impulsionando a natação. A fosforescência pode se produzida pela ação de bactérias simbiontes ou por células especializadas do próprio molusco, isso varia nas diferentes espécies.

Porém, em relação ao comportamento fugidio observado por Darwin, cumpre destacar que nem todo polvo é fujão, pois alguns enfrentam até mesmo tubarões - o “Terror” dos mares. Veja o vídeo abaixo e revise seus conceitos.

Para concluir, o próximo vídeo mostra incíveis imagens de polvos “nascendo” e aprendendo a abrir um pote, as quais certamente encantariam ainda mais nosso jovem naturalista.

Por: Gladis Franck da Cunha.

Referência e Notas:
[1] – Texto usado para as citações: Darwin, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

[2] – A Teoria Celular : Em 1838 o botânico alemão Mathias Schleiden fez a seguinte generalização: "As plantas inferiores são constituídas por uma única célula, enquanto as superiores são constituídas por várias células." Em 1839 o fisiologista Theodor Schwann, baseado no estudo de vários zoólogos, estendeu a mesma generalização para os animais, concluindo que eles eram formados por células. A partir destas generalizações estabeleceu-se a TEORIA CELULAR. (fonte: AMABIS, J.M. ; MARTHO, G.R. Curso Básico de Biologia, vol.1, São Paulo : Ed. Moderna, 1985)
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Percepção Humana: há um efeito de precedência global em audição e visão.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 18 Dec 2011 21:36:00 +0000

Outono de Giuseppe Arcimboldo

A compreensão das relações de percepção entre o todo e suas partes sempre foi um desafio. Um exemplo marcante da complexidade das relações todo-parte (ou global-local) é a pintura "Outono", de Giuseppe Arcimboldo de 1573 (imagem acima). Esta tela representa o retrato de um homem composto de legumes e frutas característicos do outono. O retrato é reconhecível à primeira vista, mas à medida que é observado o observador se tornar ciente de que ele não é composto por um rosto humano.

Em neurociências, um grande esforço de pesquisa tem sido realizado para investigar as relações entre as características globais e locais, buscando compreender como estas duas percepções visuais distintas interagem. Sugere-se que essa distinção pode definir uma função geral da percepção que contribui para a distinção do processamento global e local em todas as modalidades perceptivas (visão, audição, tato e paladar).

No entanto, o esforço de investigação do processamento global-local tem sido dirigido principalmente para a modalidade visual, faltando evidências de que essa dicotomia também se aplique a outras modalidades.

Nesse sentido, Lucie Bouvet, Stéphane Rousset, Sylviane Valdois e Sophie Donnadieu realizaram uma pesquisa para descobrir se a distinção global-local se aplicava tanto ao campo visual quanto auditivo e se há um mecanismo comum de percepção entre diferentes modalidades.

Quando percebemos cenas naturais, informações locais e globais são semanticamente dependentes, a percepção da floresta pode ajudar a perceber as árvores e vice-versa. Para passar por essa questão metodológica, Navon (1977) usou formas hierárquicas na modalidade visual para avaliar independentemente o processamento global e local e investigar como esses dois níveis de processamento interagem.

Os níveis globais e locais de processamento foram dissociados, organizando os elementos locais para a construção de uma forma global. Desse modo, os elementos locais e a forma global poderiam ser congruentes ou não (por exemplo, um "S" grande composto de pequenos "Ss" ou pequenos "Hs").

Navon relatou que os participantes eram mais rápidos para identificar as formas globais do que os elementos específicos e ficavam perturbados pela identidade da forma global quando os elementos locais eram não-congruentes, ou seja, ficavam perturbados com um S grande formado por pequenos “Hs”, por exemplo.

Estes resultados ilustram o Efeito de Precedência Global (GPE – global precedence effect). Os estudos sobre esse efeito já levaram a duas conclusões: 1) a informação global está disponível mais cedo do que as informações dos detalhes (local) e 2) o processamento global é automático: não podendo ser evitado apesar de instruções explícitas para focar a atenção no nível local.

Embora seja um efeito robusto, o GPE pode ser modulado ou revertido por condições experimentais ou conforme as características do estímulo. Por exemplo, muitas características como ângulo visual da forma global e dispersão de elementos locais, duração da exposição, a incerteza espacial e a natureza dos estímulos são conhecidas por afetar o GPE tanto que um efeito contrário, uma precedência local, pode ser às vezes obtida (observe abaixo a figura da Primavera que Giuseppe Arcimboldo pintou a partir dos mesmos critérios da tela outono e veja como esta informação modifica sua percepção!).

Primavera de Giuseppe Arcimboldo

No processamento paralelo de informação global/local, quando a informação é processada simultaneamente nos dois níveis, o global pode começar antes que o processamento local seja totalmente concluído. Esta é a explicação que tem sido proposta para o efeito de prevalência do processamento global - GPE.

De acordo com esta concepção haveria uma sobreposição temporal entre os dois níveis de análise, mas com maior velocidade para identificação do quadro geral. Este modelo de iteração é apoiado por dados de neuroimagem e EEG.

As baixas frequências fornecem informação espacial global e são processados pelo caminho dorsal visual enquanto o caminho ventral visual processa as altas frequências da informação espacial-local. Pelo fato da via visual dorsal ser mais rápida do que a ventral, a informação "global" (resultado de baixas e médias frequências espaciais) está disponível mais cedo do que a informação "local" (resultado das frequências altas).

Além desta explicação relativa às frequências dos sinais para o Efeito da Prevalência Global (GPE), vale ressaltar que há também uma especialização hemisférica para o processamento global e local. Na verdade, pacientes com lesão cerebral no hemisfério esquerdo exibem um déficit de percepção dos elementos locais, enquanto os pacientes com lesões no hemisfério esquerdo apresentam déficits na percepção global.

Estudos de neuroimagem com participantes saudáveis demonstraram que o hemisfério direito é mais ativado durante o processamento global e o hemisfério esquerdo durante o processamento local.

Mais recentemente, foi demonstrado que as frequências visuais espaciais são diferencialmente processadas por cada hemisfério. Frequências espaciais baixas (informação global) dependem, principalmente, do hemisfério direito enquanto as frequências espaciais altas (informações locais), baseiam-se principalmente no hemisfério esquerdo.

Assim, os elementos visuais locais e globais parecem ser processadas pelos hemisférios esquerdo e direito, respectivamente, devido às suas especializações para as frequências espaciais.

A partir destes dados Bouvet e equipe, considerando que a audição parece ser uma contrapartida direta para a visão, levantaram a seguinte questão: a diferenciação global-local segue o mesmo processamento nesta outra modalidade perceptiva?

Para responder a este questonamento, os pesquisadores avaliaram a cognição auditiva global-local, perguntando aos participantes se duas melodias desconhecidas eram idênticas ou não.

Para tanto eles criaram estímulos sonoros caracterizados por diferenças, tanto em nível global quanto local. O nível local era definido pelos intervalos do compasso, ou seja a distância entre duas notas, enquanto o nível global correspondia à melodia, definida pelo tom das notas, independentemente, do valor da afinação.

Os critérios que definem os intervalos entre as notas como processamento local e a melodia como processamento global são fundamentados em três aspectos;

1- Primeiro, os intervalos são pequenas unidades incorporadas hierarquicamente em uma unidade maior, a melodia (ou compasso).

2- Em segundo lugar, demonstrou-se que os não-músicos eram mais propensos a usar o tom das notas para discriminar melodias, o que implica que, para não-músicos, o contorno melódico é uma sugestão mais saliente do que o processamento de intervalos.

3- Em terceiro lugar, estas duas características musicais envolvem especialização hemisférica. Estudos de pacientes com danos cerebrais revelaram que os pacientes que sofrem de uma lesão temporal do hemisfério esquerdo podem perceber o contorno, mas não a alteração do intervalo enquanto pacientes com lesão cerebral equivalente do hemisfério direito são prejudicados no processamento de ambos: melodia e intervalo. Esta observação fornece evidências de que o contorno e as características de intervalo são organizadas hierarquicamente: as informações de intervalo não podem ser processadas se a informação de melodia não é processada conjuntamente.

Um estudo anterior de Liegeois Chauvel (1998) também revelou que o giro temporal superior, mais particularmente sua parte posterior, é necessário para o processamento da melodia. Em conjunto, estes resultados fornecem evidências convergentes de que a detecção de alterações melódicas envolve o processamento global (hemisfério direito), enquanto a detecção de alterações de intervalo depende de processamento local (hemisfério esquerdo).

Além disso, a especialização hemisférica em audição parece ser análoga à da visão, a estrutura global sendo processada preferencialmente pelo hemisfério direito, enquanto os elementos locais pelo esquerdo.

Até o estudo de Bouvet e colaboradores, nenhuma pesquisa havia comparado o processamento global e local para estímulos visuais e auditivos com os mesmos participantes.

Para reforçar a teoria do processo de percepção unificado, era crucial demonstrar que os mesmos mecanismos estavam envolvidos nos processamento da informação global e local nas duas modalidades (visão e audição). Ou seja, era necessário demontrar que os participantes que apresentam um GPE para visão também apresentam GPE audtivo. Nesse estudo, portanto, foram propostas duas tarefas que demandavam o mesmo paradigma de identificação.

A tarefa visua usou o clássico estímulo visual de Navon (1977), enquanto a tarefa auditiva usou o estímulo rápido-lento descrito por Justus and List (2005), com a proposta de identificação de Sanders and Poeppel (2007). A escolha destes estímulos foi motivada pela evidência de que o tempo é uma melhor contrapartida para a percepção espacial do que a frequência.

A hipótese levanta foi: se o mesmo padrão GPE é subjacente à visão e audição, estes estímulos devem apresentar respostas semelhantes. Participaram da pesquisa 20 jovens destros não músicos (sete homens) da comunidade urbana de Grenoble, com idade média de 26 anos e com visão e audição normais.

O Estímulo visual constou de 4 figuras com dimensões equivalentes, duas congruentes (quadrado/quadrado e círculo/círculo) duas incongruentes (quadrado/círculo e círculo/quadrado). Já o estímulo auditivo envolveu 4 sequências melódicas com nove grupos de tons criadas usando um software com timbre de piano (veja figura abaixo).

(A- congruente B- incronguente)

Através desta pesquisa verificou-se que, em ambas as modalidades, há uma vantagem da percepção global sobre a local, havendo uma interferência do processamento global no local.

Outro resultado convincente foi uma correlação significativa nos dois tipos de percepção, pois os mesmos participantes exibiram estilo de processamento semelhante para as duas modalidades.

Estes resultados apoiam firmemente a ideia de que há um estilo cognitivo para processar a informação e um princípio comum para o processamento das percepções, onde o aspecto global antecede e influencia a percepção dos detalhes.

Em resumo: Evidências indicam processamento semelhante com efeito de prevalência global para as duas modalidades cognitivas de percepção visual e auditiva.

Traduzido e editado por Gladis Franck da Cunha

Fonte:

BOUVET, L. ; ROUSSET, S. ; VALDOIS, S. ; DONNADIEU, S. Global precedence effect in audition and vision: Evidence for similar cognitive styles across modalities. Acta Psychologica. Vol. 138, Outubro 2011, P,. 329-335, disponível em: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001691811001545

Ainda em Cabo Verde, Darwin descreve as aplísias ou lesmas-do-mar.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sat, 10 Dec 2011 14:50:00 +0000

Aplysia fasciata, vulgo vinagreira por People.edu

Belas e aparentemente frágeis as lesmas do mar encantam qualquer naturalista. Porém algumas delas têm mecanismos de defesa bastante aprimorados e podem queimar como águas vivas. A observação e descrição das aplísias foi um dos deleites de Darwin enquanto esteve em Cabo Verde.

(Darwin): “[...] Durante a nossa permanência, observei os hábitos de alguns animais marinhos. É muito comum ver-se uma grande aplísia medindo cerca de doze centímetros de comprimento e tendo uma cor suja amarelada com veias de púrpura. De cada lado da superfície inferior, ou pé, existe uma larga membrana que parece algumas vezes agir como ventilador para dirigir uma corrente de água sobre as brânquias dorsais ou pulmões.”

Imagem de aplisia com brânquias dorsais bem visíveis (por SHKROBIUS)

As aplísias ou lemas do mar são espécies de nudibrânquios, que constituem uma subordem de moluscos gastrópodes marinhos. Sua variedade é enorme com cerca de 3000 espécies diferentes já descritas e seu tamanho pode variar desde pouco mais de um centímetro até cerca de 40 cm .

Uma das características mais marcantes do grupo é a presença de brânquias externas, daí a origem do nome nudibrânquios que significa brânquias nuas.

Outra característica destes animais é a riqueza da sua coloração, que lhes permite uma camuflagem eficaz nos diferentes ambientes em que vivem2.

Darwin descreve a alimentação e defesa das aplisias.

(Darwin): “Alimenta-se de algas delicadas que crescem entre as pedras de água rasa e lamacenta. Encontrei no estômago vários pequeninos fragmentos de pedra, como na moela dos pássaros. Quando incomodado este animal segrega um fluido purpurino muito fino que tinge a água numa extensão de trinta centímetros ao seu redor.”

Aplísia comendo algas (por Nautilus Dive Center).

Imagens de uma aplisia “vinagreira” se alimentando e lançando sua “tinta protetora” podem ser vistas neste vídeo.

(Darwin): “Além deste meio de defesa, possui ainda uma secreção acre sobre toda a superfície do corpo, que causa uma sensação picante aguda semelhante à da fisália.”

Darwin comparou as aplisias com as fisálias ou águas-vivas (Physalia physalis), que fazem parte do filo dos Cnidários. Sabe-se que algumas espécies de nudibranquios que comem anêmonas conseguem transferir os arpões urticantes integralmente para o seu próprio corpo, adquirindo uma proteção extra. O nome cnidário deriva do grego e significa "urtiga que queima". Os cnidários, além da água-viva, incluem corais, anêmonas do mar e a caravela-portuguesa3.

O vídeo abaixo mostra a "Vinagreira Negra" de Cabo Verde nadando2.

Por: Gladis Franck da Cunha.

Referência e leituras complementares:

1- Texto usado nas citações: Darwin, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

2- Um artigo muito divertido sobre aplisias de Cabo Verde foi publicado no blog do Jorge Sousa Brito. Através dele descubra por que o termo aplisia é usado para designar parte da anatomia feminina.

3- Informações sobre cnidários e queimaduras causadas por águas-vivas podem ser lidas no blog do Guia Rio Claro 12 anos.

Partes anteriores: *1* *2* *3* *4*

O resgate da phisys (natureza).

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 05 Dec 2011 01:34:00 +0000

Espiral do tempo Geológico

As causas naturais e os atos por natureza podem voltar à moda, iniciando mais um ciclo na história, vista sob uma forma circular, espiral, ou melhor, helicoidal, sob a perspectiva histórica nas dimensões tempo, espaço e ação humana.

Cada vez mais confrontado com o resultado das suas ações arbitrárias, o homem se vê enredado numa situação nova em que o seu antigo pressuposto de supremacia natural foi superado.

É necessária a volta do conceito de natureza interdependente e não hierárquica. A antiga filosofia adquire assim um brilho novo, contrastante com a aporética filosofia contemporânea praticada em todo o século XX.

Neste cenário, é oportuno estudar os clássicos da filosofia grega e confrontar os pressupostos da ética das virtudes com as nossa dicotômica visão de mundo onde saber e agir são categorias autônomas.

O estudo dos clássicos não é importante apenas por sua dimensão histórica, mas pelas emergentes implicações nos problemas que ainda não foram resolvidos suficientemente pelos autores modernos.

Sob esta ótica, Aristóteles ressurge quase como um mestre do nosso tempo, dizendo coisas atuais.

Apesar de Jaime Paviani afirmar que “A história da ciência mostra que muitas questões da filosofia grega foram superadas”, alguns problemas ressurgem com assombrosa atualidade.

A aristotélica hipótese da geração espontânea, de maneira estrita, é a atual explicação para o surgimento da vida no planeta, apesar de refutada em sentido amplo, é uma crença defendida pela ciência, quando postula que no caldo de aminoácidos presentes nos oceanos primitivos, as primeiras moléculas da vida, as proteínas, se autogeraram.

Ouro problema é a antiga especulação do apeiron, que seria o elemento primordial que a tudo constitui e foi chamado, posteriormente, de éter ou quinto elemento. Embora apeiron tenha sido foi refutado na modernidade, atualmente, experimentos de laboratório não conseguem manter a refutação com tanta veemência, uma vez que a ciência ainda não conseguiu produzir o vácuo perfeito. Algo ou alguma coisa que pode ser definida como uma quase imperceptível flutuação eletromagnética continua na cuba sendo detectada pelos instrumentos, como se fosse um fantasma a assombrar os pensamentos positivistas.

Algumas especulações filosóficas que podem auxiliar a compreensão do mundo antecedem Aristóteles com o pensamento platônico de busca pela sabedoria.

Platão e Aristóteles

Ler Platão é semelhante ao ofício do garimpeiro. O pensamento platônico se encontra esparso ao longo dos diálogos não de forma linear, mas em espiral, onde os temas são retomados como se Platão quisesse provocar reminiscências a cada vez que lança uma nova luz sobre um assunto.

A garimpagem se faz necessária em face da falta de sistematização, porque, propositalmente, Platão não expõe o resultado final do seu pensamento, ao contrário, submerge o leitor num labirinto dialético na esperança de que ele mesmo emirja com um arcabouço próprio.

Mais do que nunca a volta aos clássicos se impõe. Uma nova significação pode estar oculta naqueles “pensamentos superados”. Um ar de atualidade sopra da herança grega.

A filosofia moderna não mais dá conta de problemas nascidos do aprofundamento entre ética e política, objeto e método, coletivo e individual, racionalidade e inconsciente, leis sociais e leis naturais, existência e finalidade. A falta de tangibilidade entre essas instâncias fomenta comportamentos aberrantes nos extremos individual e coletivo.

A separação irreversível entre ser humano e natureza impede que a humanidade veja o planeta na antiga concepção de Gaia, ou seja, seres vivos vivendo em simbiose com outro ser maior.

O abandono da busca do bem e o desvanecimento das virtudes embasando as ações trouxeram aos tempos modernos não a felicidade da libertação, mas a apatia causada por um relativismo radical, onde os valores foram pulverizados. Neste contexto a dialética platônica pode lançar uma luz no acirramento das nossas dicotomias.

Por Isaias Malta

Referência:

PAVIANI, J. Filosofia e Método em Platão. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2001.

A bruma seca de Cabo Verde é repleta de vida!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 28 Nov 2011 00:04:00 +0000

Bruma seca em Cabo Verde (Ecaboverde.com)

Darwin, em seu diário de bordo do Beagle, fez a seguinte descrição sobre a atmosfera de Cabo Verde:

“(...) A atmosfera é geralmente fosca, devido a queda de um pó fino impalpável, que causou pequeno estrago aos instrumentos astronômicos. Na manhã antes de lançarmos âncora em Porto Praia, eu havia recolhido pequena porção deste pó fino e pardacento, que parecia ter penetrado com o vento na gaze do anemoscópio de bordo".

O Anemoscópio, citado por Darwin também é conhecido como "biruta", que se trata de um aparelho para indicar a direção e o sentido dos ventos.

(Darwin): "Mr Lyell tinha-me também fornecido quatro amostras de um pó recolhido de um vaso a poucas centenas de milhas ao norte destas ilhas.”

Este pó fino descrito por Darwin é conhecido como “Bruma Seca de Cabo Verde”, pois é visível como se fosse um manto de nevoeiro (às vezes impedindo mesmo as viagens aéreas) e tem grande importância ecológica. A bruma seca de Cabo Verde é trazida pelo vento chamado de "Lestada", que na verdade trata-se do Harmatão: um vento quente e seco, proveniente do Saara, que sopra da direção Nordeste a Leste, de Dezembro a Fevereiro em toda a África Ocidental. Wikipédia.

(Darwin): “O Professor Ehrenberg achou que este pó consiste em grande parte de infusórios munidos de proteção silícica e do tecido silícico de plantas. Em cinco envelopes diferentes que lhe mandei, constatou ele nada menos de sessenta e sete formas orgânicas diferentes! Os infusórios, exceções feitas de duas espécies marinhas, são todos habitantes de água doce.”

Infusórios é uma antiga denominação dada aos ciliados e rotíferos, observáveis ao microscópio. Os ciliados (filo Ciliophora) são um dos mais importantes grupos de protozoários, com cerca de doze mil espécies conhecidas. Os ciliados estão presentes em praticamente todos os ecossistemas aquáticos e no solo.

Desenhos de ciliados de Ernst Haeckel, 1904.

Os Rotíferos são animais aquáticos e microscópicos, cujo nome deriva da palavra latina usada para designar “roda”, com referência à coroa de cílios que rodeiam a boca destes animais. Conhecem-se cerca de 1700 espécies de rotíferos de vida livre, que vivem, na maior parte, em água doce, incluindo pequenas poças de chuva, no solo úmido e também em musgos e líquens, ou mesmo sobre fungos, crustáceos ou larvas aquáticas de insetos.

Rotíferos em Microscopia Eletrônica de Varredura – Rainha Vermelha

(Darwin): “Encontrei não menos de quinze relatórios diferentes sobre a questão do pó caído nos navios, quando a grande distância ao largo do Atlântico. Considerado-se a direção do vento, sempre que se observa o fenômeno e notando-se que o pó tem sempre caído nos meses que coincidem com o harmatão, que como se sabe, eleva grandes nuvens de pó para a alta atmosfera, pode-se ter certeza que todo este pó procede da África. Não obstante, muito curioso é o fato de que o Professor Ehrenberg, conhecedor de tantas espécies de infusórios peculiares à África, não tivesse encontrado nenhuma destas nas porções de pó que lhe remeti. Do outro lado, ele aí reconheceu duas espécies que até agora sabia pertencer exclusivamente à América do Sul.”

Segundo cientistas, o deserto do Saara despeja anualmente no Atlântico 300 milhões de toneladas de poeira, das quais 15 milhões são levadas pelo vento até à América Central, chegando até a Amazônia, podendo ser um fator de fertilização da floresta. Este pó tem uma grande influência no clima, em todo o Atlântico. Especula-se, também, que o pó, ao cair na água oceânica, influencie a criação de plâncton e produza gases que podem levar à formação de nuvens. Sapo

(Darwin): “O pó desce em tal quantidade que chega a sujar tudo a bordo e magoar os olhos das pessoas; já se tem mesmo verificado o caso de navios a várias centenas e até a mais de mil milhas da costa africana e em pontos a mil e seiscentas milhas numa direção norte sul. Surpreendeu-me encontrar, no pó colhido num vaso a trezentas milhas da terra, partículas de pedra medindo mais de vinte e cinco microns, de mistura com substâncias mais finas. Depois disto, ninguém precisa admirar-se do poder de difusão dos espórios de plantas criptogâmicas que são muitíssimo mais leves e menores.”

Convém lembrar que no tempo de Darwin os seres vivos não estavam classificados em 5 reinos distintos como ocorre atualmente. Assim, a maioria dos micro-organismos, incluindo bactérias, algas e fungos era estudada pelos botânicos. Hoje em dia, a definição de plantas criptogâmicas é usada tanto para musgos (briófitas) como para as samambaias (pteridófitas), que não possuem estruturas reprodutivas visíveis como flores ou pinhas, mas, provavelmente, Darwin estivesse incluindo os esporos de fungos também, cuja difusão se dá, principalmente, através do vento.

Diário da Viagem no Beagle - Parte 4.
Por: Gladis Franck da Cunha.

Referência:
DARWIN, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

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Coagulação sanguínea e hemostasia – aspectos gerais.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 21 Nov 2011 02:36:00 +0000

Waylon Lowe

A coagulação sanguínea envolve uma sequência complexa de reações fisiológicas denominadas hemostasia1, que resultam na formação de um coágulo de fibrina.

Desordens na hemostasia podem levar a um aumento no risco de hemorragia, trombose ou embolismo. Ou seja, a hemostasia permite a manutenção do sangue fluido dentro dos vasos e evita sua perda excessiva pela hemorragia.

A coagulação sanguínea é semelhante nas várias espécies de mamíferos, envolvendo um mecanismo que combina plaquetas e fatores de coagulação (proteínas, enzimas e cálcio).

Coágulo

Os três principais mecanismos na hemostasia são:

• Vasos sanguíneos sofrem vasoconstrição

Mecanismo da vaso constrição reflexa

• Plaquetas se agregam na lesão formando um tampão plaquetário, estimuladas pela exposição de fibras colágenas na região lesada.

Principais eventos da coagulação

• Fatores de coagulação – desencadeiam um mecanismo complexo que envolve fatores plasmáticos e tem como resultado a formação de uma rede de fibrina onde aderem células formando o tampão hemostático (coágulo).

Rede de fibrina, hemácias e plaquetas

O vídeo abaixo resume a ação destes mecanismos:

Quando esses mecanismos estão alterados seja por modificações adquiridas ou hereditárias podem levar a doenças hemorrágicas (o vídeo abaixo relaciona a coagulação sanguínea e a hemofilia).

Para a formação da rede de fibrina é necessário que diferentes proteínas atuem sequencialmente (cascata de coagulação), assim, a falta de uma dessas proteínas (ou fatores de coagulação) pode ocasionar uma demora na formação de rede de fibrina, levando à perda excessiva de sangue.

Eventos da Coagulação

Essa cadeia é composta por 10 diferentes fatores - fator I (fibrinogênio), II (protrombina), V, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XII. alterações no fatores I, II, V, VII, X, XI, XII, XIII são raras afetando um em cada dez milhões de indivíduos.

A deficiência no fator VIII é a mais frequente levando a doenças como a Hemofilia A ou a Doença de von Willebrand. Já a deficiência no fator IX causa a hemofilia B.

Hemofilia A (hemofilia clássica - falta do fator VIII): é um tipo de herança recessiva ligada ao sexo atingindo um para cada dez mil homens (1:10.000)

Hemofilia B (falta do fator IX): também é uma herança recessiva ligada ao sexo com frequência de um para sessenta mil homens (1: 60.000).

Doença de von Willebrand: é uma herança do tipo autossômica dominante atingindo um em oito mil indivíduos (1:8.000). A doença de von Willebrand é uma doença hemorrágica que atinge igualmente ambos os sexos porém mulheres tem mais probabilidade de ter a doença diagnosticada pelas manifestações durante a menstruação.

O fator de Von Willebrand atua de duas formas:

Dr. von Willebrand

1ª -Media a adesão das plaquetas ao subendotelio lesado: funcionando como uma ponte entre receptores da plaqueta (glicoproteína Ib e glicoproteína IIb/IIIa) e o subendotélio lesado o fator de von Willebrand atua como uma cola que mantém as plaquetas aderidas.

2ª - Mantém os níveis plasmáticos do fator VIII ao reduzir sua taxa de degradação. Dessa forma, embora o gene para produção do fator VIII esteja bom, esta proteína é degradada muito rapidamente e sua concentração no plasma fica muito baixa. Por tal motivo os diagnósticos baseados apenas na quantidade de fator VIII podem levar ao diagnóstico equivocado de Hemofilia A.

Hemofilia A x Hemofilia B

A gravidade da doença depende da produção de proteínas, ou seja, da quantidade de fatores de coagulação presentes no plasma.

No caso da herança ligada ao sexo, as mulheres normalmente são apenas portadoras – heterozigotas.

Curiosidade: Existem raros casos de mulheres hemofílicas, que são filhas de pais hemofílicos e mães heterozigotas. Nestes casos, em geral, elas não apresentam hemorragias menstruais, apenas os demais sintomas presentes nos homens hemofílicos.

No caso das mulheres normais que tem familiares com Hemofilia é importante investigar se são portadoras e podem gerar filhos hemofílicos.

O Diagnóstico para mulheres portadoras envolve duas técnicas:

1- A quantificação do fator de coagulação. Normalmente, as portadoras produzem uma quantidade menor de fator VIII ou IX. Porém, este teste não é definitivo, pois 20% das mulheres portadoras produzem quantidades normais da proteína.

2- Estudo da segregação do gene da doença com a utilização do polimorfismo de DNA como marcadores. Neste caso é necessário o estudo de toda a família, incluindo os hemofílicos e depende do polimorfismo, por isso é importante utilizar mais do que um maracador. Sistemas que inibem a coagulação excessiva

A anticoagulação: Mecanismos que evitam a formação de trombose.

Embora seja essencial para a manutenção da integridade dos vasos sanguíneos e inibição de hemorragias, os mecanismos de coagulação devem ser controlados para evitar a formação de trombos (o vídeo abaixo descreve a formação de trombose e embolia pulmonar).

Os mecanismos de antiplaquetários e anticoagulantes predominam, para impedir a adesão plaquetária e deposição de fibrina. Existem basicamente três mecanismos naturais de anticoagulação:

1 - Sistema de AT-III-Heparina que inibe a protease vitamina K-dependente.

2 - O sistema da proteína C que inibe os cofatores da coagulação

3 - O inibidor da via extrínseca, chamado EPI ou LACI Sistema de AT-III-Heparina (antitrombina III e Heparina) - Este sistema inativa principalmente fator II (protrombina) - Sua deficiência pode ocasionar trombose - 85% indivíduos com deficiência deste sistema terão trombose até os 80 anos.

4 - Sistema da proteína C Este sistema inativa os fatores de V a VIII e favorece a fibrinólise. Deficiência das proteínas deste sistema (C e S) aumenta o risco de trombose. O Sistema Fibrinolítico está relacionado com a remoção de fibrina que, eventualmente, pode se depositar na árvore vascular. Ou seja, este sistema limita a formação de fibrina na área lesada e degrada a fibrina dissolvendo o coágulo.

OUTROS INIBIDORES NATURAIS DA COAGULAÇÃO:

1. Cofactor II da Heparina: é um inibidor seletivo da trombina, que aumenta sua atividade na presença de heparina, seu déficit está associado à trombose.

2. Alfa-2 macroglobulina, inibe a trombina

3. Alpha -1 antitripsina, inibe o fator XI, o plasminogênio, a proteína C e talvez a trombina. Seu déficit não produz trombose.

edema angioneurótico

4. Inativação C1: C1 inibe o fator XII e a plasmina. Sua deficiência não produz manifestações trombóticas, mas o edema angioneurótico,que é uma forma de alergia, na sua maioria afetando as pessoas mais jovens e provocando o inchaço localizado e pronunciado da pele, do revestimento do nariz, da boca, da garganta ou do tracto digestivo.

Curiosidade: Medicamentos com batroxobina estraída do veneno de Bothrops moojeni (uma espécie de jararaca) quebra o fibrinogênio e parece reduzir os danos neurológicos quando utilizado nos estágios iniciais de um acidente vascular cerebral (AVC).

Bothrops moojeni

Por Gladis Franck da Cunha

Nota: Este texto foi estruturado a partir de resumo elaborado pelos acadêmicos de medicina da UCS: Fernanda M. Hillebrand, Kelyn Lutz, Matheus Cadore e Thabata Chiele.

Glossário: Hemostasia do grego, haima = sangue; stasis = detenção.

Referências:
1- BANDINELLLI, Eliane; SIMON, Daniel. Dinâmica da coagulação sanguínea: aspectos Gerais. In: SACCHET, A.M.O.F. (Org.) Genética, para que te quero? Porto Alegre : Ed. Univesidade/ UFRGS, 1999.
2- BORGES-OSÓRIO, M. R. e ROBINSON, W. M. Genética Humana. Porto Alegre: Artes Médicas, 1993.
3- FOTOS ANTES E DEPOIS Angioedema (edema angioneurótico, edema de Quincke).
4- Waylon Lowe sangrando.
5- Wikipedia. Coagulação sanguínea.
6- LEWIS, Richard J. ; GARCIA, Maria L. Therapeutic Potential of Venom Peptides.

A paisagem 'mutante' e a alegria de Cabo Verde descritas por Darwin

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 13 Nov 2011 20:49:00 +0000

No arquipélago de Cabo Verde Darwin conhece a "aldeia" de Ribeira Grande [2]. Esta foi a primeira cidade construída pelos europeus nos trópicos e se tornou a primeira capital de Cabo Verde. Atualmente, já uma cidade, Ribeira Grande mudou de nome para Cidade Velha. Esta é uma cidade costeira que se localiza a 15 quilômetros de Praia (Wikipedia)

(Darwin): “Um dia em companhia de dois oficiais, transportei-me a Ribeira Grande, uma aldeia poucas milhas a leste de Porto Praia. Até chegarmos ao vale de San Martín, o país apresentou-nos seu aspecto comum: um pardo monótono; aqui, todavia, marginando pequeno riacho, encontramos vegetação exuberante.”

A mudança rápida do ressequido para o verde é um dos aspectos mais fascinantes da vegetação xeromórfica. “As avelames, muçambês, pereiras, faveleiras, catingueiras e umburanas, que perdem suas folhas durante as secas, crescem e se desenvolvem rapidamente em épocas de chuvas como um mecanismo de defesa diante das adversidades. Uma mudança tão rápida e significativa que nos fez alterar parte do percurso antes definido para a prova [...]” (Zone.com).

Porém, nem todos consideram “monótonas” as imagens ressequidas como salienta Allaround: “[...]embora tenha sido tirada no deserto, entre Espargos, a capital da Ilha do Sal e a Buracona [...] gosto particularmente da imagem aqui inserida, forte mas frágil, verde mas seca, desértica mas preenchida por vida... e muito, muito mais!”

“Paisagem lunar” de Cabo Verde - Allaround

(Darwin): “Em Ribeira Grande, onde pisamos uma hora depois, aguardava-nos grande surpresa: as ruínas de uma fortaleza e de antiga catedral. No tempo em que ainda possuía o seu porto, esta pequena localidade era o povoado mais importante na ilha, mas agora, conquanto assaz pitoresca, sua aparência é extremamente melancólica.”

Lembremos que Darwin esteve lá em 1832 e muitas coisas mudaram, mas a Sé Catedral continua em ruínas. Segundo dados da Wikipedia, ela começou a ser construída em localização privilegiada, frente ao oceano, em 1555 e terminou em 1693, quando a cidade já tinha perdido muito de sua importância. Foi atacada e totalmente danificada por piratas em 1712, tendo ficado em ruínas até hoje.

Ruínas da Sé Catedral. Wikipedia

(Darwin): “Tendo contratado os serviços de um guia, um padre negro, e de um intérprete espanhol, ex-combatente da Guerra da Península, passamos a visitar uma coleção de edifícios, sendo o mais notável o de uma velha igreja onde haviam sido inumados os governadores e capitães-generais das ilhas. Em algumas sepulturas constavam datas do século XVI. Os ornamentos heráldicos eram neste lugar solitário as únicas coisas que nos faziam lembrar a Europa. A igreja ou capela formava o lado de um quadrângulo, no meio do qual viçavam algumas bananeiras. Num outro lado havia um hospital em que se viam internadas umas doze criaturas de miserável aspecto.”

Provavelmente Darwin se referiu à mais antiga igreja colonial do mundo - a Igreja de Nossa Senhora do Rosário. Ela foi construída em 1495 no estilo gótico português (ou manuelino). A Rua Banana, que conduz à igreja, foi a primeira rua de urbanização portuguesa nos trópicos. Wikipédia

Igreja colonial mais antiga do mundo em Cidade Velha (antiga Ribeira Grande)

(Darwin): “Voltamos à venda para o jantar. Homens, mulheres e crianças, todos negros como piche, reuniam-se em número considerável para nos epreitar. Nossos companheiros transbordavam de intensa alegria e a tudo que dizíamos ou fazíamos riam-se gostosamente. Antes de deixarmos a cidade visitamos a catedral. Não ostenta a aparência de riqueza da igreja menor, mas ufana-se de possuir um pequeno órgão, cuja virtude é soltar desafinados acordes. Demos ao padre negro alguns shillings. O espanhol, amimando-lhe a cabeça com certa familiaridade disse, muito candidamente, que a cor não fazia grande diferença. Montamos, então, nossos cavalos e rumamos a toda brida para Porto Praia.”

A população e geografia de Cabo Verde ainda podem encantar os visitantes como destaca Armando Ferreira: “Praias impolutas, de água cristalina e amena; um sol quente quanto baste e temperado pelos alísios; um convívio agradável e autêntico com populações muito personalizadas, de uma cultura arraigada e rica em música, dança, literatura, contos populares, tradiçõesa gastronomia, etc. Paisagens que variam acentuadamente de ilha em ilha, desde as praias de leste às elevações caprichosas de oeste, as ribeiras, os cutelos, até ao clímax do vulcão do Fogo, que produz agora um vinho excelente. Eis um ramalhete apetecível para um mundo sedento de autenticidade.” Soltrópico

Por: Gladis Franck da Cunha.

Referências:
DARWIN, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

A imagem de Ribeira Grande por Baptista Boazio foi disponibilizada pelo blog Amante da Rosa.

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A FASE ‘INDEPENDENTE’ DA LUZ NA FOTOSSÍNTESE

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 06 Nov 2011 23:41:00 +0000

Sombra e Silêncio – contos de Kali (parte 5).

A expressão “independente” da luz não caracteriza adequadamente a segunda etapa da fotossíntese, já que, em realidade, não há fotossíntese sem luz! Porém esta terminologia é usada para diferenciar os eventos que utilizam diretamente a energia luminosa dos que não a utilizam diretamente.

A fase independente da luz DEPENDE de dois produtos da fase clara: NADPH e ATP. A Luz promove as reações da fase clara, utilizando H2O e liberando O2.

As moléculas de ATP e NADPH, que são produzidas na fase clara seguem para o estroma e serão utilizadas no Ciclo de CALVIN, porém estas moléculas não são gastas, elas são transformadas em NADP e ADP + Pi e retornam aos tilacoides, reiniciando o processo, como mostra o mapa conceitual abaixo.

A segunda etapa da fotossíntese se caracteriza pelo envolvimento de um sistema enzimático, daí a denominação de etapa enzimática, cuja redução do carbono, se desenvolve em três fases distintas, a saber:
a)- Fixação ou carboxilação
b)- Redução
c)- Regeneração do aceptor do CO2 atmosférico

A incorporação (fixação e redução) do CO2 pelas plantas verdes pode ser feita por três diferentes rotas:

a)- Incorporação do C pela “Rota C3” ou Calvin-Benson (Ciclo de Calvin)

b)- Incorporação do C pela “Rota C4” ou de “Hatch-Slack” (Ciclo C4)
c)- Incorporação do C pela “Rota CAM” – (Metabolismo Ácido das Crassuláceas)

Ciclo de Calvin ou Ciclo C3

O ciclo de Calvin começou a ser desvendado, a partir de experimentos com suspensão de algas verdes do gênero Chlorella, onde foi demonstrada a presença de ácido 3-fosfoglicérico (GAP ou G3P), sendo este composto considerado o primeiro produto estável da fotossíntese. Por tal motivo, as espécies que utilizam este ciclo são chamadas de Plantas C3.

Este composto de 3 carbonos possuía vida curta, seguindo, rapidamente, para outras rotas bioquímicas onde será utilizado na produção de compostos orgânicos como aminoácidos, lipídios ou glicose.

Estes outros compostos orgânicos, sintetizados fora dos cloroplastos, são exportados da célula e distribuídos por todo o organismo vegetal através da SEIVA ELABORADA, utilizando o floema.

Quando as necessidades do organismo vegetal já estão atendidas, o excedente de G3P é utilizado para produção de amido, que fica armazenado no próprio cloroplasto, como esquematiza a figura abaixo.

Calvin

Esta é a via utilizada pela maioria das plantas e este ciclo ou via foi denominado de ciclo C3, tendo sido descoberto por Calvin, Benson e Bassham nos anos 50.

Esta molécula de 3 carbonos não se forma diretamente de 3 moléculas de CO2 e sim, a partir da reação do CO2 com uma molécula de açúcar com 5 átomos de carbono, a ribulose 1,5 bisfosfato (RuBP).

Essa reação é catabolizada pela enzima Ribulose 1, 5 Bisfosfato Carboxilase/oxigenase, denominada de RuBisCO, que se encontra presente em folhas verdes.

Benson

A Rubisco, primeira enzima envolvida na conversão do CO2 a carboidrato, desempenha um papel crítico na bioquímica do cloroplasto, sendo uma das mais abundantes proteínas solúveis neste organóide.

Nas plantas, a Rubisco consiste de 2 subunidades peptídicas, sendo uma maior (L) de 56 Kda e de uma menor (S) com 14 Kda.

Em muitos organismos eucarióticos, a subunidade L é codificada pelo genoma do próprio cloroplasto, enquanto a subunidade S é codificada pelo genoma do núcleo, onde posteriormente é transportada para o estroma do cloroplasto, originando uma holoenzima ativa.

A figura abaixo resume as três reações básicas do ciclo de CALVIN:carboxilação; redução e regeneração.

a) Carboxilação: a RuBP recebe o CO2 produzindo Ácido Fosfoglicérico (fosfoglicerato - 3PG). Neste processo, 3 moléculas de RuBP recebem 3 moléculas de CO2, formando uma molécula instável de 6 carbonos, que logo formará 6 moléculas de 3 carbonos o fosfoglicerato (3PG).

b) Redução: o fosfoglicerato (3PG) é reduzido a triose-fosfato na presença de ATP e NADPH. A redução ocorre em duas etapas: primeiro cada uma das seis moléculas de 3-fosfoglicerato é fosforilada a 1,3 BPG (1,3 bi-fosfoglicerato).

FOSFORILAÇÃO

Após a fosforilação, o 1,3 bi-fosfoglicerato será reduzido pelo NADPH formando 6 moléculas de GAP (gliceraldeído 3-fosfato), o qual é O PRODUTO FINAL DO CICLO C3. Apenas 1 destas 6 moléculas seguirá para as rotas de síntese, as outras 5 seguirão por diferentes rotas para regeneração da RuBP.

REDUÇÃO

c) Regeneração: a RUBP é regenerada, a partir de 5 moléculas de GAP que seguirão por diferentes rotas até formarem 3 moléculas de ribulose 5-fosfato (Ru5P), as quais, na presença de ATP, são fosforiladas, regenerando as três moléculas da Ribulose 1,5-bifosfato (RuBP), fechando o ciclo.

Em resumo: Para cada molécula de CO2 incorporada, são requeridas 3 moléculas de ATP e 2 moléculas de NADPH, provenientes da fase fotoquímica da fotossíntese, gerando a produção de GAP (gliceraldeido 3- fosfato).

Os vídeos abaixo resumem estas três etapas do ciclo de Calvin, o ideal é assistir aos três para melhor compreensão do processo.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências:
1- UFLA. Fotossíntese.doc
2- METHOD OF TEACHING SCIENCE. Teaching concepts.
3- VOET, Donald; VOET, Judith G; PRATT, Charlotte W. Fundamentos de Bioquímica. 2ed. Porto Alegre, ARTMED, 2008.

Arquipélago de Cabo Verde a primeira ancoragem do Beagle em 1832.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 30 Oct 2011 21:08:00 +0000

Mapa atual do Arquipélago de Cabo Verde

Por ser um ‘marinheiro de primeira viagem’ Darwin deve ter se ressentido bastante destes primeiros vinte dias no mar. Assim, a simples perspectiva de pisar em terra firme representou para Darwin “a própria sensação de felicidade”, mesmo ao se deparar com uma paisagem, à princípio, inóspita.

DARWIN: “No dia 16 de janeiro de 1832 lançávamos âncora em Porto Praia, em São Tiago, ilha principal do arquipélago de Cabo Verde.”

Ou seja, após 20 dias do início da viagem. Atualmente a Ilha é chamada de Santiago e sua capital é Praia.

DARWIN: “É desolado o aspecto que apresentam as imediações de Porto Praia a quem as observa d mar. Em quase toda parte a terra se mostra inóspita à vegetação, um depoimento de passadas iras vulcânicas e do fogo abrasador de um sol tropical. O terreno eleva-se em platôs sucessivos, vendo-se aqui e ali colinas em cone truncado destacando-se de uma serra irregular de montanhas mais elevadas que confinam o horizonte.”

No texto acima Darwin se esmerou na descrição poética do relevo, a imagem atual, abaixo, nos dá idéia do que seja um “cone truncado”!

Imagem da Ilha de Santiago, com seus cones truncados ao fundo!

DARWIN: “É altamente interessante o cenário, observado através da atmosfera pouco transparente deste clima, pelo menos assim pensaria quem, incapaz de julgar além da própria sensação de felicidade, e depois de ter ficado muitos dias no mar, entrasse pela primeira vez num amontoado de palmeiras.”

O Beagle estava muito longe dos atuais transatlânticos, nele, ações comuns como tomar banho ou um banheiro privativo eram luxos impensáveis considerando as parcas reservas de água doce e espaço a bordo. Como acontecia em todas as embarcações da época, sem poder contar com vasos sanitários, a tripulação usava ”um cantinho” junto à murada, que, após, era lavado com a água do mar, puxada com um balde. Após quase três semanas nestas condições também iríamos compartilhar sua imensa alegria pela perspectiva de pisar em terra firme.

DARWIN: “D modo geral, a ilha seria considerada como excessivamente desinteressante; contudo a quem está acostumado a contemplar somente paisagens inglesas, a grandiosidade de um terreno absolutamente estéril oferece uma grandiosidade de aspecto, cujo encanto a presença de vegetação mais luxuriante poderia destruir. Mal se pode discernir, sobre a extensa planície de lava, a verdura de uma simples folha, entretanto, cabras em rebanho e algumas vacas conseguem ali viver.”

O fato das cabras terem grande capacidade de adaptação em ambientes ressequidos permite que sejam usadas no programa cabras do Piauí, de Combate a Pobreza Rural (PCPR)[1]. Note-se que ainda hoje Praia apresenta um aspecto inóspito com pouca vegetação, com características semelhantes à Caatinga brasileira foi descrita há quase 180 anos atrás!

Imagem atual de Cabo Verde

DARWIN: “Raramente chove, mas durante um curto período do ano desabam pesadas torrentes, e isso basta para que, imediatamente depois, de todas as fendas e orifícios brote uma vegetação ligeira. Cedo se estiola, porém, é deste feno natural que se nutrem os animais existentes. Havia, agora, um ano inteiro que não chovia. Por ocasião da descoberta da ilha, a vizinhança imediata de Porto Praia revestia-se de árvores, e a destruição intempestiva do arvoredo causou aqui como em Santa Helena, e em algumas ilhas Canárias, a quase total esterilidade do solo.”

Imagem atual de Praia chamada por Darwin de Porto Praia

As ações humanas descontroladas afetam o ambiente de forma pior do que um acidente nuclear, pois, como destaca Fábio Olmos “a ‘zona’ de Chernobyl é hoje a maior reserva natural da Europa e ali são encontradas mais espécies que antes, há populações demograficamente saudáveis de espécies ameaçadas, espécies localmente extintas retornaram ou foram reintroduzidas com sucesso e as interações ecológicas que desapareceram ante o arado e o asfalto estão sendo restabelecidas”

DARWIN: “Os vales amplos e planos, muitos dos quais, na estação chuvosa, servem durante alguns dias de curso as águas, acham-se atapetados de arbustos cerrados e sem folhas. Poucas criaturas vivas habitam estes vales. O pássaro mais comum é o Alcione (Dacelo iagoensis), que pousa mansamente nos galhos de mamona, de onde salta sobre gafanhotos e lagartixas. Sua cor é brilhante, não tão linda,porém como a da espécie européia. Existe, além disso, grande diferença quanto ao voo, ao comportamento e ao habitat que, geralmente, é o vale mais seco.”

Dacelo iagoensis

A identificação da maioria das espécies descritas no diário foi realizada após a volta de Darwin à Inglaterra.Os trechos analisados foram retirados da segunda edição publicada em 1871[2], ou seja, 35 anos após o término da viagem. A primeira edição foi publicada em 1845, 9 anos após a chegada ao solo inglês. As aves coletadas foram identificadas e desenhadas por John Gould, que era ornitologista e curador do museu da Zoological Society . Pode-se concluir que um cientista não precisa conhecer tudo, mas deve saber coletar e consultar outros especialistas. Atualmente, o registro fotográfico pode substituir a retirada de espécimes para estudo, quando não existem em abundância.

Texto original de Charles Darwin.
Comentado por: Gladis Franck da Cunha
Fonte: Darwin, C., Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

Referências e notas:
1- Open Trip
2- Informações sobre o programa “cabras do Piauí’
3- Desenho do Dacelo iagoensis

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Tática Kamikaze transforma os cromossomos em armas mortais!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 24 Oct 2011 01:02:00 +0000

Em 2004, um grupo de cientistas liderados por Arturo Zychlinsky do Instituto Max-Planck descobriu que os neutrófilos podem formar redes extracelulares, usando uma estrutura formada por ácidos nucleicos e enzimas que capturam e matam bactérias.

Os neutrófilos são as células circulantes mais abundantes do sistema imune e atuam nas fases precoces da resposta inflamatória.

Eles são uma das primeiras células a deixar os vasos sanguíneos e migrar para o tecido, atraídos por substâncias liberados por outras células do organismos e definem uma rota química que atrai os neutrófilos pela matriz extracelular, permitindo que cheguem rapidamente ao local infectado por patógenos.

Durante a fase aguda de uma inflamação, principalmente em casos de infecção bacteriana, além do rápido recrutamento de neutrófilos há, também, um grande aumento na sua produção.

Os neutrófilos são os principais componentes do pus (o que dá sua característica branco-amarelada). Ao chegar a um sítio infectado um neutrófilo dispõe de três estratégias de ataque aos invasores:

1- Fagocitose: que consiste no englobamento dos micro-organismos, que são destruídos por enzimas digestivas dos lisossomos.
A capacidade fagocitária dos neutrófilos é estimulada por receptores que reconhecem padrões moleculares associados com patógenos, presentes na superfície dos microrganismos (o vídeo abaixo mostra um neutrófilo caçando e fagocitando uma bactéria).

2- Secreção de grânulos no meio extracelular, pelo processo de degranulação. Tais grânulos possuem proteínas microbicidas que atuam sobre os agentes infecciosos presentes no local da inflmação.

3- A formação de redes extracelulares (Neutrophil Extracellular Traps ou NETs), que aprisionam e matam os invasores. As NETs são formadas por componentes dos grânulos e componentes nucleares que “desarmam” e destroem bactérias extracelulares.

Capa da Science mostra Bactérias, em laranja, aprisionadas em uma NET.

Diversos estudos indicam que as NETs estão presentes em grande quantidade em sítios inflamatórios e, além de atuarem ativamente sobre os microrganismos, servem também como uma barreira física que impede sua disseminação.

Bactérias Shigella aprisionadas numa NET

A formação das NETs é uma estratégia Kamikaze, consistindo em mais um tipo de morte celular, além da apoptose e da necrose, pois ao expulsar seu conteúdo nuclear o neutrófilo morre. Por isso, o processo de ‘lançamento’ da rede está sendo denominado de Netose.

Os processos bioquímicos da formação das redes ainda estão sendo desvendados, mas evidências apontam importante papel desempenhado por radicais oxidantes, como indicado no esquema abaixo.

Etapas da formação de uma NET: 1- presença de patógenos induz atividade de oxidases; 2- fusão dos lóbulos e descondensação da cromatina; 3- 'lançamento' de uma rede com DNA, histonas e outras proteases.

Além dos radicais oxidantes, duas enzimas dos grânulos citoplasmáticos são essenciais para formação das NETs. Elas entram no núcleo para descontrair a cromatina. A primeira é uma elastase do neutrófilo (NE), que entra no núcleo e promove a descondensação cromossômica, quebrando as histonas H1 e H4. Mais tarde, a mieloperoxidase (MPO) chega ao núcleo atuando em conjunto com a elastase.

À esquerda a presença da elastase dá um tom avermelhado aos lóbulos nucleares. À direita o núcleo do neutrófilo é expelido formando uma rede extracelular.

Ainda se desconhecem os detalhes das ações específicas desempenhada por estas enzimas e como elas chegam ao núcleo. Na figura acima, a microscopia de fluorescência evidencia a presença da elastase no núcleo, instantes antes da rede de cromatina ser lançada.

Leishmania aprisonadas emNETs.

Pesquisadores brasileiros da UFRJ estudaram o papel das NETs no combate ao protozoário Leishmania, verificando que diferentes espécies induzem a formação destas armadilhas extracelulares pelos neutrófilos.

Estas armadilhas além de prenderem os protozoários, exercem sobre eles uma ação tóxica mediada, principalmente, pelas histonas.

Em conjunto com as NETs, a fagocitose também é uma arma necessária no combate ao causador da leishmaniose.

Fisiologicamente o papel das NETs foi evidenciado em casos de apendicite humana, infecção por bactérias (Shigella, Streptococcus e Pneumococcus), infecções causadas por fungos (Candida e Aspergillus), infecções por protozoários (Leishmania e Plasmodium). Também se observaram NETs em doenças não infecciosas como pré-eclampsia humana, lúpus eritematoso e em vasculites autoimunes.

A descoberta destas armadilhas extracelulares evidenciou um inusitado e fascinante papel do DNA e das Histonas, como protagonistas diretos da defesa imunológica do organismo.

Resta agora compreendermos melhor os mecanismos envolvidos para uma possível manipulação terapêutica no combate a infecções de várias naturezas.

O vídeo abaixo, embora incompleto, apresenta algumas imagens interessantes.

Observação: Para maior aprofundamento é recomendável visitar os links e consultar as referências abaixo.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências, links e fontes das imagens:
1- Danilo Mesquita Jr.; Júlio A. Pereira Araújo; Tânia Tieko Takao Catelan; Alexandre Wagner Silva de Souza; Neusa Pereira da Silva; Luis Eduardo C. Andrade; Wilson de Melo Cruvinel. Aspectos celulares e moleculares da inflamação.
2- Guimarães-Costa, A. B.; Nascimento, M.T.C ; Froment, G.S. ; Soares, R. P. P. ; Morgado, F. N. ; Conceição-Silva, F. ; Saraiva, E. M. 2009. Leishmania amazonensis promastigotes induce and are killed by neutrophil extracellular traps. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA); 106: 6748-6753. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes.
3- Michelle T. C. do Nascimento; Anderson B. Guimarães-Costa; Elvira M. Saraiva. Caiu na rede é invasor: armadilhas geradas por neutrófilos prendem e matam micro-organismos. p.30-35, Ciência Hoje, n 285, vol. 48. Setembro, 2011.
4- Mitch LESLIE. Cytoplasmic enzymes cast NETs. The Rockefeller University Press, doi: 10.1083/jcb.1913iti3.Published October 25, 2010.
5- Imagem - Shigella aprisionada em NET – A beneficial suicide.
6- Imagem – capa da Science
7- Esquema da Netose – SpringerImages

Diários da viagem do Beagle: parte 1- saindo de Devonport e passando pelas Canárias.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 16 Oct 2011 13:54:00 +0000

O diário de Darwin descreve, em detalhes e utilizando um texto quase poético, as vivências e observações de um jovem naturalista durante a viagem no Beagle, iniciada em 27 de dezembro de 1831 e finda em 31 de agosto de 1836.

A tripulação do Beagle partiu com o objetivo de explorar terras distantes da América do Sul e realizar medições cronométricas ao redor do mundo, mas a fama da viagem ficou por conta da revolucionária teoria da Evolução das Espécies proposta por Darwin, após 40 anos de seu retorno à Inglaterra.

Este projeto do TeLiga visa compartilhar e comentar o texto original de Darwin.

(Darwin): “Depois de haver retrocedido duas vezes ante a fúria de violentos temporais de sudoeste, o navio de Sua Majestade, um brigue de dez canhões, comandado pelo Capitão Fitz Roy, R.N., fez-se ao largo de Devenport no dia 27 de dezembro de 1831.”

(comentários): "Sua Majestade", referida por Darwin tratava-se de Guilherme IV, da Casa de Hanôver, que reinou durante todo período da viagem do Beagle até 1837, tendo substituído seu irmão Jorge IV, que reinou de 1826 a junho de 1830 [1]. Já o navio era um Brigue [2], ou seja, um antigo modelo de navio à vela.

Note-se que apesar de ter retardado a partida duas vezes pelo medo das tempestades, os valentes navegadores acabaram se lançando ao mar numa viagem que duraria 5 anos e daria a volta ao mundo. Ao ver-se a fragilidade das embarcações temos que ressaltar a coragem dos antigos navegadores.

(Darwin): “O objetivo da expedição era uma vistoria completa da Patagônia e da Terra do Fogo, iniciada de 1826 a 1830 sob o comando do Capitão King – explorar a costa do Chile, Peru e algumas ilhas do Pacífico – e estabelecer uma cadeia de medições cronométricas ao redor do mundo.”

(comentários): As medições cronométricas foram importantes para definição de um fuso horário mundial. Além disso, os ingleses desenvolveram boa parte das soluções usadas até hoje em cronometria.

O sistema de fusos horários foi criado em 1883, numa conferência em Roma e em 1884, numa conferência realizada em Washington, nos Estados Unidos, foi estabelecido que o Meridiano de Greenwich seria usado como o meridiano central [3].

(Darwin): “No dia 6 de janeiro chegamos a Tenerife, porém fomos impedidos de desembarcar, pelo receio de contrair a cólera. Na manhã seguinte vimos o sol nascer por detrás da silhueta irregular da ilha Grande Canária e projetar subitamente a sua luz radiosa sobre o pico do Tenerife, cujas fraldas desapareciam em nuvens brancas de algodão. Foi este o primeiro dia de uma série inesquecível que contemplamos embevecidos.”

(comentário): Em 2011, Darwin veria a ilha Grande Canária com outros olhos, pois ela apresenta uma combinação entre tradições locais e atrações turísticas que cativam os cidadãos do século XXI, constituindo-se num destino apreciado durante todo ano, em função do clima tropical marítimo. Mas, em 1832, impossibilitado de desembarcar, ele apenas pode registrar seu poético embevecimento pelos dias luminosos, menos comuns no clima inglês.

Ilha Grande Canária em 2011, um destino turístico bastante procurado no século XXI.

Por: Gladis Franck da Cunha.

Referência:
DARWIN, C. Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo - Vol.1, Nova edição, 1871. Abril Cultural. Companhia Brasil Editora, São Paulo, s/d.

Notas:
[1]- Fonte: Wikipedia

[2]- Imagem do Beagle- http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=25677&op=all

[3]- fonte: http://www.infoescola.com/geografia/fusos-horarios/

Próxima parte: *2*

Aposporia e Evolução Vegetal

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 10 Oct 2011 16:11:00 +0000

Linha do tempo da evolução vegetal.

A evolução biológica envolve mudanças nas populações ao longo do tempo. Para evoluir é necessário que numa população surjam ‘variantes genéticos’ e estes sejam selecionados positivamente, transferindo essa variação para as gerações seguintes, através da reprodução.

Nas plantas estão presentes dois tipos de reprodução a assexuada, que ocorre no esporófito, e a sexuada, que ocorre no gametófito.

Reprodução assexual é todo tipo de reprodução em que não há participação de gametas, nas plantas ela ocorre de várias maneiras.

A reprodução assexual em plantas pode ser ‘vegetativa’, quando partes de um vegetal se diferenciam produzindo outro indivíduo completo ou por ‘apomixia’, onde há formação de sementes sem a participação de gametas. O homem tirou partido desta capacidade de reprodução assexuada nas plantas, desenvolvendo métodos especializados de multiplicação e melhoramento vegetal.

Normalmente, relaciona-se a reprodução assexual com identidade genética, porém, através de alguns tipos de APOMIXIA, pode haver recombinação do DNA parental.

TIPOS DE APOMIXIA

A apomixia ocorre em todo o reino vegetal e nas algas.

Na apomixia há formação de sementes que se desenvolvem no ovário das flores, através de sementes férteis que não resultam da união do gameta masculino e feminino.

Há três tipos básicos de APOMIXIA: aposporia, diplosporia e embionia adventícia. Além disso, podem coexistir, num mesmo óvulo, processos apospóricos e sexuais.

Entre as Angiospermas, mais de 300 espécies, de mais de 35 famílias são apomíticas. Tais espécies pertencem, principalmente às gramíneas, compostas, rosáceas e rutáceas.

APOSPORIA

Neste processo há formação de um saco embrionário a partir de células da nucela. Tais células são chamadas de ‘apósporos iniciais’ e se assemelham à célula mãe de megásporo, possuindo um grande núcleo e citoplasma denso.

Os apósporos iniciais originam um saco embrionário através de mitoses. Portanto, as sementes apresentarão identidade genética com a planta mãe. Em alguns casos há coexistência, num mesmo óvulo, de aposporia com processos sexuais, porém os produtos do processo sexual tendem a degenerar, pois os apospóricos se desenvolvem mais rapidamente, já que não envolvem meiose.

DIPLOSPORIA

Diplosporia Mitótica

Neste tipo de reprodução o embrião se desenvolve de um saco embrionário derivado da célula mãe de megásporo, cuja meiose é alterada, não ocorrendo a redução do número de cromossomos.

Ou seja, não ocorre a separação dos homólogos na meiose I por falta de homologia de pareamento de homólogos.

Já na meiose II ocorre a separação das cromátides-irmãs, quando um dos megásporos degenera, ficando apenas um funcional.

Diplosporia Meiótica

Neste caso, ocorre a redução de cromossomos na meiose I e separação das cromátides na meiose II. Das 4 células formadas, três se degeneram e a única célula que se desenvolve duplica espontaneamente os cromossomos.

Assim ela volta a ser diploide, mas é genéticamente diferenciada da célula original. Neste processo há o aumento da homozigose nos descendentes.

Observação: a diplosporia meiótica não foi descrita em plantas de interesse agronômico, por isso não é usada para melhoramento genético.

EMBRIONIA ADVENTÍCIA

Nestes casos, origina-se um saco embrionário adventício, ou seja, não é a partir da célula mãe do megásporo, mas de células somáticas da nucela.

As células destinadas a se tornarem embriões adventícios possuem núcleo grande e citoplasma denso. Sua proliferação por mitoses forma uma estrutura semelhante a um botão, que se divide rapidamente e forma um embrião típico.

Caso ocorra embrionia adventícia em um óvulo fecundado forma-se uma semente poliembriônica, cujos embriões podem coexistir, compartilhando um mesmo endosperma.

Observação: a embrionia adventícia é quase sempre facultativa, isto é, ela coexiste com a sexual numa mesma população, em uma mesma planta mãe ou numa mesma semente.

A genética da APOMIXIA.

A apomixia é geneticamente controlada. Embora a maioria das investigações indique ocorrência de um modelo de herança simplas com 1 ou 2 genes dominantes, há autores que sugerem a ocorrência de grupos de ligação ou processos regulatórios de expressão gênica. De qualquer forma, há indicações de poucos genes envolvidos.

ASPECTOS EVOLUTIVOS

Em termos evolutivos, a reprodução assexual promove um rápido aumento do tamanho populacional em condições adversas, em que haja um pequeno número de indivíduos fundadores. Neste caso, a apomixia facultativa é uma garantia de não extinção por redução excessiva do tamanho populacional, conferindo uma vantagem às espécies que as possuem.

No reino animal, também há espécies que conseguem reproduzir-se assexuadamente, garantindo a manutenção e crescimento de populações que sofreram processos de redução populacional, aumentando o número de fêmeas aptas a retornarem aos processos sexuais.

Exemplo disso são os carrapatos, cujas fêmeas são partenogenéticas e os machos se desenvolvem por fecundação sexual.

APOMIXIA e Melhoramento Genético.

As plantas apomíticas facultativas têm sido usadas em processos mais recentes de melhoramento genético.

A sua vantagem é possibilitar a imediata fixação de qualquer genótipo superior selecionado no processo de melhoramento, permitindo o desenvolvimento de plantas idênticas com alto grau de heterozigose.

Todavia, este tipo de reprodução também está associado ao baixo índice de cruzamentos, nos casos em que é obrigatória, ou á instabilidade da cultivar nos casos em que é facultativa.

O interesse atual de utilização da apomixia para melhoramento vegetal reside na transferência da apomixia para diferentes culturas, em que este fenômeno não ocorra naturalmente para otimizar a fixação de genes selecionados.

Por Gladis Franck da Cunha

Fonte principal:

CAVALLI, Suzana S. Apomixia: um método de reprodução assexual, in FREITAS L.B. ; BERED, F. (org.) Genética e Evolução Vegetal. Porto Alegre ; Editora da UFRGS, 2003.

Leituras complementares:

1- ARAGUAIA, Mariana. BRASIL ESCOLA - Carrapato (Ordem Ixodida).

2- Enciclopédia Britânica – Escala temporal da evoluçãovegetal:

3- Universidade do Chile - Desarrollo del saco embrionario ygameto femenino

4- Wikimedia Commons – Diversidade vegetal.

CICLO DE KREBS - o centro do metabolismo celular

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 03 Oct 2011 01:12:00 +0000

O ciclo do ácido cítrico é uma série engenhosa de oito reações que oxida os grupos acetila do acetil-CoA, formando duas moléculas de CO₂ de maneira que a energia livre liberada é conservada nos compostos reduzidos NADH e FADH₂. [...] Como essa via é a principal responsável pela oxidação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos, o ciclo do ácido cítrico é, muitas vezes, considerado o centro do metabolismo celular. (VOET et. al. 2008, p.515).

As mitocôndrias que são consideradas as usinas de força da célula.

Nesta imagem de microscopia eletrônica colorizada o núcleo aparece em azul, o retículo endoplasmático rugoso em verde, as mitocôndrias em laranja e um lisossomo em vermelho. Na célula as mitocôndrias se associam às organelas que demandam mais energia, como é o caso do Retículo Endoplasmático Rugoso.

Ou seja, para elaborar suas estruturas e manter-se viva, uma célula requer um contínuo aporte de energia. Nesse sentido, a matéria orgânica deve ser “queimada” para produção de ATP.

A principal rota de queima da matéria orgânica é o ciclo do ácido cítrico que acontece na matriz das mitocôndrias.

Ou seja, o ciclo de Krebs é uma rota catabólica, porque está envolvido na degradação e é o principal sistema de conservação da energia livre na maioria dos organismos vivos.

Todavia, várias vias biossintéticas utilizam intermediários do ciclo de Krebs como reagentes para reações anabólicas, por tal motivo ele é classibicado como ANFIBÓLICO.

Rotas que utilizam intermediários do ciclo:

Biossíntese da glicose

Síntese de ácidos graxos.

Biossíntese de aminoácidos.

Reações que reabastecem o ciclo:

Rota de produção do oxalacetato, a partir do piruvato.

Rota de degradação de ácidos graxos de cadeia ímpar.

Rota de degradação de alguns aminoácidos.

Na figura abaixo, as setas vermelhas indicam a destinação de intermediários do ciclo para algumas rotas (escritas em vermelho). Já, em verde, são indicadas as rotas que fornecem intermediários, reabastecendo o ciclo de Krebs.

O nome CICLO DE KREBS foi dado em homenagem ao pesquisador Hans Krebs, que desvendou o aspecto cíclico dessa via metabólica, que inicia pela formação do ácido cítrico na primeira etapa.

Hans Krebs

Porém, esta descoberta foi precedida pelo trabalhos de muitos outros pesquisadores, que, a partir de 1930, se debruçaram sobre essa rota essencial para oxidação dos compostos orgânicos nos organismos aeróbicos.

Franz Knoop e Carl Martius, em 1936, descobriram que o ácido cítrico podia ser formado a partir do OXALACETATO (produto final do ciclo) e do Piruvato (produto final da GLICÓLISE).

De posse dessa descoberta, Krebs, em 1937, desvendou o caráter cíclico dessa via metabólica e essa contribuição foi considerada uma das descobertas mais importantes do metabolismo químico, garantindo-lhe o Nobel de 1953 (este prêmio foi dividido com Fritz Albert Lipmann, que descobriu a coenzima-A e seu papel no metabolismo intermediário).

Apesar de estar sendo estudado há tanto tempo, este ciclo ainda não está totalmente desvendado em todos os seus detalhes.

Por que esse ciclo é tão importante?

Porque o Ciclo do Ácido Cítrico é uma rota central para recuperação de energia a partir de vários combustíveis metabólicos, incluindo os carboidratos, os ácidos graxos e os aminoácidos, que são convertidos em acetil-CoA para oxidação.

Em linhas gerais, no Ciclo do Ácido Cítrico as moléculas orgânicas são oxidadas a CO₂ e os hidrogênios liberados são transferidos para carreadores de elétrons. Essa via metabólica é constituída por 8 reações que oxidam os grupos acetila do acetil-CoA, formando 2 moléculas de CO₂. A energia livre liberada (H) é conservada nos carreadores de elétrons NAD e FAD que se reduzem a NADH e FADH₂.

Lembrete: Toda oxidação de compostos orgânicos necessita de um aceptor de elétrons, ou seja, um oxidante, que nos sistemas biológicos podem ser: NO₃^-; SO₄^-2; Fe⁺³ e O₂. Nos organismos AERÓBIOS o oxidante é o O₂. Assim, a oxidação de combustíveis metabólicos é realizada pelo Ciclo do Ácido Cítrico, que se acredita ter surgido algum tempo depois que o nível de oxigênio se tornou significativo na atmosfera terrestre (aproximadamente 3 bilhões de anos atrás).

ASPECTOS GERAIS

I. O OXALACETATO consumido na primeira reação do ciclo é regenerado na última. Dessa forma, o ciclo do ácido cítrico (ou ciclo do ácido Tricarbosxilico –TCA) atua em sucessivas etapas (ou giros), oxidando um número ilimitado de grupos acetil (um “moedor” em contínuo funcionamento), sem depender de outras rotas para a produção de seus compostos básicos.

II. Em eucariotos, o ciclo de Krebs é compartimentalizado, pois TODAS as enzimas do ciclo estão localizadas nas mitocôndrias, de modo que devem ser produzidas aí ou transportadas do citoplasma para a matriz mitocondrial (incluindo outros elementos como NAD e GDP ou ADP). Por outro lado, TODOS os produtos do ciclo devem ser consumidos na Mitocôndria ou transportados do seu interior para o citosol.

III. Os átomos de carbono das duas moléculas de CO₂, produzidos a cada volta do ciclo não são provenientes da acetil-CoA, que entra no ciclo, indicando que há uma contínua renovação de átomos nas moléculas dos intermediários metabólitos que “giram” através do ciclo.

IV. Os intermediários do ciclo do ácido cítrico são precursores da biossíntese de outros compostos (por exemplo, o OXALACETATO é precursor da formação de Glicose pela rota da Gliconeogênese).

V. A oxidação de um grupo acetila a dois CO₂ necessita da transferência de quatro pares de elétrons (3 pares são transferidos para o NAD e um par para o FAD), que serão encaminhados à próxima etapa, a fosforilação oxidativa.

VI. Parte da energia livre produzida é usada para produção de um GTP (nos mamíferos) ou ATP (em plantas e bactérias)

A LIGAÇÃO ENTRE A GLICÓLISE E O CICLO DE KREBS

O produto final da GLICÓLISE é o PIRUVATO, mas para o início do ciclo há necessidade de formação da ACETIL-CoA. Nessa reação é liberada uma molécula de CO₂ e reduzido um NAD. Quem realiza esta “operação” é um COMPLEXO MULTIENZIMÁTICO chamado de PIRUVATO-DESIDROGENASE formado por 60 proteínas em bactérias e 132 proteínas em eucariotos.

REAÇÕES DO CICLO

Estas reações são catalisadas em 8 etapas ou passos:

1-condensação do acetil-CoA com Oxalacetato (esta reação fornece o primeiro substrato e a força termodinâmica para girar o ciclo);

2- isomerização do citrato a isocitrato;

3- descarboxilação oxidativa do isocitrato, produzindo o a-ceto glutarato, liberando um CO₂ e reduzindo um NAD: formando NADH + H(1e^-);

4- descarboxilação oxidativa do a-ceto glutarato, produzindo Succinil-CoA, liberando um CO2 um NADH + H(1e-);

5- clivagem do Succinil-CoA a Succinato, pelo complexo multienzimático da SuccinilCoA-sintetase, com produção de um GTP (ou ATP) mais uma CoenzimaA reduzida (CoASH);

6- desidrogenação do Succinato a Fumarato com redução do FAD a FADH₂;

7- hidratação do Fumarato a Malato;

8- regeneração do Oxalacetato a partir do Malato com redução do 3º NAD a NADH + H(1e-).

A animação abaixo permite a visualização do ciclo como um todo. Embora seja narrada em inglês, as legendas possibilitam uma fácil compreensão dos processos.

REGULAÇÃO DO CICLO:

Sua regulação depende:

1- da disponibilidade dos substratos;

2- da necessidade de intermediários para outras vias;

3- da necessidade de ATP.

Na figura abaixo, estão destacados os pontos de inibição (em vermelho) e de ativação (em verde). As setas vermelhas indicam as rotas intermediárias e as moléculas que servem como inibidores, e em verde as moléculas que são ativadoras do ciclo.

Existem evidências de que algumas enzimas sejam acopladas fisicamente e sua regulação seja coordenada.

Os principais pontos de controle do ciclo são:

I- regulação da Piruvato-desidrogenase, impedindo o início do ciclo;

II- regulação das enzimas controladoras do ciclo:

a. citrato-sintase,

b. isocitrato-desidrogenase e

c. a-ceto glutarato-desidrogenase.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências e fontes de imagens:

VOET, Donald; VOET, Judith G; PRATT, Charlotte W. Fundamentos de Bioquímica. 2ed. Porto Alegre, ARTMED, 2008.

NOBELPRIZE.ORG. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953 Hans Krebs, Fritz Lipmann http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1953/krebs-bio.html

MicroANGELA. Mitochondria http://www5.pbrc.hawaii.edu/microangela/synapse1.htm

THE ENCYCLOPEDIA OF SCIENCE. Citric acid cycle http://www.daviddarling.info/encyclopedia/C/citric_acid_cycle.html

O Y da questão: o cromossomo masculino abriga a maior diversidade genética entre Humanos e chimpanzés!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 26 Sep 2011 07:33:00 +0000

Os cromossomos Y de humanos e chimpanzés são notavelmente divergentes em estrutura e conteúdo genético!

O cromossomo Y humano começou a evoluir a partir de um autossomo há centenas de milhões de anos atrás. Esta evolução envolveu a aquisição da função de determinação sexual e incluiu uma série de inversões que suprimiram a homologia com o cromossomo X, evitando a permuta de DNA na maior parte destes cromossomos.

Pouco se sabe sobre a evolução recente dos cromossomo Y de diferentes espécies, porque, até recentemente, somente o do ser humano havia sido totalmente sequenciado.

As teorias sobre evolução cromossômica sugerem que os cromossomos Y evoluíram no sentido de perderem genes, ao longo do tempo o que acabou levando a uma escassez de genes, os quais estão essencialmente relacionados à produção de espermatozoides e a capacidade reprodutiva.

Ao terminarmos o sequenciamento das regiões específicas do cromossomo Y, presentes apenas nos macho (MSY – do inglês: Male Apecific Y) de nosso parente vivo mais próximo, o chimpanzé, verificou-se que estes cromossomos das duas espécies diferem radicalmente na estrutura, sequência e conteúdo genético, indicando que houve uma rápida evolução durante os últimos 6 milhões de anos.

Por exemplo, a MSY do chimpanzé contém o dobro de palíndromos da MSY dos humanos. Estes achados sugerem que esta extraordinária divergência entre chimpanzés e humanos foi orientada por quatro fatores sinérgicos: o papel proeminente do MSY na produção de esperma, efeitos da "carona genética" na ausência de permuta na meiose, recombinações ectópicas frequentes dentro do MSY e diferenças no comportamento de acasalamento destas espécies.

O mapeamento das regiões MSY de chimpanzés envolveu o trabalho de pesquisadores americanos e holandeses em diferentes centros de pesquisa (veja fonte).

Ao compararem os cromossomos Y destas duas espécies, descobriram que, surpreendentemente, 30% da sequência MSY do chimpanzé não tem homologia com o cromossomo Y humano e vice-versa. Ou seja, o MSY difere radicalmente do restante do genoma, onde, se detecta que apenas 2% das sequências presentes no chimpanzé carecem de homologia com humanos e vice-versa.

Comparação entre o cromossomo Y de humanos e chimpanzés, mostram grande diversidade estrutural (imagem disponível no artigo fonte)

Estes achados permitirem concluir que após a separação das linhagens humana e dos chimpanzés, a perda de material genético foi muito mais concentrada na região MSY do cromossomo Y do que no restante do genoma.

Além disso, as sequências de MSY de ambas as linhagens têm sido extraordinariamente sujeitas a reorganização estrutural (veja figura acima). Assim, contrariamente à teoria de que há uma desaceleração nas mudanças genéticas após a separação de duas espécies, o cromossomo Y acumulou muitas modificações, especialmente devidas a inversões.

Comparativamente, enquanto no restante do genoma Chimpanzés e humanos difiram em apenas 1%, um valor coerente com a teoria de separação de ancestral comum há 6 milhões de anos, nas regiões MSY acumularam diferenças equivalentes ao observado entre humanos e galinhas que se separaram há 310 milhões de anos.

Os autores sugerem que a singularidade do cromossomo Y, que quase não possui homologia com a cromossomo X impedindo a recombinação genética, aliado à ausência de genes vitais, possibilitou este padrão de mudança evolutiva acelerada e atípica!

Por Gladis Franck da Cunha

Fonte:

Jennifer F. Hughes; Helen Skaletsky; Tatyana Pyntikova; Tina A. Graves; Saskia K. M. van Daalen; Patrick J. Minx; Robert S. Fulton; Sean D. McGrath; Devin P. Locke; Cynthia Friedman; Barbara J. Trask; Elaine R. Mardis; Wesley C. Warren; Sjoerd Repping; Steve Rozen; Richard K. Wilson; David C. Page. Chimpanzee and human Y chromosomes are remarkably divergent in structure and gene content. NATURE | Vol 463 | 28 de janeiro de 2010. Reimpressões e informações de permissões estão disponíveis em www.nature.com / reimpressões. Pedidos de materiais devem ser dirigidas ao DCP (dcpage@wi.mit.edu).

Reflexões sobre o pensamento de John Locke

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 19 Sep 2011 23:57:00 +0000

John Locke

John Locke foi um filósofo inglês e ideólogo do liberalismo, sendo considerado o principal representante do empirismo britânico e um dos principais teóricos do contrato social. Sua filosofia da mente é frequentemente citada como a origem das concepções modernas de identidade e do "self". Abaixo são feitas algumas reflexões sobre o pensamento e os questionamentos de Locke.

Num estado de natureza, o homem consegue poder sobre o outro...

De acordo com Locke não se deve confundir o estado de natureza com o estado de guerra. O estado de natureza não concede poder de um sobre o outro, assim no estado de natureza os homens devem viver juntos de acordo com a razão, sem um superior comum na terra com autoridade para julgar entre eles.

Dessa forma, independentemente do estado em que viva, há o estabelecimento do estado de guerra quando alguém tenta colocar outro sob seu poder absoluto, seja atentando contra sua vida, contra seus bens ou contra seus parentes. Neste estado a legítima defesa é justificada porque todos têm direito a auto preservação.

A escravidão nada mais é do que “O estado de guerra continuado entre o conquistador legítimo e o cativo”.

Contrariamente ao que postulou Aristóteles sobre a naturalidade da escravidão, Locke afirma que a liberdade é uma lei natural, já a escravidão é contrária a natureza humana.

Para ele, há uma situação particular em que a escravidão é aceita: quando um homem é condenado à morte e sua vida não mais lhe pertence , portanto, aquele por quem ele perdeu a vida (quando o tem em seu poder), pode retardar o cumprimento de sua pena e utilizá-lo a seu próprio serviço; e isso não lhe causar qualquer dano.

Locke define esta situação como a perfeita condição da escravidão, que é “o estado de guerra continuado entre um conquistador legítimo e seu prisioneiro”.

Afora esta particularidade, afirma que ninguém tem o direito de oferecer-se como escravo, assim como ninguém tem o direito de dispor da sua própria vida, pois “ninguém pode conceder mais poder do que ele próprio tem”

A natureza fixou bem a medida da propriedade.

Numa clara tentativa de contrapor o direito à propriedade através da transmissão hereditária, Locke une o direito natural à propriedade ao trabalho necessário para obtê-la.

Desta forma, somente se torna legítimo dono de algo tomado da natureza aquele que adiciona o seu trabalho, acrescentando algo ao bem, excluindo desta maneira o direito potencial dos outros homens sobre tal bem.

Há dois poderes: o de educação e o de veneração.

O poder de educação tem duração limitada, termina com a minoridade, podendo inclusive ser delegado a outrem quando um filho é feito aprendiz de outra pessoa. Porém a obrigação de honra e gratidão dos filhos perdura pela vida inteira.

O poder do legislativo restringe-se ao bem público da sociedade.

Para Locke, o poder legislativo representa o grau máximo de diferenciação entre o estado de natureza e a sociedade civil.

Sua constituição deve-se a necessidade de superação da carência de regras explícitas de convivência experimentadas sob o estado de natureza.

Uma vez que haja homens, unidos sob qualquer pretexto, que não possam recorrer a tal poder, eles ainda não constituem sociedade civil, pois permanecem no estado de natureza.

Para Locke, o legislativo é o poder mais importante porque foi a necessidade de leis, que levou à criação da sociedade civil.

Quando podem ser dissolvidos os governos por problemas internos?

Quando houver a morte do poder legislativo, perpetrada pelo executivo.

A restrição, a coação, a submissão, ou enquadramento do poder legislativo constituem motivos para a dissolução do governo.

O próprio poder legislativo pode se corromper, tornando-se tirânico. Nesse caso a rebelião é justificável e cabe ao povo instaurar um novo legislativo, diferente daquele que o oprimiu.

Por Isaias Malta da Cunha

Revisado e editado por Gladis Franck da Cunha

Porfiria Eritropoética: Vampiros e lobisomens teriam a mesma doença?

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 11 Sep 2011 03:58:00 +0000

Vampiros e lobisomens costumam ser colocados como rivais, mas se acredita que uma mesma doença genética, a porfiria eritropoética, que afeta a produção de grupamentos heme, possa ter dado origem a estes dois mitos.

A Porfiria autossômica recessiva é devida à deficiência da enzima uroporfirinogênio III sintetase na medula óssea; também conhecida como porfiria eritropoética congênita. Esta doença se caracteriza pela deficiência de síntese do grupo heme que faz parte da hemoglobina e dá a cor vermelha aos eritrócitos.

Em 1985, o bioquímico David Dolphin sugeriu que os vampiros míticos podem ter sido pessoas que sofrem de porfiria. Ele justificou sua hipótese, apontando que as vítimas porfiria são extremamente sensíveis à luz solar. A exposição pode causar queimadura na pele e deformações.

Muito glamour tem sido dado pelo cinema aos vampiros, porém esta doença genética pode causar fotosensibilidade mutilante severa, anemia hemolítica com esplenomegalia, e expectativa de vida diminuída.

O mito

Assim, as feridas causadas pela hipersensibilidade à luz solar podem causar efeitos semelhantes à lepra, pois, além de cicatrizes, o nariz e os dedos podem murchar e cair e os lábios e gengivas pode reduzir-se tanto que os dentes se projetam para fora da boca como presas.

A realidade

Para evitar a luz solar, os doentes podem sair à rua somente depois de escurecer e devem instalar cortinas pesadas nas janelas. Outra característica é a anemia que acomete as vítimas da porfiria eritropoética. David Dolphin especulou que há centenas de anos, as vítimas poderiam ter tentado medicar-se bebendo sangue ou poderiam ter procurado o alho como um remédio, que faz os sintomas piorarem.

Se a anemia, a pele clara e a sensibilidade à luz podem ter dado origem ao mito do vampiro. A Porfiria Eritropoética Congênita (PEC) em casos mais graves pode causar desfigurações, aumento de pelos no corpo em áreas como a fronte acompanhados de distúrbios mentais, podendo ter levado ao mito do lobisomem.

O mito

Mão de Lobisomem característica de alguns portadores de PEC

Aumento de pilosidade em portadores de PEC

Na verdade, as porfirias compreendem um grupo de doenças clinica e geneticamente heterogêneo, que envolve a disfunção de diferentes enzimas da rota de síntese do grupo heme. Os genes relacionados a estas enzimas se situam em diferentes cromossomos (1, 3, 9, 10, 11 e 18).

Os vários tipos de profirias

Nem todas as porfirias apresentam sintomas cutâneos, por isso algumas são difíceis de diagnosticar. Um exemplo é a Porfiria Aguda Intermitente – PAI, que cometeu o Rei Jorge III da Inglaterra, considerado louco em virtude dos efeitos neurológicos.

A PAI afeta os sistemas nervosos central, visceral, periférico e autônomo. As crises são intermitentes, podem ser severas, mas se tratadas adequada e rapidamente, têm curta duração (se não tratadas, podem levar a risco de vida e a sintomas que podem persistir por semanas ou meses).

Os sintomas se manifestam em episódios que duram vários dias ou mais tempo. Os episódios ocorrem após a puberdade e são mais frequentes nas mulheres do que nos homens. Em algumas mulheres, os episódios ocorrem durante a segunda metade do ciclo menstrual. O sintoma mais comum é a dor abdominal.

Ela pode ser tão intensa que o médico pode erroneamente pensar que se trata de um processo que necessita de uma cirurgia abdominal como apendicite. Os sintomas gastrointestinais incluem a náusea, o vômito, a constipação ou a diarreia e a distensão abdominal.

Fortes dores abdominais são comuns na PAI

Outros sintomas são a interrupção da contração do intestino delgado, retenção ou incontinência urinárias, dor para urinar, palpitações, sudorese, tremores e febre.

Pode ocorrer hiper ou hipotensão, além de hiponatrenia (baixa quantidade de sódio no sangue), que pode ser severa, por síndrome de secreção inadequada do hormônio antidiurético.

Sintomas de neuropatia periférica incluem fraqueza muscular em braços ou pernas e após vários ataques severos, pode se desenvolver quadriplegia (paralisia de membros superiores e inferiores) permanente. O acometimento mais severo do sistema nervoso central pode levar a convulsões e até a paralisia bulbar, com falência respiratória e morte.

Achados psiquiátricos incluem histeria, ansiedade, apatia ou depressão, fobias, psicose, desordens orgânicas, agitação, delirium, sonolência ou coma. A ocorrência de suicídio não é incomum.

TRATAMENTOS:

Na porfiria eritropoiética congênita, a transfusão de hemácias é efetiva no manejo da anemia hemolítica. Pacientes com acometimento leve podem ser mantidos com sucesso por longo tempo com a terapia tranfusicional. O benefício da transfusão de hemácias decresce na puberdade quando as mudanças hormonais aumentam a biossíntese do grupo heme.

O transplante de medula é uma opção terapêutica efetiva para PEC, diminuindo os níveis de porfirinas com consequente diminuição da fotossensibilidade, da fragilidade cutânea e restabelecimento de uma eritropoiese normal .

Os ataques graves de porfiria aguda intermitente tratam-se com o heme, o qual se deve administrar por via endovenosa. Outro produto, o arginato de heme, tem menos efeitos secundários, mas está ainda em fase de investigação.

Também é útil administrar glicose por via endovenosa ou uma dieta com alto conteúdo de hidratos de carbono, mas estas medidas são menos eficazes do que a administração do heme.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências e links:

1- ABRAPO. Porfiria – cuidados. http://www.porfiria.org.br/cuidados.htm

2- AH LOPES, Daniela Von; ARAÚJO DO VALLE, Marcelo; TAGUTI, Jéfferson; TAGUTI, Regina C. T. C. ; BETÔNICO, Gustavo N.; MEDEIROS, Fabiana C. Porfiria aguda intermitente: relato de caso e revisão da literatura. http://www.scielo.br/pdf/rbti/v20n4/v20n4a17.pdf

3- DERMIS. Porfiria cutânea tardia, Hipertricose. http://www.dermis.net/dermisroot/pt/24229/image.htm

4- EVANS, Daiane. Porphyria, the Disease That Created Dracula. http://diane-evans.suite101.com/porphyria-the-disease-that-created-dracula-a162008

5- JACOBO, Andréia; ALMEIDA JR, Hiram Larangeira de; JORGE, Valéria Magalhães. Porfìria eritropoiética congênita: Relato de dois irmãos. Dermatology Online Journal 11 (3): 15. http://dermatology.cdlib.org/113/case_reports/porphyria/almieda.html

6- LOOK FOR DIAGNOSIS. Porfiria. http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Porfiria+Eritropo%C3%A9tica&lang=3

7- Manual Merk. Porfiria Aguda Intermitente. http://www.manualmerck.net/?id=167&cn=1317

8- POBLETE-GUTIÉRREZ, T; WIEDERHOLT, HF ; MERK, J Frank. The porphyrias: clinical presentation, diagnosis and treatment. European Journal of Dermatology. Volume 16, Numéro 3, 230-40, May-June 2006, Review article http://www.jle.com/fr/revues/medecine/ejd/e-docs/00/04/18/FB/article.md?fichier=images.htm

9- PUGLIA, Paula Marzorati Kuntz. Porfiria aguda intermitente: estudo clínico de 37 casos. Dissertação de Mestrado. USP. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5138/tde-22062002-101053/pt-br.php

10- WIKIPEDIA. Conde Drácula http://pt.wikipedia.org/wiki/Conde_Dr%C3%A1cula

11- WIKIPEDIA. Porfiria http://pt.wikipedia.org/wiki/Porfiria

“Tubarões ficam calmos ao ouvir Ac/DC?!”

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Sun, 04 Sep 2011 01:40:00 +0000

No programa “Pretinho Básico” da Rádio Atlântida de Porto Alegre (RS) estava sendo lido um e-mail, enviado por um ouvinte, com diversas curiosidades. Fiquei muito intrigada quando leram que: “Tubarões ficam calmos ao ouvir Ac/DC”.

Considerando que os tubarões são peixes e, por isso, vivem sob a água, primeiramente sobreveio a pergunta: Como fizeram tubarões ouvirem AC/DC?

A segunda pergunta é: Tubarões escutam?

Os sistemas sensoriais de tubarões e arraias são refinados, mas estão ajustados às suas necessidades.

Os sons são sinais mecânicos, ou seja, são vibrações.

Nos seres humanos há três ouvidos: o externo que capta as vibrações, o médio que amplifica estas vibrações e o ouvido interno com células ciliadas que captam diferentes frequências vibratórias e transferem para o córtex cerebral. É no córtex cerebral, onde há uma rede nervosa responsável pela interpretação destes sinais, que se escutam as músicas. Ou seja, a interpretação dos sons é um processo bastante elaborado e necessita de redes neurais especializadas.

Além da percepção sonora, o ouvido interno está relacionado com o equilíbrio, sendo esta sua função mais primitiva, pois nem todas as espécies necessitam ouvir, mas todas precisam se equilibrar. As redes neurais relacionadas ao equilíbrio são diferentes daquelas usadas para audição de uma música, por exemplo.

Assim, como várias espécies, os tubarões utilizam o ouvido interno para o equilíbrio, mas eles não têm nem orelhas, nem um ouvido médio, apesar disso, eles conseguem perceber sons, ou melhor, vibrações.

Os tubarões podem detectar uma presa a partir das vibrações emitidas por elas, que eles captam em mecanoreceptores distribuídos ao longo do corpo numa estrutura chamada de linha lateral.

Esquema da localização da linha lateral em tubarões (em vermelho)

A linha lateral é um órgão usado por todos os peixes para detectar, com extraordinária sensibilidade, movimento e vibração na água circundante. As suas linhas laterais são capazes de captar vibrações de médias e baixas frequências, correntes, mudanças na temperatura e pressão da água, assim como localizar obstáculos e alimentos em águas turvas. Assim, sua audição é mais tátil do que sonora.

Detalhe da Linha lateral

Do mesmo modo, um tubarão pode também detectar, pela turbulência causada, a aproximação de um inimigo de grande porte.

Os tubarões são predadores e por isso vibrações que se assemelham aos peixes se debatendo os atraem, infelizmente, em operações de resgate em alto-mar, os helicópteros acabam atraindo tubarões porque as vibrações dos seus motores se assemelham às dos peixes se debatendo.

Portanto, os tubarões usam sua “audição” em função da alimentação e não para curtir. O olfato e esta sensibilidade às vibrações são os primeiros mecanismos utilizados na detecção de potencial alimentação. Sabe-se que uma vibração desconhecida, tanto pode provocar curiosidade como medo no tubarão.

Então se o AC/DC os deixa “calmos” podemos especular que os tubarões não sentem nem curiosidade para se aproximarem nem medo para fugirem.

Porém, mesmo que não sirva para curtir rock and roll, o papel da linha lateral para percepção dos tubarões tem sido bastante investigado no intuito de compreender-se melhor a navegação de animais debaixo de água, a fim de serem desenvolvidos melhores sistemas de orientação em veículos submarinos autônomos (AUVs).

Recentemente descobriu-se que a linha lateral auxilia o olfato de tubarões.

Os Tubarões são conhecidos por terem um aguçado olfato, que em várias espécies é fundamental para encontrar comida. No entanto, de acordo com nova pesquisa de biólogos marinhos da Universidade de Boston, os tubarões não podem usar apenas o nariz para localizar a presa, pois eles também precisam da linha lateral.

Até agora, não tinha sido demonstrado que a linha lateral também ajudava no rastreamento de odores.

No mundo animal, os odores são usados para localizar alimentos, parceiros para acasalamento e direção para casa, entre outros. No entanto, o odor em si não tem propriedades direcionais, por isso os animais devem usar uma variedade de sentidos para descobrir a direção de um cheiro.

O novo estudo analisou a contribuição do sistema perceptivo da linha lateral e da visão ao olfato, na detecção da fonte de odor e localização no tubarão cachorro (Mustelus canis).

Tubarão cachorro (Mustelus canis)

Os resultados mostraram que a capacidade para encontrar a fonte de um odor fica severamente limitada neste tubarão, quando ele é privado de informações de sua linha lateral, especialmente no escuro.

O professor Jelle Atema, coordenador do grupo de pesquisas, enfatiza que, na água, um animal em movimento deixa para trás um vórtice de turbulência aromatizado por seu cheiro corporal.

Jelle Atema e Jayne Gardiner conduzindo um experimento.

Os tubarões com suas linhas laterais intactas demonstraram uma preferência pela fonte de odor relacionada com maior turbulência, independente da condição de luz.

Quando foram tratados com estreptomicina, um antibiótico que interfere com a função normal das "células ciliadas" da linha lateral, houve aumento do tempo de busca. Em condições normais de luminosidade a ‘inativação da linha lateral’ não afetava a taxa de sucesso ou preferência pelo tipo de odor. Já nos testes realizados no escuro, o tempo necessário para encontrar as fontes de odor se tornou muito maior.

Estes resultados demonstraram pela primeira vez que os tubarões utilizam a percepção tanto olfativa quanto da linha lateral para o rastreamento eficiente e preciso das fontes de odor.

Como o tubarão cachorro se alimenta, principalmente, no escuro, pois ele caça caranguejos, lagostas, camarões e pequenos peixes, as informações de sua linha lateral são essenciais.

Por Gladis Franck da Cunha

Referências, links e fontes das imagens:
1- APECE – O tubarão.
2- BOSTON UNIVERSITY. Following the Flow.
3- CANADIAN SHARK RESEARCH. Lateral Line.
4- CIÊNCIA HOJE. Australianos descobrem que tubarões são daltônicos.
5- ENATURE.COM. Mustelus canis.
6- JASTIVE, Kira. New Research Shows Sharks Use Their Noses and Bodies to locate Smells. Boston University. 617-358-1240
7- POUGH, F. Harvey; HEISER John B.; McFARLAND, William N. A vida do vertebrados. 2ed. São Paulo : Atheneu, 1999.
8- SÓ BIOLOGIA. Condrictes: Os Peixes Cartilaginosos.

Peptídeos não ribossomais abalam dogma central da Biologia Molecular!

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 29 Aug 2011 02:48:00 +0000

Na índia, acreditava-se que o mundo estava apoiado em elefantes gigantes, e estes por sua vez estariam apoiados em uma enorme tartaruga.

Para entender a biologia da célula (muito pequeno), assim como para entender o universo (muito grande) precisamos nos sustentar em modelos explicativos. Modelos amplamente aceitos pela comunidade científica acabam se tornando dogmas.

O dogma central da biologia molecular enfatiza que: o fluxo da informação genética é quase exclusivamente em um sentido: do DNA - RNA - peptídeos, ou seja, o DNA especifica a síntese de RNA, que por sua vez especifica a síntese de peptídeos.

Os peptídeos são moléculas formadas por dois ou mais aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. As proteínas estruturais e as enzimas são polipeptídios formados, em média, por 100 a 1000 aminoácidos e constituem a estrutura ou realizam atividades metabólicas das células, tecidos e órgãos.

Além disso, os peptídeos menores realizam importantes funções celulares como é o caso de alguns neurotransmissores que “conectam” neurônios, permitindo o fluxo do impulso nervoso através do espaço sináptico.

Denominamos como genes estruturais as receitas da sequência de aminoácidos das cadeias primárias dos peptídeos, pois a sua síntese ocorre em organelas celulares denominadas Ribossomos, mas para isso é necessária a presença de um RNA mensageiro, o qual é sintetizado a partir de um molde de DNA (o gene).

Esquema da síntese de proteínas, conforme dogma central da Biologia Molecular

Este é um processo bem controlado e garante que a informação se preserve através das gerações, por isso se criou o dogma central do fluxo da informação: do DNA para o RNA mensageiro e deste para os peptídeos, a partir da leitura realizada pelos Ribossomos.

Porém, em meados do século XX surgiram indícios de que bactérias e fungos eram capazes de sintetizar pequenos peptídeos independentemente dos ribossomos.

Assim como os peptídeos sintetizados pelos ribossomos, estes peptídeos não ribossomais exibem variadas estruturas e funções, podendo atuar como toxinas de defesa, pigmentos, supressores de respostas imunológicas ou antibióticos, entre outros.

Exemplos de peptídeos não ribossomais produzidos por fungos ou actinobactérias, amplamente utilizados pelo ser humano, são a penicilina (Penicillium chrysogenum) e a vancomicina (Amycolatopsis orientalis).

Penicillium chrysogenum, imagem colorida artificialmente.

Supõe-se que estes peptídeos não ribossomais sejam de vital importância, especialmente em situações de estresse, como a falta de nutrientes no ambiente, pois nestas situações a síntese ribossômica de proteínas é reprimida, tornando a via alternativa vantajosa.

Uma segunda vantagem é que a produção de petptídeos não ribossomais é imune às substâncias que inibem a síntese de proteínas.

Estes peptídeos podem apresentar uma grande variabilidade, ao contrário dos peptídeos sintetizados nos ribossomos, que são construídos sempre da mesma maneira, seguindo uma sequência preestabelecida codificada no DNA.

Além disso, podem utilizar outros aminoácidos e não apenas os vinte aminoácidos-padrão ou proteinogênicos codificados pelo DNA. Ou seja, a construção de tais peptídeos não ribossomais pode incluir os denominados aminoácidos não-proteinogênicos, ampliando as possibilidades para até 300 tipos aminoácidos, que é o número de AA conhecidos até o momento. Isto demonstra que este sistema alternativo apresenta uma grande versatilidade, quando comparado ao “tradicional”.

Como são construídos estes peptídeos não ribossomais?

A partir de estudos com fungos e bactérias foi possível supor que há várias enzimas que realizam esta síntese.
Tais enzimas, chamadas de Sintetases de Petídeos Não Ribossomais (NRPS – sigla do inglês) parecem estar organizadas em módulos bioquímicos que fazem um trabalho semelhante ao dos ribossomos (ver esquema abaixo)

Esquema de NRPS (YAMANAKA et al.,2008, modicado)

Cada NRPS pode conter poucos ou muitos módulos e cada uma é responsável pela incorporação de um aminoácido. Assim, para um octapeptídeo são necessários oito módulos (o artigo de Iuri Bastos Pereira, usado como fonte desta postagem descreve em maiores detalhes a bioquímica da síntese nestes módulos e deve ser lido para melhor compreensão e aprofundamento do tema).

Além de bactérias e fungos, esta síntese também foi observada em nudibrânquios, mas, neste caos, é dependente de bactérias que vivem nestes organismos.

Podemos especular que a capacidade de sintetizar tais peptídeos possam explicar alguns fenômenos intrigantes como:

1- Os Monstros de Chernobyl: em 2008 foram encontrados no reator 4 da usina de Chernobyl (o mesmo que explodiu em 1986 e foi lacrado) 37 espécies de fungos mutantes que se tornaram capazes de fazer uma espécie de “radiossíntese”, transformando radiação em energia. Dentro da usina, os fungos mais comuns são versões mutantes do Cladosporium sphaerospermum, que provoca micose, e a Penicillium hirsutum, que ataca plantações de alho.

2-Os produtores que “comem” ferro no Rio Tinto: bactérias que realizam a QUIMIOLITOSSÍNTESE, ou seja , eles oxidam compostos inorgânicos como ácido sulfúrico ou ferro, consumindo oxigênio nesse processo, conseguindo viver num ambiente extremamente ácido (Um estranho Rio capaz de comer ferro!)

Rio Tinto

3-Uma incrível lesma do mar que realiza fotossíntese: a espécie Elysia chlorotica suga as algas, preferencialmente da espécie Vaucheria litorea, conseguindo incorporar os cloroplastos das algas dentro do citoplasma das células do seu próprio corpo, e mantendo-os em funcionamento, ou seja, fotossintetizando.

Elysia chlorotica

Além disso, as pesquisas sobre as NRPS têm trazido bons frutos para a saúde humana, não apenas em relação aos antibióticos, como também na produção de medicamentos antitumores.

Em termos epistemológicos, a síntese de peptídeos não ribossomais, ao abalar o dogma central da biologia molecular, demonstra que há muito que aprender sobre os seres vivos e seus processos metabólicos. Bem como seus aspectos evolutivos, pois a descoberta de que peptídeos podem ser sintetizados sem a participação direta do DNA e RNA reforça a hipótese de que, na origem da vida, as proteínas vieram primeiro, depois foram criadas as moléculas de RNA seguidas pelo DNA.

Shiva Nataraja concepção artística de Carlos Ramos

Mesmo tendo que nos apoiar em teorias, a ciência requer que não fiquemos atrelados a modelos explicativos estanques para que possamos ver com mais perspicácia e encantamento o mundo que está ao nosso redor!

Por Gladis Franck da Cunha

Referências, links e fontes das imagens:

1- AGENA, Lance. Carlos Ramos: Indian icons

2- BICUDO, Francisco. O triunfo dos canhotos. Pesquisa On-line (FAPESP).Edição Impressa 79 - Setembro 2002.

3- DELAÍDE, Thiago. Visão cosmológica antiga. Blog: Filosofia no ensino Médio, 17/04/2011.

4- Kazuya Yamanaka, Chitose Maruyama, Hiroshi Takagi e Yoshimitsu Hamano. -Poly-L-lysine dispersity is controlled by a highly unusual nonribosomal peptide synthetase. Nature Chemical Biology 4, 766 - 772 (2008) Published online: 9 November 2008.

5- MORAES, Maurício. Os monstros de Chernobyl. Super Interessante (Novas) ed. 257, outubro de 2008. Verão on-line.

6- PEREIRA, Iuri Bastos. Peptídios não ribossomais: uma vantajosa alternativa bioquímica. Revista Ciência Hoje, SBPC, n 279, vol. 47, p 36-41, março de 2011.

7- SAMSON, Robert A. Penicillium chrysogenum.

8- UFRRJ – CORRÊA. Aminoácidos e Proteínas I

9- UFRRJ – CORRÊA. Origem e evolução das células.

10- URLAUB, Cristofer. Bible Cosmology. Blog: Philosophies of men.

11- WATANABE, Kenji; HOTTA, Kinya; PRASEUTH, Alex P; KOKETSU. Kento; MIGITA, Akira; BODDY Christopher N, WANG, Clay C C; OGURI, Hiroki ; OIKAWA, Hideaki. Total biosynthesis of antitumor nonribosomal peptides in Escherichia coli. Nature Chemical Biology 2, 423 - 428 (2006). Published online: 25 June 2006.

12- WIKIPEDIA. Nonribosomal peptide.

Modelagem da síndrome de Down com camundongos.

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Mon, 22 Aug 2011 02:44:00 +0000

Esta postagem aborda e linka o projeto de um grupo de pesquisadores do ‘National Institute for Medical Research’ de Londres, coordenado por Victor Tybulewicz. Estes pesquisadores inseriram um cromossomo 21 humano em camundongos (Mus musculus) para estudar os efeitos relacionados à síndrome de Down (1).

A relevância da pesquisa se relaciona ao fato da trissomia do cromossomo 21 humano (Hsa21) ocorrer em aproximadamente 1 em 750 nascimentos. Esta trissomia dá origem à síndrome de Down, que é a forma mais comum de retardo mental de base genética.

Além do retardo mental, hipotonia e neurodegeneração, a Síndrome de Down produz uma constelação de fenótipos diferentes com um espectro de outros transtornos, como defeitos no coração, leucemias, doenças autoimune, entre outras.

Victor Tybulewicz

O grupo de Victor Tybulewicz, em colaboração com Elizabeth Fisher do ‘Institute of Neurology – UCL’, usando modelos de camundongos, está interessado em identificar quais genes do cromossomo Hsa21 que, em tripla dose, produzem os diferentes fenótipos observados em muitos portadores da Síndrome de Down.

Muitos genes de camundongos se assemelham aos genes do cromossomo 21 humano, porém, eles estão distribuídos de forma diferencial no genoma dos roedores, concentrando-se especialmente no seu cromossomo 16 (Mmu16).

Todavia, a trissomia do cromossomo 16 em camundongos é letal, pois nele estão presentes outros locos além dos equivalentes aos do Hsa21, que no ser humano se distribuem entre os seus cromossomos Hsa3, Hsa16 e Hsa22.

Ou seja, mesmo que fossem viáveis, os camundongos com trissomia do Mmu16 equivaleriam apenas a uma trissomia parcial do cromossomo 21 humano, mas também apresentariam sintomas de trissomias parciais do 3, 16 e 22, dificultando a análise.

Cariótipo de Mus musculus (Mmu). O cromossomo Mmu16 apresenta grande número de genes presentes no cromossomo Hsa21, mas além dele, os cromossomos 10 e 17 também apresentam genes equivalentes ao 21 humano.

Assim, era necessário criar um modelo que colocasse em tripla dose apenas os genes equivalentes aos do Hsa21. Para tanto, os pesquisadores criaram uma nova linhagem de camundongos transcromossômica, chamada Tc1, que carrega uma cópia livre do cromossomo 21 humano. Verificou-se que os camundongos da linhagem Tc1 apresentam defeitos na memória, na plasticidade sináptica, na função locomotora, no desenvolvimento do coração e do esqueleto craniofacial.

As pesquisas com esta linhagem já produziram informações bastante relevantes para compreensão da síndrome de Down. Por exemplo, é sabido que os portadores apresentam taxas aumentadas de leucemia megacarioblástica, mas menores de tumores sólidos.

Os camundongos Tc1 têm uma megacariopoiese alterada. Esta patologia pode contribuir para o aumento das taxas de leucemia em humanos com trissomia do 21.

Em contrapartida, os estudos com a linhagem Tc1 também mostraram que a redução de tumores sólidos pode ser devido a defeitos da angiogênese (crescimento de novos vasos sanguíneos a partir dos já existentes).

As linhagens produzidas carregam diferentes deleções cromossômicas do Hsa21, possibilitando o estudo e descoberta dos locos gênicos que estão diretamente envolvidos no aumento da frequência de leucemias, nos defeitos no cérebro, desenvolvimento anormal do coração, na angiogênese, bem como nas alterações do comportamento e da plasticidade sináptica.

Como foi gerada a linhagem Tc1 de camundongos transcromossômicos?

Primeiramente foi utilizado um vetor que inseriu um gene de resistência a neomicina no cromossomo 21 (Hsa21) em uma cultura de células humanas. Em seguinda, estas células carregando um Hsa21 foram fixadas em metáfase e depois centrifugadas para formar microcélulas que transportassem um ou apenas poucos cromossomos.

As microcélulas foram fundidas com células tronco embrionárias de camundongos, que foram tratadas com neomicina para selecionar apenas as células que portavam o cromossomo humano 21. Após foram selecionadas as células que portavam apenas o cromossomo Hsa21.

Posteriormente as células transcromossômicas foram injetadas em blastocistos para gerar quimeras com células portando o cromossomo Hsa21.

Clique na imagem para ampliar.

Entre as quimeras produzidas havia uma fêmea que gerou dois filhotes, um macho e uma fêmea que portavam o cromossomo 21 e foram utilizados em cruzamentos para produzir a linhagem Tc1, cujos camundongos conseguem sobreviver por mais de 20 meses.

Através da técnica de hibridização fluorescente in situ (FISH) foi possível comprovar que as células de linhagem Tc1 portam o cromossomo 21 humano (figura abaixo)

Hibridização fluorescente in situ (FISH) de cromossomos metafásicos de uma célula de um rato Tc1. A cor azul indica coloração DAPI específica para os cromossomos dos roedore, o verde é uma sonda específica para o cromossomo humano 21 (Hsa21) e vermelho é uma sonda específica para o cromossomo X de camundongos (MmuX).

As tecnologias decorrentes destas pesquisas abrem perspectivas para o desenvolvimento de outras linhagens de camundongos trascromossômicos para estudar as demais aneuploidias humanas.

Por Gladis Franck da Cunha

Nota:
A espécie utilizada trata-se do Mus musculus, um pequeno roedor da família dos murídeos, encontrado originalmente na Europa e Ásia, e atualmente distribuído por todo o mundo, geralmente associado a habitações humanas. Tem cerca de 8 cm de comprimento, pelagem macia, branca ou cinza-acastanhada, mais clara nas partes inferiores, orelhas grandes e arredondadas e cauda nua e longa.

O camundongo é o animal mais utilizado como cobaia em laboratórios de Biologia como um modelo aproximado do organismo humano, além de ter uma gestação curta que contribui para as mudanças genéticas. Desde o século XIX o camundongo se transformou em um instrumento de laboratório e a partir de 1900 se tornou também um importante modelo experimental para os estudos da Genética. O camundongo se caracteriza por ser uma espécie cosmopolita adaptada a uma grande variedade de condições ambientais. É um animal de hábitos noturnos que se acomoda em qualquer local de tamanho apropriado às suas necessidades (Wikipedia).

Fonte: MRC National Institute for Medical Research: Victor Tybulewicz group project: Mouse models of Down syndrome.

Links para as publicações do grupo de Tybulewicz sobre a Linhagem Tc1:
1- O'Doherty, A; Ruf, S; Mulligan, C; Hildreth, V; Errington, ML; Cooke, S; Sesay, A; Modino, S; Vanes, L; Hernandez, D ; Linehan, JM; Sharpe, PT; Brandner, S; Bliss, TVP; Henderson, DJ; Nizetic, D; Tybulewicz, VLJ and Fisher, EMC (2005) (2005): An aneuploid mouse strain carrying human chromosome 21 with Down syndrome phenotypes.Science 309, 2033-2037

2- Morice, E; Andreae, LC; Cooke, SF; Vanes, L; Fisher, EMC; Tybulewicz, VLJ and Bliss, TVP (2008)
Preservation of long-term memory and synaptic plasticity despite short-term impairments in the Tc1 mouse model of Down syndrome. Learning & Memory 15, 492-500

3-Galante, M; Jani, H; Vanes, L; Daniel, H; Fisher, EMC; Tybulewicz, VLJ; Bliss, TVP and Morice, E (2009). Impairments in motor coordination without major changes in cerebellar plasticity in the Tc1 mouse model of Down syndrome. Human Molecular Genetics 18, 1449-1463

4- Alford, K; Slender, A; Vanes, L; Li, Z; Fisher, EMC; Nizetic, D; Orkin, SH; Roberts, I and Tybulewicz, VLJ (2010). Perturbed hematopoiesis in the Tc1 mouse model of Down syndrome. Blood 115, 2928-2937

Técnicas para estudo dos cromossomos humanos

noreply@blogger.com (Gladis Franck) — Tue, 16 Aug 2011 05:16:00 +0000

O estudo dos cromossomos, sua estrutura e sua herança denomina-se citogenética. A ciência da citogenética humana moderna data de 1956, quando Tjio e Levan criaram técnicas eficazes para análise dos cromossomos humanos.

O momento ideal para estudar os cromossomos humanos é quando atingem o máximo de condensação, ou seja, na metáfase. Por isso eles são denominados de cromossomos ‘metafásicos’.

Para obtenção do material são utilizados tecidos com alto índice mitótico. Em geral, as células são retiradas dos organismos vivos e multiplicadas “in vitro”. Os tecidos mais indicados para isso são: fragmentos de pele, biópsias de tecidos dos diferentes órgãos, ou ainda células em suspensão no líquido amniótico, obtidas por punção do âmnio.

Todavia, sempre que possível, o material mais utilizado nestes estudos são os leucócitos, especificamente, os linfócitos T do sangue periférico, pela simplicidade de coleta e facilidade de cultura e multiplicação in vitro, desde que adequadamente estimulados.

Um pouco da história do surgimento das técnicas citogenéticas.

O progresso da citogenética clássica se deu a partir do início do século passado, acompanhando o aprimoramento de técnicas e equipamentos de microscopia.

Na primeira metade do século XX descobriu-se que a droga colchicina (ou colquicina), um alcaloide extraído do bulbo de plantas do gênero Colchicum, impede a formação do fuso mitótico. Isso faz com que as células em divisão permaneçam em metáfase, quando os cromossomos estão condensados, o que favorece sua análise morfológica.

Jo Hin Tjio

Em relação à espécie humana, até meados do século passado não se sabia exatamente o número de cromossomos.

Em 1956, os pesquisadores Jo Hin Tjio e Albert Levan utilizaram colchicina para tratar células humanas que, após algum tempo, foram transferidas para uma solução hipotônica e esmagadas entre a lâmina e a lamínula de microscopia.

Em solução hipotônica, a célula absorve água e incha o que faz com que seus cromossomos se separem uns dos outros.

Com as inovações introduzidas por Tjio e Levan constatou-se que o número cromossômico diploide da espécie humana é 46, e não 48, como se pensava. Além disso, a nova metodologia permitiu identificar a maioria dos cromossomos humanos.

Albert Levan

Na década de 1960 descobriu-se que extratos de semente de feijão comum, Phaseolus vulgaris, contêm fito-hemaglutinina, substância que induz a divisão celular em linfócitos do sangue humano cultivados in vitro.

A partir de então, os estudos citogenéticos de células humanas passaram a empregar largamente os linfócitos.

Na década de 1970 descobriu-se que certos tratamentos faziam surgir bandas (faixas transversais) nos cromossomos, as quais permitiam identificar com precisão cada um dos 23 pares cromossômicos do cariótipo humano.

A posição e a espessura das bandas são típicas para cada cromossomo, que pode ser reconhecido com relativa facilidade.

Procedimentos para preparar uma cultura de células adequadas para análise dos cromossomos:

1. Obtém-se uma amostra de sangue periférico e acrescenta-se heparina para evitar coagulação;

2. A amostra é em seguida centrifugada a uma velocidade que permita aos leucócitos se sedimentarem como uma camada distinta;

Colchicum

3. Os leucócitos são colhidos, colocados em meio de cultura tecidual e estimulados a dividir-se pelo acréscimo de um agente mitogênico (estimulante da mitose) como a fito-hemaglutinina.

4. A cultura é incubada por cerca de 72 horas, até que haja um grande número de células se multiplicando rapidamente;

5. Acrescenta-se, então, uma solução diluída de colchicina, para impedir a conclusão da divisão celular inibindo a formação de fusos e retardando a separação dos centrômeros. Em consequência, células paradas na metáfase acumulam-se na cultura;

6. Em seguida, adiciona-se uma solução hipotônica para causar tumefação nas células, lisando-as e liberando os cromossomos, mas mantendo os centrômeros intactos;

7. Os cromossomos são fixados, espalhados em lâminas e corados por uma de várias técnicas de análise.

Placas metafásicas com três tipos de coloração

Bandeamento cromossômico

Uma vez que estas bandas são padrões característicos de cada cromossomo, a sua utilização é essencial para identificar inequivocamente cromossomos semelhantes em tamanho e morfologia.

As bandas cromossômicas são muito úteis na detecção de alterações cromossômicas ou para localizar precisamente a posição ocupada por genes específicos em um cromossomo.

O padrão de bandas depende do pré-tratamento do cromossomo e do tipo de corante utilizado, bem como as características estruturais: riqueza de pares de guanina e citosina ou adenina e timina; a compactação da cromatina.

Tipos de bandas:

Bandas Q: Esta foi a primeira técnica de bandemaento desenvolvida. Nela, os cromossomos são submetidos a um tratamento com quinacrina mustarda ou compostos semelhantes e em seguida examinados por microscopia de fluorescência. Com esta coloração, os cromossomos apresentam faixas com diferentes intensidades de fluorescência, com um padrão de bandas brilhantes e opacas característico para cada par.

Tais bandas foram designadas de bandas Q (de quinacrina). As bandas brilhantes correspondem quase exatamente às bandas G escuras, pois são ricas em AT. São usados para a detecção de deleções, inversões e duplicações em humanos.

Bandas G: Estas bandas evidenciam um padrão de bandas claras e escuras, no qual as faixas escuras correspondem ao DNA rico em bases AT e poucos genes ativos; as bandas G claras têm DNA rico em bases GC e apresentam muitos genes ativos.

Nesta técnica, os cromossomos são inicialmente tratados com tripsina, para a desnaturação das proteínas cromossômicas e em seguida são corados com o corante Giemsa (de onde deriva o nome bandas G). Cada par de cromossomos cora-se num padrão típico de bandas claras e escuras.

Bandas G

Esta se tornou a técnica mais utilizada nos estudos de citogenética, por utilizar microscópios comuns e possibilitar a detecção de deleções, inversões, translocações e duplicações em humanos.

Bandas R: Os cromossomos recebem pré-tratamento com solução salina e calor para uma desnaturação controlada e depois são corados com Giemsa. O resultado de bandas claras e escuras é típico de cada cromossomo e representa o inverso daquele produzido pelos bandeamentos Q e G (de onde deriva sua designação “R”, ou seja, bandas reversas).

Bandas C: os cromossomos são tratados com solução ode hidróxido de bário e corados com Giemsa. Com este método, são coradas regiões específicas em que o cromossomo apresenta DNA altamente repetitivo, como nas regiões dos centrômeros e em outras regiões cromossômicas (ex: braço longo do Y e telômeros), correspondendo à heterocromatina constitutiva, motivo de sua denominação.

Bandas C de roedor.

Bandas T: marcam as regiões teloméricas dos cromossomos (o que dá origem a esta denominação).
Telômero é a ponta ou a extremidade terminal de cada cromossomo. Tem a função de manter a estabilidade e a integridade cromossômicas.

Cariótipo de Hamster com telômeros corados

Bandas NOR: os cromossomos são corados em suas regiões satélites, ou seja, na região organizadora do nucléolo (constrição secundária). A prata (Ag) é um dos corantes mais usados.

Cariótipo de Roedor com coloração NOR

Bandeamento De Alta Resolução: Esse tipo de bandeamento cora cromossomos preparados num estágio inicial da mitose (prófase ou prometáfase), quando ainda estão em uma condicão relativamente não-condensada. Com esta técnica, são evidenciadas cerca de 2000 bandas no cariótipo humano.

Cromossomos corados pela técnica de bandeamento de alta resolução

A técnica pode ser usada na identificação das bandas Q, G e R e detecta alterações cromossômicas pequenas, como microdeleções, importante em estudos evolutivos.

FISH: fluorescence in situ hybridization, é o maior progresso da citogenética nos últimos anos. A técnica baseia-se na formação duplex, em condições bem definidas, entre um fragmento de ácido nucleico de fita simples modificado (sonda ou probe) e sua sequencia complementar (sequencia alvo) em um espécime biológico fixado. A sonda e os cromossomos (a partir da interfase ou metáfase) são desnaturados para permitir a hibridização.

Coloração com técnica de FISH

A Técnica FISH desenvolveu sondas capazes de detectar: 1-Sequências repetitivas, que se ligam ao centrômero de um cromossomo, incluindo DNA satélite alfa; 2- sondas de cromossomos inteiros, as quais se ligam a todo o comprimento de um cromossomo em particular; 3- segmentos de DNA de genes específicos ou regiões em um cromossomo que tenham sido previamente mapeados ou identificados.

A sonda é marcada diretamente, mediante a incorporação de nucleotídeos fluorescentes, ou indiretamente, mediante a incorporação de nucleotídeos ligados a moléculas pequenas, como a biotina, digoxigenina, ou dinitrofenil, ao qual anticorpos fluorescentes podem ser posteriormente amarrados.

Esquema da técnica de FISH para corar RNA ribossômico.

Esta técnica é usada para detectar sequencias específicas de ácidos nucleicos, como regiões de microdeleções e rearranjos cromossomais. Ela pode ser usada para estudar os cromossomos de células em metáfase, mas sua principal aplicação é nas células em interfase, quando anormalidades numéricas e algumas estruturais podem ser detectadas.

Um rico padrão de bandas foi elaborado utilizando-se diferentes técnicas de obtenção de sondas moleculares, com diferentes corantes flourescentes. Este “código de barras” cromossômico permite a identificação de cromossomos inteiros sendo ideal para a análise de rearranjos cromossômicos como: inversões, duplicações, transposições, translocações, etc, pois identifica sub-regiões dos cromossomos.

Estratégias alternativas são empregadas na obtenção das sondas moleculares para elaboração do "código de barras" do cariótipo humano. A figura acima mostra os resultados individuais das técnicas de sondas interespecíficas ou RxFISH e de sondas cromossômicas obtidas de células somáticas híbridas entre humanos e roedores, além do resultado da junção de ambas através de programa específico que cria diferentes cores para cada banda. As linhas horizontais mostram as fronteiras das "bandas" individuais.

Estas técnicas permitem a realização de estudos evolutivos, bem como, estudos comparativos entre células normais e tumorais.

Célula normal à esquerda e tumoral à direita.

Por Gladis Franck da Cunha

Notas:

1- Cinetócoro é uma espécie de "disco de proteínas", localizado no centrômero. Formado no final da prófase na região do centrômero, o cinetócoro tem a função de consumir a tubulina já no final da divisão celular (mais especificamente na anáfase). Na prófase formam-se dois cinetócoros na região do centrômero, em direções opostas e um para cada cromátide. Já na metáfase eles se ligam às fibras do fuso provenientes dos polos opostos da célula. Com auxílio de uma "proteína motora" o cinetócoro (juntamente com as cromátides) consome a tubulina proveniente dos polos opostos encurtando o fuso acromático, permitindo assim a divisão (Wikipédia).

Esquema do cinetocore

2- Troca de Cromátides-Irmãs: do inglês, sisters chromatids exchange (SCE). É um evento similar ao crossing-over, que ocorre entre cromátides-irmãs na meiose ou na mitose. Geralmente são visualizadas através da exposição de células a 5-bromodesoxiuridina (5-BrdU), por dois ciclos celulares, permitindo subsequente diferenciação entre a coloração das cromátides-irmãs. Quantidades iguais de DNA são trocadas e evidenciadas pela diferente coloração entre as cromátides-irmãs. Em humanos não submetidos à condição de toxicidade e nem portadores de câncer a troca de cromátides-irmãs atinge 20% e naqueles que fazem uso de drogas ou portadores de câncer pode chegar a 80% de trocas. Esta técnica é um bom marcador para possíveis danos no DNA.

3- Fatores presentes no cromossomo Y são necessários para a diferenciação das gônadas primitivas do embrião no sentido de se organizarem em testículo. Na ausência desses fatores presentes no cromossomo Y, o indivíduo formará ovários. Esse fator é denominado SRY . Todo homem possui SRY. Assim, qualquer exame molecular que vise investigar o cromossomo Y de um homem, deverá incluir a pesquisa de SRY. Porém, a produção adequada dos espermatozoides requer outros fatores fundamentais, os chamados fatores de azoospermia , que também estão localizados no cromossomo Y, bem distantes de SRY, na região de nome AZF (azoospermic factor).

Referências, fontes das imagens e links.
1- AMABIS, J.M. ; MARTHO, G.R. Organizando idiogramas humanos.
2- Atlas de Genética y Citogenética en Oncología y Hematología:
3- JACKSON, Jeffrey R.; PATRICK, Denis R.; DAR, Mohammed M.; HUANG, Pearl S. Targeted Anti-Mitotic Therapies: Can We Improve On Tubulin Agents? Posted: 03/26/2007; Nat Rev Cancer. 2007;7(2):107-117. © 2007 Nature Publishing Group.
4- BORGES-OSÓRIO, M.R. Genética Humana. Porto Alegre: Artes Médicas: Ed. Da Universidade, 1993.
5- BROWN, Laura G. The Sex-Determining Region of the Human Y Chromosome Encodes a Finger Protein. Cell, Vol. 51, 1091-1104. December 24, 1987, Copyright 0 1987 by Cell Press.
6- CHARLESWORTH, Brian. Model for evolution of Y chromosomes and dosage compensation.
7- CHRISTENSEN, Knud. Syrian Hamster Chromosomes.
8- CITOGENÉTICA CLÍNICA
9- DAVIDSON COLLEGE. In Situ Hybridization.
10- JRANK.ORG. Online Encyclopedia. Chromosome Banding Techniques.
11- KICKOFF, The Y chromosome.
12- KIWIX.ORG. Y-Chromosome-linked diseases.
13- LEÃO, André Pereira. Citogenética e Bandeamento Cromossômico, 2008.
14- MARDON,Graeme; POLLACK, Jonathan; McGILLIVRAY. Barbara; CHAPELLE,Albert de la;
McGraw-Hill Science & Technology Encyclopedia Crossing-over
15- MYNORITY NEWS. Largest Ever Genetic Map Of Blacks Created.
16- PAGE, David C.; MOSHER, Rebecca; SIMPSON, Elizabeth M.; FISHER, Elizabeth M. C.: Sex chromosomes/mutation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 75, No. 11, pp. 5618-5622, November 1978
17- PASTENE, Eduardo A. Tres etapas en la historia de la citogenética clínica.
18- PIERI, Patrícia de Campos. Micromodelação do cromossomo Y. Genética da Infertilidade Masculina
19- UNIVERSIDAD DE VIGO, Atlas De Histología Vegetal Y Animal: La célula 8/Ciclo celular/ CROMOSOMAS
20 -UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO- ESCOLA PAULISTA DE MEDICINA, Estrutura dos cromossomos Humanos.