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O modelo de Ising e comportamento críticos: dos spins eletrônicos às escolhas nas eleições

OU da aplicação de memes do Choque de Cultura em um texto sobre ciência

Você sabe o que é spin eletrônico? Na mecânica quântica o termo spin eletrônico está ligado às orientações que o elétron podem apresentar. O spin está ligado ao vetor momento angular próprio de uma partícula.

Entendeu?

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Não entendeu?

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Então vem comigo e RODA O VETÊ, SIMONE.

Bom, imagina o elétron. Ele é uma partícula muito pequena, tão pequena que a gente fala que em comparação ao átomo (que já é muito pequeno) o tamanho dele é desprezível. Muito pequeno mesmo, tão pequeno que era menor que o short curtíssimo, extremamente provocante que o Renan usou porém não recebeu nenhum olhar. Mas a gente sabe que o elétron se movimenta em torno do átomo e precisa representar esse movimento de alguma forma, não precisa? A forma mais interessante de representar essa situação toda é através de um vetor (que é representado por uma seta) já que um vetor tem módulo, direção e sentido definidos. O bacana de usar um vetor nessa representação é que eles possuem sentido físico e matemático. Então é possível fazer contas para representar matematicamente o seu comportamento. Legal, não é?

Aí entra o Ising.

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Ernest Ising e sua fantástica esposa Johanna Annette Ehmer Ising durante um acampamento de verão

Ernest Ising (1900-1998) foi um físico alemão que teve uma vida muito tranquila e escreveu o modelo conhecido como Modelo de Ising, recebeu muita pompa e muito confete a vida inteira e morreu com 98 anos, rodeados por seus 4 filhos, 14 netos e 2 cachorros: Ponzo e Lila. Bacana, não é?

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A vida de Ising foi muito instável e um pouco triste também, gente.

Aviso: esse texto agora vai tomar um ar bastante sério.

Ele foi um rapaz muito inteligente e bastante precoce, nasceu em 10 de maio de 1900 na cidade de Colônia, na Alemanha. Sua mãe era Thekla Ising Lowe Nee e seu pai era Gustav Ising, a família trabalhava no comércio. Aos 2 anos Ising se mudou para a cidade de Bochum onde Ising passou a infância e iniciou os estudos. Em 1919, quando completou 19 anos, nosso protagonista iniciou os estudos na Universidade de Göttingen onde estudou física e matemática. Os anos de 1922 a 1930 foram dedicados aos estudos de pós-graduação de Ising e também à sua vida pessoal, já que em 1930 ele se casou com Johanna e se tornou “studienassessor” (o que seria equivalente ao título de professor de ensino superior nos anos iniciais da profissão, antes da aprovação em estágio probatório) em uma respeitada instituição Alemã.

Queria ressaltar uma coisa, Johanna também era acadêmica. Ela estudou economia na Universidade Frederick William em Berlim. Em 1926, Ising escreveu uma tese sobre “O problema do desemprego na Inglaterra depois de 1920 e recebeu seu diploma de doutorado”

Mas o ano de 1933 chega e traz a ascensão de Hitler ao poder na Alemanha. E um detalhe que não deveria fazer diferença alguma e que eu não contei ainda sobre Ising: ele era judeu.

Ising (assim como quase todo trabalhador judeu) foi demitido e ficou por um tempo em trabalhos informais até se fixar, posteriormente, em uma pequena sala de aula. No entanto, no fim de 1938 a escola onde Ising trabalhava foi totalmente devastada pois era parte do “programa de governo” que planejava expulsar e extinguir o povo judeu da Alemanha.

No dia 27 de janeiro de 1939, Ising foi interrogado por muitas horas depois que ele foi levado pela Gestapo (Existe divergência entre os biógrafos se Ising sofreu ou não tortura física neste interrogatório e  na “minha opinião pessoal” eu acredito que sofreu sim). Ising e sua esposa se veem, então, obrigados a deixar o país e se mudam para Luxemburgo, onde realizam trabalhos pesados para garantir sua subsistência. No ano de 1947, finalmente, Ising e Johanna se mudam para os EUA onde conseguem retomar suas carreiras acadêmicas como professores universitários.

Em meio a esses anos de estudo voltados à sua pós-graduação, Ising escreveu seu modelo que tratava dos comportamentos críticos dos spins eletrônicos, chamado contemporaneamente de modelo de Ising. Ising estava no doutorado e seu orientador, Wilhelm Lenz, estava estudando fenômenos ligados ao magnetismo em alguns materiais. Ising propôs um modelo onde os spins são definidos como variáveis discretas que podem assumir o valor de +1 ou -1. A interação entre os spins sempre acontece em pares e a energia possui um valor quando os dois spins são iguais e outro valor quando os spins da interação são diferentes. Algo que pode ser mostrado como:

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Se nós considerarmos um conjunto grande de spins que estão interagindo sob a ação de acontecimentos comuns a toda a população de spins, existe uma alteração importante no efeito da coletividade quando o local onde os spins estão sofre um aumento de temperatura. O nome disso é perda do fenômeno de histerese, que é justamente essa capacidade de agir como um agrupamento coletivo que tem suas propriedades dependentes dos fenômenos aplicados anteriormente ao sistema.

Um estudo de 2017 de Juan Carrasquilla e Roger G. Melko mostrou que arquiteturas modernas de aprendizado de máquina, como redes neurais totalmente conectadas, podem identificar fases e transições de fase que seguem o modelo de Ising.

Mas quando lemos a frase “existe uma alteração importante no efeito da coletividade quando o local onde os spins estão sofre um aumento de temperatura” a gente logo pega a referência, não é? Dando um salto (enorme) do micro pro macro, vemos que as populações também se comportam dessa forma.

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Inclusive, outro estudo importante, também de 2017, da equipe do pesquisador Pinkoviezky mostrou algo ainda mais surpreendente: que a tomada de decisão coletiva também pode ser explicada pelo modelo de Ising.

Bom, sabemos que a tomada de decisão coletiva crucial para grupos de diversos animais, inclusive dos humanos. Uma forma de pensar, simplificando esse fenômeno, é um cenário de dois subgrupos que possuem direções de movimento preferidas conflitantes. Direita e esquerda, por exemplo, rs. Quanto mais coeso o grupo, de forma mais unitária ele conduz o movimento para um compromisso ou para um dos alvos preferidos. O estudo mostrou também que o movimento do grupo muda de forma dependente do tamanho em altas temperaturas (que seriam situações de grande perturbação, comparados no trabalho com a desinfomação). Dessa forma os cientistas perceberam a existência de uma dinâmica geral muito semelhante com o papel da temperatura sendo medida e comparada pelo inverso do número de indivíduos desinformados.

A equipe de Pinkoviezky publicou um estudo em 2018 aplicando o modelo de Ising a tomada de decisão do indivíduo, baseada em seu comportamento cerebral. Citando os autores, em livre tradução:

“A velocidade instantânea do grupo desempenha o papel da taxa de disparo dos neurônios enquanto a posição do grupo é a taxa de disparo integrada.

Podemos, portanto, propor que os tamanhos dos grupos neuronais e seus níveis de ruído intrínseco possam ser otimizados em redes que controlam os processos de tomada de decisão. Essa analogia pode ser mais explorada no futuro.”

O grupo pretende expandir o modelo futuramente incluindo situações como transformar em variáveis a força das situações sociais dependente da história do indivíduo e, também, dar a cada indivíduo mais de duas opções.

Dessa forma observamos que modelos usados para descrever comportamentos de partículas também podem ser aplicados ao estudo de populações. Observamos também que é possível sim usar memes do Renan, nosso guerreiro, para tornar mais leve um texto sobre aplicações de estudos físico-químicos.

De forma geral:

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Referências:

ISING, Ernst. Beitrag zur theorie des ferromagnetismus. Zeitschrift für Physik, v. 31, n. 1, p. 253-258, 1925.

SANTOS, Murilo Lacerda. Simulação de monte carlo no modelo de Ising na rede quadrada. 2014. Tese de Doutorado. Dissertação (mestrado em física)–Universidade Federal de Minas Gerais. UFMG.

PINKOVIEZKY, Itai; GOV, Nir; COUZIN, Iain. Ising model for collective decision making during group motion. In: APS March Meeting Abstracts 2017.

CARRASQUILLA, Juan; MELKO, Roger G. Machine learning phases of matter. Nature Physics, v. 13, n. 5, p. 431, 2017.

PINKOVIEZKY, Itai; COUZIN, Iain D.; GOV, Nir S. Collective conflict resolution in groups on the move. Physical Review E, v. 97, n. 3, p. 032304, 2018.

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Vamos falar de raça e classe na ciência?

Com mais frequência do que gostaríamos, ser mulher e fazer pesquisa não é tarefa fácil. Ser mulher, fazer pesquisa e chegar a posições de alta patente no meio acadêmico, então, só faz adicionar alguns níveis de desafio ao jogo.

A culpa é do chamado “teto de vidro” – ou uma barreira invisível que atrasa e impossibilita o progresso de mulheres não apenas em carreiras acadêmicas, mas também nos negócios e em outras áreas. A falta de políticas específicas que permitam ter filhos e continuar progredindo na carreira* e o sexismo implícito em se conferir mais competência a homens do que a mulheres para assumir cargos de liderança são algumas das muitas variáveis na manutenção desse teto de vidro. A conversa vai muito além do senso comum de que “existem poucas mulheres” em áreas das ciências, tecnologias, matemática e engenharias (STEM, na sigla em inglês).

Mas quando se é mulher, negra, pobre e cientista, o buraco é bem mais embaixo. E o teto de vidro, muito mais acima.

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Lançado no início dos anos 1980, o livro “Mulheres, Raça e Classe”, obra clássica da filósofa e ativista norte-americana Angela Davis, traz aspectos importantes sobre a construção do movimento de liberação feminina nos Estados Unidos desde a escravatura – sempre aliada a concepções de raça e classe social, já que “ser mulher” nunca é uma categoria isolada. Como Davis mostrou bastante bem através de análises e numerosas histórias fortes e chocantes no livro, as variáveis “raça” e “classe” têm uma enorme influência no resultado de qualquer equação que comece com “gênero”, e não apenas pelo ponto de vista do abismo entre se ser “mulher+branca+rica” versus ser “mulher+negra+pobre”. Ser mulher, branca e pobre também é diferente de ser mulher, negra e rica – algumas camadas de preconceito se mantém, outras se silenciam, a maioria raramente desaparece.

Passar um marca-texto sobre “raça” e “classe” como subcategorias em “gênero”, no entanto, não quer dizer que mulheres com diferentes situações de privilégio ou preconceito deveriam se opor, ou que a luta de umas é mais importante que a de outras (embora algumas lutas possam, sim, ser mais urgentes que outras, o que não quer necessariamente dizer que sejam mais importantes). É preciso que todo mundo entenda e respeite as necessidades de quem está em lugares e momentos diferentes na escala do preconceito para que seja possível que todas as mulheres nos unamos contra o que nos oprime. Empatia é um combustível poderoso, afinal.

E daí?

Não podemos negar que o tal teto de vidro na academia parece ter um revestimento especial, ainda mais difícil de quebrar, quando se fala em mulheres negras e pobres adentrando (e se destacando em) carreiras científicas. Sem mencionar o fato de que, por todos os lados, as oportunidades para homens e mulheres não são as mesmas e a diferença entre média salarial ainda é de se chorar de tristeza (e raiva, obviamente).

Segundo o Fórum Econômico Mundial, se continuarmos no passo em que estamos, será necessário esperar 170 (!) anos para que o mundo atinja a paridade salarial entre gêneros. Por aqui, é vergonhoso que as brasileiras em média ganhem quase 25% a menos que os brasileiros, mesmo tendo passado mais tempo na escola. O que mais assusta é que mulheres negras com curso superior ganhem em média quase metade do salário de homens brancos com o mesmo grau de instrução (as mulheres brancas ganham também absurdos 40% a menos). Esperar 170 anos por paridade salarial seria um horizonte de expectativa otimista para as brasileiras, para dizer o mínimo. Mais ainda para as negras.

É verdade que o acesso da população negra brasileira ao ensino superior praticamente dobrou na última década em decorrência de cotas e outras políticas de ação afirmativa. Em 2005, a juventude negra e parda somava 5,5% do contingente de estudantes no ensino superior. Em 2015, já eram 12,8%. Entre jovens brancos entre 18 e 24 anos, a porcentagem também cresceu: passou de 17,8% em 2005 para 26,5% em 2015, segundo o IBGE. O quadro melhorou, mas o fosso continua.

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Olhando mais de perto

Dois estudos de caso de 2008 e 2009 mostram que para jovens negras e pardas o desafio é se manter nesta magra porcentagem do alunado em instituições públicas e privadas. No estudo de 2008, João Bôsco Góis, professor da Escola de Serviço Social da Universidade Federal Fluminense, traz alguns dados observados na instituição (que não devem ter mudado substancialmente desde que o artigo foi publicado). A presença de estudantes negras nos cursos de maior status era estatisticamente residual. Com números chocantes. Segundo Góis, 60,9% do alunado do curso de Medicina era mulher – delas, ínfimos 1,53% eram negras e 16,9% eram pardas. Em Direito, 77,5% dos alunos eram mulheres – 3,2 negras e 16% pardas. Nas Engenharias, o professor aponta que há uma inversão em termos de gênero: apenas 24,8% dos alunos eram mulheres – desse total, 2,4% eram negras e 17,4%, pardas.

E não é só isso: no ano em que a pesquisa aconteceu não havia jovens negras matriculadas nos cursos de Física e Ciência da Computação.

A posse de bolsa para alunas negras também representava um desafio: para as bolsas mais valorizadas, como de monitoria, iniciação científica e extensão, as negras estavam em clara desvantagem: entre as alunas da UFF com posse de bolsa, 3,5% das alunas negras tinham uma bolsa de monitoria, 2,64%, uma de iniciação científica e 0% de extensão, em comparação a 72,3% de brancas que tinham uma bolsa de monitoria, 70,6% com uma de iniciação científica e 66,7% de extensão na universidade.

Por isso Góis defende que os cursos mais valorizados da UFF teriam tido uma “‘democratização de acesso por gênero’ sem seu equivalente racial”. As alunas negras se concentravam mais em cursos considerados de carreira secundária, onde os profissionais “geralmente estão em posição de relativa subordinação nas instituições em que atuam, a exemplo de enfermeiros, fisioterapeutas e assistentes sociais em ambientes hospitalares”, observa o pesquisador.

Não que estas carreiras não tenham função social crucial. As funções do cuidado do outro, aliás, estão entre as que mais serão necessárias em países (como o Brasil) em que a tendência é que a taxa de fertilidade siga em queda. Na quarta revolução industrial, estes profissionais serão mais necessários do que nunca. Mas é uma temeridade que sejam profissões tão pouco reconhecidas – e que isso gere um ciclo vicioso perpetuando a subvaloração da mulher negra, vendo nestes cursos uma possibilidade de inserção no ambiente universitário.

No estudo de 2009, a psicóloga Ana Luiza Julio e a professora da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS) Marlene Strey observam os desafios da permanência de alunos e alunas afrodescendentes na PUC-RS. Por lá, a questão também era um desafio para os 280 alunos com quem elas interagiram. A maior questão que elas encontram é a dificuldade de enfrentamento dos inúmeros percalços que surgem pelo fato de se ser o que se é: negro ou negra em uma instituição de ensino superior. A dificuldade em nos reconhecermos racistas como país e o praticarmos no cotidiano pode ser um fator que, segundo as pesquisadoras, atrapalha o reconhecimento de pertencimento racial de muitos alunos, dificultando, assim, a formação de uma consciência política. Essa consciência, elas enfatizam, é essencial para a permanência na universidade e para iniciar a vida profissional, já que ajuda a criar uma visão de si mais complexa e contextualizada. E ajuda a não interiorizar a decepção de não ser selecionada depois de uma entrevista (normalmente a última etapa de um processo de seleção) como uma falha pessoal.

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E então…

Sabemos que a vida das mulheres negras no Brasil nunca foi fácil (possivelmente a de negras em lugar nenhum, diga-se de passagem). E que na academia, as diferenças não se iniciam na graduação – têm raízes mais profundas mas são sentidas mestrado, doutorado e pós-doutorado afora. E claro, nas seleções de alta cúpula das universidades, de institutos de pesquisa e onde quer que se queira fazer pesquisa de alto nível.

Fica difícil renovar os quadros da pesquisa científica e do professorado universitário com mais diversidade se a graduação é pouco diversa. E chega a ser absurda a dificuldade que alunas negras enfrentam para entrar e se manterem em cursos de graduação em áreas científicas – tanto que chega a ser surpreendente que a primeira negra brasileira a ter um título de doutorado em Física (a simpaticíssima Sonia Guimarães) seja atualmente professora no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e não uma senhora de 90 anos ou uma personagem histórica da ciência brasileira.

Quando se fala em maior acesso de mulheres – e mulheres negras – a carreiras acadêmicas, pode ser bem interessante colocar uma lente e observar quem são estas mulheres e por quais cursos e áreas essa inserção se dá. Entender isso pode ser um passo à frente no que toca ajudar brancas e negras (e amarelas, indígenas, enfim, todo o espectro de tons de pele) a entenderem as lutas e as necessidades umas das outras. E, quem sabe, entender o que é urgente e importante e entrar na briga.

Mais espaço para as mulheres negras nos quadros de prestígio científico e acadêmico não faz mais do que beneficiar toda a sociedade, já que elas são as ‘últimas da fila’ no que toca posições de privilégio. Para trazer de novo Angela Davis à conversa, “quando a mulher negra se movimenta, toda a estrutura da sociedade se movimenta com ela, porque tudo é desestabilizado a partir da base da pirâmide social onde se encontram as mulheres negras, muda-se a base do capitalismo”. E da ciência com ele.

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*Em dezembro passado, foi sancionada a lei 13.536/2017, que prevê a possibilidade de afastamento remunerado de bolsistas de pesquisa por maternidade ou adoção. A aprovação do projeto de lei representa um avanço imenso, mas ainda serão necessários alguns anos para se verificar seu impacto real nas diversas áreas do conhecimento e no universo da pesquisa acadêmica.

Fontes:

DAVIS, A. Mulheres, Raça e Classe. São Paulo: Boitempo, 2016 (1981)

GÓIS, J. B. H. Quando raça conta: um estudo de diferenças entre mulheres brancas e negras no acesso e permanência no ensino superior. Revista Estudos Feministas, 2008. http://www.scielo.br/pdf/ref/v16n3/02.pdf

JULIO, A. L. S e STREY, M. N. Negros e negras no ensino superior: singularidade para a permanência. Revista África e Africanidades, 2009. http://www.africaeafricanidades.com.br/documentos/Negros_e_Negras_no%20ensino_superior_singularidade_para_permanencia.pdf

HU, J. The Magnifying Glass Ceiling: The Plight of Women in Science. PLoS ECR Community Blog, 2013. http://blogs.plos.org/thestudentblog/2013/08/16/glass-ceiling-women-in-scienc/

Portal de Notícias do Senado. Sancionada lei que dá direito a afastamento por maternidade para bolsistas de pesquisa. Brasília, 18/12/17. https://www12.senado.leg.br/noticias/materias/2017/12/18/sancionada-lei-que-de-afastamento-por-maternidade-para-bolsistas-de-pesquisa

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Como uma nova tecnologia é disponibilizada no SUS?

Quando a gente lê sobre um novo medicamento ou equipamento de saúde desenvolvido no exterior, logo pensa “ah, mas isso vai demorar anos pra chegar no Brasil…”. Ou mesmo quando uma inovação em saúde é desenvolvida aqui mesmo, a gente se pergunta quando é que vai estar disponível pra todo mundo. Além de questões de interesse econômico dos fabricantes, as novas tecnologias precisam passar por algumas etapas até chegar à população.

Primeiro, a tecnologia precisa ser registrada na ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), que deve se certificar, entre outras coisas, que a nova tecnologia traz mais benefícios do que riscos. E, mesmo com a garantia pela Constituição de 1988 do direito ao acesso universal e integral à saúde, o nosso SUS não pode pagar por toda e qualquer tecnologia ligada a tratamentos ou à manutenção da saúde. Aqui entende-se como tecnologia em saúde os medicamentos, equipamentos e procedimentos técnicos, os sistemas organizacionais, informacionais, educacionais e de suporte e os programas e protocolos assistenciais por meio dos quais a atenção e os cuidados com a saúde são prestados à população, de acordo com a portaria nº 2.510, de 19 de dezembro de 2005. Essas tecnologias estão presentes desde a prevenção e diagnóstico de doenças até seu tratamento e a recuperação da saúde das pessoas.

A entrada, retirada ou mudança do que é coberto pelo sistema público de saúde brasileiro é avaliada por uma comissão chamada CONITEC – Comissão Nacional de Incorporação de Tecnologias no SUS, criada pela lei nº 12.401 de 28 de abril de 2011 e regulamentada pelo decreto nº 7.646 de 21 de dezembro de 2011. Essa comissão, composta por um plenário de 13 titulares de entidades como o Ministério da Saúde e a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) e uma secretaria executiva, substituiu a CITEC – Comissão de Incorporação de Tecnologias do Ministério da Saúde, criada em 2006, e representou um avanço no sentido de institucionalizar o modelo de processo de incorporação, para que fosse amparado legalmente, e instituiu fluxo contínuo de submissão de pedidos de incorporação, documentação e realização de consulta pública obrigatórias, prazo de 180 dias para a tomada de decisão da recomendação ou não da incorporação da tecnologia (prorrogáveis por mais 90 dias), entre outros procedimentos legais.

Estrutura Conitec

Estrutura da CONITEC (Fonte: Entendendo a Incorporação de Tecnologias em saúde no SUS / Ministério da Saúde. Disponível aqui)

O processo de avaliação das tecnologias em saúde deve levar em conta, no mínimo, os benefícios, os riscos e os custos da adoção de determinado procedimento. Atualmente são feitos estudos de avaliação econômica em saúde, como os estudos de custo-eficácia ou custo-utilidade, principalmente por universidades, associações profissionais ou empresas privadas, mas também por várias comissões e assessorias públicas. Esses estudos mostram, em geral, a relação entre um  aumento de custo e a eficácia de uma determinada intervenção em saúde em comparação a um tratamento convencional, que pode ser ajustada por anos de vida em boa saúde (QALY), no caso dos estudos de custo-utilidade. São somados aos estudos de avaliação econômica os estudos clínicos e/ou revisões sistemáticas, que devem considerar critérios clínicos pertinentes. A decisão sobre a incorporação deve também considerar aspectos éticos e análise exaustiva e criteriosa da literatura disponível, além do impacto social, organizacional e legal. Apesar das especificidades dos sistemas de saúde de cada país, ainda são feitos poucos estudos dessa natureza no Brasil, e a comissão acaba usando estudos internacionais e relatórios de outras agências reguladoras, como a FDA (Food and Drug Administration) dos Estados Unidos.

Em geral os pedidos de incorporação de tecnologias são feitos por produtores (indústrias e empresas privadas), associações de pacientes, sociedades médicas e outras organizações não governamentais, mas também por secretarias e órgãos do Ministério da Saúde, autarquias como a ANVISA e a ANS (Agência Nacional de Saúde Suplementar) e secretarias municipais e estaduais de saúde. Depois de dado o parecer da comissão, em caso de incorporação, as unidades de saúde têm até 180 dias para adotar as tecnologias.

Fluxo Incorporação

Fluxo simplificado da incorporação de tecnologias (Fonte: Entendendo a Incorporação de Tecnologias em saúde no SUS / Ministério da Saúde. Disponível aqui)

Um dos problemas mais sérios na saúde no Brasil é a judicialização, ou a imposição judicial da compra de tecnologias não existentes ou em falta no SUS, baseada no direito fundamental de acesso à saúde. Os custos dessas determinações chegam a cerca de R$ 7 bilhões por ano, diante de, por exemplo, R$ 110,2 bilhões de orçamento total destinado à saúde em 2017. A criação da CONITEC visava, entre outras coisas, diminuir esse fenômeno, agilizando e melhorando o processo de incorporação. Entretanto, os processos judiciais aumentaram 1010% entre 2010 e 2016. Um estudo realizado pela USP mostrou que 16% dos gastos com a judicialização foram referentes a medicamentos que deveriam ser ofertados pelo SUS, o que mostra que questão do acesso às tecnologias incorporadas também é muito importante. Outro estudo, da UFRJ, mostrou que demandas internas de instituições ligadas ao Ministério da Saúde obtiveram mais sucesso na incorporação, e que múltiplas solicitações para um mesmo medicamento, além de pressão social, podem ajudar a obter pareceres favoráveis.

No caso citado no fim do meu texto anterior, a incorporação das insulinas análogas ao SUS foi pedida em 13 de julho de 2016, pela Sociedade Brasileira de Diabetes (SBD), e em setembro do mesmo ano a CONITEC abriu consulta pública, recomendando inicialmente a não incorporação. Após 1.092 contribuições de diferentes setores da sociedade, o parecer passou a ser favorável e em 22 de fevereiro de 2017 a Secretaria de Ciência, Tecnologia e Insumos estratégicos acatou a recomendação. Existem outros casos complicados, como os casos das doenças raras e os altíssimos custos das medicações… E os critérios de definição do preço das tecnologias em saúde são tão interessantes também que merecem um texto só pra eles.

Por um lado, o impacto da incorporação de uma nova tecnologia é sobre o orçamento total do SUS, que, como a gente sabe, não chega a ser suficiente para o que já existe; por outro, a judicialização é ainda mais dispendiosa, já que as compras frequentemente são feitas rapidamente e em pequenas quantidades, causando aumento substancial no preço. É importante lembrar que 75% da nossa população, ou aproximadamente 150 milhões de pessoas, dependiam exclusivamente do SUS em 2015, enquanto os outros 25% têm acesso, além do SUS, ao sistema de saúde suplementar (planos de saúde). Considerando a magnitude do nosso sistema, o processo de incorporação deve ser extremamente responsável e seguro para os usuários e profissionais de saúde.

 

 

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Contraceptivos hormonais, trombose e depressão. Quais são os riscos comprovados cientificamente?

Muitas pessoas já viram diversos relatos e notícias na web sobre casos de trombose e depressão sendo associados à utilização de contraceptivos hormonais. Porém, às vezes é difícil entender se realmente esses efeitos são pontuais ou de maiores proporções na população. Além disso, entender toda a relação de causa e efeito com a grande quantidade de fatores ligados a essas doenças é complicado. Por isso, hoje nós trazemos os últimos dados relacionados a esses temas para contribuir com algumas informações.

O lançamento da pílula anticoncepcional hormonal, no início dos anos 60, significou um grande passo para a emancipação da mulher com a opção de decidir quando e quantos filhos gerar. Porém, apesar dessas vantagens, há alguns anos ela passou a ser vista de forma desconfiada pelo público por conta dos seus efeitos colaterais e possíveis riscos de desenvolvimento de doenças.

Os contraceptivos hormonais orais normalmente contém uma combinação de estrogênio e progesterona, ou apenas progesterona, e regulam a fertilidade de forma segura, eficaz e reversível. Desde a regulamentação da primeira pílula, as fórmulas utilizadas foram constantemente modificadas para reduzir os riscos de efeitos cardiovasculares adversos e de tromboembolismo [1].

O tromboembolismo pode ocorrer nas veias ou artérias do corpo e se dá pela coagulação do sangue nesses vasos, podendo ter causas diversas. Esse coágulo, chamado de trombo, pode se aderir na parede dos vasos causando muitos sintomas, constituindo assim a trombose.

coágulo

Figura 1. Ilustração de um coágulo dentro de um vaso saguíneo (Fonte: Ferrerincode)

Grande parte dos estudos em larga escala presentes na literatura até hoje foram realizados na Europa e nos Estados Unidos, isso restringe um pouco a extrapolação dos dados para outros países e populações, como o Brasil, mas ao mesmo tempo nos auxilia com informações fisiológicas importantes relacionadas ao uso desses fármacos.

Esses estudos mostram que a presença do estrogênio chamado de etinilestradiol nas pílulas hormonais é o fator que mais se relaciona com o aumento do risco de desenvolvimento de trombose nas mulheres, comparado aos outros compostos analisados. Em números, mulheres que utilizam esse composto específico na pílula possuem 4 vezes mais chances de riscos de trombose do que não usuárias de contraceptivos hormonais [1, 2].

Um estudo com seis milhões de mulheres francesas mostrou que existe uma correlação entre a dose de etinilestradiol utilizada e os efeitos de embolia pulmonar, AVC e infarto do miocárdio. Ou seja, mulheres que utilizavam menores doses de etinilestradiol eram menos propensas a desenvolverem os efeitos citados, justificando a recomendação de baixas doses do composto nos medicamentos comercializados. Aparentemente o etinilestradiol causa alterações na produção das proteínas do fígado e pode promover ligeiras alterações nas vias relacionadas a coagulação sanguínea, independentemente da via de administração utilizada [2].

Outro estudo, realizado com nove milhões de dinamarquesas que faziam uso de contraceptivos hormonais não orais, mostrou que a taxa de trombose aumentou 7,5 vezes para mulheres que utilizavam adesivos hormonais, 6,5 vezes para mulheres que usavam anéis vaginais e 1,4 para implantes subcutâneos, comparada a mulheres que não faziam uso de contraceptivos hormonais. Entretanto, a taxa de trombose não aumentou para mulheres que utilizavam o dispositivo intra uterino (DIU) hormonal a base de levonorgestrel, que é um tipo de progesterona sintética [3].

anticoncepcionais hormonais

Figura 2. Métodos contraceptivos. 1. Pílula, 2. Implante subcutâneo, 3. Diafragma*, 4. Injeção, 5. Anel vaginal, 6. Adesivo dérmico, 7. DIU hormonal (Fonte: Bruno Marçal/ Saúde Abril, com adaptações). *Não é um método contraceptivo hormonal.

Sobre as relações dos anticoncepcionais com a depressão, sabe-se que os índices de depressão em mulheres são duas vezes maiores do que em homens [4] e diversos estudos tentam entender esses motivos, sendo que os contraceptivos hormonais são constantemente apontados como uma das possíveis causas.

A revisão mais recente sobre o tema foi publicada em janeiro de 2018, com a síntese dos 26 principais trabalhos publicados sobre anticoncepcionais e depressão. Segundo a revisão, os resultados ainda não são conclusivos para afirmar uma associação de anticoncepcionais com a depressão, devido à grande variação entre as conclusões encontradas nos estudos, o tamanho das populações analisadas, a validação e randomização dos dados [5].

Sabemos que a ciência, que até pouco tempo atrás era majoritariamente realizada por homens, tende a negligenciar alguns assuntos de importância extrema para a saúde da mulher. Hoje, milhões de mulheres utilizam anticoncepcionais hormonais no mundo. Nesse sentido, mais estudos são necessários para entender todas as relações entre os contraceptivos hormonais e a saúde das mulheres. Por fim, é importante lembrar que para decidir sobre o uso de qualquer medicamento é necessário sempre consultar um profissional de saúde que deve basear-se no histórico, idade, condições de saúde de cada mulher para prescrever o melhor contraceptivo.

Para saber mais:

A Organização Mundial da Saúde fez uma cartilha que auxilia os profissionais de saúde a selecionarem apropriadamente o melhor método contraceptivo para cada mulher de acordo com cada estágio da vida reprodutiva e condições de risco. E aqui, no Cientistas Feministas, existem dois ótimos textos sobre contraceptivos hormonais para homens e sobre depressão. Vale a pena conferir.

 

Referências:

  1. Heit, J.A., Spencer, F.A., White, R.H. The epidemiology of venous thromboembolism. J Thromb Thrombolysis, 41, 3–14, 2016.
  2. Sitruk-Ware, R. Hormonal contraception and thrombosis. Fertility and Sterility, 106(6), 1289-1294, 2016.
  3. Lidegaard, O., Nielsen, L.H., Skovlund, C.W., Løkkegaard, E. Venous thrombosis in users of non-oral hormonal contraception: follow-up study, Denmark 2001-10. BJM, 344, e2990, 2012.
  4. Skovlund, C.W., Mørch, L.S., Kessing, L.V., Lidegaard, Ø. Association of Hormonal Contraception With Depression. JAMA Psychiatry. 73(11), 1154-1162, 2016.
  5. Worly, B.L., Gur, T.L., Schaffir, J. The relationship between progestin hormonal contraception and depression: a systematic review. Contraception. S0010-7824(18)30032-5, 2018.
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Resultados Recentes da Missão Juno

A sonda Juno, lançada pela NASA em 2011, tem como objetivo estudar profundamente o maior planeta do Sistema Solar, Júpiter. Aspectos como campo gravitacional, campo magnético e a composição do núcleo do planeta são alguns dos mistérios que Juno poderia ajudar a desvendar.

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Figura 1: 95 Minutos Sobre Júpiter. Fonte: https://www.nasa.gov/mission_pages/juno/images/index.html

Na mitologia Juno é a esposa do deus Júpiter e muitas brincadeiras foram feitas em relação a sonda, visto que muitos satélites de Júpiter, como Europa, Calisto e Io têm nomes de amantes de Júpiter.

Juno entrou na órbita de Júpiter em meados de 2016, e já estamos colhendo os frutos da missão. Quatro artigos sobre os resultados de Juno foram publicados na edição de 8 de março da revista Nature.

Entre as descobertas, divulgou-se que as famosas faixas atmosféricas de Júpiter, já conhecida desde Galileu Galilei, seriam mais profundas do que se imaginava. A superfície visível de Júpiter é dividida em um número de bandas paralelas com o equador. Existem dois tipos de bandas: “zonas”, que possuem uma cor clara, e “cinturões”, bandas de cor mais escura. A diferença na aparência entre zonas e cinturões é causada por diferenças na opacidade das nuvens. As bandas de Júpiter são limitadas por fluxos atmosféricos zonais chamados “jatos”. Os fluxos atmosféricos (ventos) do planeta gigante se estendem profundamente em sua atmosfera e duram mais do que os processos atmosféricos similares encontrados aqui na Terra.

Os jatos penetrariam cerca de 3.000 quilômetros de profundidade e conteriam uma massa equivalente a três Terras, cerca de 1% da massa de Júpiter. Em contraste, a atmosfera da Terra tem menos de um milionésimo da massa total da Terra.

A sonda Juno tem fornecido uma imagem em 3D desses fluxos. Como os ventos de Júpiter podem chegar a cerca de 360 km/h, isso perturba a massa espalhada pelo planeta. Portanto, o mapeamento do campo gravitacional de Júpiter pode esclarecer o quão profundo essas faixas se estendem abaixo da superfície. Quanto mais profundos os jatos, mais massa eles contêm, levando a um sinal mais forte do campo gravitacional. Assim, a magnitude da assimetria na gravidade determina a extensão das correntes de jato.

 

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Figura 2: Hemisfério Sul de Júpiter. Fonte: https://www.nasa.gov/mission_pages/juno/images/index.html

Outro resultado interessante é que sob a camada climática Júpiter giraria quase como um corpo rígido e não como um fluído como esperávamos para um planeta gasoso. Isso ocorre porque as altas pressões encontradas no planeta geram forças que impedem os ventos de fluirem em direções opostas.

Já os pólos de Júpiter são um contraste gritante com os cinturões e zonas que circundam o planeta em latitudes mais baixas. Seu pólo norte é dominado por um ciclone central cercado por oito ciclones circumpolares com diâmetros que variam de 4.000 a 4.600 quilômetros de diâmetro. O pólo sul de Júpiter também contém um ciclone central, mas é cercado por cinco ciclones com diâmetros que variam de 5.600 a 7.000 quilômetros de diâmetro.

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Figura 3: Formações de Nuvem em Júpiter. Fonte: https://www.nasa.gov/mission_pages/juno/images/index.html

A sonda Juno tem feito um ótimo trabalho possibilitando descobertas fantásticas, podendo até colaborar para desvendar os mistérios da formação planetária. Além disso, Juno tem nos fornecido belíssimas imagens, como podemos ver no decorrer do texto.

Referências:

[1] Ingersoll, A.P.; Dowling, T.E.; Gierasch, P.J.; et al. (2004). “Dynamics of Jupiter’s Atmosphere”. In Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B.Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere.

[2]L. Iess, et al., “The measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field,” Nature volume 555, pages 220–222 (08 March 2018).

[3] Y. Kaspi, et al., “Jupiter’s atmospheric jet-streams extending thousands of kilometers deep,” Nature volume 555, pages 223–226 (08 March 2018).

[4] T. Guillot, et al., “A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior,” Nature volume 555, pages 227–230 (08 March 2018).

[5] A. Adriani, et al., “Clusters of Cyclones Encircling Jupiter’s Poles,” Nature volume 555, pages 216–219 (08 March 2018).

 

 

 

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A terapia de estimulação cerebral profunda e a Doença de Parkinson

No dia 11 de abril se comemora o Dia Mundial de Combate ao Mal de Parkinson. A doença de Parkinson é degenerativa e afeta o sistema nervoso central (SNC). Dentre as doença degenerativa do SNC é a segunda mais comum (a doença de Alzheimer é a mais comum), acometendo 1 a cada 10 pessoas após os 80 anos de idade.

A doença de Parkinson acarreta morte celular progressiva no cérebro e na medula espinhal, ocasionando sintomas como tremor de repouso da musculatura e rigidez muscular, lentidão de movimentos, que se tornam descoordenados, perda de equilíbrio, dentre outros. Os sintomas podem evoluir para demência, se ocasionar comprometimento do pensamento nos pacientes.

As regiões mais afetadas são locais profundos no cérebro constituídos de substância negra: os gânglios basais (http://parkinsonhoje.blogspot.com.br/p/substancia-negra.html) (Figura 1). Estas regiões estão envolvidas em controle de postura e suavização/estabilização de movimentos musculares.

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Figura 1: Gânglios da base (em azul) participantes no controle de posturas e movimentos musculares. Fonte: http://sistemanervosocentral304.blogspot.com.br/p/curiosidades.html

Para comunicar estímulos a neurônios vizinhos e alcançar as ações citadas acima, o principal neurotransmissor (mensageiro químico) utilizado pelos gânglios da base é a dopamina. Em pacientes com Parkinson, no entanto, este mensageiro encontra-se em teor reduzido, não podendo ser realizadas com eficiência as ações de coordenação de movimentos e postura (o que ocasiona os sintomas descritos). Os pacientes chegam a apresentar dificuldades para realizar tarefas simples do dia-a-dia, como beber água.

​Os indivíduos afetados podem ser tratados com fármacos como levodopa e/ou carbidopa (http://www.medicinanet.com.br/bula/1168/carbidopa_e_levodopa.htm) e requerem o atendimento mais multidisciplinar possível: envolvendo fisioterapia, fonoaudiologia, atendimento psicológico e avaliação nutricional. No entanto, existem outras estratégias de tratamento além da terapia com medicamentos (como uso de células tronco).

Até o momento não existe cura para a doença – apenas estratégias que visam melhora de qualidade de vida do paciente. Uma destas foi recentemente noticiada amplamente na mídia: a terapia de estimulação cerebral profunda, do inglês Deep Brain Stimulation (DBS).

A DBS (que pode ser realizada no Brasil em hospitais como Albert Einstein, HCor e Cassems – Campo Grande) é popularmente referida como marcapasso cerebral. Consiste em terapia invasiva reversível que implementa, via cirurgia, um eletrodo no cérebro. Por uma extensão sob a pele, que desce pelo pescoço até, geralmente, a parte superior do peito, este eletrodo se conecta ao neuroestimulador (semelhante ao marcapasso cardíaco) produtor de pulsos elétricos. Este neuroestimulador  é um dispositivo com bateria e componentes eletrônicos que tem como objetivo oferecer estimulação elétrica de alta frequência a regiões definidas dentro do cérebro, visando evitar sintomas motores incapacitantes da doença (Figura 2). A regulação do aparelho para cada paciente pode ser feita pelo médico de forma não invasiva para permitir maior controle imediato sobre os movimentos (no início é comum que a configuração dos padrões seja incômoda ao indivíduo).

Figura 2

Figura 2: Componentes da técnica de estimulação cerebral profunda. Fonte:  https://hospitaljoaoevangelista.wordpress.com/2012/05/08/tecnica-de-estimulacao-cerebral-profunda-pode-reverter-sintomas-da-doenca-de-alzheimer/

É um procedimento indicado a pacientes de 5 a 10 anos após o diagnóstico, nos quais os sintomas já se encontram em estágios moderadamente avançados; quanto mais precocemente se inicia o tratamento neste intervalo, maiores as chances de melhora potencializada na qualidade de vida do paciente. No geral, DBS permite a redução das medicações, favorecendo a redução dos efeitos colaterais que não costumam ser poucos. Apenas 8% das pessoas diagnosticadas, no entanto, se encontram no grupo daquelas para as quais o procedimento é recomendado, pois é procedimento invasivo, ou seja, envolve a realização de uma cirurgia.

O procedimento cirúrgico dura cerca de quatro horas e possui alto custo (aproximadamente R$ 150 mil que se somam a trocas de bateria de R$ 70 mil a cada 5 anos). O Sistema Único de Saúde (SUS), sob ordem judicial, já chegou a custeá-la para pacientes.

Grandes empresas do setor continuam a realizar pesquisas para ampliar o espectro de doenças para as quais a técnica pode ser utilizada para trazer benefícios, e para oferecer equipamentos mais precisos, de implementação mais simples e de materiais que causem menos interferências em metodologias de diagnóstico como ressonância magnética.

 

Principais referências utilizadas

HCor – Implante de marca-passo cerebral possibilita ao paciente com Mal de Parkinson retomar o controle de seus movimentos (2017) <http://www.hcor.com.br/imprensa/noticias/implante-de-marca-passo-cerebral-possibilita-ao-paciente-com-mal-de-parkinson-retomar-o-controle-de-seus-movimentos/ >.

dos Santos, A.; Mecchi, Y. (2017) De alto custo, marca-passo estimula cérebro e atenua Parkinson. <https://www.campograndenews.com.br/cidades/capital/de-alto-custo-marca-passo-estimula-cerebro-e-atenua-parkinson >.

Hospital Albert Einstein (2016) Centro de Estimulação Cerebral Profunda < https://www.einstein.br/especialidades/neurologia/estrutura/centro-estimulacao-cerebral-profunda&gt;.

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Você sabe o que é Microfluídica? E para que ela serve?

Já pensou que futuramente não haverá mais testes em animais? E, melhor ainda, existirá uma plataforma que permita testes mimetizando alguns órgãos em escala micrométrica.

Essa realidade já existe, trata-se dos dispositivos microfluídicos! Mas opa lá: “O que é mesmo microfluídica?”.

A microfluídica é uma ciência que deriva da hidrodinâmica, ou seja, trabalha com fluxo de fluído de forma constante. Seu grande avanço aconteceu nos anos 90 especialmente pelo grupo Whitesides da Universidade de Harvard (EUA), que começaram os primeiros dispositivos feitos de silicone para o uso biológico. Anteriormente, os dispositivos microfluídicos eram construídos de papel e de silício. Com o avanço da tecnologia, diferentes técnicas foram aplicadas para desenvolver dispositivos mais robustos, com diferentes funções, tamanhos e geometrias. O uso de materiais biocompatíveis e transparentes facilitam a visualização em microscopia e dessa forma, torna os dados obtidos nos dispositivos mais confiáveis.

Outro fator favorável a essa técnica é devido às suas proporções muito pequenas, resultando em um baixo consumo de reagentes. Isso é importante quando um teste tem um custo de reagente ou fármaco muito elevado. Por exemplo: Quando um novo fármaco está sendo desenvolvido ele passa por 3 fases:

Fase 1 – Testes in vitro, no qual o fármaco de interesse é testado em células em placas.

Fase 2 – Testes in vivo: Essa parte é dividida em testes em animais primeiro após testes em humanos, com diferentes grupos controle.

Fase 3 – Perante os resultados apresentados, o fármaco poderá comercializado.

No entanto, cerca de 1/3 desses fármacos falham na primeira fase, consumindo muitos reagentes e produtos. É na fase 1 que o uso de dispositivos com escala micrométrica são úteis pois, além do baixo consumo de amostras, também podem mimetizar ambientes próximos ao encontrado ao corpo humano, diferentes os apresentando em placas.

Com esse intuito surgiram os chamados organ on a chip (órgão em um chip). São chips que mimetizam um órgão (coração, pulmão, pele) com algumas funções similares aos órgãos humanos. Dessa forma auxiliam os pesquisadores a estudar o funcionamento de uma determinada doença, ou mesmo qual a concentração de fármaco mais recomendada para aquele tipo específico de órgão e/ou células.

O Wyss Institute da Universidade Harvard (USA) criaram um microchip denominado: Lung on a chip. Como o nome em inglês indica, trata-se de um microdispositivo que mimetiza um pulmão. Neste trabalho os cientistas criaram uma plataforma que permite trabalhar com co-culturas de células (mais de um tipo de células) em um sistema de fluxo contínuo mimetizando o sistema de circulação, além de um sistema de membranas semipermeáveis e de um sistema de pressão responsável pela contração dessa membrana imitando assim um sistema respiratório. Segundo os autores a ideia do desenvolvimento desse chip é possibilitar o estudo de edema pulmonar e compreender o mecanismo dessa doença para assim, indicar um tratamento especializado. Dados disponíveis pelo DATASUS permitem fazer análise apenas para edema agudo de pulmão, que em 2002 teve 21.553 internações, com taxa de óbito (número de internações sobre o número de óbitos) de 17,30; em 2007, foram 20.405 casos com aumento da taxa de óbito para 19,2. Nesse contexto, o uso de uma plataforma que possa simular ambientes próximo ao organismo e com um gasto menor de reagente mostra-se atrativa aos olhos das empresas farmacêuticas.

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Lung on a chip: Microchip que simula um pulmão humano criado pelo grupo de pesquisa Wyss Institute (Harvard). Créditos: Havard/Wyss Institute

Com o avanço e a complexidade desses chips será possível estudar diversas doenças de forma mais concisa e quem sabe futuramente substituir testes em animais. Vamos aguardar os as cenas dos próximos capítulos.

Referências:

Artigo: The origins and the future of microfluidics– George M Whitsides- Review: Nature 442, 368–373 .27 July 2006.DOI:10.1038/nature05058

https://wyss.harvard.edu/media-post/lung-on-a-chip/

http://gmwgroup.harvard.edu/research/index.php?page=24

https://www.hospitalsiriolibanes.org.br/sua-saude/Paginas/edema-pulmonar-pode-ser-fatal-deve-ser-tratado-urgencia-.aspx

http://tabnet.datasus.gov.br/cgi/deftohtm.exe?sih/cnv/piuf.def.