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segunda-feira, 19 de setembro de 2022

 

A amputação mais antiga do mundo: Pé removido há 31.000 anos – sem antibióticos ou analgésicos modernos

Esqueleto enterrado na caverna de Bornéu sugere que os primeiros artistas também foram os primeiros cirurgiões

Impressão artística do Tebo1
Antigos caçadores-coletores em Bornéu observam de uma caverna na interpretação deste artista. VERA PLANERT

Cerca de 31.000 anos atrás, nas florestas tropicais enevoadas da ilha de Bornéu, uma ferramenta de pedra encontrou um osso e um membro foi cortado - mas uma jovem vida foi salva. Pesquisadores encontraram evidências da mais antiga amputação cirúrgica conhecida, dezenas de milhares de anos antes do advento das modernas ferramentas cirúrgicas, antibióticos ou analgésicos.

As descobertas iluminam tanto a experiência médica quanto a compaixão dos caçadores-coletores pioneiros que povoaram o Sudeste Asiático nessa época, diz Charlotte Roberts, bioarqueóloga da Universidade de Durham que não esteve envolvida com o trabalho, mas – como ex-enfermeira – está familiarizada com o procedimento. “Não podemos duvidar que eles eram muito sofisticados.”

A descoberta remonta ao início de 2020, quando uma equipe de cientistas australianos e indonésios escavou o chão de uma caverna chamada Liang Tebo em uma região remota e densamente florestada no leste de Bornéu. “Não há absolutamente nenhum assentamento, sem sinal de telefone, sem eletricidade”, diz Andika Arief Drajat Priyatno, membro da equipe, arqueóloga do Centro de Preservação do Patrimônio Cultural de Kalimantan Oriental.

Outros pesquisadores já haviam inspecionado a caverna, notando estênceis de mão contornados em vermelho e decalques em ziguezague que revestem suas paredes e teto de calcário. Essas pinturas ainda não foram datadas, mas a arte rupestre que retrata figuras como gado selvagem e outros animais de outras cavernas da região tem pelo menos 40.000 anos. Isso faz dos caçadores-coletores que aqui viveram os primeiros artistas figurativos conhecidos do mundo.

Enquanto os trabalhadores, incluindo Andika e outros, raspavam uma seção do chão da caverna centímetro por centímetro, eles descobriram um esqueleto humano notavelmente intacto reclinado em uma posição ajoelhada, com pedras posicionadas acima de sua cabeça e mãos, como se fossem lápides. 

O indivíduo, cujo sexo não pode ser determinado a partir de seus ossos, estava na casa dos 20 anos quando morreu. Um pequeno pedaço de ocre, um pigmento natural, foi enterrado perto do rosto da pessoa. Isso sugere que eles podem ter criado algumas das marcas nas paredes da caverna, diz o autor sênior do estudo, Maxime Aubert, geoquímico e arqueólogo da Universidade Griffith, Gold Coast, na Austrália.

Quando o esqueleto foi totalmente revelado, os pesquisadores notaram que faltava a parte inferior da perna esquerda do meio da canela para baixo. Os ossos da canela se fundiram na parte inferior – um sinal claro de cura após uma lesão traumática, explica a coautora Melandri Vlok, bioarqueóloga da Universidade de Sydney. Mas então o trabalho da equipe teve que parar, à medida que a pandemia do COVID-19 descia e a Indonésia fechava suas fronteiras.

Quando os cientistas voltaram no ano seguinte, Vlok notou que a extremidade da perna estava cortada em linha reta, sem nenhum sinal de esmagamento ou quebra, como esperado se uma pedra tivesse caído sobre ela ou um animal a tivesse mordido. “Parece exatamente o que você esperaria se uma lâmina afiada cortasse completamente perpendicular ao osso”, diz ela. “Isso nos deixou confiantes de que era uma cirurgia.”

restos esqueléticos
Os pesquisadores descobriram um esqueleto com evidências claras de amputação e cura na canela esquerda. TIM MALONEY

O antigo cirurgião provavelmente usou uma ferramenta de pedra ou osso para cortar a perna, diz Aubert, embora a equipe ainda não tenha encontrado o equivalente da Idade da Pedra a uma serra de osso.

Os pesquisadores dataram por radiocarbono pedaços de carvão em camadas de sedimentos imediatamente acima e abaixo da sepultura para cerca de 31.000 anos atrás. Eles também aplicaram outra técnica conhecida como datação por ressonância de spin eletrônico para datar diretamente um dos molares do esqueleto; os resultados coincidiram com as datas de radiocarbono do sedimento.

Em conjunto, as evidências sugerem que as pessoas na ilha são as primeiras conhecidas a realizar uma amputação bem-sucedida , relata a equipe hoje na Nature . Anteriormente, a amputação mais antiga confirmada – do braço de um homem abaixo do ombro – datava de cerca de 7.000 anos atrás no que hoje é a França.

A equipe não pode dizer por que os cirurgiões antigos amputaram o membro de Bornéu – seja por causa de uma doença ou lesão traumática. Com base no grau de fusão dos ossos da canela, o indivíduo viveu e cresceu por mais 6 a 9 anos, diz Vlok. A causa da morte não é clara.

O ambiente tropical da região significa que é incrivelmente fácil para as feridas serem infectadas, diz Vlok. “Uma vez eu cortei meu dedo durante uma escavação e rapidamente tive que correr para o hospital para receber antibióticos”, diz ela. Sobreviver à cirurgia teria sido praticamente impossível sem algo para limpar a ferida, bem como para aliviar a dor, diz India Dilkes-Hall, coautora e arqueóloga da Universidade da Austrália Ocidental, em Perth.

Felizmente, a rica biodiversidade de Bornéu oferece uma vasta farmacopeia. Por exemplo, quando processado adequadamente, o fruto normalmente tóxico da árvore Pangium edule pode ser usado como anti-séptico, diz Dilkes-Hall. Os humanos estão na região há milhares de anos e podem ter aprendido as propriedades medicinais das plantas locais, observa ela.

“O argumento aqui é excepcionalmente bem construído”, diz Haagen Klaus, antropólogo da Universidade George Mason que não esteve envolvido no trabalho. “Eles fazem um caso muito convincente para uma amputação cirúrgica há 31.000 anos.”

Alguns antropólogos tendem a descartar as primeiras sociedades de caçadores-coletores como primitivas, diz ele, mas descobertas como esta sugerem que não era o caso. “Ficou muito claro que eles tinham vidas e sociedades muito mais complexas e sofisticadas do que imaginávamos, incluindo conhecimento de medicina e anatomia humana”.


quinta-feira, 16 de setembro de 2021

 

Jacarés são os maiores animais capazes de regenerar membros

Pesquisa mostra que a cauda de répteis jovens pode crescer até 22 centímetros após ser amputada.

Por Maria Clara Rossini 28 dez 2020, 16h34

Pequenos répteis, como lagartos e iguanas, são conhecidos por conseguirem regenerar caudas e braços. Trata-se de uma estratégia evolutiva, selecionada ao longo de milhares de anos, que ajudou esses animais a sobreviver após perderem algum membro. No entanto, pouco se sabe sobre essa habilidade nos grandes répteis. Uma pesquisa recente, publicada no periódico Scientific Reports, mostra que os jacarés também são capazes de regenerar a cauda após ela ter sido cortada – o que os torna os maiores animais conhecidos com essa habilidade.

Um jacaré-americano pode atingir quatro metros de altura e chega a pesar 500 quilos. O estudo, conduzido pela Universidade Estadual do Arizona, nos Estados Unidos, mostra que os jacarés jovens podem regenerar sua cauda em até 22 centímetros, o que equivale a 18% do seu tamanho total.

Todos os animais possuem alguma capacidade de regeneração de tecidos. Os mamíferos, por exemplo, conseguem reconstruir pequenas porções da pele, vasos sanguíneos e nervos. O fígado é o único órgão humano que regenera até 75% da sua forma original. 

No entanto, existem diferentes níveis de regeneração. Nenhum mamífero consegue fazer crescer um braço novamente – apenas reconstruir a pele para cobrir o ferimento. Já animais como o axolote regeneram o membro de forma quase idêntica ao original – com pele, músculo esquelético, cartilagem, osso e até medula espinhal.

  • Os pequenos répteis também conseguem reconstruir os membros, mas nem sempre eles ficam iguais ao que eram antes da amputação. O Anolis carolinensis (uma espécie de lagarto) reconstrói a cartilagem e músculos da cauda, mas não os ossos. Mesmo assim, o membro recém-formado ajuda no equilíbrio do animal e é suficiente para prolongar sua sobrevivência.

    A regeneração dos jacarés é maior do que a dos mamíferos, mas menor do que a dos lagartos. Eles reconstroem a pele e cartilagem no lugar do membro amputado, mas sem ossos e músculos. Por que não fazer o trabalho completo, como os axolotes? “O crescimento de tecidos demanda muita energia. Se ele coloca toda a sua energia em recriar uma estrutura perfeitamente, acaba desviando a energia que poderia ser usada para outros processos essenciais” diz Cindy Xu, uma das autoras do estudo, à National Geographic.

    Para chegar à conclusão, os biólogos estudaram quatro caudas de jacarés-americanos jovens. As estruturas eram deformadas e menores do que o normal. As análises dos pesquisadores por meio de raio-x e ressonância magnética revelaram que, de fato, se tratava de uma regeneração do membro amputado. O biólogo Kenro Kusumi, que já estudava regeneração em pequenos vertebrados, recebeu a primeira amostra da cauda de jacaré em 2017, dentro de um pacote enviado por correio.

    É possível que a regeneração ocorra também em jacarés mais velhos, mas o fenômeno só foi observado em jovens por enquanto. A descoberta desperta o interesse para o estudo de regeneração em outras espécies de grande porte, além de contribuir para pesquisas sobre a evolução das espécies. Os pássaros e jacarés possuem um ancestral recente em comum, que viveu há 250 milhões de anos. No entanto, não se sabe porque os pássaros não herdaram a habilidade regenerativa.

    “A descoberta de que os jacarés mantiveram o mecanismo celular para recriar caudas complexas levanta a questão de quando os ancestrais dos pássaros perderam essa habilidade. Os dinossauros que deram origem aos pássaros também recriavam caudas? Ainda não temos nenhuma evidência disso”, diz Kusumi.


    segunda-feira, 23 de setembro de 2019

    Estudo desvenda processos envolvidos na regeneração da ponta do dígito de mamíferos Pesquisadores da Unicamp observaram que a extremidade do dedo cresce quando amputada porque é composta de pele, osso e unha, três tecidos que se recuperam naturalmente após sofrer dano (imagem: Lucimara Sensiate e Henrique Marques-Souza)

    Estudo desvenda processos envolvidos na regeneração da ponta do dígito de mamíferos

    12 de setembro de 2019

    André Julião, de Campos do Jordão  |  Agência FAPESP – Cientistas há muito procuram desvendar o mecanismo envolvido no processo de regeneração da ponta de um dígito amputada, acreditando que aí estaria a chave para a regeneração completa de membros lesionados, como ocorre com as salamandras.

    Esses anfíbios, quando perdem uma pata ou a ponta do rabo, formam no lugar um blastema, conjunto de células indiferenciadas capazes de recriar todos os tecidos perdidos, originando um membro igual ao que existia no local. Nunca algo parecido foi observado em mamíferos.

    Em um artigo publicado na revista Scientific Reports, pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) contestam as expectativas otimistas. Em vez da chamada regeneração epimórfica, como a das salamandras, na qual até mesmo as articulações e a função do membro amputado são recuperadas, na ponta do dígito de mamíferos ocorre o crescimento de basicamente três tecidos que naturalmente realizam essa função quando danificados: unha, pele e osso.

    Eles mostraram, portanto, que o processo observado nos dedos de mamíferos é muito mais simples do que se esperava e, por isso, não é modelo para a regeneração de membros.

    O estudo foi apresentado na última segunda-feira (9/9), durante o 3rd Australia Brazil Chile Regenerative Medicine and Developmental Biology Symposium, que integra a programação da 34ª Reunião Anual da Federação de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE), em Campos do Jordão (SP).

    O trabalho é assinado pela doutoranda Lucimara A. Sensiate e seu orientador, Henrique Marques Barbosa de Souza, ambos do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp. O estudo teve Auxílio à Pesquisa da FAPESP na modalidade Apoio a Jovens Pesquisadores.

    “Vimos que a ponta do dedo é muito mais simples do que o dígito inteiro ou um braço, por exemplo. Ela não tem músculo, glândulas ou articulações, mas basicamente unha, pele e osso. Esses três tecidos têm uma capacidade natural de regeneração”, disse Souza.

    O crescimento da ponta do dígito, portanto, não é uma regeneração no sentido estrito da palavra, mas uma sucessão de fenômenos bastante conhecidos. Assim como qualquer ferimento na pele, a lesão causada pela amputação cicatriza pela migração dos queratinócitos, células da pele que produzem queratina.

    A unha parcialmente cortada retoma seu crescimento por ser dotada de uma grande quantidade de células-tronco que induzem esse fenômeno durante toda a vida do organismo. Entretanto, o crescimento mais importante neste processo é o crescimento do tecido ósseo, que ocorre naturalmente quando se sofre uma fratura, por exemplo.

    Esse crescimento se dá por meio das chamadas células osteoprogenitoras. Cientistas já haviam mostrado que a unha é fundamental para o crescimento ósseo após a amputação de dígitos de camundongos, induzindo o chamado crescimento distal no formato pontiagudo característico de falanges distais, a ponta do dedo.

    Novo velho modelo

    Para demonstrar o fenômeno, os pesquisadores fizeram experimentos com camundongos, o modelo animal mais usado para estudar a regeneração da ponta do dígito. Dois grupos de animais foram submetidos a dois tipos de amputação: distal e proximal.

    A amputação distal elimina cerca de 25% da extremidade do dígito, mas resulta no crescimento da ponta, com morfologia semelhante a dígitos não amputados. Já na amputação proximal, o corte elimina em torno de 50% do dígito, mas a lesão se fecha sem que haja crescimento ósseo ou da unha.
    Para incluir estruturas mais complexas em uma amputação distal, os pesquisadores realizaram ainda uma amputação distal em um ângulo oblíquo, retirando também uma estrutura denominada coxim, que, além da pele, possui glândulas, gordura e outros tecidos. Se os dígitos amputados distalmente possuíssem capacidade de regeneração epimórfica, o coxim do dedo também seria recuperado.

    Passados 30 dias das amputações, os dígitos que haviam sofrido o corte distal (ângulo reto) tinham reconstituído a unha, a falange terminal e a pele, reproduzindo o formato original. No entanto, os dígitos que sofreram o corte distal oblíquo recuperaram todas estas estruturas, mas foram incapazes de regenerar o coxim.

    “Isso mostra que estruturas que não possuem capacidade intrínseca de retomar crescimento não são induzidas a se regenerar após uma amputação”, disse o pesquisador.
    Nas amputações proximais não houve nenhuma regeneração, apenas cicatrização. Os pesquisadores mostraram que nesse corte mais profundo é removida uma região conhecida como periósteo, rica em células produtoras de tecido ósseo. Trabalhos de outros grupos dão conta de que, na cabeça dos veados, o periósteo é essencial no renascimento da galhada dos animais, que cai de tempos em tempos. Isso mostra uma conexão entre essas células e o crescimento ósseo em mamíferos.
    A células da região do periósteo são estimuladas por uma via de sinalização, mediada por proteínas da família Wnt, que induz células mesenquimais a se diferenciarem em células osteoprogenitoras e a secretarem matriz óssea. Trabalhos anteriores demonstraram que a presença dessa via de sinalização na base da unha é fundamental para o crescimento ósseo após amputações distais.

    Em amputações proximais, tal sinalização não aconteceria e, por isso, o osso não cresce. Quando outros grupos de pesquisa forçaram a sinalização em amputações proximais, conseguiram reverter o fenótipo e o dígito apresentou o crescimento ósseo e, com isso, o formato similar ao dígito não amputado.

    Outra evidência de que a regeneração da ponta do dígito é basicamente um crescimento ósseo é que, em estudos de outros grupos, foi aplicada em uma amputação proximal uma microesfera capaz de liberar BMP, proteína que induz crescimento ósseo usada para tratamentos dentários e de fraturas. Mesmo sem o periósteo, o osso cresceu em forma de ponta.

    “Portanto, o que precisa acontecer após a amputação é basicamente a indução de crescimento ósseo. O resto [fechamento da lesão], nós observamos de forma muito similar em amputações distais e proximais”, disse o pesquisador.

    “Por exemplo, a joanete é um calo ósseo que cresce na articulação, na base do dedão do pé, mas ninguém chama de dedo porque não tem articulação nem unha. O mesmo ocorre na ponta do dígito, que cresce novamente quando amputada. Não se trata de um dedo novo, mas de uma ponta óssea”, explicou Souza.

    Com as novas conclusões, os pesquisadores esperam que a chamada “regeneração da ponta do dígito” passe a ser considerada apenas um modelo de crescimento ósseo. Com isso, o foco dos estudos de regeneração de membros em mamíferos pode seguir novos caminhos.
    O artigo Bone growth as the main determinant of mouse digit tip regeneration after amputation (doi: 10.1038/s41598-019-45521-4), de Lucimara A. Sensiate e Henrique Marques Barbosa de Souza, pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41598-019-45521-4.