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quinta-feira, 12 de setembro de 2024

 

Por que os humanos têm um apêndice?

Por muito tempo considerado puramente vestigial, esse órgão problemático pode desempenhar um papel importante na função intestinal e imunológica.


O apêndice é uma pequena estrutura semelhante a um verme que, pelo menos em humanos, não serve para nenhum propósito óbvio além de ficar inflamado e arruinar o dia de alguém. Na verdade, esse pequeno órgão assassino é responsável por mais de 40.000 mortes por ano. 1

Eytan Wine veste uma camisa de colarinho e sorri em frente a um microscópio.
Eytan Wine estuda fatores que contribuem para a inflamação intestinal e está explorando o papel potencial do apêndice.
Eytan Wine, Universidade de Alberta

Charles Darwin levantou a hipótese de que o apêndice era uma relíquia evolutiva remanescente dos ancestrais distantes da humanidade que mudaram de dietas baseadas em folhas para dietas baseadas em frutas. "Mas não acho que a resposta seja tão simples", disse Eytan Wine , gastroenterologista da Universidade de Alberta.

Uma hipótese, disse Wine, é que o apêndice funciona como um “abrigo seguro” para micróbios benéficos . “O apêndice é um órgão [cego], onde os micróbios podem escapar de diferentes insultos à fisiologia intestinal, como infecção, antibióticos ou toxinas”, disse ele. Se algumas dessas espécies benéficas forem eliminadas, os sobreviventes no apêndice podem substituí-las, reequilibrando o microbioma intestinal. “[A hipótese do apêndice seguro] não é tão bem estudada”, disse Wine. “É certamente plausível e um tanto apoiada.”

O apêndice também contém uma grande quantidade de tecido linfoide associado ao intestino , povoado com vários tipos de células T e B, bem como centros germinativos. 2 Isso levou os pesquisadores a levantar a hipótese de que ele pode funcionar como um local de preparação de células imunes.

Uma imagem de microscopia fluorescente do intestino periapendicular mostra um grupo de células bacterianas marcadas em vermelho, incrustadas em uma oval rugosa de tecido mucoso marcado em verde, envoltas em um anel de células epiteliais marcadas em azul.
Pesquisadores acreditam que bactérias do apêndice podem migrar para outras regiões do trato digestivo; aqui, bactérias (em vermelho) estão incrustadas na camada de muco (verde) de uma seção periapendicular do intestino.
Nazanin Arjomand Fard

No entanto, pessoas que passaram por apendicectomias geralmente são perfeitamente saudáveis. “Para mim, isso [indica que] talvez a importância seja mais no início da vida... o desenvolvimento imunológico é um processo que dura a vida toda, mas os primeiros anos de vida — esses são os momentos críticos da educação imunológica”, disse Wine. Como a maioria das apendicectomias é realizada entre 10 e 30 anos, Wine especula que, no momento em que é removido, o apêndice pode já ter cumprido sua função mais importante.


segunda-feira, 11 de outubro de 2021

Estudo amplia de 39 para 74 os modos de reprodução conhecidos dos anfíbios e cria nova classificação Pererecas-marsupiais como a Fritziana goeldii carregam os ovos nas costas e depositam os girinos em água acumulada em bromélias ou ocos de bambu, onde eles concluem o desenvolvimento (foto: Edelcio Muscat)

Estudo amplia de 39 para 74 os modos de reprodução conhecidos dos anfíbios e cria nova classificação

08 de outubro de 2021

André Julião | Agência FAPESP – Estudo brasileiro publicado na revista Salamandra evidencia como os anfíbios são animais versáteis no que diz respeito a modos reprodutivos: seus ovos e larvas podem se desenvolver de pelo menos 74 formas diferentes.

Assinado por cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade Estadual Paulista (Unesp), o artigo compila dados disponíveis na literatura especializada e coletados pelos autores ao longo de décadas de estudo. Além disso, propõe um novo sistema de classificação dos modos reprodutivos para toda essa classe de animais composta por anfíbios anuros (sapos, rãs e pererecas), salamandras e cecílias (cobras-cegas).

“O sistema de classificação anterior, que dava conta só de anfíbios anuros, indicava a existência de 39 variações. Esse número já é impressionante e muito superior ao de outros vertebrados, como répteis, mamíferos e aves, mas ainda não mostrava a real diversidade reprodutiva dos anfíbios como um todo”, explica Luís Felipe Toledo, professor do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp e coordenador do estudo, que tem como primeiro autor o doutorando Carlos Henrique Luz Nunes-de-Almeida.

No total, foram analisadas estratégias de 2.171 espécies de anfíbios, incluindo 80% das famílias desses animais existentes no mundo. O subgrupo dos anuros, composto de sapos, rãs e pererecas e com 7.315 espécies conhecidas, é o mais diverso e teve 2.012 espécies representadas no estudo. Não à toa, contabiliza 71 modos de reprodução, 56 deles exclusivos.

Além da diversidade, o fato de transitarem entre ambientes terrestres e aquáticos fez com que os anuros desenvolvessem as mais variadas estratégias reprodutivas. Em várias espécies de sapos-pipa (gênero Pipa), por exemplo, as fêmeas carregam os ovos nas costas no meio aquático e os filhotes saem prontos para a vida na água, sem que haja uma fase de girino.

No caso das pererecas-marsupiais (gênero Fritziana), as fêmeas, que são arborícolas, também carregam os ovos nas costas, mas na hora do nascimento de suas larvas procuram água acumulada em bromélias ou ocos de bambu, onde depositam os girinos, que concluem o desenvolvimento nesses ambientes aquáticos.

Endêmica da Serra do Japi, no Estado de São Paulo, a rãzinha-da-correnteza (Hylodes japi) deposita os ovos numa câmara subaquática construída no leito de pequenos riachos, comportamento antes registrado apenas em peixes (leia mais em: agencia.fapesp.br/22809).

Algumas espécies podem usar como ninho a água acumulada em bromélias, plantas carnívoras ou em ouriços da castanha-do-pará caídos no chão da floresta amazônica, como a perereca-de-alcatrazes (Scinax alcatraz), o sapinho Microhyla borneensis, de Bornéu, e o sapinho-da-castanha (Rhinella castaneotica), respectivamente (leia mais em: agencia.fapesp.br/23949).

“O estudo tem impacto em várias áreas. Não só para a história natural e o comportamento animal, mas também na compreensão da evolução dos anfíbios. Ele contribui ainda com futuros trabalhos de conservação e ecologia, pois mostra como espécies de anfíbios podem ser dependentes de certos hábitats e mesmo de outras espécies, como plantas. Uma lagoa que seca ou a extinção de uma bromélia, por exemplo, podem representar o fim de algumas espécies de sapos”, exemplifica Célio Fernando Baptista Haddad, professor do Instituto de Biociências da Unesp, em Rio Claro, coautor do estudo e responsável pela classificação anterior, publicada em 2005.

Algumas espécies têm mais facilidade para se adaptar, pois desenvolveram mais de uma estratégia para a reprodução. Esse é o caso do sapo Physalaemus spiniger, endêmico do Brasil, que pode se reproduzir de três formas distintas. A depender das condições locais, o casal pode fazer um ninho de espuma numa lagoa, no chão úmido da floresta ou dentro de uma bromélia.

Essa plasticidade pode ser uma vantagem em cenários de mudanças climáticas, por exemplo. Se as lagoas usadas secam ou as bromélias são extintas, em tese a espécie poderia sobreviver trocando de um modo para outro. Porém, a maioria das espécies, que contam com apenas um dos 74 modos reprodutivos, é considerada ameaçada por alterações no ambiente e no clima (leia mais: agencia.fapesp.br/23217).

Diversidade

O novo sistema de classificação leva em conta 11 características. Considera, por exemplo, se ocorre postura de ovos ou diretamente das larvas ou filhotes; se os ovos são postos diretamente no local, em ninhos de espuma ou de bolhas produzidos pelo próprio anfíbio.

Os ovos podem ser carregados no corpo do animal, postos em ambiente aquático (rios, riachos, poças, lagoas, água acumulada em plantas) ou na terra (em pedras, encostas e mesmo em cupinzeiros). O sistema considera ainda se ocorre algum cuidado parental, como alimentação dos filhotes pelo pai ou pela mãe. As cecílias progenitoras das espécies Boulengerula taitanus e Siphonops annulatus, por exemplo, alimentam seus filhotes com a própria pele.

“A diversidade de modos de reprodução surgiu por pressões seletivas, como competição e predação. Uma lagoa, por exemplo, é um ambiente muito perigoso, cheio de predadores, como peixes, larvas de libélula e outros girinos carnívoros. Quando uma espécie consegue desovar fora da lagoa, numa folha pendurada acima dela, os ovos podem escapar de todos aqueles predadores aquáticos e o girino cai na água quando estiver pronto”, exemplifica Toledo.

Algumas espécies simplesmente pularam a fase larval e nem sequer saem da terra durante todo o ciclo de vida. A superfamília Brachycephaloidea, com mais de 1.100 espécies, entre elas o sapinho-pingo-de-ouro (Brachycephalus rotenbergae), se reproduz pelo chamado desenvolvimento direto. O filhote nasce do ovo como uma miniatura do adulto, pronto para a vida no chão da floresta, sendo suprimida a fase de girino.

Por conta de tamanha diversidade e das constantes descobertas, os pesquisadores ressaltam que o trabalho não é definitivo. Pelo contrário, a publicação abre caminho para que novos modos reprodutivos sejam descritos não só para os anfíbios, como para os outros vertebrados. A ideia é que o sistema possa incluir peixes, répteis, mamíferos e aves – e até mesmo ser adaptado para acrescentar novos grupos e modos de reprodução.

O trabalho é resultado de diferentes projetos de pesquisa ao longo dos anos, muitos deles apoiados pela FAPESP (08/50325-5, 11/51694-7, 14/23388-7, 19/18335-5, 13/50741-7, 14/50342-8).

O artigo A revised classification of the amphibian reproductive modes, de Carlos Henrique Luz Nunes-de-Almeida, Célio Fernando Baptista Haddad e Luís Felipe Toledo, pode ser lido em: www.salamandra-journal.com/index.php/home/contents/2021-vol-57/2054-nunes-de-almeida-c-h-l-c-f-b-haddad-l-f-toledo-1/.

 

quinta-feira, 9 de janeiro de 2020

Por que os peixes mortos flutuam?

Peixe morto
Os peixes flutuam e afundam graças a uma bolsa interna chamada bexiga natatória.
(Imagem: © Imagem via Shutterstock)
 
  Podemos ajudar a explicar o fenômeno físico.
 
Os peixes são um pouco mais densos do que a água em que nadam. Eles são quase neutros, flutuando, o que significa que as forças que agem contra o peixe para afundá-lo são quase iguais às forças dentro do peixe, fazendo com que ele flutue.  

Isso também significa que os peixes não precisam se esforçar muito para não flutuar ou afundar.
 
A pressão aumenta com a profundidade da água. A maioria das espécies de peixes contraria as flutuações usando uma bolsa interna chamada bexiga natatória (também chamada bexiga a gás ou bexiga a ar).  

A água entra na boca do peixe e passa por brânquias, onde o oxigênio é extraído e transportado pela hemoglobina pela corrente sanguínea. A hemoglobina libera um pouco desse oxigênio na bexiga natatória.
 
A quantidade de oxigênio na bexiga determina a flutuabilidade do peixe. Se o Nemo começar a mergulhar, o oxigênio será absorvido pela bexiga. Se ele flutuar demais, o gás se difunde no sangue e sai pelas brânquias. Mark Boriek, biólogo do Departamento de Peixes e Vida Selvagem de Nova Jersey, explica que o processo "não é um esforço consciente por parte do peixe, mas uma resposta química à pressão em torno do peixe".
 
O oxigênio permanece na bexiga após a morte de um peixe. Gases adicionais são liberados durante a decomposição. "O peixe é como um recipiente fechado", diz Boriek. "À medida que o peixe se decompõe, os gases preenchem a cavidade do corpo." A barriga se torna um balão cheio de tripas e o peixe flutua para a superfície. A maior parte da massa de um peixe é composta por ossos e músculos do lado dorsal; assim, à medida que o balão da barriga sobe, os peixes tendem a virar de cabeça para baixo.
 
Os peixes nem sempre flutuam para a superfície imediatamente. Eles podem ficar no fundo por um tempo até que os gases se acumulem.

Moonfish: o primeiro peixe de sangue quente (fotos)


  O peixe-lua, do tamanho de uma tampa de bueiro, agora é considerado o primeiro peixe de sangue quente conhecido, relatam cientistas na revista Science. Através de alguns truques fisiológicos, o peixe é capaz de manter seu corpo inteiro - coração, cérebro, músculos nadadores e vísceras - mais quentes que a água ao redor. Aqui estão fotos do peixe distinto, que também é chamado de opah. [ Leia a história completa sobre o peixe-lua de sangue quente ]

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No estudo, os pesquisadores anexaram sensores de temperatura e etiquetas de satélite aos peixes-lua, que permitiram rastrear os movimentos e as preferências de habitat dos peixes por até oito meses. A equipe monitorou as temperaturas corporais dos peixes-lua enquanto os peixes mergulhavam, descobrindo que, independentemente da profundidade em que estavam, a temperatura corporal dos peixes pairava em torno de 9 graus Fahrenheit (5 graus Celsius) mais quente que a água ao redor. Mostrado aqui, o biólogo Owyn Snodgrass prepara uma opah para liberação com seu sensor de temperatura. (Crédito da foto: NOAA)
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Grande parte do calor corporal produzido pela opah parece vir de seus músculos peitorais aeróbicos vermelho-escuro usados ​​durante a natação, descobriram os pesquisadores. Ao contrário de muitos outros peixes que ondulam seus corpos para avançar, a opah bate as nadadeiras peitorais em forma de asa para nadar. Esse músculo peitoral gerador de calor é isolado da água gelada com uma camada de gordura. (Crédito da foto: NOAA)
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Os pesquisadores descobriram que os vasos sanguíneos da opah no tecido branquial estão dispostos de tal maneira que os vasos que transportam sangue frio e oxigenado das brânquias para o corpo estão em contato com aqueles que movem sangue quente e desoxigenado na direção oposta - a partir da corpo para as brânquias. Dessa forma, o sangue que sai aquece o sangue que entra. (Crédito da foto: NOAA)

quarta-feira, 25 de abril de 2018

 
 
Ted Cranford, San Diego State University

Whale skulls act like antennas, CT scans reveal

Whales can sing, buzz, and even whisper to one another, but one thing has remained unknown about these gregarious giants: how they hear. Given the size of some whales and their ocean home, studying even the basics of these mammals has proved challenging. But two researchers have now developed a way to determine how baleen whales such as humpbacks hear their low-frequency (10- to 200-hertz) chatter, and they found some bone-rattling results.

 As baleias podem cantar, zunir e até sussurrar umas às outras, mas uma coisa permanece desconhecida sobre esses gigantes gregários: como eles ouvem. Dado o tamanho de algumas baleias e seus oceanos, estudar até mesmo o básico desses mamíferos se mostrou desafiador. Mas dois pesquisadores agora desenvolveram uma maneira de determinar como as baleias, como as jubartes, ouvem suas conversas de baixa frequência (10 a 200 hertz) e encontraram alguns resultados chocantes.

Baleen whales have a maze of ear bones that fuse to their skull, leading scientists to suppose the skull helps whales hear. Under this premise, the researchers used a computerized tomography scanner meant for rockets to scan the preserved bodies of a minke whale calf (Balaenoptera acutorostrata) and a fin whale calf (B. physalus), both of which had stranded themselves along U.S. coasts years before and died during rescue operations. Their preserved bodies were kept as scientific specimens. The researchers used these body scans (an example of which is displayed above) to produce 3D computer models to study how the skull responded to different sound frequencies. The skull acts like an antenna, the scientists reported today in San Diego, California, at the 2018 Experimental Biology conference, vibrating as sound waves impact it and then transmitting those vibrations to the whale’s ears. For ease of viewing, the scientists amplified the vibrations 20,000 times.

Whale skulls were especially sensitive to the low-frequency sounds they speak with, the researchers found, but large shipping vessels also produce these frequencies. This new information could now help large-scale shipping industries and policymakers establish regulations to minimize the effects of humanmade noise on these ocean giants.
Posted in:
doi:10.1126/science.aat9677

quarta-feira, 21 de junho de 2017

Como alguns animais dormem em pé e outros em pleno voo?


  • Getty Images
    Fragatas dormem enquanto voam, seus cochilos são de cerca de cinco segundos a cada vez
    Fragatas dormem enquanto voam, seus cochilos são de cerca de cinco segundos a cada vez
Dormir por longos períodos, em uma posição confortável e em um lugar quentinho é privilégio de poucos bichos. Muitos dormem em pé ou voando, com um olho aberto e outro fechado, passam longos períodos acordados ou apenas tiram pequenos cochilos durante o dia.

Esse tipo de sono, pouco tranquilo para os padrões humanos, acontece porque tais animais, na maioria das vezes, vivem em ambientes cercados de predadores (o que requer atenção redobrada) ou precisam voar por milhares de quilômetros, como é o caso de algumas aves, como as fragatas. O jeito, então, é se adaptar.


Paul Ellis/AFP
Girafa dorme cerca de duas horas por dia

Dormindo em pé

As girafas, por exemplo, estão no time dos animais que dormem em pé. Seu período de sono não passa de duas horas por dia, divididos em cochilos de 20 minutos em média. A "relaxadinha", na maioria das vezes, acontece em pé justamente para facilitar a fuga caso algum predador apareça.
Os cavalos e zebras também têm o costume de dormir em pé na maior parte do tempo. Isso é possível por causa de ligamentos especiais nas pernas que fixam as articulações, impedindo de dobrá-las durante o sono, garantindo um baixo gasto de energia.

Daniel Fucs / Flickr / CC BY-SA 2.0

Meio acordado, meio dormindo

Alguns animais conseguem dormir em pé por ter um comportamento de sono diferente, conhecido como "descanso unilateral do cérebro". Como o próprio nome já diz, enquanto o corpo descansa, uma parte do cérebro continua ativa. É isso que mantém, por exemplo, as aves equilibradas em galhos ou fios enquanto dormem.

O descanso unilateral do cérebro é observado em outras espécies, como golfinhos e leões marinhos e outros répteis, como o crocodilo, que são capazes de dormir com os olhos abertos para fugir de predadores e também para não se perderem do grupo.

Não param nem para dormir

Agora, como alguns pássaros com comportamento migratório, como os albatrozes e fragatas, conseguem dormir se passam tanto tempo voando? No caso dos albatrozes, as viagens duram até seis meses.

Uma pesquisa feita por cientistas alemães do Instituto Max Planck de Ornitologia na Baviera, Alemanha, em 2016, concluiu que as fragatas conseguem dormir mesmo durante o voo. Os cochilos não passam de cinco segundos por vez e totalizam pouco mais de 40 minutos por dia.
Em alguns momentos, elas dormem com um hemisfério cerebral acordado e em outros dormem nos dois hemisférios. Além do sono unilateral, as fragatas se beneficiam das correntes de ar para planar, o que garante um voo com um gasto pequeno de energia e a possibilidade de tirar tais cochilos.

Marcelo Krause/Mares Tropicais

E como os peixes dormem?

Sem pálpebras, esses bichos não têm como fechar os olhos. Assim, ao descansar, os peixes permanecem aparentemente imóveis com movimentos muito lentos das nadadeiras.
Inclusive os tubarões, que antes eram conhecidos como animais que nunca dormiam, agora já se sabe que eles têm períodos de descanso.

Mas todos os animais dormem?

Até agora, os cientistas sabem que o sono é responsável não só por reparar o cansaço do corpo, mas também para ajudar na organização das atividades neuronais, entre elas o rearranjo da memória. A partir daí, deduzem que todos os animais passam por períodos de descanso.

Em insetos e crustáceos, os métodos de sono são pouco conhecidos, mas sabe-se que eles apresentam momentos de baixo ou nulo movimento, normalmente associados ao comportamento de reclusão. As moscas, por exemplo, passam por ciclos de sono de 3 horas, em média.
Especialistas consultados: Sérgio N. Stampar, professor do Laboratório de Evolução e Diversidade Aquática da Unesp; Carlos Alberts, professor de zoologia e comportamento animal da Unesp
Como alguns animais dormem em pé e outros em pleno voo? 15 ... - Veja mais em https://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2017/06/20/clique-ciencia-como-alguns-animais-dormem-em-pe-e-outros-em-pleno-voo.htm?cmpid=copiaecola
Como alguns animais dormem em pé e outros em pleno voo? 15 Cintia Baio Colaboração para o UOL 20/06/201704h00 Ouvir texto 0:00 Imprimir Comunicar erro Getty Images Fragatas dormem enquanto voam, seus cochilo... - Veja mais em https://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2017/06/20/clique-ciencia-como-alguns-animais-dormem-em-pe-e-outros-em-pleno-voo.htm?cmpid=copiaecola
Como alguns animais dormem em pé e outros em pleno voo? 15 Cintia Baio Colaboração para o UOL 20/06/201704h00 Ouvir texto 0:00 Imprimir Comunicar erro Getty Images Fragatas dormem enquanto voam, seus cochilo... - Veja mais em https://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2017/06/20/clique-ciencia-como-alguns-animais-dormem-em-pe-e-outros-em-pleno-voo.htm?cmpid=copiaecola

terça-feira, 27 de setembro de 2016

Greve de fome e silêncio: também existe tristeza e luto no reino animal
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Brigitte Osterath
 
  • Sabah Wildlife Department/Reuters
O holandês Frans de Waal é primatologista e etólogo. Ele é professor de comportamento de primatas no Departamento de Psicologia da Universidade de Emory, em Atlanta, nos EUA, e diretor do Centro Living Links, no Centro Nacional Yerkes de Pesquisa sobre Primatas. Waal trabalha principalmente com chimpanzés e bonobos e é autor de vários livros, incluindo "Eu, primata" e "A era da empatia", ambos publicados no Brasil.
Em entrevista à DW, o especialista explica como os animais se comportam após a perda de um ente querido. Enquanto algumas espécies parecem reagir apenas fisiologicamente à morte de um companheiro, outras ficam de luto por um longo tempo, e alguns, como certos macacos, aparentam saber até mesmo que a morte não tem volta:
Com primatas, como chimpanzés, não é incomum que, se um dos primatas em um grupo morre, os outros parem de comer por alguns dias. Eles ficam completamente silenciosos, olham para o cadáver por um longo tempo, tentam reanimar o corpo. Isso é tipicamente humano
DW: Eu tenho um aquário com piranhas em casa. Recentemente, quando uma delas morreu, as outras seis se comportaram de forma bastante estranha. Elas ficaram excepcionalmente calmas e se recusaram a comer. Elas estavam de luto pela companheira delas?
Frans de Waal: Acho que não. Piranhas também tiram pedaços umas das outras; não acho que sejam muito simpáticas entre si. Em geral, luto é algo improvável entre peixes - a menos que você tenha peixes ligados individualmente, o que pode ser possível em algumas espécies.
Então por que elas estavam se comportando de modo tão estranho?
Existe algo chamado Schreckstoff - é uma substância que os peixes liberam quando estão transtornados. É possível que seus peixes apenas estivessem influenciados pelo que aconteceu com o outro peixe, de uma forma mais fisiológica.
Qual é a diferença com o luto "real"?
O luto típico acontece com as mães e filhos em mamíferos. Normalmente, você encontra luto entre animais que têm relações individuais, e não apenas cresceram ou voaram juntos, mas que têm amigos. Todos os mamíferos têm esses laços em algum grau, todas as aves também, já que muito frequentemente vivem em pares. Se o parceiro morre, elas são muito afetadas por isso.
E se o companheiro do animal pertencente a uma espécie diferente? Essas histórias de cães que ficam de luto quando o dono morre seriam apenas uma idealização?
Não, acredito que seja uma coisa absolutamente real. Foi o caso do cachorro Hachiko, em Tóquio, no Japão. Depois que o dono morreu, o cão continuou indo ao trem com o qual o homem normalmente chegava durante dez anos. Sempre que você tem ligações, seja entre um cão e um ser humano ou um gato e um ser humano, você pode ter luto.

Clique Ciência168 fotos

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Animais têm a capacidade de rir e de chorar. Isso não quer dizer que eles soltam lágrimas de tristeza ou explodem em gargalhadas como os humanos. Até mesmo ratos podem sorrir. Uma pesquisa realizada por Jaak Panksepp, da Washington State University, constatou que ratos sorriem quando sentem cócegas e brincam de rolar no chão. O som que eles emitem é imperceptível aos ouvidos humanos - foi preciso usar um gravador ultrassônico para ouvir as "risadas"

Os animais ficam de luto como os seres humanos fazem quando seus companheiros morrem?
"Ficar de luto como os seres humanos" é uma afirmação forte. Eles ficam transtornados. Com primatas, como chimpanzés, não é incomum que, se um dos primatas em um grupo morre, os outros parem de comer por alguns dias. Eles ficam completamente silenciosos, olham para o cadáver por um longo tempo, tentam reanimar o corpo. Isso é tipicamente humano - nós não fazemos mais isso, mas nos tempos passados as pessoas faziam.
Então o luto dura por alguns dias em animais?
Se se trata de um parceiro muito importante, como o melhor amigo ou o filho, então ele pode durar muito mais tempo, pode durar anos. Conheci uma fêmea que perdeu um filhote e durante meses meio que chorava por ele. Foi um efeito de muito longo prazo.
Como sabemos que esses animais ficam de luto? Talvez eles só tenham saído da sua rotina porque algo está faltando em sua vida?
Eu me lembro de uma história em que uma mãe babuíno perdeu seu bebê para um predador. Semanas depois, ela voltou à mesma área onde tinha perdido sua prole e subiu numa árvore alta e começou a chamar. Isso indica que ela se lembrava do que tinha acontecido lá e que estava sentindo falta da prole. Com primatas, muitas vezes temos a impressão de que eles se lembram especificamente do indivíduo.
O senhor acha que eles percebem que o companheiro nunca vai voltar?
A única coisa sobre a morte que os primatas certamente entendem é a permanência. Que uma vez que um indivíduo está morto, ele não se move mais, está morto. Eu acho que eles entendem isso.
Como o senhor sabe?
Vou te contar uma história sobre isso. Alguns bonobos encontraram uma cobra muito perigosa na floresta e ficaram com muito medo dela, cutucando-a com paus. Em algum momento, a fêmea alfa, que é dominante sobre o macho, pegou a cobra pela cauda, bateu ela contra o chão e a matou. A partir desse momento, os jovens bonobos pegaram a cobra, a penduraram em seus pescoços, andaram com ela e começaram a brincar com ela.
Isso indica que eles sabem que se trata de um animal perigoso com o qual você deve ter muito cuidado, mas que uma vez que está morto, você pode brincar com ele. Então, eu acho que eles entendem que a morte é uma condição permanente.
Macacos também têm consciência de que eles mesmos vão morrer um dia?
É difícil para nós saber, mas não há nenhuma indicação de que eles tenham esse tipo de entendimento.
Outras espécies, como aves, ficam de luto da mesma maneira que os primatas?
Alguns pássaros que ficam juntos por toda a vida às vezes até param de comer e morrem se o parceiro morre. Isso é verdade no caso dos gansos, mas também de muitas aves da ordem Passeri [que cantam], as quais têm laços de longo prazo.
Quais animais o senhor acha que ficam de luto de forma mais impressionante?
Eu diria elefantes, porque eles voltam para os ossos daqueles que perderam. Se um elefante morre - o que no momento, com a caça ilegal, ocorre com frequência - os outros elefantes inspecionam os ossos do animal morto se conseguem encontrá-los. Não tenho certeza, porém, se alguém já fez uma pesquisa sobre se os elefantes voltam para quaisquer ossos ou ossos de indivíduos específicos que eles conheciam. Mas o meu palpite é que eles voltam para os ossos um pouco como nós, quando vamos a um cemitério.
Alguns animais também enterram seus mortos, cavando uma sepultura?
Não, eles não cavam sepultura. É possível que joguem coisas sobre seus mortos, a fim de cobrir o corpo. Isso parece ser como uma defesa antipredador, no sentido de que um corpo cheirando pode atrair predadores e carniceiros. Mas não sei se eles fazem isso sistematicamente.
Cavar um túmulo é uma coisa tipicamente humana, então?
Sim, isso é certo. Recentemente, houve a descoberta do Homo naledi, um ancestral humano. A equipe afirmou que eles enterravam seus mortos, o que é uma verdadeira indicação de humanidade. Mesmo que, na realidade, haja um monte de dúvidas sobre essa afirmação agora.
Saber que animais ficam de luto pode ter um impacto positivo para a preservação?
Tudo o que percebemos sobre os animais em termos de suas vidas emocionais ou cognição sobre a morte ajuda - no sentido de tornar os animais mais complexos ou semelhantes ao homem e mais atraentes para as pessoas. Todo esse conhecimento contribui para a forma como vemos os animais e pode mudar a forma como vemos o tratamento de animais. Tem implicações éticas por assim dizer.

terça-feira, 21 de julho de 2015

Cafeína: remédio ou veneno?

Karina Toledo, do Rio de Janeiro | Agência FAPESP –

 A diferença entre o remédio e o veneno muitas vezes está na dose, diz o ditado. No caso da cafeína, pode estar também na idade de quem a consome. Enquanto em indivíduos adultos a substância parece proteger o cérebro de danos causados pelo estresse que podem desencadear quadros depressivos, na vida intrauterina pode atrapalhar o desenvolvimento cerebral e representar um fator de risco para doenças como epilepsia.

As conclusões são de estudos feitos com camundongos e apresentados durante a nona edição do Congresso Mundial do Cérebro (IBRO 2015), realizado no Rio de Janeiro de 7 a 11 de julho.
Na pesquisa coordenada há cerca de 15 anos por Rodrigo Cunha, da Universidade de Coimbra, em Portugal, o objetivo é investigar em que medida a cafeína pode prevenir o desenvolvimento de depressão, doença que afeta cerca de 15% da população e representa a primeira causa de incapacitação segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS).

O grupo, que envolve colaboradores da Alemanha, Estados Unidos e Brasil, sujeitou ao longo de três semanas dois grupos de camundongos a situações de estresse crônico e imprevisível. Um dos grupos começou a receber duas semanas antes do experimento cafeína na água de beber. Testes mostraram que a concentração da substância encontrada na corrente sanguínea dos animais era equivalente à de um humano adulto que consome entre duas e três xícaras de café por dia.
“Tentamos reproduzir no modelo animal aquilo que todos nós humanos sentimos naquele momento da vida em que tudo vai mal. O carro quebra, perde-se o emprego, termina-se um relacionamento amoroso, descobre-se que um amigo tem câncer. Tudo é uma desgraça e, muitas vezes, esse conjunto de situações dá origem a um quadro depressivo”, contou Cunha em entrevista à Agência FAPESP.
No modelo animal, o estresse era induzido por situações como agitar a caixa onde estavam os camundongos durante alguns segundos, privá-los de comida temporariamente, dar banhos de água fria ou pequenos choques nas patas.
Uma série de testes bioquímicos, neuroquímicos, eletrofisiológicos e comportamentais foi feita após o período do experimento para avaliar fatores indicativos de depressão nos dois grupos.
“Como o animal não pode dizer se está ou não deprimido, avaliamos seu comportamento com uma série de testes já bem padronizados”, contou Cunha.
Um dos testes consiste em colocar o animal em uma situação de nado forçado por alguns minutos. Em condições normais, o roedor tenta escapar a todo custo. Um camundongo deprimido, porém, costuma desistir rapidamente e começa a boiar. “É como se ele esperasse que a vida resolvesse seu problema”, comentou Cunha.
Roedores deprimidos também demonstram menos interesse em se esforçar para alcançar uma bebida açucarada (perda de prazer ou anedônia), déficit de memória e tornam-se mais retraídos em momentos de interação social.
Também foi medido o nível de corticosteroide – o equivalente em animais ao cortisol, o hormônio do estresse – de algumas proteínas que costumam estar alteradas em quadros depressivos e o fluxo de informações em determinados circuitos neuronais.
“Observamos que a informação continua fluindo normalmente, o que muda na depressão é o sentido que se dá à informação que chega. A capacidade de se adaptar rapidamente em função de pistas externas parece perdida nos animais deprimidos”, contou Cunha.

Com base nos resultados dos testes, os pesquisadores concluíram que o grupo tratado com cafeína apresentou uma quantidade significativamente menor de sintomas depressivos em relação ao controle. O passo seguinte foi caracterizar o alvo molecular responsável por esse efeito observado.
“Nossos estudos anteriores já mostravam que a cafeína se liga a um receptor celular chamado A2A para adenosina e queríamos demonstrar que manipulando farmacologicamente ou geneticamente esse receptor conseguiríamos interferir nos resultados”, disse o pesquisador.
Existente em grande quantidade nos neurônios, o receptor A2A se liga a uma substância chamada adenosina, um dos componentes da molécula de ATP (adenosina trifosfato), que é essencial para o metabolismo energético.

“Quando há uma situação de estresse ou qualquer disfunção no sistema nervoso, ocorre um maior consumo de ATP, consequentemente uma maior liberação de adenosina. A adenosina em excesso se liga aos receptores A2A e desencadeia um efeito em cascata que faz esse sistema trabalhar ainda pior”, contou Cunha.
Como a cafeína também se liga ao receptor A2A, acrescentou o pesquisador, ela bloqueia a ligação com a adenosina, impede o efeito em cascata e reequilibra o sistema. “Por isso, quando estamos cansados e consumimos cafeína, por exemplo, nos sentimos mais alerta. Ela também aumenta a tolerância a vários sinais que podem causar hiperirritabilidade no indivíduo”, explicou Cunha.
Em um dos experimentos, o grupo administrou ao mesmo modelo animal o fármaco istradefilina, que também inibe a ação do receptor A2A e tem sido usado no tratamento da doença de Parkinson. Nesse caso, também foi observado no grupo de camundongos tratados um menor desenvolvimento de sintomas depressivos em comparação ao controle.
“Fizemos o nocaute do gene que expressa o receptor A2A para mostrar que isso conferia o mesmo efeito protetor da cafeína. Fizemos também o nocaute apenas em neurônios principais para mostrar que o efeito que observamos está presente diretamente no neurônio e não depende de interação com outros sistemas”, explicou.
Os resultados mais recentes da pesquisa foram divulgados em maio na revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Na avaliação de Cunha, os achados corroboram o que já havia sido demonstrado em estudos epidemiológicos com humanos.
“Um deles acompanhou ao longo de vários anos mais de 50 mil enfermeiras no Havaí, uma ilha onde todos têm estilo de vida e alimentação muito semelhante. Concluiu-se que aquelas que consumiam cafeína apresentaram menor necessidade de ajuda do ponto de vista psiquiátrico”, contou Cunha.
Ele ressalta, porém, que novos estudos precisam ser realizados para validar o receptor A2A como um alvo terapêutico em humanos.
“O grande problema de transpor essa informação para o homem é que somos sempre mais complicados. O receptor é uma proteína formada por uma cadeia de aminoácidos e essa cadeia pode ter pequenas variações de acordo com cada indivíduo. Isso é o que chamamos de polimorfismo genético e é o que faz as pessoas serem mais ou menos sensíveis à cafeína”, explicou Cunha.
O grupo de Coimbra também investiga se a inibição do receptor A2A pode prevenir as modificações cognitivas associadas a doenças como Alzheimer.
“Em estudos anteriores com modelos animais de Alzheimer, vimos que, quando se iniciam os problemas mnemônicos, o número de receptores A2A aumenta consideravelmente. Isso parece ser uma das causas da patologia e representa também uma oportunidade de tratamento”, disse.

O outro lado

No trabalho coordenado por Christophe Bernard no Institut de Neurosciences des Systèmes (INS), ligado à Aix-Marseille Université da França, foram avaliados os efeitos do consumo da cafeína durante a gestação e a lactação em camundongos.

Também nesse caso, as fêmeas de camundongo foram habituadas a ingerir cafeína na água, em concentrações equivalentes a duas ou três xícaras de café por dia. Depois era feito o cruzamento e mantida a oferta de cafeína durante a gestação e o período de lactação.

Os resultados foram publicados em 2013 na revista Science Translational Medicine.
“Observamos que a cafeína causa um atraso na migração para o hipocampo [região cerebral relacionada com memória e percepção espacial] de um grupo específico de neurônios gabaérgicos [que secretam ácido gama-aminobutírico]. Eles atingem o alvo, mas com um atraso de vários dias. Isso atrapalha o processo de construção do cérebro e causa um desequilíbrio”, contou Bernard à Agência FAPESP.
O efeito foi observado tanto na análise do tecido cerebral de camundongos quanto de macacos, que apresentam maior semelhança com os humanos.
Análises in vitro mostraram que, quando a cafeína se liga ao receptor A2A nos neurônios, a velocidade de migração é reduzida em 50%. “Isso sugere que a adenosina seja necessária para o processo de migração e essa é uma das coisas que estamos investigando atualmente”, contou.
O grupo francês também avaliou os efeitos desse atraso na migração neuronal nos filhotes e, posteriormente, nos camundongos adultos.
“Em decorrência do desequilíbrio causado pelo atraso dos neurônios, os filhotes se tornaram mais suscetíveis a sofrer de epilepsia e a apresentar convulsões febris. Apresentam um limite de tolerância ao aumento da temperatura corporal cerca de 1,5 grau Celsius menor”, contou Bernard.
Ao avaliar os camundongos já adultos, os cientistas notaram que outro grupo diferente de neurônios gabaérgicos estava faltando, causando, novamente, um desequilíbrio no funcionamento do cérebro.
“Testes comportamentais mostraram que a memória espacial nesses animais é menos eficiente que as dos camundongos controle. É um efeito sutil, mas está presente. Claro que se a cafeína estivesse causando algo realmente ruim no cérebro todos nós já saberíamos”, disse.
Bernard defende a necessidade de os profissionais de saúde investigarem o consumo materno de cafeína durante a gestação quando atenderem em hospitais crianças com crises convulsivas. “Dessa forma poderíamos tentar ver se há também em humanos uma correlação entre consumo de cafeína e aumento na probabilidade de ter epilepsia.”

Limite de segurança

Presente não apenas no café como também em diversos tipos de chá, refrigerantes, chocolates e bebidas energéticas, a cafeína é de longe a substância psicoativa mais consumida no mundo e não há consenso sobre qual seria o limite diário de segurança.

Segundo relatório publicado em maio pelo comitê científico da European Food Safety Authority (EFSA), o consumo de até 400 mg ao dia (cerca de 4 xícaras de café) por indivíduos adultos com em média 70 kg e que não estejam gestantes não representaria riscos significativos de saúde. Para mulheres grávidas ou lactantes, o valor supostamente seguro seria de 200 mg ao dia.

Bernard defende a necessidade de realizar estudos clínicos que confirmem se a quantidade de 200 mg ao dia é de fato segura para o desenvolvimento cerebral durante a gestação ou se pode representar um fator de risco para o desenvolvimento de patologias na vida adulta.

“No trabalho de 2013, avaliamos apenas o hipocampo. Agora estamos olhando o cérebro mais globalmente e vendo que outras regiões, como o córtex, também são afetadas, pelo menos em camundongos. Em um modelo animal de Alzheimer, estamos investigando se o consumo de cafeína na gestação pode facilitar de alguma forma o desenvolvimento da doença”, contou.

terça-feira, 7 de julho de 2015

Ainda a pesquisa com animais

Ética não é a única questão envolvida. Uso de animais em laboratório deve levar em consideração também as diferenças entre as espécies. 
 
Por: Franklin David Rumjanek
Publicado em 06/07/2015 | Atualizado em 06/07/2015
Ainda a pesquisa com animais
Além de levar em consideração as questões éticas, o uso de animais em laboratório deve ponderar as diferenças bioquímicas e fisiológicas entre os diversos organismos estudados. (foto: Peter Ilicciev / Fiocruz Imagens / CC BY-NC)
A polêmica sobre o uso de animais na investigação científica vai além das questões éticas. Há, na verdade, uma intensa discussão entre os próprios pesquisadores sobre a aplicabilidade dos achados oriundos dos modelos animais em humanos – o que é especialmente visível quando se trata de introduzir drogas para o tratamento de várias doenças. Argumentos recentes com base na observação do processo da inflamação revelam pontos de vista diametralmente opostos e mostram que esse problema parece estar longe de ser resolvido.
O debate é alimentado principalmente pela variabilidade dos dados comparativos, o que dificulta sobremaneira a sua interpretação. A consequência é a divisão da comunidade em céticos e crentes. Quais os principais fatores que contribuem para tal dilema? Em primeiro lugar, as várias espécies que tradicionalmente constituem o contingente dos animais de experimentação apresentam fisiologias e bioquímicas próprias. Mesmo que essas não sejam tão diferentes da humana, podem divergir suficientemente a ponto de introduzir comportamentos e reações distintas.
Não deve surpreender que os modelos experimentais que lancem mão de animais exibam divergências intrínsecas
 
Ratos de laboratório, por exemplo, não possuem a vesícula biliar, o que por si só já introduz uma característica individual quando levamos em conta a digestão de alimentos e – por que não? – a absorção e metabolização de certas drogas pesquisadas. A própria taxa de metabolismo basal medida pelo consumo de oxigênio em função da massa corporal dos animais é também muitas ordens de grandeza diferente quando se compara humanos e camundongos. Tais características certamente influenciam de que maneira certos compostos são processados e não deve surpreender que os modelos experimentais que lancem mão de animais exibam divergências intrínsecas.

Assim, fica claro que, a despeito da proximidade genômica que existe entre certas espécies, esse parâmetro considerado isoladamente não permite generalizar certas observações obtidas no âmbito da experimentação laboratorial. Por exemplo, as diferenças entre os genomas de camundongos – modelos experimentais mais comuns no laboratório – e humanos é de somente 2,5%. No entanto, esse diferencial é bastante para introduzir um mundo de diferenças conforme mencionado acima. Levando a comparação ao extremo, até entre populações compostas por humanos encontramos diferentes respostas a fármacos, apesar de a identidade genômica ser de quase 100%.
Experimentação animal
Camundongos estão entre os modelos experimentais mais comuns em laboratório. Embora esses animais dividam 97,5% do genoma com os seres humanos, os 2,5% de distinção podem introduzir um mundo de diferenças. (foto: Peter Ilicciev / Fiocruz Imagens / CC BY-NC)
Os advogados da farmacogenômica são loquazes defensores da necessidade de se considerar que, mesmo em populações de uma mesma espécie, é importante levar em conta a singularidade dos indivíduos, isto é, cada pessoa é bioquimicamente única e as diferenças são expressas de vários modos como resultado da ação de redes metabólicas complexas.

Por resultados mais precisos

Em segundo lugar, deve-se levar em conta que a expressão genômica, tão propalada atualmente, não pode ser aceita como um previsor de função. Explica-se: quando um gene é transcrito, isto é, se expressa produzindo um RNA mensageiro, nem sempre ao final da sequência de eventos ocorrerá a tradução, ou seja, a síntese de uma determinada proteína. São as proteínas que, em última análise, determinam funções específicas.  Resumidamente, isso significa que padrões semelhantes de expressão genômica entre espécies diferentes não necessariamente produzirão ao final um perfil de funções equivalente. Isso acontece porque há níveis de regulação da tradução que variam, dependendo da espécie que está sendo investigada.
Os processos patológicos são diferentes entre as espécies. Isso inclui a inflamação, a resistência a microrganismos e a sensibilidade a diversos compostos.
 
Em terceiro lugar, os próprios processos patológicos são diferentes entre as espécies. Isso inclui a inflamação já mencionada, a resistência a microrganismos e a sensibilidade a diversos compostos. Tais propriedades decorrem de sistemas imunológicos próprios, da existência de diferenças quantitativas e qualitativas de fatores diversos, diferentes isoformas de enzimas e assim por diante.
Finalmente, é fundamental destacar que uma das ferramentas mais usadas para descrever este ou aquele processo por vezes introduz vieses que podem traduzir equivocadamente o significado de um conjunto de experimentos. Essa ferramenta é a estatística. Há muitos algoritmos disponíveis atualmente e que compõem dispositivos usados para o tratamento de dados.

É comum lançar mão da estatística quando as diferenças observadas nos estudos não são óbvias, ou decorrem de um grande volume de dados. Os estudos populacionais ilustram bem essa situação e somente se tornam informativos após serem “digeridos” estatisticamente. Embora as premissas que compõem o arsenal da estatística tenham sido muito bem fundamentadas, nem todos os pesquisadores as conhecem, ou as entendem em sua essência. Nesses casos, a ferramenta é usada como uma caixa preta, e não raro ocorre o emprego de algoritmos inadequados à investigação em curso. Por isso, muitos autores de trabalhos publicados selecionam, às vezes, abordagens que podem induzir propostas antagônicas.
Ainda no âmbito da estatística, é muito frequente a introdução inicial de erro em razão de coletas de dados malfeitas. Classicamente, pode ocorrer o chamado viés da amostragem, ou da amostragem não aleatória, na qual nem todos os membros de uma população ou conjunto de dados têm a mesma chance de ser incluídos no estudo. Um exemplo clássico é o do homem da caverna descrito por estudos arqueológicos. A conclusão de que as populações humanas do homem das cavernas existiram se origina do fato de que os únicos artefatos e pinturas rupestres que sobreviveram foram aqueles encontrados nas cavernas. Outros, que podem ter sido gravados em árvores e materiais que não resistiram ao tempo, foram perdidos, embora pudessem ter contribuído com dados antropológicos valiosos que potencialmente alterariam as interpretações vigentes.

O viés da amostragem tem várias subdivisões, como o viés do financiamento (os dados que apoiam a premissa das agências de financiamento são escolhidos preferencialmente), viés de relatório, de exclusão sistemática de certos indivíduos (os chamados outliers, ou resultados que se encontram fora do padrão) e até o viés de observação, no qual o experimentador exerce julgamentos inconscientes sobre a seleção e registro de dados e sobre as conclusões de uma pesquisa.

Limites da pesquisa com animais

Assim, voltando à questão dos animais de experimentação, podemos apenas afirmar que os resultados obtidos com estes se aproximam da verdade. É por essa razão que, ao pesquisar processos fisiológicos ou bioquímicos, os cientistas devem estar sempre cientes de que os experimentos revelam fatos que valem somente para aquele nível de experimentação.
Primata em laboratório
Em pesquisas para o desenvolvimento de novos fármacos, os testes devem ser realizados em animais progressivamente mais semelhantes aos humanos. (foto: Vinícius Marinho / Fiocruz Imagens / CC BY-NC)
Se a pesquisa envolver o desenvolvimento de um fármaco que oportunamente será usado em humanos, é mandatório que, ao longo da investigação, os efeitos do composto sejam avaliados em animais que progressivamente se assemelham aos humanos. Finalmente, após essas etapas iniciais, a droga será estudada nos próprios humanos, selecionando para tal populações que sejam representadas por indivíduos de etnias variadas, de ambos os sexos e também classificadas por idade, obedecendo a protocolos já estabelecidos pelos órgãos ligados à saúde.

Em conclusão, é inegável que experimentos realizados em animais são reveladores. Historicamente, a ciência biomédica e a medicina devem muito a essas abordagens e, se hoje temos à nossa disposição um grande acervo de conhecimento, os animais foram parceiros fundamentais nesse processo. Por outro lado, também graças à experimentação com animais, foi possível detectar que a biodiversidade é acompanhada de peculiaridades típicas das várias espécies. Tendo isso em mente, o próprio método científico se encarregará de instilar a cautela quando for necessário extrapolar dados de animais para os humanos.

Franklin David Rumjanek
Instituto de Bioquímica Médica
Universidade Federal do Rio de Janeiro