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Reação em cadeia: como o comportamento humano pode influenciar a evolução em outras espécies.

Quando falamos de evolução humana frequentemente pensamos nas mudanças sociais pelas quais os hominídeos passaram até os dias atuais. Essas mudanças foram balizadas por novidades e descobertas, das quais lembramos principalmente do uso de ferramentas, do cultivo e da domesticação de animais. Mas será que foi só até aí que a evolução humana teve reflexo? É razoável se pensar que o raio de ação do comportamento humano pode ser muito mais amplo do que formas de vida diretamente ligadas a elas, com consequências nem sempre triviais.

            Está difícil imaginar? Vamos a um exemplo muito rápido: com a seleção sexual, machos de algumas espécies desenvolveram um tipo de exibição: Partes com crescimento alométrico (em que partes corporais tem um crescimento mais acentuado do que o restante do corpo), como é o caso de chifres em alces e outros cervídeos (Corças, Renas e Veados). Veja, para esses animais, quanto maior o chifre exibido, maior a chance de conseguir uma fêmea, se reproduzir e deixar descendentes portando seus genes. No entanto, com a difusão da caça pela espécie humana, a pressão seletiva foi direcionada para que esses chifres ficassem cada vez menores, uma vez que os maiores eram facilmente visualizados numa campina, além de serem troféus melhores para caçadores. Assim, machos com chifres maiores eram mais caçados, sobrando os genes dos menores chifres para os descendentes da população.

            Pensando nessa e em outras características afetadas por impactos causados por hominídeos, Alexis Sullivan, pesquisadora da Universidade da Pennsylvania, com a ajuda de outros dois colaboradores, compilou o que chamaram de “características evolutivas influenciadas por humanos” direta ou indiretamente, através da revisão de diversos artigos que apontavam atividades humanas como fortes influenciadoras de mudanças em características morfológicas de espécies silvestres. Para esse agrupamento de artigos, foram consideradas nove categorias relativas ao tipo de influência humana: coleta de troféus (chifres, cristas e sabres para decoração, por exemplo), animais capturados com rede ou armadilhas, animais impactados por modificação de habitat, animais passíveis de pesca, animais caçados, organismos atingidos por translocação (do habitat natural para outro habitat), colheita de plantas, colheita de invertebrados e animais e plantas atingidos por defaunação.

            Os exemplos selecionados para demonstrar a influência humana incluem invertebrados marinhos comestíveis (Lagostas, mexilhões), o elefante africano pelo marfim de suas presas, entre outros animais de consumo ou impactados por atividade indireta. O que mais chama atenção, na realidade, é o curto espaço de tempo necessário para a ocorrência de modificações extremamente importantes: a massa corporal média dos peixes salmão e bodião-da-califórnia, por exemplo, sofreu um decréscimo de 26% e 41%, respectivamente, em menos de trinta anos.

            Além de apresentar características fenotípicas e comportamentais interessantes, o estudo levanta um ponto muito importante sobre a relação entre ciência e medidas ambientais. A relação do homem com o meio em que vive ultrapassa níveis rasos de influência e deve ser abordada como uma rede complexa, e não como uma relação bilateral de simples causa e consequência. Daí a importância de conhecimento e corpo técnico para evitar resultados catastróficos da ação desenfreada dos homens sobre a natureza.

            O artigo, em formato de revisão, foi publicado por uma divisão da revista Nature e é 100% open access* (olha que legal!), traz inúmeras referências de casos como esses e ótimas reflexões.

* Artigos liberados para leitura sem pagamento para assinatura da revista.

Referência:

Sullivan, Alexis P., Douglas W. Bird, and George H. Perry. “Human behaviour as a long-term ecological driver of non-human evolution.” Nature Ecology & Evolution 1 (2017): 0065.

Pode ser acessado aqui: http://www.nature.com/articles/s41559-016-0065

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Reprogramação celular e o tratamento de doenças

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Ilustração: @sarita

Muitas doenças as quais estamos sujeitos atacam o corpo humano em nível celular. Esse ataque pode ser degenerativo, auto-imune e até mutacional. O grande porém da ciência da saúde como um todo, era entender o que acontecia com as células de determinado tecido para que doenças se alastrassem e causassem quando não a morte, uma séria limitação na vida do indivíduo portador.

A citologia trabalhou durante muitos anos para determinar tanto as classes de células quanto seu comportamento, constituição, gênese e morte. Partindo desse conhecimento, cientistas poderiam determinar em qual fase e de que forma poderiam interromper esse processo. A questão, por fim, era de que como o tecido ao qual aquelas células pertenciam estava comprometido, como fazer para conter a degeneração ou a multiplicação desenfreada? Nasceu daí a ideia de se utilizar células não especializadas e não atingidas como terapia de substituição das originais em sua funcionalidade no tecido afetado.

As células-tronco são aquelas que não possuem função específica, que ainda não tiveram partes do seu genoma ativadas e desativadas para exercer funcionalidade específica. Quando já bem conhecidas, começaram a ser melhor estudadas e utilizadas em algumas pesquisas em busca da cura de diversas doenças como câncer, Parkinson e Alzheimer.

No entanto, a utilização de células-tronco embrionárias esbarra em diversas questões éticas e sociais por motivos relacionados a forma com que se obtém, o que faz com que o avanço da ciência com esse tipo de material fique a mercê das decisões governamentais e da sociedade. As células-tronco adultas, por outro lado, não necessitam ser obtidas através de embriões em desenvolvimento, mas são extremamente raras. Essa dificuldade impulsionou cientistas a procurarem rotas alternativas para a obtenção de tecido não especializado ou reprogramável, afim de substituir células não especializadas em tratamentos avançados.

A reprogramação da função celular já é uma realidade e as técnicas avançam cada vez mais. Um grande furor sobre esse assunto ocorreu quando o grupo de estudos do bioquímico chinês Gang Pei conseguiu reprogramar genomicamente, através da injeção de moléculas químicas, células humanas epiteliais, que passaram a responder como neurônios funcionais.

A reprogramação celular ocorre quando após a identificação dos genes responsáveis pela resposta especializada são identificados e ativados através de estímulo químico (injeção de moléculas) ou outra variação. Além disso é necessário que outras partes não utilizadas do genoma sejam silenciadas, para que o processo de multiplicação celular não sofra atraso por sequências “inúteis” ao processo como um todo. Esse processo pode variar bastante em tempo, podendo levar dias e até semanas para se completar e chegar ao resultado esperado.

Dessa forma, células epiteliais, fáceis de conseguir e nada raras em um ser humano adulto, podem ser utilizadas para obtenção de neurônios funcionais e utilizadas em tratamento de doenças degenerativas, mantendo a atividade e o número da parte do sistema nervoso afetada pela doença.

Somando resultados promissores, a equipe do pesquisador também chinês HongKui Deng chegou ao mesmo resultado de reprogramação. Sua equipe usou combinações de substâncias diferentes, porém reagentes às mesmas sequências genômicas de ativação e silenciamento. Essa equipe utilizou de ratos cobaias para a realização do experimento.

Para a ciência da como um todo, resultados similares com um objetivo comum são ótimos, uma vez que doenças são contínuas e sempre haverá pessoas infectadas ou atingidas fazendo uma contagem regressiva por um tratamento mais rápido e eficiente.

No cenário brasileiro, embora com pouca repercussão, existe um grupo de estudos na Universidade Federal do Rio de Janeiro que em 2011 divulgou o resultado inédito no estudo de pacientes com esquizofrenia. De forma semelhante aos estudos recentes, as células epiteliais de pacientes com perturbações do sistema nervoso foram transformadas em neurônios não afetados. Isso foi possível pois a diferença entre as células boas e as prejudicadas só ocorre após a diferenciação celular. Essa reprogramação já é feita de forma cotidiana no laboratório do Dr. Stevens Rehen. Sua última manifestação de divulgação dessa pesquisa foi um resumo publicado nos anais do 15° Congresso Internacional de Estudos em Esquizofrenia, publicados em Março desse ano.

A presença do grupo Brasileiro não se trata apenas de menção honrosa: esse grupo de pesquisadores conseguiu um avanço memorável em 2011, utilizando-se apenas de tecnologia nacional.

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Referências:

Hu, W. Et al. (2015), Direct Conversion of Normal and Alzheimer’s Disease Human Fibroblasts into Neuronal Cells by Small Molecules, Cell Stem Cell 17, 204–212.

Li, X. Et al. (2015),: Small-Molecule-Driven Direct Reprogramming of Mouse Fibroblasts into Functional Neurons, Cell Stem Cell 17, 195–203.

Rehen, S. (2015) Reprogramming human cells to study mental disorders, International Congress on Schizophrenia Research, 1 issue,p. 116.

Sites visitados:

http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/cientistas-brasileiros-transformam-celulas-da-pele-em-neuronios-para-estudar-esquizofrenia-2670496 – acesso em 14/08/2015.

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As mulheres e o Pan: o que aprendemos e o que nos falta aprender?

Os Jogos Pan-Americanos ocorreram em Toronto de 10 a 20 de Julho deste ano. Uma das coisas que fiquei feliz em contabilizar foi a quantidade de medalhas conquistadas pelo Brasil em modalidades exclusivamente femininas (excluindo esportes de modalidade mista): foram 62 das 141 medalhas conquistadas pelo país. São nove a mais do que o total conquistado em 2011. A maior participação feminina no quadrio geral de medalhas é um importante incentivo à discussão da igualdade de gêneros nas mais variadas esferas sociais: foi uma melhora? Claro! Mas o que eu quero abordar na coluna dessa semana começa com muitos passos antes do pódio de um evento esportivo dessa importância: o incentivo.

Desculpe-me o tom intimista, mas falar de incentivo, mais do que alimentar argumentos com estatísticas e dados com a frieza da academia, é reconhecer que de forma gradativa, os incentivos vão gerando diferenças importantes entre os gêneros conforme o indivíduo cresce. Somos chamados o “País do Futebol” (guardadas as devidas críticas para essa alcunha), mas para quem ou para que grupo de pessoas isso é realmente verdade?

O esporte, enquanto objeto de planos profissionais, via de regra entra na vida dos praticantes muito cedo. No fim da infância talvez, em muitos casos até antes. Então, façamos um exercício de regressão na memória: da sua turma de amigos de longa data, quantos(as) tinham sonhos de seguir um esporte como profissão? De todos(as), quantos eram meninas? Passando dessa etapa de reflexões quantitativas, vamos relembrar quantitativamente: Existia alguma classe esportiva considerada “de menina”?

Para ilustrar essa linha de raciocínio, deixo aqui, sob nenhuma luz de publicidade e longe de citar a marca (para quem quiser, está no vídeo), uma campanha-comercial feita por um fabricante de absorventes femininos. O vídeo tem legenda:

 

Trata-se da rotulação pela qual fazemos seres do sexo feminino passarem desde sua mais tenra infância.

O que podemos observar, empiricamente, é que o esporte não era coisa “de menina” e acredito que embora estejamos surfando na onda da mudança, temos muito o que fazer, pois, vencendo a barreira do incentivo à prática, temos um presente herdado do patriarcado para desconstruir: o julgamento de valores pela aparência. 

Quando as notícias sobre o desempenhos dos atletas começaram a ficar “quentes” durante o Pan-Americano (notícia de etapa classificatória não vende, triste vida), ficou muito clara a distinção que a mídia de grande circulação fazia entre homens e mulheres. Alguma surpresa? Ora, não é de hoje que ouvimos isso! Qual o feminino de “craque”? Musa. Qual o feminino de “fera”? Musa. Qual o feminino de”rei”? Não, errou. É musa. 

Abaixo, uma captura de imagem de um dos maiores portais de notícia da internet.

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Na segunda imagem, uma mostra da diferença de tratamento nas notícias por gênero – essas eram as notícias relacionadas à manchete acima:

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Isso não é nenhuma grande novidade, mas vamos relembrar: esportes exclusivamente femininos são responsáveis por quase metade das medalhas conquistadas pelo país. Com que propósito atletas mulheres, essas que conquistaram tanto com esforço e competência, têm toda uma vida dedicada ao desenvolvimento de habilidades específicas reduzidas a aparência?

A representatividade das meninas, mulheres e senhoras tem crescido e isso é bom. O que assusta um pouco é que o esporte, tão presente no cotidiano em suas mais variadas formas, seja também um veículo de objetificação feminina da forma como vemos. O empoderamento começa na infância, lutemos para que “coisa de menina” seja apenas demonstração de força e poder, de tomada de decisão.

A ala feminina já mostrou que pode, pode muito! Vamos usá-las de exemplo para minar de uma vez essa herança de pré-julgamentos e desincentivo.

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Assunto de família: E nossos irmãos neandertais?

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Como toda teorização do passado que se preze, o envolvimento de Homo sapiens com Homo neanderthalensis sempre causou furor na comunidade científica. A relação entre o homem moderno e seu parente congênere sempre foi um assunto que rendeu discussões sem fim. Afinal, existiu ou não cruzamento entre essas duas espécies tão aparentadas?

Embora alguns pesquisadores já tivessem observado traços de DNA neandertal no Oriente Médio, indícios de uma resposta mais concreta foram encontrado no genoma de um Homo sapiens que viveu na Europa há 40 mil anos atrás.

Para quem é ainda leigo no assunto, cerca de 45 a 50 mil anos atrás os únicos humanos (gênero Homo) viventes naquele continente eram os Homo neanderthalensis – o que despertou em muito a curiosidade dos pesquisadores, pois cerca de 10 mil anos depois essa espécie foi completamente extinta, dando lugar ao conhecido homem moderno. A forma drasticamente rápida como isso ocorreu levou a diversas especulações e algumas teorias extremistas como a de que o homem moderno, na verdade, teria predado os neandertais até sua completa extinção.

Com a análise genômica atual, no entanto, foi possível identificar uma quantidade alarmante de DNA pertencente aos neandertais em um espécime claramente identificado como humano moderno (Ufa! Ninguém caçou ninguém até onde se saiba…). Uma descoberta anterior já havia identificado esse cruzamento, com níveis bem mais baixos do DNA congênere.

A descendência

Diferente do que muitos acreditam, Homo neanderthalensis não é nosso ancestral direto. Essa espécie evoluiu de forma independente do mesmo tronco que a linhagem Homo, porém dividimos um ancestral comum (Homo ergaster). É interessante observar com o auxílio de novas tecnologias que, embora os neandertais não tenham continuado sua caminhada sobre a terra, os cruzamentos com os humanos modernos foram muito vantajosos (diria até indispensáveis) para essa segunda espécie. Todos os loci comtemplados com DNA neandertal são de alguma forma relacionados à produção de melanina e pelos mais grossos. Segundo Sriram Sankararaman, autor de um artigo sobre esse mesmo assunto (publicado na revista Nature em  2014), talvez  sem essa “ajuda” genética a expansão da espécie fora do continente africano não fosse possível, uma vez que o clima europeu e asiático são bem diferentes do local de origem.

E o que mais?

A grande quantidade de DNA neandertal encontrado nos espécimes europeus reforça a teria da convivência entre as duas espécies. Um a quantidade grande indica que a coexistência durou bem mais do que se imaginava. Esse fato pode levantar diversas questões sobre o que pode ter sido herdado geneticamente dos H. neanderthalensis. Ainda sobre o artigo de Sankararaman, algumas doenças e “bugs” do sistema imune podem ter sido herdados da outra espécie. Pode ser um passo bem importante para futuras descobertas!

Fonte: Sankararaman, . et. al. The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans. Nature 507, 354–357 (2014)

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E por falar em dinossauros…

dinoIlustração: @sarita

Não foi por acaso que o longa Jurassic Park fez tanto sucesso no ano de seu lançamento (1993) e agora, com sua continuação Jurassic World. Dinossauros foram criaturas incríveis que dominaram a Terra desde o período Triássico até o final do período Cretáceo e, no entanto, povoam até hoje o imaginário popular, principalmente na cultura da ficção científica. Há muito sabemos que as aves que vemos hoje voando por aí são descendentes desses (nem sempre) gigantes, mas o que acreditávamos ser uma janela no tempo evolutivo para o aparecimento da avifauna mostrou-se, na verdade, uma série de mudanças que paulatinamente levaram ao surgimento das aves como as conhecemos hoje!

Com o casamento entre morfologia de fósseis e avanços da genética, o traçado dessas transformações tornou-se cada vez mais visível, até para transformações pitorescas como um Velociraptor de duzentos quilos e um pombo moderno.  O primeiro fóssil a reforçar fortemente essa teoria  foi o híbrido Archaeopteryx, possuindo anatomia corporal muito próxima aos raptores da época com o adendo de penas e uma estrutura parecida com um bico pré-cranial.

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Imagens: animalia-life.com

Então, o que acreditava-se ser um salto para a proliferação da avifauna mostrou-se, na verdade, um processo lento e de mudanças pontuais (o que convenhamos, nossa amiga evolução sabe fazer muito bem). Dentre um “pool” de características interessantes (ossos aerados, penas, estrutura cranial mais delicada), algumas foram selecionadas gerando, assim, uma nova categoria.

Esse conjunto de descobertas abre todo um leque de novas possibilidades e nichos de pesquisa.  Para saber mais sobre sobre os caracteres morfológicos e estruturais estudados, consulte o artigo inicial da QuantaMagazine.

No que diz respeito à descrição do passado… Ainda temos muito pela frente!