quinta-feira, 27 de novembro de 2014

Cães: quem são e de onde vieram?

  Existem mais de 300 raças de cães no mundo com os mais variados tamanhos, formas e comportamentos, sendo que cada criador tem suas preferências. Só o que parece ser unanimidade entre os donos é a forte relação existente entre humano e seu cão.

  Alguns cães têm importância tão grande, chegando a ser maior do que alguns humanos. Existem vários exemplos de bons companheiros da realeza, o Cão Real do Egito, também conhecido como Saluki, era tão importante no Egito antigo que frequentemente era mumificado assim como os faraós. Um outro exemplo é mais moderno, lá para o início do século XX, a rainha Elizabeth II da Inglaterra tinha cachorros da raça Corguis como seus fieis companheiros.

  Existe uma grande discussão sobre onde e quando os cães surgiram. Eles pertencem ao gênero Canis, do qual também fazem parte o lobo, o coiote e o chacal, e sabe-se que o lobo é o seu parente mais próximo. Então, utilizando informações de fósseis e também fazendo comparações entre o DNA de diversas raças de cães e algumas espécies de lobos, pesquisadores descobriram que o início da domesticação foi há aproximadamente 15 mil anos. Entretanto, é provável que a relação entre humanos e lobos tenha se iniciado muito antes da domesticação, talvez há mais de 30 mil anos.
Inicialmente, os lobos se aproveitavam dos restos de comida deixados pelos homens e, com o tempo, foram se acostumando com a presença humana. Possivelmente, as pessoas começaram a pegar filhotes, que ocasionalmente acabaram se tornando animais de estimação. Com o passar do tempo, os humanos começaram a usar os cães para as mais diversas tarefas e com isso iniciou-se a seleção de características mais adequadas para cada função. Assim, começaram a surgir cães pastores, cães de guarda, caçadores, de companhia, etc. (Veja aqui os grupos mais comuns).

  O local de origem, por outro lado, é muito controverso. Um estudo com DNA mitocondrial (veja Box 1) indica que os cães se originaram no leste asiático, mas outros estudos indicam que o local onde surgiram inicialmente foi o Oriente Médio, com origens secundárias na Europa e no leste da Ásia (Leia mais aqui). Esta dificuldade em encontrar o local de origem dos cães pode ser efeito da história da domesticação e da relação desses animais com o homem. No início da domesticação, ainda era muito comum o cruzamento de animais domésticos com lobos. Além disso, como ainda não existiam raças definidas e com a migração dos humanos ao longo dos continentes houveram muitos cruzamentos entre animais de locais diferentes. Isso torna mais difícil separar as linhagens e compreender como elas se separaram e onde surgiram. 

Box 1. DNA mitocondrial 
  
Nas células dos animais, a maior parte do DNA pode ser encontrado no núcleo, mas também temos DNA em uma organela chamada mitocôndria, responsável pela respiração celular. O DNA nuclear é dividido e recombinando para formar um novo indivíduo. Por outro lado, as mitocôndrias não se dividem e todo nosso DNA mitocondrial é de origem materna e, portanto, é mais fácil de ser rastreado ao longo das gerações. Então, muitos pesquisadores usam o DNA das mitocondrial para estudar a relação entre indivíduos ou espécies ao longo da história evolutiva.

  O estudo das raças modernas também não é muito simples. Existem algumas raças que foram isoladas das demais há muitos anos como o Akita, o Shar-Pei e o Saluki. Isso quer dizer que os criadores tentaram ao máximo evitar que seus animais cruzassem com outras raças. Isso facilita os estudos genéticos, porque cada raça acaba tendo um conjunto próprio de características e genes, portanto podem ser agrupados facilmente. Várias outras raças são resultado da mistura de duas ou mais linhagens ou tiveram mais oportunidades de ter cruzamentos entre raças. Um exemplo é o Shiba Inu, que foi extinto durante a Segunda Guerra Mundial e foi recriado a partir do cruzamento de três linhagens japonesas diferentes. Outro exemplo é o do Lébrel Irlandês, que foi extinto por volta do ano 1840. Após sua extinção, a raça foi recriada cruzando um lébrel com Galguinho italiano e depois cruzando os filhotes com Borzois e Dogue alemão até chegar ao Lébrel Irlandês moderno, que tem as características do original, mas não os mesmos ancestrais.

Lébrel Irlandês moderno e seus ancestrais (Fotos: Guia de Raças)
  Existem ainda muitas perguntas a serem respondidas sobre como e onde surgiram as raças de cães, mas vimos aqui que tanto a pesquisa arqueológica, como o estudo histórico e a genética podem nos ajudar a conhecer melhor a história desses animais tão queridos.
Por Patricia Sanae Sujii


quinta-feira, 20 de novembro de 2014

A falta de água e o desmatamento

Desde o início de 2014 estamos vivendo uma crise de abastecimento de água nunca antes vivida no Brasil. Passado dez meses, as chuvas ainda não vieram e vimos a crise se espalhar por vários estados, afetando drasticamente a Região Sudeste. Nós, brasileiros, estávamos acostumados a ver notícias sobre a seca na Região Nordeste, mas de um tempo para cá quem vem ganhando espaço na mídia é a Região Sudeste, considerada a região mais industrializada do país.
A falta de água trouxe drásticas consequências para os rios e reservatórios dessa região, como por exemplo, o Sistema Cantareira que abastece mais de 6,5 milhões de pessoas da região metropolitana de São Paulo. O nível de água deste sistema vem caindo progressivamente, chegando a operar com 10,5% de sua capacidade no último sábado (15), segundo a Sabesp, órgão responsável pelo gerenciamento deste sistema. Os rios também estão sofrendo com a seca, com a diminuição da vazão de água e altas taxas de mortalidade de peixes. Além disso, a seca vem afetando diretamente a piracema, movimento dos cardumes rio acima para a desova, prejudicando o ecossistema ao redor e podendo culminar na extinção de várias espécies na região.

Rio Piracicaba em Piracicaba/SP em maio de 2014 (Foto: Nathalia Brancalleão).
Especialistas da área são categóricos em afirmar que a responsabilidade da seca que atinge a Região Sudeste se deve, em parte, ao desmatamento desenfreado da Floresta Amazônica. Nos últimos anos, aproximadamente 20% das árvores originais desse bioma vieram ao chão por diversos motivos, como a expansão agropecuária, mineração e extração de madeira. A redução da área de floresta nessa região altera o fluxo de umidade entre as Regiões Norte e Sul do país.
Como isso ocorre? Simples, a evaporação das águas do Oceano Atlântico formam as primeiras nuvens, que através das correntes de ar são carregadas para a Amazônia e provocam grandes chuvas. A água atinge a floresta e rapidamente evapora, formando mais nuvens, que seguem para o oeste e são barradas pela Cordilheira dos Andes. Essas nuvens acompanham o contorno das montanhas e seguem para as Regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do país, trazendo as chuvas para essas regiões.
A retirada da cobertura vegetal da região amazônica interrompe o fluxo de umidade entre o solo e a atmosfera. O fenômeno de transporte de grandes nuvens pelos ventos, da Amazônia até as outras regiões do país, são chamados de “rios voadores”. Com o desmatamento esses rios aéreos não conseguem percorrer o percurso necessário para chegar às Regiões Centro-oeste e Sudeste, causando grave escassez hídrica. Para que continuemos contando com os “rios voadores” que trazem parte da chuva para nossa região, precisamos tomar algumas medidas mitigatórias e preventivas, para que no futuro não tenhamos problemas tão sérios quanto os encontrados no presente.
No entanto, a situação é tão delicada que apenas cessar o desmatamento agora não seria suficiente para reverter essa situação, assim será preciso reflorestar muitas áreas já desmatadas. Essas medidas precisam ser executadas imediatamente para tentar sanar os problemas já existentes e, ao mesmo tempo, ajudar a remediar problemas futuros.
Enquanto esperamos as autoridades tomarem atitudes eficazes para tentar combater essa crise de abastecimento e seca que atinge a nossa região, podemos tomar atitudes simples para tentar ajudar. É preciso economizar água, através do uso consciente deste recurso, evitando o desperdiço com lavagens não necessárias, como utilizar reservatórios para armazenar água da chuva ou até mesmo reutilizar a água da máquina lava roupas para a lavagem de garagens e calçadas. Precisamos da ajuda de todos para conseguimos superar essa crise e, quem sabe, com práticas sustentáveis, construir um lugar melhor para as futuras gerações. Afinal, é assim que você quer deixar o planeta para os seus filhos?

Por Nathalia Brancalleão
na_brancalleao@hotmail.com

Referências: 
[2] Viana, V. (2011). A Amazônia e o interesse nacional. Artigo publicado na Revista Política Externa, volume, (19).
[3] Nobre, A. D. O Futuro Climático da Amazônia.

quinta-feira, 13 de novembro de 2014

Bactérias com sistema imune?

Imagens: A: Salmonella entérica; B: Pseudomonas aeruginosa (Fonte: Wikipedia); C e D: Imagens de antibióticos (Fonte: photoXpress).
Os termos “sistema imune” ou “sistema imunológico” são comuns a todos nós, afinal, nós possuímos um que nos ajuda (e muito) todos os dias. Este complexo sistema de defesa está presente em todos os animais superiores, exercendo a função de proteger o organismo contra possíveis ataques de agentes estranhos, como é o caso de vírus e bactérias.  Além disso, é também dele a função de evitar a formação de tumores em nosso organismo.
O sistema imune é formado por um grande número de células e moléculas dentro do nosso corpo. As principais células desse sistema são os chamados Linfócitos e Macrófagos, que possuem a função de identificar e tentar barrar os organismos estranhos em nosso organismo. O primeiro grupo de células é responsável pela produção de substâncias específicas contra um micro-organismo (anticorpo), já o segundo realiza o englobamento desses agentes estranhos.
Mas o que eu quero compartilhar com vocês são os resultados preliminares de uma pesquisa que esta sendo realizada no Instituto de Biologia Estrutural (IBS) de Grenoble, na França em parceria com o LNBio, Laboratório Nacional de Biologia pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), localizado em Campinas, SP. Estudando a bactéria Salmonella entérica, eles verificaram a presença do gene (sequência de DNA que determina uma proteína) da macroglobulina, uma proteína muito semelhante a que possuímos, a α-2 Macroglobulina. A macroglobulina humana é uma das maiores proteínas que circundam por nosso organismo. Ela possui um papel muito importante na defesa, devido à sua capacidade de inibir a ação de enzimas proteolíticas (proteo – proteína; lítica – quebra), ou seja, que conseguem inativar proteínas que degradam proteínas importantes para nós. Além disso, a α-2 Macroglobulina também possui um papel importante no transporte de vários hormônios, como a insulina.
Pelo fato da macroglobulina ser uma proteína muito grande e complexa, acredita-se que ela possui um papel de extrema importância para essas bactérias, pois a fabricação de algo deste tipo é extremamente dispendioso para pequenos seres como elas. Dessa forma, os pesquisadores levantaram a hipótese de que elas, possivelmente, possuem um sistema imune, embora muito mais simples e rudimentar que o nosso. Esta descoberta é muito importante, pois se confirmada a hipótese, essas proteínas poderão se tornar muito importantes para o desenvolvimento de novos antibióticos.
Um exemplo da aplicação dessa descoberta é um estudo semelhante ao descrito acima que esta sendo realizado com bactérias da espécie Pseudomonas aeruginosa, grupo que também apresenta macroglobulinas. Essa espécie de Pseudomonas é a responsável por muitos casos de infecção hospitalar grave, levando a morte de um grande número de pacientes, principalmente por sua alta taxa de resistência aos antibióticos utilizados hoje. Assim, este estudo pode dar origem a uma nova linha de antibióticos!

Por Jaqueline Raquel de Almeida
Referências:
[2] Wong, S. G., & Dessen, A. (2014). Structure of a bacterial α2-macroglobulin reveals mimicry of eukaryotic innate immunity. Nature communications, 5.


terça-feira, 11 de novembro de 2014

Bactérias como fertilizantes naturais de plantas

Os micro-organismos são seres invisíveis a olho nu e, por isso, muitas vezes nos esquecemos que eles estão em todo lugar e são extremamente importantes em vários processos relacionados diretamente à nossa saúde e alimentação. A maioria das células encontradas nas plantas, assim como em nosso corpo, é microbiana e já se sabe que a grande maioria desses micro-organismos não causa doenças, ao contrário, podem ser benéficos!
Micro-organismos que vivem associados às plantas e não causam danos aparentes às mesmas são chamados micro-organismos endofíticos. Eles podem viver no interior dos órgãos e tecidos vegetais (endofíticos propriamente ditos), nas superfícies de folhas e caules (epifíticos) e até mesmo na região do solo ao redor das raízes (rizobactérias) e podem produzir muitos produtos de potencial interesse biotecnológico para nós (como toxinas, antibióticos, fatores de crescimento, etc.), mas, principalmente, podem exercer funções de grande importância para a planta em que o mesmo encontra-se associado, como será discutido aqui.
Algumas rizobactérias que estabelecem uma associação benéfica com as plantas podem auxiliar no desenvolvimento vegetal e são denominadas Rizobactérias Promotoras de Crescimento em Plantas (RPCPs).  A promoção do crescimento vegetal por RPCPs envolve o fornecimento de substâncias reguladoras do crescimento das bactérias para plantas (como o ácido-indol-acético (AIA) e aminoácidos). Ainda, RPCPs são capazes de aumentar a disponibilidade de nutrientes através de processos como a fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fosfato mineral e produção de quelantes de ferro, como os sideróforos. Em troca, RPCPs utilizam nutrientes liberados pelas raízes (chamados de exsudatos) como fonte de carbono e energia.
O cenário mundial atual aponta para a necessidade de um aumento contínuo e sustentável na produção de alimentos. Um bioinoculante produzido a partir de RPCPs é uma alternativa promissora para substituição, parcial ou total, de fertilizantes químicos, os quais estão cada vez mais escassos e caros, além de serem nocivos ao meio ambiente e à saúde humana. Ainda, o mercado consumidor, cada vez maior e mais consciente, tem buscado uma maior qualidade alimentar. Como consequência, produtores agrícolas devem buscar insumos agrícolas que atendam essa demanda, agregando valor comercial ao seu produto final e reduzindo o impacto ambiental causado por sua produção.
Com toda essa informação, posso agora explicar o trabalho que desenvolvi durante meu mestrado: foram isoladas noventa e nove rizobactérias do guaranazeiro amazônico visando a formulação de um bioinoculante não-específico, ou seja, um bioinoculante capaz de promover o crescimento não apenas do guaranazeiro, mas também de outras culturas de importância para o Brasil e para o mundo. Para isso, essas bactérias passaram por uma série de testes laboratoriais visando selecionar aquelas que tinham um maior potencial de promover o crescimento de plantas. Entre os testes estavam aqueles para verificar nas bactérias sua capacidade de fixação biológica de nitrogênio, solubilização de fosfatos, produção de AIA e produção de sideróforos. Todas as bactérias foram identificadas e, após os testes, as cinco mais promissoras foram selecionadas para testes in vivo (na planta).

Essas bactérias foram então aplicadas às sementes de milho e soja e aos colmos de cana-de-açúcar que foram plantados em vasos mantidos sob condições controladas, em casa de vegetação. Os resultados de crescimento das plantas foram surpreendentes! Foram observados incrementos no peso da parte aérea ou raízes de mais de 200% no milho (Figura 1), 100% na soja e 60% na cana-de-açúcar demonstrando todo o potencial que RPCPs possuem de promover o crescimento de culturas de grande interesse comercial, visando substituição de fertilizantes químicos.
Plantas de milhos crescidas em casa de vegetação, 20 dias após germinação das sementes. À esquerda, plantas controle que não receberam a inoculação bacteriana; à direita, plantas inoculadas com RPCP (Fonte: próprio autor).
     Agora, durante o doutorado, meu foco é entender, a nível molecular, quais os mecanismos que mais contribuíram para que essa promoção de crescimento vegetal acontecesse. Conto mais sobre essa próxima etapa em uma nova matéria!

Por Bruna Durante Batista

bruna.biotec@hotmail.com

quinta-feira, 6 de novembro de 2014

Quem tem medo?


"O medo é o caminho para o lado negro", disse Mestre Yoda ao pequeno Anakin Skywalker em um dos episódios de Star Wars. Não me leve a mal, Mestre Yoda, mas este sentimento não é tão ruim quanto parece. Diferente do que a maioria das pessoas pensa, o medo é muito importante para nossa sobrevivência. Sem ele e suas respostas fisiológicas não teríamos sobrevivido a muitas situações da vida pré-histórica de nossa espécie. Mas afinal: o que é o medo?
          O medo é uma cascata de reações que ocorre em nosso corpo que é iniciada por um estímulo e culmina em uma das duas respostas: lutar ou fugir. O estímulo percebido pelo nosso corpo pode ser uma barata, o receio de se apresentar frente a uma sala de aula ou até mesmo uma prova. Independente do estímulo, nosso cérebro interpreta a situação potencialmente perigosa e gera uma série de respostas: liberação de hormônios, como a adrenalina (que faz o coração disparar); o suor frio; a dilatação das pupilas; a mudança da feição do rosto, como a tensão; entre outras. Estas mudanças fazem com que nosso corpo tenha energia o suficiente para lutar e enfrentar o estímulo que causou o medo ou fugir do mesmo. 
Fonte imagem: http://www.publicdomainpictures.net/view-image.php?image=61538&picture=homem-aterrorizado&large=1
Mas como isso ajuda na nossa sobrevivência e das outras espécies de animais? Sem o medo não teríamos receio de nenhuma situação, o que poderia nos colocar em circunstâncias com risco real de morte. O medo de ratos nos acompanha desde a pré-história, esses roedores sempre foram associados à transmissão de doenças aos humanos. Já o medo de lugares fechados vem das cavernas, onde nossos antepassados viviam, que eram locais perigosos pois tornavam os homens mais vulneráveis ao ataque de animais pelas limitadas opções de fuga. Hoje em dia, o receio de andar sozinho em uma rua à noite é justamente uma forma de nos manter em alerta para reagir a algo ruim que possa acontecer. Como vemos, o medo é algo adaptativo e graças a ele nossos ancestrais viveram e nós estamos vivos hoje.
As sensações desencadeadas pelo medo podem ainda trazer prazer, como aquele frio na barriga ao assistir a um filme de terror. Nesse caso, nosso cérebro entende que estamos no lugar do personagem do filme e então vivenciamos com mais ou menos a mesma intensidade o que ocorre com ele, de uma forma bem menos perigosa e mais controlada, é claro.
E será que os nossos medos hoje são os mesmo de quando éramos crianças? Será que são iguais aos que nossos pais têm? A resposta é: possivelmente não. O medo é um sentimento que tende a mudar conforme a idade; as crianças, por exemplo, têm medo de fantasmas e do bicho-papão, mas os adultos têm medo de assaltos, de ficar sem emprego ou de perder alguém importante em sua vida.
 É claro que medo em excesso também é ruim e isso se chama fobia. Existem diversas fobias como de altura, de aranha, de cachorro e de lugares fechados. E, inclusive, as pessoas que sofrem de tal doença precisam buscar ajuda de médicos e psicólogos, pois esse medo exagerado pode atrapalhar suas vidas.
 Para fugir ou para enfrentar uma situação, ao assistir a um filme ou correr de uma barata, o medo rege em nossos corpos reações em cadeia importantes para nossa sobrevivência. Por isso, leitor, não tenha medo e clique nos links abaixo se tem mais interesse sobre o assunto. Deixe também seus comentários na nossa página!

Até a próxima! 

Por Nathália de Moraes
nathalia.esalq.bio@gmail.com

Referências:
[2] Leahy, R.L. (2008). Are we born to be afraid? Acessado em 27 de outubro de 2014.

terça-feira, 4 de novembro de 2014

Alimentação e boa nutrição II

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a definição de nutrição é “a ingestão de alimentos, tendo em conta as necessidades alimentares do corpo. Uma boa nutrição - uma dieta adequada e equilibrada combinada com atividade física regular - é a ‘pedra fundamental’ de uma boa saúde. A má nutrição pode levar à redução da imunidade, aumento da suscetibilidade à doenças, prejudicando o desenvolvimento físico e mental e redução da produtividade” [1].

Pirâmide Alimentar (Fonte: http://www1.hu.usp.br/profissionais/nutricao/arquivos/Pir%C3%A2mide_adaptada_link.pdf)

Olhando para a pirâmide alimentar, vemos na base “arroz, pão, massa, batata e mandioca” que consistem em carboidratos. Logo mais acima vemos “verduras, legumes e frutas”, sendo que estes alimentos são responsáveis por nos fornecer vitaminas e minerais, fibras e energia para nós. Próximo aparecem as carnes e ovos, queijo, leite e iogurte, responsáveis pelo fornecimento de proteínas e alguns minerais, e também aparecem os feijões que contém proteínas, carboidratos e minerais. Lá no topo da pirâmide, aparecem os óleos e gorduras, que contém lipídeos importantes para nós, e o açúcar e doces, que também contém carboidratos.
Cada um desses nutrientes tem sua devida importância em nossa nutrição. Os carboidratos são importantes para nos fornecer energia para o dia-a-dia, sendo que o nosso sistema nervoso central, que coordena nossos movimentos, pensamentos, etc., funcionam exclusivamente de um carboidrato chamado glicose, açúcar de 6 carbonos. Já as proteínas tem função estrutural, como por exemplo constituição muscular e também são responsáveis por catalisar reações químicas importantes para a célula. Já os lipídeos têm, primariamente, função energética (para se ter uma ideia, chega a fornecer mais que o dobro de energia do que os carboidratos) porém também são precursores de hormônios no corpo. Por fim, as vitaminas e minerais são importantes para diversas funções químicas no metabolismo, sendo o primeiro considerado um biocatalizador – como é o caso da vitamina C, poderoso anti-oxidante –  e o segundo que estão envolvidos na regulação e manutenção de funções importantes do metabolismo.
As quantidades de porções definidas por cada grupo de alimento tem a ver com as nossas necessidades diárias. Valores diários recomendados (VDR)* de cada alimento para um adulto médio são:

Tabela 1 – VDR para um adulto médio
Energia
2.000 kcal
Proteínas
50 g
Hidratos de Carbono
270 g
Açúcares
90 g
Gordura
70 g
Gorduras Saturadas
20 g
Fibra
25 g
Sódio (sal)
2,4 g


Veja a sugestão de um cardápio bem balanceado, considerando esses valores, clique: Artigo de Phillip et al. (1999) [2].
E você, segue uma dieta bem balanceada? Não come as porções recomendadas de frutas, verduras e legumes? Ou não consegue resistir a um doce e uma picanha com aquela capinha de gordura? A preocupação com a alimentação é importante, mas até que ponto temos que nos privar, ou podemos aproveitas as delicias do dia-a-dia?

Por Maria Letícia Bonatelli
mlbonatelli@gmail.com

Quer saber mais?
VDR aparecem nos produtos que você compra no dia-a-dia, já reparou? Entre no link e entenda: http://www.anvisa.gov.br/alimentos/rotulos/guia_bolso.pdf

*Os valores podem sofrer alterações conforme a pessoa e seu estilo de vida.

Referências:
[1] http://www.who.int/topics/nutrition/en/ Consultado em 04/11/2014.

[2] Philippi, S. T., Latterza, A. R., Cruz, A. T. R., & Ribeiro, L. C. (1999). Pirâmide alimentar adaptada: guia para escolha dos alimentos Adapted food pyramid: a guide for a right food choice. Rev. Nutr, 12(1), 65-80.