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O que são lipossomas e como eles podem auxiliar no combate de doenças

Lipossomas são vesículas nanométricas (cerca de 100 nanômetros) constituídas de uma ou mais bicamadas fosfolipídicas (lipídios com uma cabeça polar- que tem afinidade com compostos aquosos e uma cauda apolar- Possuem afinidades com compostos lipídicos) orientadas concentricamente em torno de um compartimento aquoso.  Por possuírem características muito parecidas com a membrana celular são comumente utilizados como carreadores de fármacos, biomoléculas ou material genético (RNA e DNA).

Apesar de a indústria farmacêutica ter obtido ao longo dos anos sucesso na descoberta de novos fármacos e suas aplicações, principalmente fármacos que combate o câncer, muito dos medicamentos utilizados na terapia antitumoral podem possuir efeitos tóxicos, resultando na citotoxidade para as células normais. Isso se deve que parte das células cancerígenas têm características muito comuns com as células normais, das quais foram originadas. Deste modo, torna-se difícil encontrar um alvo único contra o qual os fármacos possam ser direcionados.

Uma estratégia é o uso de lipossomas como carreadores de fármacos. Os carreadores lipossômicos têm sido aceitos clinicamente no tratamento do câncer, visto que eles alteram a farmacocinética e biodistribuição do fármaco no organismo. Os lipossomas ainda podem ser modificados para atacar somente as células tumorais, uma estratégia é a da inserção de folatos. As células tumorais possuem mais receptores de folatos que as células “normais”, isso auxilia a direcionar os lipossomas apenas para as células de câncer. Tornando o tratamento mais efetivo e diminuindo o dano ao organismo.

 

Além disso, os lipossomas podem ser utilizados na indústria de alimentos, como carreadores de antioxidantes, um exemplo é o beta caroteno. O beta caroteno é um carotenoide rico em vitamina A, seu uso em alimentos é extremamente complicado, visto que ele é altamente sensível à luz e temperatura. Nesse caso, o lipossoma age como uma “barreira” que protege a vitamina evitando a sua degradação.

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Representação gráfica da estrutura de um lipossoma com as suas biocamadas lipídica.Créditos: Jornal On-Line da Universidade de Évora (UELine).

Devido à sua versatilidade em incorporar tanto compostos hidrofílicos e lipofílicos, os lipossomas são potentes carreadores tanto na indústria farmacêutica como na indústria de alimentos. Aumentando assim a eficácia aos tratamentos e a biodisponibilidade de certas vitaminas.

Referências

VITOR, M.T et al. Cationic liposomes produced via ethanol injection method for dendritic cell therapy. Journal of liposome research 27 (4), 249-263 .2017.

MICHELON et al. Structural characterization of β-carotene-incorporated nanovesicles produced with non-purified phospholipids. Food Research International 79, 95-105 2016

LG de La Torre, SC de Pinho .Lipid matrices for nanoencapsulation in food: liposomes and lipid nanoparticles. Food nanoscience and nanotechnology, 99-143 .2015

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Ver, ouvir e sentir envolvem aprendizado e adaptação

Quando você olha para os dois quadros à esquerda na figura abaixo, a diferença entre eles é bem clara, certo? O de baixo tem o dobro da quantidade de pontos do de cima, no caso, dez pontos a mais. E quando você olha para os dois quadros à direita, fica tão evidente que a diferença de quantidade de pontos é também dez?

Figura 1 – Quanto menos pontinhos, mais fácil é identificar a diferença na sua quantidade (retirado de Wikimedia Commons, por MrPomidor, licença CC BY-SA 4.0).

Isso acontece porque a nossa percepção de quantidades, assim como nossas percepções de brilho, frequência e intensidade sonoras e outros fenômenos não são lineares, ou seja, o aumento na intensidade de um determinado estímulo não implica que sua percepção será proporcionalmente maior.

Nós formamos nossa noção de realidade e interagimos com o nosso ambiente e com as outras pessoas através dos nossos cinco sentidos, e todos eles estão sujeitos a essas relações não-lineares

Figura 2 – Não se preocupe, você não precisa aumentar o grau dos seus óculos.

A relação entre a diferença física entre estímulos e a diferença da forma a qual os percebemos é estudada pela psicofísica. Por abordar fenômenos físicos e sensações simultaneamente, a psicofísica é um ramo essencialmente multidisciplinar e é estudada por físicos, psicólogos e neurocientistas.

Muitas das nossas percepções de estímulos podem ser descritas pela Lei de Fechner, que é provavelmente a mais célebre equação na psicofísica.

Equação 1 – Lei de Fechner – p representa a percepção, S representa o estímulo, k é uma constante que depende do fenômeno e S0 é o estímulo mínimo necessário para que possamos percebê-lo. A relação entre o estímulo e a percepção é logarítmica (ln é um tipo de logaritmo chamado na matemática de logaritmo natural), e não linear.

Muitos destes fenômenos já são bem conhecidos, mas alguns ainda estão sendo investigados pelos cientistas. Saindo um pouco do campo dos estímulos que podem ser simplesmente aumentados ou diminuídos, ainda existem inúmeros tipos de informação que somos capazes de processar em nosso cérebro que vão muito além da mera “decodificação” dos estímulos físicos, e que envolvem níveis de cognição altamente sofisticados. É sabido que nosso cérebro é capaz de se adaptar a mudanças até mesmo estruturais nos órgãos sensoriais quando se trata de interpretar a informação que recebemos através de nossos sentidos.

Um clássico exemplo é o experimento dos austríacos Erismann e Kohler, realizado em 1950. Após alguns dias seguidos utilizando um óculos que deixa a imagem de ponta-cabeça, Kohler, que foi o voluntário do experimento, foi capaz de andar, tocar objetos e até mesmo andar de bicicleta como se nada estivesse acontecendo. Algumas das imagens podem ser vistas neste documentário.

Nosso cérebro também é capaz de se adaptar à mudanças no formato da nossa orelha. Os cientistas Régis Trapeau e Marc Schönwiesner demonstraram, após alterarem o formato das orelhas de participantes do estudo através do uso de moldes de silicone (o que a princípio afetou suas habilidades de distinguir de que direção os sons vinham), que após algum tempo de adaptação os voluntários re-aprenderam a interpretar a direcionalidade dos estímulos mesmo com a “nova orelha”.

Da mesma forma, a forma como seguramos objetos depende de estimativas que fazemos inconscientemente, baseados em informações sensoriais sobre eles, e conforme adquirimos experiência com um determinado objeto, refinamos nosso aprendizado sobre suas propriedades físicas, de forma a saber melhor qual a forma mais adequada de manuseá-lo.

Ainda há muito a ser investigado sobre como processamos as informações ao nosso redor e o quanto conseguimos aprender a interpretar sinais de formas diferentes. Mas está cada vez mais claro que os atos de enxergar, escutar e sentir não são atividades “passivas”, e envolvem muitos processos complexos e sofisticados em nossos cérebros.

Referências:

[1] Wikipedia – Weber–Fechner law. Disponível aqui.

[2] Régis Trapeau, Marc Schönwiesner.The encoding of sound source elevation in the human auditory cortex. Journal of Neuroscience 5 March 2018, 2530-17. Disponível aqui.

[3] Artigo “How the Shape of Your Ears Affects What You Hear” de Veronique Greenwood para o New York Times. Disponível aqui.

[4] Reza Shadmehr. Learning to Predict and Control the Physics of Our Movements. Journal of Neuroscience 15 February 2017, 37 (7) 1663-1671. Disponível aqui.

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O imaginário mundo binário

Ainda é muito comum que se associe diferenças comportamentais ao sexo, invocando determinismo biológico. Para embasar essas afirmações, muitas pesquisas científicas são tendenciosamente utilizadas de forma antiética para apoiar certas crenças. Mas as interpretações dos dados não são tão simples assim.

Algum desavisado poderia facilmente apoiar diferenças de gênero usando um estudo que mostra que chimpanzés fêmeas e machos têm diferentes comportamentos que emergem já na infância, com machos brincando mais do que fêmeas em atividades mais físicas como “pega-pega”, por exemplo.  

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Contudo, esta pesquisa não comprova que a diferença seria determinada pelo desenvolvimento de traços relacionados ao sexo, ou seja, não está relacionado com ser geneticamente fêmea ou macho. O desenvolvimento comportamental sofre influência do mundo externo ao indivíduo desde quando este encontra-se no útero e durante toda a sua vida.

Nem mesmo variáveis fisiológicas como produção de hormônios possuem uma ligação clara e direta com a determinação de caracteres sexuais. Por exemplo, os hormônios podem variar não somente entre “hormônios femininos” e “masculino”, mas em quantidade assim como em quantidade de receptores a estes hormônios.

Além disso, cada vez mais pesquisas têm mostrado que a diferença de gênero é relacionada a diferenças na socialização. A diferença de gênero começam a ser impostas socialmente antes mesmo do nascimento; quando compramos brinquedos e roupas de acordo com o sexo. O binário entre macho e fêmea começa a ser estabelecido pela sociedade antes mesmo do que pela biologia.

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E esse viés de gênero tem consequências para toda a vida. A identificação com determinadas profissões se dá ainda muito cedo, em torno dos 6 anos, ou seja, antes mesmo que a criança pudesse ser apresentada, por exemplo, à matemática – habilidade comumente associada a homens e não às mulheres.

Esse viés é continuamente reforçado porque acreditamos tanto nestas diferenças que mesmo involuntariamente nós, homens e mulheres, acabamos escolhendo homens em detrimento às mulheres para ocupar cargos. Se apresentado o mesmo currículo, uma hora com o nome de uma candidata mulher e outra de um candidato homem o empregador tende a escolher o homem. 

Ainda assim é muito difícil separar se os comportamentos seriam consequência de diferenças biológicas ou se seriam reflexo do aprendizado.

Para responder esta questão precisaríamos testar duas amostras iguais submetidas a condições ambientais diferentes. Dificilmente, por motivos éticos, poderíamos fazer isso em humanos ou outros primatas, mas e se existissem duas populações que se comportam de maneira parecida, com exceção de talvez uma característica (o comportamento que você quer testar), e fosse possível controlar a variável ambiental que causaria esta diferença?

Por exemplo, sabendo que 1) chimpanzés e bonobos são duas espécies próximas

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filogeneticamente entre si e da espécie humana, portanto são bons modelos para responder questões sobre a evolução do comportamento humano; 2) estas duas espécies no ambiente silvestre possuem muitas semelhanças, como estrutura social, mas os chimpanzés são conhecidos por machos que formam coalizões bastante agressivas enquanto os bonobos são conhecidos por serem pacíficos e 3) a diferença em ser pacífico ou agressivo esta está associada à disponibilidade de frutas de qualidade; como os chimpanzés vivem em um ambiente com restrição de alimentos as fêmeas são forçadas a gastar mais tempo forrageando sozinhas ou em pequenos grupos (para diminuir a concorrência ao achar os frutos), enquanto fêmeas bonobos podem socializar por mais tempo. Em um grupo onde fêmeas socializam mais os machos são menos competitivos e mais pacíficos.

Assim, se pudéssemos fornecer a mesma condição ambiental para estas duas espécies, sem restrição de alimentos; será que os chimpanzés seriam mais pacíficos? Será que a agressividade dos chimpanzés é mesmo reflexo do ambiente ou será que eles são biologicamente violentos? Mas como testar isso sem causar um impacto ambiental? É aqui que entra nesta história duas cientistAs que tiveram uma grande sacada de usar animais de cativeiro (que não sofrem com restrição alimentar) para tentar entender o quanto este comportamento é relacionado ao sexo ou é reposta do ambiente social! Estudar população em cativeiro oferece a perfeita situação para esse teste. E foi o que elas fizeram.

Os resultados mostraram que chimpanzés e bonobos quando em cativeiro, onde não há falta de alimento de qualidade, investem o mesmo tempo em socialização; tanto entre fêmeas quanto em machos. Assim, este trabalho traz mais uma evidência de que os comportamentos sociais de primatas não são determinados pelas suas características sexuais, mas também pelo ambiente; ao mostrar que eles socializam mais se possuem mais tempo para isto, e que sociedades mais pacíficas são resultados do tempo de socialização e não da genética.

Os trabalhos mostrados aqui suportam a premissa que os comportamentos de primatas, tanto primatas humanos quanto não humanos, são flexíveis. Isso significa dizer que mesmo que encontremos uma tendência de comportamento associada com o gênero, não temos condições de dizer que é causada pelo sexo. Se nosso comportamento é um produto da interação com o ambiente em que estamos inseridos, inclusive o social, então tendências encontradas podem apenas ser reflexo de estímulos diferentes. Dessa forma, mesmo havendo menos mulheres em carreiras exatas do que homens, não temos condições de dizer que isto é relacionado ao sexo, pois pode ser apenas uma resposta ao ambiente social, ao estímulos apresentados às meninas e aos meninos desde crianças além de reprodução do estereótipo; homens são escolhidos em detrimento das mulheres, por se acreditar que são melhores em certas áreas e porque não engravidam.

Que tal agora ao invés de apresentar às nossas crianças o binário mundo do rosa e azul, carrinhos e bonecas, apresentassemos um mundo mais arco íris? Em que brinquedos fossem apenas brinquedos que estimulam a criatividade, o raciocínio lógico, a empatia e a liberdade de expressão?

Que tal agora lembrarmos dessas evidências científicas antes de generalizar o comportamento de uma mulher ou homem? Ou ainda quando for contratar, ou escrever uma carta de indicação, e até mesmo quando for xingar alguém!

Tente se libertar do binário, as pessoas são mais diversas e isso é muito mais vantajoso e interessante do que um mundo de apenas dois universos completamente contrários.

E se precisar de apoio: a ciência já está lhe dando as ferramentas para isto.

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Para saber mais:

Surbeck M, Girard-Buttoz C, Boesch, C, Crockford C, Fruth B, Hohmann G, … Mundry R. (2017). Sex-specific association patterns in bonobos and chimpanzees reflect species differences in cooperation. Royal Society Open Science, 4(5), 1-20. DOI: 10.1098/rsos.161081

Rodrigues MA & Boeving ER 2018. Comparative social grooming networks in captive chimpanzees and bonobos. Primates.

E livros:

Gould SJ. The Mismeasure of Man

Marlene Zuk Sexual Selection

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Mãe Neandertal e pai Denisova. Quem era Denny, a primeira humana híbrida encontrada?

Atualmente o Homo sapiens é a única espécie de humanos que existe na Terra, mas milhares de anos atrás coexistiam diferentes espécies de humanos no globo. Se essas espécies conviviam pacificamente ou não ainda é motivo de discussão entre pesquisadores de evolução humana. O que se sabe é que, em alguns momentos, essas espécies de humanos se reproduziam gerando descendentes híbridos. Até pouco tempo, no entanto, não havia sido encontrado nenhum registro fóssil híbrido, mas isso mudou com a publicação dos resultados de um estudo que analisou um fragmento de osso encontrado em uma caverna na Sibéria. Segundo esse estudo, de autoria de Viviene Slon do Instituto Max Planck da Alemanha e colaboradores, publicado no último dia 22 de agosto na revista Nature, o fragmento de osso encontrado pertencia a uma adolescente de 13 anos cujo pai era da espécie Homo denisovensis (Denisovanos) e a mãe era Homo neanderthalensis (Neandertais). A adolescente, apelidada de Denny, foi encontrada num sítio arqueológico na Caverna de Denisova, na Sibéria, onde viveu há aproximadamente 90 mil anos. Essa caverna ficou mais conhecida em 2008, quando o mesmo grupo de pesquisa alemão sugeriu, através de análises de DNA,  que os hominídeos encontrados ali pertenciam a uma nova espécie humana, o H. denisovensis. Até agora essa espécie só foi encontrada nessa área.

fragmento de osso

Figura 1: Fragmentos de ossos humanos encontrados na Caverna de Denisova. Créditos da imagem: Thomas Higham /Universidade de Oxford.

Quando uma descoberta dessas aparece, um dos maiores cuidados que os pesquisadores têm é garantir que a amostra não está contaminada e não vai gerar resultados errados. Para ter certeza que o fragmento encontrado pertenceu realmente a uma espécie híbrida, foram realizados diversos testes que compararam características do genoma de Denny com genomas de neandertais e denisovanos. Os resultados, um após o outro, mostraram que o osso encontrado pertencia realmente a um híbrido, excluindo a possibilidade de contaminação da amostra. Essa etapa do trabalho foi muito importante, pois essa caverna abrigou não só denisovanos, como também neandertais e humanos modernos ou Homo sapiens.

Os dados coletados pelos pesquisadores sugerem que Denny não foi o primeiro híbrido dessa população. O pai de Denny, que era denisovano, também tinha resquícios de DNA neandertal na sua genealogia. O parente ancestral neandertal do pai de Denny teria vivido entre 300 e 600 gerações antes. Dos seis indivíduos H. denisovensis que tiveram o DNA nuclear recuperado dentro da Caverna de Denisova, somente Denny e seu pai mostram indícios de fluxo gênico entre duas espécies. Porém, como mencionado anteriormente, a Caverna de Denisova não foi habitada somente na pré-história. Lá também foram encontrados fragmentos de ossos de humanos modernos, H. sapiens. Em alguns desses H. sapiens foi possível detectar mistura genética com neandertais ocorridas numa época em que as duas espécies habitavam o globo terrestre. A diferença de Denny para esses outros indivíduos é que Denny é uma híbrida de primeira geração, ou seja, ela é filha de dois indivíduos de espécies diferentes. Um híbrido de primeira geração nunca havia sido encontrado anteriormente, por isso a sua importância e a comoção com a sua descoberta. Os outros indivíduos encontrados, como o pai de Denny, por exemplo, mostram sinais de mistura entre espécies que teria ocorrido muitas gerações antes deixando vestígios no DNA.

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Figura 2: Pesquisadoras trabalhando na escavação da Caverna de Denisova. Crédito da imagem: Bence Viola/ Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva.

O que falta agora é um panorama mais amplo sobre como ocorriam essas interações que acabavam por gerar humanos híbridos. No caso do H. denisovensis falta ainda mais. Como os restos recuperados dessa espécie se restringem a alguns fragmentos de ossos e dentes, ainda não se conhece a anatomia desses humanos. Apesar disso, alguns pesquisadores sugerem que eles fossem fisicamente semelhantes a neandertais. Outra coisa que é difícil de inferir é em quais situações esses encontros ocorriam. Nesse campo pode-se especular bastante. É bem provável que as diferentes espécies de humanos não convivessem numa mesma população, fazendo com que esses encontros fossem esporádicos e temporários. Uma dessas situações de encontro poderia ser em um cenário nada amigável, como guerras por defesa de território, por exemplo. Uma das espécies invadia o território da outra e, como já vimos muitas vezes, a maioria dos homens era morta e as mulheres subjugadas e abusadas. Outra possibilidade seria o encontro entre indivíduos isolados da população, como ocorre em outras espécies animais como lobos e chacais, por exemplo. Nesses encontros há troca genética e geração de indivíduos híbridos, mas, assim como os pais, é possível que esses híbridos continuem isolados da população. É provável que ambos cenários, e muitos outros diferentes, acontecessem concomitantemente. Apesar disso, o que muitos cientistas concordam é que a saúde desses híbridos não era das melhores. No mundo animal, geralmente quando há geração de espécimes híbridos, estes apresentam mais anomalias que as espécies originais e frequentemente são inférteis.

As buscas continuam, tanto por mais indivíduos híbridos, quanto por mais H. denisovensis. Os únicos exemplares de denisovanos estão na caverna de Denisova. O grupo alemão, principal grupo de pesquisa da caverna, continua atrás de pistas que nos mostrem como era a vida dos nossos antepassados. Muitas descobertas ainda estão por vir.

Referências:

Viviane Slon et al., The Genome of the Offspring of a Neanderthal Mother and a Denosivan Father. Nature. 2018. DOI: 10.1038/s41586-018-0455-x.

Jornal El País. Achada a primeira filha fruto de sexo entre duas espécies humanas diferentes.

Jornal El País. O sexo entre espécies e os segredos de Denny, a primeira híbrida.

Nature News. Mum’s a Neanderthal, Dad’s a Denisovan: First discovery of an ancient-human hybrid.

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A domesticação da Amazônia por povos pré-colombianos e a lógica atual do agronegócio: controvérsias.

Um artigo recente publicado pela Revista Science em novembro de 2017, denominado “Persistent effects of the pre-columbian plant domestication on Amazonian forest composition” trata das influências dos povos pré-colombianos na estrutura atual da floresta amazônica.

Os pesquisadores cruzaram dados de localização de sítios arqueológicos com o mapeamento e distribuição de 85 espécies arbóreas domesticadas por povos indígenas na região. Notou-se que a riqueza, abundância e diversidade de espécies, de modo geral, diminuía de acordo com o distanciamento dos locais onde se estabeleciam essas comunidades. A realização de análises genéticas e morfológicas das plantas confirmou essas hipóteses (LEVIS, et al., 2017).

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FONTE: https://www1.folha.uol.com.br/ambiente/2017/03/1863192-civilizacoes-pre-colombianas-moldaram-vegetacao-da-amazonia.shtml

Para saber mais detalhes sobre essa pesquisa, dê uma olhadinha nesse link, com um artigo aqui do blog!

A domesticação de plantas e animais é algo que acompanha a história da humanidade há 10 mil anos, na Amazônia, mais especificamente, há 8 mil anos segundo os pesquisadores. Ou seja, a manipulação de espécies para benefício próprio inicia no momento em que o ser humano “descobre-se” enquanto ser ativo no ecossistema, passando de populações caçadoras-coletoras para agricultoras e criadoras.

Ainda existem inúmeras lacunas para a compreensão desses processos, dada a complexidade na evolução da história da humanidade e nas transformações do ambiente. Agora, adiantando uns bons anos nessa discussão, nos transportemos para o século XX, a partir de 1950. Quando iniciou-se a chamada Revolução Verde.

A Revolução Verde representa o desenvolvimento de um pacote tecnológico para a agricultura, incluindo o uso de fertilizantes químicos, pesticidas, herbicidas, sementes modificadas e mecanização dos cultivos para o aumento da produtividade. Vendendo a ideia de acabar com a fome no mundo, porém com a intenção real e clara de transformar a agricultura em um setor rentável do ponto de vista econômico.

Os impactos positivos da Revolução verde, em termos de aumento de produtividade de alimentos e commodities agrícolas são inegáveis e podem ter sido necessários para sustentar a evolução demográfica da humanidade, que passa agora dos 7 bilhões de indivíduos.

Entretanto, atualmente, o cenário de abundância proposto pela Revolução verde a partir da utilização de fertilizantes químicos (NPK), pesticidas, herbicidas, fungicidas (e outros idas) passa a ser questionado. É cada vez mais necessário o input de quantidades maiores desses insumos para manter a alta produtividade. Fato que pode provocar efeitos negativos, como o desequilíbrio ecossistêmico na extração e utilização dos insumos, acidificação e/ou salinização de solos agricultáveis, liberação de gases que agravam o efeito estufa e a contaminação humana e ambiental por metais pesados, presentes nas formulações desses produtos, alerta a pesquisadora indiana Vandana Shiva (2016).

Segundo Foley et al. (2011), a utilização inadequada de insumos químicos (fertilizantes e pesticidas), aliada ao sistema agrícola de monoculturas, desencadeia um desequilíbrio que causa a dependência desses produtos, fragilizando o solo e podendo torná-lo improdutivo, em um curto período de tempo. Eles consideram que o sistema de monocultivo seja de alta vulnerabilidade, principalmente em ambientes tropicais, em decorrência da baixa biodiversidade.

Isso sem mencionar os danos ambientais e à saúde humana na utilização de fertilizantes químicos e agrotóxicos. No início desta semana, a notícia de que uma importante empresa do ramo, a Monsanto, foi obrigada a pagar uma indenização de mais de 1 bilhão de dólares a um funcionário dos EUA, que trabalhava aplicando um herbicida muito utilizado no Brasil, que contém em sua composição, um produto comprovadamente cancerígeno, o glifosato.

O trabalho de uma pesquisadora brasileira, Prof. Larissa Mies Bombardi, do Laboratório de Geografia Agrária da FFLCH/USP traduz em dados e mapas didáticos os prejuízos provocados pelo uso abusivo de agrotóxicos em um atlas denominado “Geografia do Uso de Agrotóxicos no Brasil e Conexões com a União Europeia”. A figura abaixo ilustra no cenário brasileiro o grau de intoxicação por agrotóxicos entre os anos de 2010 e 2011.

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Fonte: Bombardi, 2012.

A visão da agricultura como negócio (o agronegócio), e não mais como modo de subsistência e mecanismo de nutrição, modifica o papel do humano como ser ativo do ecossistema para um indivíduo alheio à essa rede, que pensa não mais fazer parte dela. Esse comportamento, entretanto, não procede, dentro de um contexto de interdependência entre seres e recursos naturais para o equilíbrio entre uso e renovação dos mesmos.

Isso prova a não viabilidade a longo prazo da lógica do agronegócio enquanto sistema predominante vigente. E que os caminhos anteriormente traçados, da domesticação natural e evolutiva das espécies pode ser revisto e retomado, aliado a formas mais inteligentes de otimização da produção e beneficiamento dos alimentos e demais produtos de origem agropecuária.

Esse pode e deve ser um importante ponto de virada no desenvolvimento de novos modos de produção, menos prejudiciais aos seres humanos e ao meio ambiente. Já que no formato controverso previsto pelo agronegócio, os recursos naturais, como solo e água, principalmente, são exauridos podendo tornar-se improdutivos.

Referências Bibliográficas

  • FOLEY, J., et al. Solutions for a cultivated planet. Nature Analysis, v. 478, n. 7369, p. 337–42, 2011.
  • LEVIS, C. et al. Persistent effects of pre-Colombian plant domestication on Amazonian forest composition. Science, v.355, n.6328, p.925-931, 2017.

 

  • SHIVA, V. The violence of the Green Revolution: third world agriculture, ecology and politics. University Press of Kentucky. EUA, 1ª ed, 257 p, 2016.

 

 

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Alvorecer dos mamíferos

          Os mamíferos são os vertebrados mais facilmente reconhecidos – inclusive, porque nós mesmos pertencemos a essa classe. Esse grupo de animais possui representantes com adaptações para todos os tipos de ambientes, seja com as grandes baleias no mar, toupeiras no subsolo ou os macacos e esquilos vivendo em árvores. Animais dominantes hoje, é difícil imaginar que há alguns milhares de anos nossos ancestrais viviam recolhidos às sombras dos grandes dinossauros. Durante a era Mesozóica (entre 250 a 65 milhões de anos atrás), o surgimento de duas grandes linhagens iria definir os mamíferos de hoje: uma chamada Allotheria (que hoje não apresenta nenhuma espécie viva, sendo, portanto, completamente extinta) e Theria, que inclui os mamíferos “verdadeiros” atuais (ou seja, todos os tipos de mamífero exceto os monotremados) e seus parentes próximos. Um grande problema não resolvido na evolução dos mamíferos é que as relações sobre a origem de Allotheria, incluindo Multituberculata e Haramiyida são muito pouco conhecidas (Figura 1).

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Figura 1: Um cladograma representando as relações filogenéticas entre os mamíferos e seus antecessores. A grande seta indica o grupo chamado “Mamíferos Coroa”(que consiste nos representantes vivos desse conjunto, juntamente com todos os seus ancestrais, inclusive com o ancestral comum mais recente). Percebam que Haramiyida (composto pelas espécies Haramiyavia, Aboroharamiya, e os grupos Plagiaulacida e Cimolodonta) estão na árvore, já dentro dos Mamíferos Coroa.  Modificada de Zheng et al (2013).

        Os multituberculados são os mamíferos da era Mesozóica mais diversificados e conhecidos, e possuíam papel ecológico similar ao dos roedores modernos. Já os haramiyidíos foram, durante muito tempo foram conhecidos principalmente por fósseis de dentes isolados, o que sempre dificultava entender o posicionamento deste grupo dentro das pesquisas evolutivas.  Esse cenário mudou com a descoberta de vários indivíduos (inclusive, com idades diferentes) de haramiyidíos da China, datados do período Jurássico. A nova espécie, batizada de Arboroharamiya jenkinsi, era um pequeno animal arborícola, encontrado na Formação Tiaojishan (Figura 2). Sua descrição em 2013 pôde estabelecer que este era, de fato, um membro do clado Allotheria – jogando os Haramiyidios, cujo posicionamento era incerto, para bem próximo dos mamíferos verdadeiros. Graças a essa descoberta, o surgimento dos mamíferos foi situado para 50 milhões de anos antes.

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Figura 2: Representação artística de como seria o Arboroharamiya em vida. Arte por Zhao Chuang.

        Outros pesquisadores, no entanto, questionaram se esses pequenos animais seriam mamíferos verdadeiros, pois outros cinodontes possuem características ósseas muito similares aos mamíferos primitivos. Uma das poucas diferenças entre um mamífero (seja primitivo ou atual) e um cinodonte é que estes possuem um número maior de substituições contínuas da dentição.  Já os mamíferos verdadeiros possuem o que chamamos de difiodontia, ou seja, a dentição é composta por apenas duas gerações de dentes ao longo da vida (os dentes decíduos, ou “de leite”, e os dentes permanentes). Porém, no registro fóssil, é raro ter preservados os dois tipos de dentição. Para investigar e corroborar se o Arboroharamiya e os demais haramiyidíos seriam cinodontes avançados ou mamíferos verdadeiros, uma equipe de paleontólogos  tomografou os pequenos indivíduos de Arboroharamiya para explorar como seria a substituição dentária nestes animais.

        Como resultado, comparando o desenvolvimento dentário dentro de várias idades diferentes do Arboroharamiya, desde indivíduos juvenis até adultos, os pesquisadores não só observaram que os mais jovens desta espécie possuíam dentes decíduos junto com dentes permanentes, como  também apresentavam os dentes incisivos permanentes substituindo os seus correspondentes “de leite” em uma faixa de tempo muito mais lenta do que os outros dentes. Ou seja, os molares e pré-molares tinham os dentes “de leite” substituídos antes dos incisivos (Figura 3). Isso levou os paleontólogos que conduziram esse estudo a propor que o Arboroharamiya tinha uma especialização alimentar muito grande, na qual havia o prevalecimento da função mastigatória ao invés de uma função roedora. Isso trouxe mais um novo panorama: enquanto a maior parte dos mamíferos primitivos era interpretada como animais roedores, ao menos o Arboroharamiya poderia ter um hábito alimentar mais diversificado, o que implica um grande êxito adaptativo já no início da história evolutiva dos mamíferos. Essa descoberta  confirma que o Arboroharamiya faz parte do clado dos mamíferos coroa, e nos ajuda a entender novas características para os mamíferos  primitivos e seu complexo padrão de evolução. A difiodontia é tratada então como muito mais antiga do que se pensava, e reforça a entender o que de fato é um mamífero. Além, essa pesquisa nos traz novos dados que ajudam a compreender a evolução e a diversificação dos mamíferos coroa.

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Figura 3: Um dos dentes analisados graças à tomografia. A figura mostra os dentes  decíduos germinados (marcados pelas siglas lp4 e lm1), enquanto que o dente permanente está terminando de se formar (marcado pela sigla am2). A seta vermelha indica um dente incisivo que estava pronto para germinar.Imagem modificada de Mao et al. 2018.

Fontes Bibliográficas:

Gang Han; Fangyuan Mao; Shundong Bi; Yuanqing Wang; Jin Meng (2017). “A Jurassic gliding euharamiyidan mammal with an ear of five auditory bones”. Nature. 551 (7681): 451–456. doi:10.1038/nature24483.

Zheng, X.; Bi, S.; Wang, X.; Meng, J. (2013). “A new arboreal haramiyid shows the diversity of crown mammals in the Jurassic period”. Nature. 500 (7461): 199. doi:10.1038/nature12353.

Mao Fang-Yuan, Zheng Xiao-Ting, Wang Xiao-Li, Wang Yuan-Qing ,Bi Shun-Dong & MENG Jin (2018). Evidence of diphyodonty and heterochrony for dental development in euharamiyidan mammals from Jurassic Yanliao Biota. Vertebrata PalAsiatica (advance online publication). Doi: 10.19615/j.cnki.1000-3118.180803

Perkins, S. (7 August 2013). “Fossils throw mammalian family tree into disarray”. Nature News. Retrieved 7 August 2013.

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Micropartículas: A pequena arma no tratamento de doenças

Hoje em dia, combatemos diversas doenças utilizando vacinas e administração de fármaco via intravenosa. No entanto o problema desse método é a liberação do fármaco no corpo humano. Geralmente a liberação é realizada sem controle, sendo muitas vezes necessária mais de uma dose para que surja algum efeito no paciente.

Uma alternativa são micropartículas construídas de polímeros biocompatíveis (que possuem afinidade com organismos vivos e não são tóxicos) para auxiliar na entrega de fármacos. Essas micropartículas auxiliam na liberação do fármaco de forma sustentada. Por serem geralmente construídas de géis porosos e não tóxico como: colágeno, alginato ou agarose. Esses materiais são mais facilmente assimiladas pelo organismo humano.

Figura: Ilustração de biomoléculas. Créditos: Phys.org

Mas afinal, como ocorre essa liberação sustentada? Como se trata geralmente de uma matriz porosa, a transferência de massa ocorre nos poros, o que dificulta que a entrega dos fármacos seja liberada toda de uma vez. A liberação ocorre de forma gradual e contínua. Outro fator interessante é que as micropartículas podem ser modificadas para atingir uma célula alvo, por exemplo, células tumorais. É possível modificar a superfície da micropartícula com alguma proteína sinalizadora para aquele tipo específico de célula, tornando a entrega do fármaco mais efetiva.

Segundo a mestranda Bruna Gregatti de Carvalho, que trabalha como a produção de micropartículas de alginato na Universidade Estadual de Campinas, o uso das micropartículas são interessante no aspecto biotecnológico, visto que o paciente não necessita tomar diversas doses do medicamento. Além disso, a cientista explica que as mesmas micropartículas, também podem ser utilizadas na terapia gênica, visto que protege o material genético: “Mesmo o material genéticas estando dentro de uma nanopartícula, as micropartículas podem ser interessante, visto que ela age como mais uma barreira para a entrega do material, dificultando que o material genético seja degradado pelo o organismo humano”.

Em época em que vacinas e tratamentos convencionais estão sendo questionado, tecnologias como essas podem se tornar poderosas ferramentas ao combate de diversas doenças.

 

Referências
TELLECHEA, A. et al. Alginate and DNA gels are suitable delivery systems for diabetic wound healing. Int. J. Low. Extrem. Wounds (2015).
LI, J & MOONEY, D. Designing hydrogels for controlled drug deliver. Nature reviews materials (2016).