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segunda-feira, 29 de agosto de 2022

 

Qual animal tem o maior cérebro em relação ao tamanho do corpo?

Uma seção transversal do cérebro de uma preguiça exibida em um museu.
Uma seção transversal do cérebro de uma preguiça exibida em um museu. (Crédito da imagem: Jennifer Santolla via Alamy Stock Photo)

Se termos como "cérebro de pássaro" e "cérebro" são alguma indicação, cérebros de animais apresentam exemplos fascinantes e diversos de um dos órgãos mais complexos conhecidos pela ciência. Os cérebros dos animais diferem não apenas no tamanho geral, mas também no tamanho em relação à massa corporal do animal.

Com 18 libras (8 kg), em média, o cachalote ( Physeter macrocephalus ) tem o maior cérebro , mas tem uma massa corporal total de 45 toneladas (40 toneladas métricas), dando-lhe uma relação cérebro-massa corporal de 1:5.100. Mas qual animal tem o maior cérebro em relação ao tamanho do corpo?

Um estudo de 2009 na revista Brain, Behavior and Evolution(abre em nova aba)descobriram que um gênero de formiga especialmente pequeno tem o maior cérebro para o tamanho do corpo. Brachymyrmex tem uma massa corporal média de até 0,049 miligramas e uma massa cerebral média de 0,006 miligramas. Isso significa que seu cérebro é aproximadamente 12% de sua massa corporal, dando-lhe uma proporção cérebro-massa corporal de cerca de 1:8.

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Por que os animais desenvolvem cérebros maiores?

Em termos absolutos, o tamanho do cérebro dos animais tende a aumentar com o tamanho do animal. Cérebros maiores estão tipicamente relacionados a três fatores: "investimento materno, complexidade do comportamento e o tamanho do corpo", disse Sophie Scott, professora de neurociência cognitiva da University College London.

“Ter um corpo maior significa precisar controlar mais isso”, disse Scott à Live Science. "Os predadores do ápice tendem a ser grandes. E por causa da necessidade de um comportamento mais complexo, como ser capaz de enganar sua presa, eles se beneficiam de ter um cérebro maior." 

Mas o tamanho do cérebro não é um preditor perfeito da inteligência animal. O cérebro de um elefante africano ( Loxodonta africana ) pesa 4,6 kg, em média, de acordo com um estudo de 2014 na revista Frontiers in Neuroanatomy
(abre em nova aba)
, três vezes maior que o cérebro humano. O grande tamanho do cérebro se deve em parte ao enorme cerebelo, usado para coordenar a atividade muscular no tronco e nas orelhas, de acordo com Scott.



As formigas do gênero Brachymyrmex têm uma proporção de 1:8 cérebro-massa corporal.(Crédito da imagem: vinisouza128 / 500px via Getty Images)

Assim como o tamanho absoluto do cérebro não é um bom preditor da inteligência animal, comparar as proporções de massa cérebro-corpo também pode ser uma pista falsa. Humanos e roedores têm uma proporção de massa cérebro-corpo aproximadamente semelhante (1:40), de acordo com um estudo de 2009 na revista Frontiers in Human Neuroscience
(abre em nova aba)

No entanto, o mesmo estudo argumenta que se um rato fosse do tamanho humano, não seria tão inteligente porque tem um córtex cerebral menor (a área mais externa do cérebro, que está associada às funções mentais mais complexas) e menos neurônios lá do que os humanos. 

"Se você olhar para o cérebro de um coelho , um gato e um pequeno macaco , eles não são tão diferentes em tamanho, mas seu comportamento será muito diferente por causa da natureza das células cerebrais", disse Scott. “No momento em que você chega ao macaco, você está vendo um cérebro de primata, com áreas do lobo frontal proporcionalmente maiores e um comportamento mais motivado pela curiosidade”.

Scott explicou que as adaptações evolutivas mudam a estrutura do cérebro para aumentar o tamanho de certas áreas e favorecer certas conexões neurais. Nos humanos, o tamanho do nosso córtex cerebral e a densidade dos neurônios corticais (o número de neurônios presentes lá) explicam nossa inteligência mais do que o tamanho do nosso cérebro em relação ao nosso corpo. Comparado com outros animais, "temos um corpo bem pequeno para o tamanho de nossos cérebros", disse Scott.

Ao comparar cérebros de diferentes espécies, é importante considerar a arquitetura do cérebro, bem como o tamanho do cérebro. Como a proporção cérebro-massa corporal não leva em consideração o desenvolvimento evolutivo do córtex cerebral e a densidade das conexões neurais encontradas lá, os cientistas olham para o quociente de encefalização (QE) como uma medida mais precisa da inteligência animal. O quociente de encefalização é o tamanho relativo do cérebro observado em uma espécie particular, comparado com o tamanho esperado do cérebro de outras espécies de tamanho corporal semelhante. Um fator chave no EQ é o tamanho relativo do córtex comparado com o resto do cérebro. A comparação de animais com base em seu QE fornece uma visão mais precisa de sua inteligência do que a proporção de massa cérebro-corpo, de acordo com a Encyclopedia of Behavioral Neuroscience
(abre em nova aba), embora não tão preciso quanto medir o tamanho absoluto e a interação de regiões cerebrais individuais.

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Então, há um conceito conhecido como regra de Haller: quanto maior o animal, menor será a proporção cérebro-corpo. “Como o tamanho do cérebro é proporcional ao tamanho do corpo, os menores animais têm relativamente os maiores cérebros”, disse Wulfila Gronenberg, professor de neurobiologia da Universidade do Arizona, à Live Science. 

Por exemplo, as formigas têm cérebros relativamente pequenos em comparação com outros himenópteros, uma classe que inclui abelhas, vespas, vespas e moscas. "Achamos que isso ocorre porque... as formigas não voam", disse Gronenberg. Voar requer muito processamento visual, então muitos insetos voadores normalmente têm olhos grandes, levando a lóbulos ópticos maiores. "Em alguns insetos, como uma libélula, o processamento visual é mais da metade de todo o cérebro", disse Gronenberg.

Publicado originalmente no Live Science.

segunda-feira, 16 de janeiro de 2017

Estudo revela como o cérebro de predadores organiza a caça

12 de janeiro de 2017


Estudo revela como o cérebro de predadores organiza a caça Em artigo na Cell, pesquisadores demonstraram que o núcleo central da amígdala é a região responsável por articular as diferentes habilidades envolvidas na perseguição e no abate de presas (Foto: Wikimedia Commons)


Karina Toledo | Agência FAPESP – A caça predatória, da qual muitos animais selvagens dependem para sobreviver, é considerada por estudiosos do cérebro um comportamento complexo, pois envolve diferentes habilidades que precisam ser exercidas de maneira eficiente e articulada para que o predador obtenha sucesso.

Por meio de experimentos com camundongos, pesquisadores brasileiros e norte-americanos conseguiram demonstrar que uma região cerebral conhecida como núcleo central da amígdala é a responsável por organizar as ações envolvidas na caça predatória. Mostraram ainda que isso ocorre por meio de duas redes neuronais distintas: uma que organiza a perseguição e a captura da presa e, outra, o controle motor da mandíbula e do pescoço necessário para que o predador consiga desferir a mordida fatal.
Os resultados do estudo, apoiado pela FAPESP, foram divulgados nesta quinta-feira (12/01) na revista Cell.

“A maneira modular pela qual o controle é exercido é relevante. O trabalho dá detalhes novos sobre o controle neural de músculos craniofaciais, o que pode contribuir para o entendimento de patologias que afetam essa região. Além disso, aplicações práticas no campo da engenharia, especialmente no que se refere ao desenvolvimento de algorítmica robótica, estão sendo consideradas”, disse Ivan de Araujo, professor de Psiquiatria da Escola de Medicina de Yale, nos Estados Unidos.

Em seu laboratório, Araujo se dedica a estudar as bases neurais do comportamento alimentício de mamíferos. A parceria com o professor Newton Canteras, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP), surgiu devido ao interesse em compreender como é controlada a busca de alimentos em condições próximas às enfrentadas na natureza. Em trabalhos anteriores, o grupo do ICB-USP havia mostrado que uma forte ativação do núcleo central da amígdala ocorria quando o animal estava caçando.

“Considerando a experiência de Canteras em comportamento de caça e a visita de membros de seu grupo a meu laboratório, resolvemos aplicar o modelo de predação de insetos a camundongos geneticamente modificados”, contou Araujo.

Parte do trabalho foi feita durante o pós-doutorado de Simone Motta e o doutorado de Miguel Rangel – ambos bolsistas da FAPESP e orientandos de Canteras. Também colaborou a professora aposentada do Departamento de Fisiologia do ICB-USP Sara Shammah-Lagnado.

Interrogando neurônios

Diversos experimentos e técnicas foram empregados com o intuito de “interrogar” os neurônios da amígdala central e, assim, descobrir as vias envolvidas no controle das ações da caça predatória. Conforme explicou Motta, uma das mais importantes foi a optogenética, que permite ativar e desativar neurônios quase instantaneamente por meio de estímulos luminosos.

“Por meio de um vetor viral, inserimos nos neurônios da região de interesse uma proteína que atua como receptor celular e faz com que esse neurônio passe a responder à luz. Dependendo do receptor inserido, o neurônio pode ser ativado ou desativado com o estímulo luminoso. Além disso, inserimos uma fibra óptica que leva o laser ao local. O tempo decorrido entre ligar ou desligar o laser e o neurônio ser ativado ou desativado é muito curto e, portanto, permite relacionar a função neuronal com o que estamos observando em termos comportamentais”, explicou Motta.

É possível usar a mesma lógica de modificação do neurônio por vetores virais para tornar o processo de ativação e desativação ainda mais específico – discriminando, por exemplo, neurônios glutamatérgicos (que liberam o neurotransmissor glutamato) e neurônios gabaérgicos (que secretam o ácido gama-aminobutírico).
“Alguns experimentos foram feitos com animais que expressavam a enzima Cre recombinase apenas em neurônios glutamatérgicos, por exemplo. Em seguida, inserimos um vírus Cre dependente que leva o receptor sensível à luz apenas àqueles neurônios marcados com a enzima. Assim, conseguimos ativar ou desativar apenas a população de neurônios glutamatérgicos para descobrir o que acontece”, disse Motta.
Outra possibilidade é causar a morte seletiva de uma determinada população de neurônios por meio da injeção de um vírus Cre dependente capaz de codificar uma proteína chamada caspase, que sinaliza para a célula entrar em apoptose (morte celular programada).

Todo esse conjunto de experimentos permitiu mapear as duas diferentes vias neuronais – ambas mediadas por neurônios gabaérgicos – que se complementam na organização da caça. Uma delas vai do núcleo central da amígdala para uma região do tronco cerebral conhecida como formação reticular pontina (PCRt, na sigla em inglês).

Ali estão neurônios que se projetam para a região motora do núcleo ambíguo do décimo primeiro par de nervos – que controla a movimentação da cabeça – e para a região motora do nervo trigêmeo – envolvido na movimentação da mandíbula.
“Os experimentos mostraram, por exemplo, que, se eliminarmos os neurônios que se projetam para a região motora do trigêmeo, o animal corre atrás da presa, mas não consegue dar a mordida necessária para fazer o abate. Por outro lado, continua a mastigar normalmente a ração oferecida no laboratório, mostrando que é outro circuito neuronal que controla esse comportamento alimentar”, contou Motta.
A segunda via parte do núcleo central da amígdala para a substância cinzenta paraquedutal (PAG, na sigla em inglês). Localizada no mesencéfalo, a PAG se projeta para a medula espinhal e orienta a corrida e a perseguição.

“Quando os neurônios dessa via foram eliminados, o tempo de latência para o animal começar a caçar aumentou fortemente. Porém, quando conseguia capturar a presa, ele a abatia sem dificuldades, pois a via da PCRt estava funcionando normalmente”, disse Motta.

Em outro experimento foi avaliada a força da mordida, que não se alterou quando foram eliminados neurônios da via PAG, mas diminuiu fortemente quando os neurônios da via PCRt foram mortos.

Quebra de paradigma

Na avaliação de Canteras, os resultados da pesquisa contribuem para quebrar um paradigma antigo na área de neurociências: o de que a amígdala central é a região responsável por organizar comportamentos relacionados ao medo – como, por exemplo, "congelar" diante de um predador maior ou virar de barriga para cima e demonstrar submissão a um membro hierarquicamente superior da mesma comunidade.
Nos experimentos iniciais, mostrou-se que, quando o núcleo central da amígdala era estimulado pela luz, em vez de surgirem comportamentos defensivos – que indicariam medo – os animais começavam a mastigar, mesmo sem ter qualquer alimento na boca.

“Mostramos agora, de forma cabal, que esse [núcleo central da amígdala] é um centro para organizar comportamentos de caça. E, nesse sistema, pode haver mecanismos que façam o animal parar de caçar em condições ambientais adversas. Então, o que antes se interpretou como medo, poderia ser apenas um sinal para o animal parar de caçar por falta de condições favoráveis”, avaliou Canteras.

O artigo Integrated Control of Predatory Hunting by the Central Nucleus of the Amygdala pode ser lido em http://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(16)31743-3.pdf

segunda-feira, 27 de julho de 2015



As novas faces do câncer 

Aumenta a frequência de casos de tumores de cabeça e pescoço causados pelo HPV, transmitido por contato sexual, em pessoas jovens e não fumantes 

RODRIGO DE OLIVEIRA ANDRADE | ED. 233 | JULHO 2015
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Antes mais comuns em homens com mais de 50 anos, fumantes e consumidores contumazes de bebidas alcoólicas, os tumores de língua, céu da boca, faringe, laringe e amígdala, genericamente chamados de tumores de cabeça e pescoço, estão aparecendo em pessoas mais jovens, entre 30 e 45 anos, que não fumam e não bebem ou bebem pouco. Médicos e pesquisadores concluíram que o papilomavírus humano, o HPV, microrganismo geralmente encontrado em qualquer pessoa em algum momento da vida, deve ser o causador de infecções que facilitam a formação desses tumores. Se há 10 anos o HPV respondia por 25% dos casos de câncer de amígdala, um dos mais frequentes nessa região, hoje está associado a 80% desses tumores, de acordo com estudos recentes realizados por especialistas do A.C. Camargo Cancer Center, em São Paulo, e reiterados por outros grupos de pesquisa.

Antes desses trabalhos, o HPV era mais conhecido como o principal agente causador de verrugas genitais e de câncer de colo do útero – o terceiro tipo de tumor mais comum em mulheres, depois do de mama e cólon e reto – e, raramente, de tumores de pênis e ânus, este último mais frequente em homossexuais e bissexuais. O fato de agora estar sendo associado a tumores na região da cabeça e do pescoço se deve possivelmente ao mesmo motivo: práticas sexuais, nesses casos principalmente sexo oral, sem proteção e com muitos parceiros. Mesmo o uso de preservativo pode não ser suficiente para evitar a contaminação, alertam os especialistas. O HPV é transmitido pelo contato direto com a pele infectada e, muitas vezes, pode se esconder em áreas não cobertas pela camisinha, como na bolsa escrotal. “A falta de higiene íntima e bucal aumenta o risco de transmissão do vírus e de desenvolvimento de tumores, sobretudo os de amígdala, orofaringe (parte da garganta logo atrás da boca) e língua”, diz o cirurgião Luiz Paulo Kowalski, diretor do Núcleo de Cabeça e Pescoço do A.C. Camargo.

Os tumores de cabeça e pescoço são o sexto grupo de câncer mais comum no mundo, originando cerca de 650 mil novos casos todos os anos. No Brasil, 32.130 pessoas foram diagnosticadas com algum desses tipos de câncer em 2014, segundo o Instituto Nacional do Câncer, no Rio de Janeiro. O câncer nessas regiões do corpo costuma ser devastador porque implica transformações em uma área muito visível, o rosto, diretamente associado à identidade de cada pessoa. Muitas vezes, como parte do tratamento, é preciso remover a língua e outras partes da boca e da garganta tomadas pelos tumores. Como consequência da cirurgia, as pessoas costumam ter dificuldade para comer, falar e respirar.

© DESENHO REPRODUÇÃO DE ESTUDOS DE CABEÇA DE LEONARDO DA VINCI / LÂMINA LÉO RAMOS
Os primeiros sintomas que indicam a formação de tumores são pequenas feridas que sangram facilmente e crescem até chegar à musculatura e aos nervos, então causando dor. “Cerca de 80% das pessoas diagnosticadas com câncer de cabeça e pescoço em São Paulo têm tumores em estágio avançado porque não deram atenção aos primeiros sintomas, que são indolores”, diz Kowalski. Segundo ele, a dificuldade para mastigar e engolir, movimentar a língua ou a mandíbula são sintomas tardios. Nesses casos, as consequências são mais dramáticas: “Às vezes é preciso remover metade ou até mesmo toda a língua ou as cordas vocais”.

Muitos pacientes em tratamento entram em depressão. “Alguns não veem mais sentido na vida e precisam de acompanhamento psicológico”, diz a psicóloga Mariana Meloni, que há quatro anos coordena reuniões com pessoas com tumores de cabeça e pescoço prestes a serem operadas no Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (Icesp). “O fato de terem de abrir mão de antigos hábitos, frequentemente associados à bebida e ao cigarro, e de não poderem voltar a trabalhar ou até mesmo se alimentar sozinhas faz com que se sintam como se tivessem perdido o controle de suas vidas.”

Além da necessidade de redesenhar a vida, emerge o sentimento de culpa, como descreveu a escritora norte-americana Susan Sontag no ensaio Doença como metáfora (1978), antes de ela própria morrer de câncer, em 2004, aos 71 anos: “O mito que ronda o câncer sugere que a pessoa é responsável por sua própria doença, sendo o câncer, então, visto como sinônimo de fracasso”. E mais adiante: “Tratar o câncer como um inimigo demoníaco faz dele não só uma doença letal, mas uma doença vergonhosa”.
© LÉO RAMOS
Não há estimativas concretas sobre o número de casos de tumores de cabeça e pescoço causados pelo HPV no país. Nos Estados Unidos, estima-se que 42.440 casos de tumores desse tipo tenham sido registrados em 2014, sendo 14.410 apenas de orofaringe, dos quais, calcula-se, 9 mil foram causados pelo vírus em homens e 2 mil em mulheres jovens, de acordo com a American Cancer Society. “Esses dados reforçam a hipótese de que o número de casos de tumores causados pelo HPV nessa parte do corpo deve superar os provocados pelo álcool e pelo cigarro até 2020 nos Estados Unidos”, diz Kowalski. “O Brasil provavelmente seguirá a mesma tendência.”

Os primeiros sinais de que pessoas mais jovens, não fumantes e de boa saúde – alguns atletas, inclusive – estavam tendo mais tumores de cabeça e pescoço foram percebidos nos Estados Unidos a partir da década de 2000, mudando o perfil epidemiológico da década anterior, associado a pessoas com mais de 50 anos que bebiam e fumavam assiduamente. Kowalski detectou essas mudanças no Brasil em 2011, quando, com sua equipe, comparou as análises moleculares de 114 amostras de tumores de boca de dois grupos de pessoas tratadas no A.C. Camargo: um formado por indivíduos com idade entre 30 e 45 anos, que não fumavam nem bebiam, e outro com pessoas com mais de 50 anos que fumavam e bebiam antes de terem a doença. Kowalski encontrou trechos do DNA do HPV em 68,2% das 47 amostras do grupo mais jovem e em 19,2% das 67 amostras do grupo que fumava e bebia, conforme descreveu em um artigo publicado em 2012 no International Journal of Cancer.
Álcool, cigarro e HPV
Os médicos do A.C. Camargo observaram que as pessoas mais jovens, cujo câncer estava associado ao HPV, respondiam melhor ao tratamento e apresentavam melhores taxas de sobrevida do que as com mais idade, cujos tumores eram em geral mais agressivos e resistentes. Segundo Kowalski, essas diferenças poderiam resultar do fato de os pacientes mais jovens serem mais saudáveis por não beberem nem fumarem. “Pessoas com tumores causados pelo álcool e pelo tabaco, além de terem mais idade, costumam sofrer de problemas pulmonares e cardiovasculares, e o diagnóstico geralmente é feito quando os tumores estão em um estágio mais avançado, o que dificulta o tratamento”, diz Kowalski. Em julho, ele presidirá a quinta edição do Congresso Mundial da Academia Internacional de Câncer Oral, realizado pela primeira vez no Brasil, que reunirá profissionais de diversas áreas para discutir estratégias que estimulem a prevenção e o diagnóstico precoce desses tumores.
Mesmo que existam sinais de que os tumores de cabeça e pescoço causados pelo HPV se comportem de modo diferente, eles são combatidos do mesmo modo, com químio e radioterapia e cirurgia, muitas vezes com sucesso, como no caso do ex-presidente Luiz Inácio Lula da Silva, acometido por um câncer na laringe, sem vinculação ao HPV, em 2011. Em outros casos, o tratamento pode não ser suficiente para conter a doença. Um dos criadores da psicanálise, Sigmund Freud morreu em 1939 em decorrência de um câncer de boca, contra o qual lutou por 16 anos, tendo substituído quase toda a mandíbula por próteses. Freud fumou até morrer, aos 83 anos.
Rossana López, pesquisadora do Icesp, encontrou outro indício de que o HPV pode ser a causa de tumores nessa região. Em 2011, ela avaliou a prevalência de infecções pelo vírus em 1.475 pessoas com câncer de cabeça e pescoço usando dados de dois estudos. O primeiro foi feito de 1998 a 2003 pela Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (Iarc) em cinco cidades brasileiras, embora ela tenha usado dados apenas de Goiânia, Rio de Janeiro e São Paulo, para restringir a amostra e poder compará-la com dados do segundo estudo, realizado entre 2003 e 2010 por uma rede internacional de pesquisa, o projeto Genoma do Câncer de Cabeça e Pescoço (Gencapo), de São Paulo. Por meio de análises de amostras dos tecidos com tumores, Rossana verificou que a prevalência do HPV do tipo 16, uma das 200 variedades conhecidas, aumentou de 1% entre os casos do estudo mais antigo, do final da década de 1990, para 6,7% no mais recente, dos anos 2000. Ela também identificou anticorpos contra o HPV-16 em 55% das amostras do estudo da Iarc e em 72% das do Gencapo.
Batalha interna
As pessoas infectadas, porém, nem sempre produzem anticorpos contra o vírus, verificou Luisa Villa, coordenadora do Instituto de Ciência e Tecnologia para o Estudo das Doenças Associadas ao HPV e pesquisadora do Centro de Medicina Nuclear do Departamento de Radiologia e Oncologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP), que colabora com a equipe do A.C. Camargo. Um dos estudos de seu grupo indicou que apenas 50% das mulheres e 10% dos homens infectados produziram anticorpos específicos contra o vírus. “Sete em cada 10 mulheres pode contrair o HPV em algum momento da vida”, diz José Eduardo Levi, do Instituto de Medicina Tropical (IMT) da USP. “O organismo da maioria delas consegue eliminar o vírus, enquanto o dos homens, não”, explica. Por esse motivo é que as mulheres podem readquirir o vírus, mesmo depois de já tê-lo eliminado várias vezes, ao serem reinfectadas por seus parceiros. Uma estratégia adotada no Brasil para evitar o contágio e reinfecções pelo HPV-16 tem sido a vacinação de meninas a partir dos 9 anos de idade (ver Pesquisa FAPESP nº 157). No entanto, para o controle mais eficiente da disseminação do HPV, ressalta Villa, seria preciso levar em consideração também os homens. “Se não os incluirmos nesse processo, é possível que a mesma mulher, depois de ter eliminado o vírus, volte a se infectar.”
Em estudos realizados no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP em 2013, uma substância candidata a vacina experimental de DNA fez as células de defesa de camundongos identificar e eliminar células de tumores causados pelo HPV-16. A vacina experimental age após a infecção causada pelo vírus – diferentemente das vacinas tradicionais, exclusivamente preventivas –, ativando células (linfócitos T CD8) que identificam esses sinais e lançam proteínas tóxicas que matam as células infectadas.
A ideia de que microrganismos podem causar câncer é antiga. Em 1901, o médico francês Eugène-Louis Doyen anunciou à Academia de Medicina de Paris, França, que havia isolado o microrganismo responsável pela doença: o Micrococcus neoformans. Não demorou para se verificar que ele estava equivocado. Quase 10 anos depois, no Instituto Rockefeller, em Nova York, o virologista Francis Peyton Rous, ao transplantar o tumor de uma galinha para outra, saudável, concluiu que tumores seriam causados por um minúsculo parasita. Nesse caso, ele estava certo. Sabe-se hoje que vírus como o Epstein-Barr e bactérias como a Helicobacter pylori são responsáveis por 15% do total dos casos de câncer. No caso do HPV, calcula-se que pelo menos metade das pessoas sexualmente ativas abrigue no mínimo uma das 200 variedades conhecidas do vírus, mas isso não quer dizer que o contágio evoluirá para um câncer. Algumas variedades de HPV são inofensivas e causam apenas saliências facilmente confundidas com verrugas. Os estudos da equipe de Levi sugerem que o HPV se aloja preferencialmente na base da língua e nas amígdalas. O vírus pode favorecer a formação de tumores ao interagir com genes das células humanas e inativar o processo de produção da proteína p53, a principal responsável pelo reparo do DNA. “Se o HPV inativa a p53, as células começam a se multiplicar descontroladamente”, diz ele. Uma estratégia para deter o vírus e a formação de células anormais seria, portanto, restaurar e fortalecer a ação da p53. Uma molécula conhecida como P-Mapa, desenvolvida pela rede de pesquisa Farmabrasilis, que conta com pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), da USP e de universidades dos Estados Unidos – com apoio da FAPESP –, conseguiu restaurar a atividade da proteína p53 em ratos com câncer de bexiga urinária induzido, de acordo com um estudo publicado em 2012 na Infectious Agents and Cancer. Em testes em laboratório, a molécula mostrou-se capaz de reduzir em 95% os tumores desses animais, por meio da ativação de receptores celulares do sistema imune inato (receptores toll-like), favorecendo também a produção de um tipo de proteína que bloqueia o processo que leva à formação de vasos sanguíneos que nutrem os tumores e os ajudam a se espalhar por outros tecidos.

Um teste molecular não invasivo desenvolvido por pesquisadores e médicos da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), do A.C. Camargo e do Hospital do Câncer de Barretos talvez possa ajudar na detecção precoce do risco de reaparecimento de tumores de cabeça e pescoço, em pessoas que já os tiveram, antes dos primeiros sinais clínicos, ampliando a eficácia do tratamento.

O teste consiste no exame molecular de células epiteliais encontradas na saliva. O DNA dessas células é extraído e se avalia se genes supressores de tumores apresentam um tipo específico de alteração, a hipermetilação. Pessoas cujos genes supressores sofreram essa alteração apresentaram um risco cinco vezes maior de reaparecimento dos tumores de cabeça e pescoço do que as pessoas cujos genes estavam inalterados. Os pesquisadores acreditam que o teste poderia ser usado também para identificar alterações genéticas prejudiciais em quem não teve a doença para saber se há risco de desenvolvê-la.

Projetos

1. Instituto de Ciência e Tecnologia para o Estudo das Doenças Associadas ao Papilomavírus (nº 2008/57889-1); Modalidade Projeto Temático; Pesquisadora responsável Luisa Lina Villa (FM-USP); Investimento R$ 4.949.181,38 (FAPESP).

2. Aspectos clinicopatológicos e moleculares do carcinoma epidermoide bucal em pacientes com idade menor ou igual a 40 anos (nº 2007/56117-2); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Luiz Paulo Kowalski (Hospital A.C. Camargo); Investimento R$ 224.989,95 (FAPESP).

3. Fatores ambientais, clínicos, histopatológicos e moleculares associados ao desenvolvimento e ao prognóstico de carcinomas epidermoides de cabeça e pescoço (nº 2010/51168-0); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Temático; Pesquisadora responsável Eloiza Helena Tajara da Silva (Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto); Investimento R$ 1.644.520,00 (FAPESP).

Artigos científicos

LOPEZ, R. M. et al. Human papillomavirus (HPV) 16 and the prognosis of head and neck cancer in a geographical region with a low prevalence of HPV infection. Cancer Causes and Control. v. 25, n. 4, p. 461-71. 2014.

BETIOL, J., VILLA, L. L. e SICHERO, L. Impact of HPV infection on the development of head and neck cancer. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. v. 46, n. 3, p. 217-26. mar. 2013.

FÁVARO, W. J. et al. Effects of P-Mapa immunomodulator on toll-like receptors and p53: Potential therapeutic strategies for infectious diseases and cancer. Infectious Agents and Cancer. v. 7, n. 1. jun. 2012.

KAMINAGAKURA, E. et al. High-risk human papillomavirus in oral squamous cell carcinoma of young patients. International Journal of Cancer. v. 130, n. 8, p. 1726-32. abr. 2012.

RIBEIRO, K. B. et al. Low human papillomavirus prevalence in head and neck cancer: results from two large case-control studies in high-incidence regions. International Journal of Epidemiology. v. 40, n. 2, p. 489-502. abr. 2011.

quinta-feira, 1 de dezembro de 2011

Estudo explica como pica-pau evita danos no cérebro ao bicar árvores


2011-11-07 01:41
Pica-pau (arquivo/BBC)
A cada martelada, o bico do pica-pau sofre uma desaceleração
Estudos usando imagens em câmera lenta, exames de raio-X e simulação por computador revelaram como o pica-pau consegue evitar danos ao seu cérebro quando martela troncos com seu bico.
A cabeça do pássaro se move a velocidades em torno de 6 metros por segundo. A cada martelada, seu bico sofre uma desaceleração que equivale a mais de mil vezes a força da gravidade.
Porém, em artigo publicado na revista científica Plos One, especialistas dizem que diferenças nos comprimentos das partes superior e inferior do bico do animal e estruturas ósseas esponjosas protegem seu cérebro.
A descoberta pode ser útil no desenvolvimento de equipamentos protetores para a cabeça de humanos, entre outros usos.

Cérebro mais longo

O pica-pau tende a construir seu ninho em troncos ocos de árvores. Para se alimentar, bica o tronco com força, perfurando a casca para encontrar insetos que captura com sua língua.
Durante anos, cientistas vêm examinando a anatomia do crânio dos pica-paus para descobrir como conseguem dar suas poderosas bicadas sem se machucarem.
Essas aves não possuem muito espaço entre seu cérebro e o crânio, o que impede o cérebro de se deslocar dentro do crânio, como ocorre com humanos.
Além disso, seus cérebros são mais longos verticalmente do que horizontalmente, o que significa que a força exercida contra o crânio é distribuída por uma área maior do cérebro.
Simulação mostra o cérebro do pica-pau (PLOS)
Cientistas usaram simuladores para analisar a estrutura do crânio do pica-pau
A equipe responsável pelo estudo, da Universidade Politécnica de Hong Kong, também estudaram o osso hióide do pica-pau. Esse osso, que em humanos forma o pomo de adão, é extremamente desenvolvido nesses pássaros.
Começando na parte debaixo do bico do animal, ele passa por dentro das narinas, segue por baixo do crânio, sobe até o topo, contornando a cabeça, e desce até a testa, formando uma espécie de círculo.

Batendo Cabeça

Em entrevista à BBC, o especialista Ming Zhang, co-autor do estudo, disse que a equipe queria entender esse processo em números.
"A maioria dos estudos prévios se limitava a respostas qualitativas para essa questão, mas para resolver esse problema interessante são necessários mais estudos quantitativos", disse.
Para o pesquisador, a compreensão do biomecanismo usado pelo pica-pau seria útil no "desenho de artefatos de proteção humana e até em desenho industrial".
Primeiro, a equipe observou os pica-paus em ambientes controlados. Duas câmeras captaram, em câmera lenta, imagens dos animais bicando um sensor que media a força da bicada.
Eles descobriram que os pássaros viram ligeiramente a cabeça quando bicam, o que influencia a forma como as forças são transmitidas.
Tomografia
"(A descoberta será útil) no desenho de artefatos de proteção humana e até em desenho industrial "
Ming Zhang, co-autor do estudo
A equipe também fez tomografias computadorizadas e análises dos crânios de pica-paus usando microsópios eletrônicos de varredura para determinar como as partes se encaixam e onde ocorre variação na densidade óssea.
Munidos dessas informações, os cientistas foram capazes de usar simulação por computador para calcular as forças afetando todo o crânio do pássaro enquanto ele bicava.
Eles concluíram que três fatores se combinam para proteger o pássaro.
Primeiro, a estrutura circular do osso hióide, contornando todo o crânio, age como um cinto de segurança, especialmente após o impacto inicial.

A equipe constatou que os comprimentos das partes superior e inferior do bico do pica-pau são diferentes. Quando a força é transmitida da ponta do bico para dentro do osso, essa assimetria diminui a carga de força que chega até o cérebro.
Finalmente, ossos em forma de placa, com uma estrutura esponjosa em pontos diferentes do crânio, ajudam a distribuir a força, protegendo o cérebro.

Fonte: www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/10/111027_pica_pau_estudo_mv.shtml