Texto complementar - Que mundo Esquisito!!!!

XXVI- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

O MUNDO É TÃO ESQUISITO: TEM MOSQUITO!

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 1- Data de publicação original: 01/09/2003

O nome para esta seção, inspirado na poesia de Vinícius de Moraes, resgata o que há de mais belo na ciência e que muitas vezes acaba sendo deixado de lado nas escolas ou universidades: o encantamento com a natureza!

O mundo é esquisito sim. E é isso o que o torna tão surpreendente. Basta lançar um olhar mais crítico à sua volta e você vai entender a necessidade de se compreender a Natureza e toda a sua esquisitice! Eis o que move todo o avanço científico.

E, para iniciar uma série de pequenas crônicas que vão estimular a curiosidade científica do leitor, vamos começar falando de uma importante fonte alimentar: a carne.

Antes de mais nada, pare de ler este texto e dê uma olhada nas suas mãos por alguns segundos... Já voltou? Entre outros tantos questionamentos que você pode estar se fazendo, talvez tenha surgido a pergunta: – Afinal, o que é a minha mão?

E essa pergunta tem, obviamente, várias respostas. Uma delas, do ponto de vista estrutural, é que tudo na sua mão é formado, entre outros componentes, por proteínas.

O colágeno, por exemplo, é encontrado nos tendões, ossos, cartilagens e pele; a queratina está presente na pele, unhas e pêlos; a albumina é um dos principais componentes do plasma sangüíneo.

E criar estruturas é apenas um dos inúmeros papéis que as proteínas desempenham no corpo humano. Daí a importância de comermos carne, nossa principal fonte protéica.

Infelizmente, problemas sócio-econômicos, tão intensos no Brasil, não permitem que boa parte da população tenha acesso a esse alimento. Além disso, muitas pessoas evitam o seu consumo pensando em evitar os prejuízos que ele pode causar à saúde – é claro que, em excesso, a carne pode fazer mal.

Mas, se os argumentos científicos ainda não convenceram você dos benefícios que ela pode trazer, vamos recorrer nova-mente ao Poetinha:

“Não nasci ruminante como os bois

Nem como os coelhos, roedor; nasci

Onívoro; dêem-me feijão com arroz

E um bife, e um queijo forte, e parati

E eu morrerei, feliz, do coração

De ter vivido sem comer em vão.”

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - Futebol Hemácias

XXV- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

FUTEBOL E HEMÁCIAS

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 3- Data de publicação original: 01/04/2004

O esporte inspira a música e a ciência. Chico Buarque de Holanda, compositor que sabe brincar com as palavras como poucos, escreveu uma de suas canções mais felizes usando como tema o seu esporte preferido. “O Futebol”, de 1989, traz belos versos como este: “Parábola do homem comum, roçando o céu, um Senhor chapéu...”

A inspiração é boa. O futebol é amado não só no Brasil, mas em todo o mundo.

E quando atletas de países diferentes se enfrentam em campo, muitas vezes são necessárias adaptações por parte dos jogadores para que não tenham suas performances comprometidas por particularidades geográficas. Aí entra a ciência.

Um exemplo clássico é o de times brasileiros que, quando vão jogar em La Paz, na Bolívia, precisam passar por um período de aclimatação. Isso é necessário porque a cidade está localizada a 3650m acima do nível do mar, altitude em que o ar é muito rarefeito. Com pouco oxigênio para respirar, os atletas têm menos energia durante o jogo.

Um modo de resolver esse problema é chegar à cidade aproximadamente um mês antes da partida. Com isso, seus organismos passam a produzir mais hemácias, que são as células do sangue responsáveis pelo transporte dos gases da respiração, O₂ e CO₂. Com o aumento do fluxo dessas substâncias no sistema circulatório, a atuação dos jogadores é normalizada.

E como isso acontece? Basicamente, o oxigênio inspirado pelos pulmões cai na corrente sanguínea e circula por todo o corpo, principalmente através de uma ligação química que faz com a hemoglobina, uma proteína encontrada nas hemácias.

Assim, o O₂ vai dos alvéolos nos pulmões para as hemoglobinas nas hemácias e das hemácias para todas as células do corpo, onde tem início a produção de energia. Como no futebol, em que a bola passa por vários jogadores até chegar no gol.

“Para Mané,

Para Didi para Mané,

Mané para Didi para Mané para Didi,

Para Pagão para Pelé e Canhoteiro.”

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - O encanto da Ciência

XXIV- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

O ENCANTO DA CIÊNCIA

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 4- Data de publicação original: 01/06/2004

Lembro-me de um professor de Filosofia que, ao falar sobre o desencantamento por que passa o mundo, sugeria que olhássemos para um cachorro durante alguns segundos e tentássemos enxergar o quão estranho é esse bicho.

Não que apenas o cão seja um animal excepcional. Mas, talvez por ser tão próximo, ele raramente desperta nossos pensamentos mais críticos.

E que coisa incrível é aquela criatura peluda e brincalhona!

O paraibano Augusto dos Anjos (1884-1914), escritor pré-modernista que gostava de passear pelo mundo científico, muito provavelmente experimentou um desses estranhamentos quando escreveu “Versos a um cão”:

“Que força pôde adstrita a embriões informes,

Tua garganta estúpida arrancar

Do segredo da célula ovular

Para latir nas solidões enormes?!”

Deixando de lado a riqueza artística dessas linhas, podemos dizer que o poeta se pergunta: – Como, a partir de um óvulo, desenvolve-se um ser vivo que fica latindo por aí? A resposta é bela como um poema bem escrito.

Quando o óvulo de uma cadela é fecundado, surge o zigoto, que traz o material genético proveniente do macho e da fêmea que se acasalaram. Essa célula começa a se dividir e, aproximadamente no 20º dia de gestação, têm início os processos que vão delinear os órgãos do futuro cãozinho. É o embrião que está se formando.

O que determina o papel de cada célula no organismo é justamente o material genético. Ou seja, as células que vão compor o tecido que reveste a garganta do cachorro obedecem à orientação presente na parte do seu DNA que está ativada: produzem as proteínas necessárias para que realizem suas funções, como a secreção de muco, fundamental na respiração e na produção de sons.

Mecanismos como esse ocorrem em todas as células de qualquer ser vivo. Permitem o latido dos cães e o espanto de biólogos, filósofos e poetas.

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - Mendel e a Biotecnologia

XXIII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

MENDEL E A BIOTECNOLOGIA

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 6- Data de publicação original: 01/04/2005

Quando o austríaco Gregor Mendel (1822-1884) chegou à cidade de Brunn, um centro intelectual na Moravia, para se tornar um monge, descobriu no seu monastério um jardim botânico recém criado. O gosto pelo cultivo das plantas, transmitido pelo pai horticultor, aliado a uma inclinação pela ciência, levou Mendel a realizar ali algumas experiências com ervilhas.

Em 1856, ele começou a cruzar plantas com características distintas: altas com baixas, amarelas com verdes, etc. Observou que tais qualidades não são “misturadas”, ou seja, ervilhas amarelas cruzadas com verdes não produziam ervilhas verde-amareladas.

Daí a famosa Lei da Segregação de Mendel: as características das plantas filhas são passadas a elas por cada um dos pais e, em vez de se misturarem, mantêm-se segregadas. Assim, o cruzamento entre ervilhas amarelas e verdes resulta em plantas que geram ervilhas amarelas ou aquelas que produzem ervilhas verdes!

A explicação é que os genes, localizados nos cromossomos, se encontram aos pares em cada célula somática, mas se separam durante a formação dos gametas. Quando há a fertilização, os cromossomos solitários dos gametas se combinam e ocorre a predominância de uma característica (genes dominantes sobre recessivos).

Hoje, sabemos que a hereditariedade é bem mais complicada do que as leis descobertas por Mendel, mas elas representam princípios fundamentais da genética.

“Se ao lado da biblioteca houver um jardim, nada faltará.” A frase, dita pelo orador e político romano Cícero (106-43 a.C.), parece ter inspirado Gregor Mendel, dois mil anos depois. Curiosamente, o nome Cícero, em latim, significa “plantador de ervilhas”!

Fato também curioso é que o Pai da genética tenha sido intimamente ligado à Igreja, a mesma instituição que vai contra muitos projetos de pesquisas biotecnológicas destinadas a melhorar a vida das pessoas.

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - Indivíduos

XXII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

INDIVÍDUOS

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 7- Data de publicação original: 01/07/2005

Ao falarmos de coisas da Biologia, é comum nos referirmos a representantes de determinada espécie como indivíduos. Mas afinal, o que caracteriza um indivíduo?

O dicionário Aurélio traz como um dos significados da palavra: “o exemplar de uma espécie qualquer, orgânica ou inorgânica, que constitui uma unidade distinta”. Obviamente, “unidade distinta”, aqui, não deve ser entendida como indivisível, como sugere a origem da palavra: do latim individuu.

Sabemos que toda matéria é composta por átomos. Esses por nêutrons, elétrons e prótons que, por sua vez, são constituídos de outras partículas subatômicas e assim ad infinitum... ou, melhor ainda, rumo ao desconhecido!

Mas nem é preciso ir tão fundo para descobrir que um indivíduo, em sentido biológico, também tem as suas subdivisões. Desde os unicelulares, como as amebas, constituídas por organelas, aos mais complexos, como os mamíferos, com sistemas, órgãos, tecidos, células, etc...

Então, para a Biologia, um indivíduo é algo como “o todo em um”, uma unidade composta por várias partes e que, extraordinariamente, apresenta características de um ser vivo. E isso ocorre desde o seu surgimento, como relata o poeta João Cabral de Melo Neto na primeira parte de “O ovo de galinha”:

“Ao olho mostra a integridade

de uma coisa num bloco, um ovo.

numa só matéria, unitária,

maciçamente ovo, num todo.

Sem possuir um dentro e um fora,

tal como as pedras, sem miolo:

e só miolo: o dentro e o fora

integralmente no contorno.

No entanto, se ao olho se mostra

unânime em si mesmo, um ovo,

a mão que o sopesa descobre

que nele há algo suspeitoso:

que seu peso não é o das pedras,

inanimado, frio, goro;

que o seu é um peso morno, túmido,

um peso que é vivo e não morto.”

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - O que veio primeiro?

XXI- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

O QUE VEIO PRIMEIRO?

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 8- Data de publicação original: 01/10/2005

“O corpo existe e pode ser pego.

É suficientemente opaco para que se possa vê-lo.

Se ficar olhando anos você pode ver crescer cabelo.

O corpo existe porque foi feito.

Por isso tem um buraco no meio.

O corpo existe, dado que exala cheiro.

E em cada extremidade existe um dedo.

O corpo se cortado espirra um líquido vermelho.

O corpo tem alguém como recheio.”

Cada verso da poesia de Arnaldo Antunes transcrita acima poderia servir de tema para boas discussões sobre fisiologia humana.

Vamos nos ater, porém, à quinta linha: “Por isso tem um buraco no meio”.

Podemos arriscar uma interpretação científica para esse “buraco” descrito pelo poeta? Penso que sim. Segundo o texto, o buraco existe por que o corpo foi feito. Como assim “foi feito”?

Já falamos um pouco nesta seção sobre o processo de formação do embrião de um mamífero (no caso, o embrião de um cão, no CBME InFormação 4). Uma das características comuns aos embriões de todos os mamíferos é a presença de celoma.

Ou seja, no início da vida de todos os animais da classe mamália, inclusive o Homem, há a formação de uma cavidade, delimitada pela mesoderme, chamada celoma (cele significa “cavidade”). No indivíduo adulto, o celoma dá lugar à cavidade geral do corpo, que aloja diversos orgãos do animal.

Se, por acaso, interpretarmos esse “buraco no meio” não como uma cavidade no interior do organismo mas como um outro tipo de buraco, a história é diferente. Por exemplo, o ânus, nos mamíferos origina-se do blastóporo, uma abertura surgida no início do desenvolvimento embrionário e que serve de canal de comunicação entre o feto e o meio externo.

Animais cujo blastóporo oririgina o ânus são chamados deuterostômios e incluem todos os cordados e equinodermas. A outra possibilidade é que essa abertura origine a boca. É o caso dos protostômios.

Mais polêmico e filosófico é o último verso: “O corpo tem alguém como recheio”. Pense nisso!

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - DNArte

XX- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

DNARTE

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 9- Data de publicação original: 01/01/2006

O artista plástico espanhol Salvador Dalí (1904–1989) criou várias obras inspirado nos avanços científicos do século XX. Leitor compulsivo de livros de ciência, também participava de discussões sobre temas ligados à Física ou à Biologia.

Contemporâneo de James Watson e Francis Crick, que publicaram, em 1953, o primeiro artigo descritivo da estrutura da molécula de DNA, Dali, inclusive, manteve freqüente contato com esses cientistas.

Entre as pinturas feitas por ele que fazem referência a essa molécula, podemos citar (respire fundo!) Galacidalacidesoxiribunucleicacid (1963) e Butterfly Landscape (The Great Masturbator in a Surrealist Landscape with D.N.A.) (1957), reproduzida ao lado.

A nítida associação do DNA com elementos que simbolizam a vida, como as borboletas de Butterfly..., não é mera extravagância do pintor surrealista. O DNA é realmente o protagonista dos processos bioquímicos que tornam a vida possível. É ele o responsável pela transmissão de informações de um ser vivo para outro, durante os processos de reprodução.

Porém, é preciso estar atento para não relacionar o DNA apenas a testes de paternidade, freqüentemente relatados na mídia. Ele é muito mais do que uma prova das aventuras sexuais de roqueiros e jogadores de futebol!

Presente em todas as células dos seres vivos, o DNA, basicamente, é formado por seqüências de nucleotídeos, cada um composto por uma açucar (pentose), um fosfato e um dos quatro tipos de base nitrogenada – Adenina, Timina, Citosina ou Guanina. A combinação desses nucleotídeos na molécula de DNA é o que compõe o código genético de um indivíduo, ou seja, cada conjunto de três bases determina um códon.

Vários códons formam um gene, segmento que vai servir de molde para a produção de uma proteína. Esta, finalmente, vai determinar uma característica do organismo – por exemplo, as cores nas asas da borboleta.

Não por outro motivo, Dali chegou a afirmar que o anúncio da descoberta da estrutura do DNA significou a “prova real da existência de Deus”!

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - A Ilha

XIX- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

A ILHA

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 10- Data de publicação original: 01/04/2006

“Pensávamos que tínhamos um grande filme de ficção científica nas mãos, mas, após as conquistas anunciadas na Coréia do Sul, agora podemos falar de um filme de suspense contemporâneo”. Essas palavras foram ditas por Walter Parkes, produtor de “A ilha”, ao apresentar o filme à imprensa, em maio do ano passado.

A história de “A ilha”, escrita por Caspian Tredwell-Owen, gira em torno de um hipotético comércio futurista: pessoas disponibilizam seu material genético e financiam a reprodução, em laboratório, de seus próprios clones. Com isso, esperam ter uma reserva de órgãos com garantia contra rejeições clínicas – essa trama não deve ser confundida com a do livro de mesmo nome, escrito por Aldous Huxley (o autor de “admirável mundo novo”, obra que, aliás, em 1932 já falava da clonagem de humanos).

Quanto às conquistas sul-coreanas citadas por Parkes, foram recentemente desmentidas. Em janeiro, Hwang Woo-Suk, o cientista que havia anunciado a clonagem de humanos para retirada de células-tronco, pediu perdão por ter falsificado seus estudos. A história de Tredwell-Owen voltou a ser pura ficção científica!

Na verdade, Parkes havia sido infeliz em sua comparação, mesmo antes do anúncio de fraude nas pesquisas de Woo-Suk. Afinal, “A ilha” trata de um tipo de clonagem reprodutiva. No filme, seres humanos são criados, alimentados e condicionados psicologicamente para serem doadores ideais.

O processo de clonagem anunciado pelo sul-coreano, por sua vez, é do tipo terapêutico: embriões humanos seriam produzidos in vitro e forneceriam, antes do seu desenvolvimento, as cobiçadas células-tronco.

Essa prática, ainda pesquisada por cientistas de todo o mundo, poderia abrir caminho para a cura de diversas doenças degenerativas, já que esse tipo de célula tem a capacidade de assumir a função de praticamente qualquer tecido do organismo.

Mas, por enquanto, nesse admirável mundo novo, parece que as únicas clonagens humanas possíveis são as cópias de temas e títulos de obras de autores consagrados.

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - As Proteínas

XVIII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

MOLÉCULAS TITÂNICAS

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 11- Data de publicação original: 01/07/2006

Durante uma aula introdutória sobre proteínas oferecida aos participantes da Escola Avançada de Biotecnologia 2006 – realizada no IFSC, no início do ano –, o professor Richard Garratt, coordenador de inovação do CBME, falou do grande número de possibilidades de arranjos para formar essas moléculas. Na ocasião, lembrou que a maior proteína conhecida, a titina, tem aproximadamente 27000 aminoácidos encadeados – o número impressiona e faz pensar na “beleza de ser um eterno aprendiz”.

Antes de entrar no raciocínio do professor, entretanto, vamos lembrar de alguns conceitos que você aprendeu na aula de matemática. Por exemplo, sabendo que uma senha de caixa eletrônico é formada por quatro letras que podem se repetir, quantas opções existem para essa senha?

Para a primeira letra existem 26 alternativas; para a segunda, também 26, e o mesmo para a terceira e a quarta letras. Assim, é possível criar 26 x 26 x 26 x 26 = 456976 senhas! Ou, de maneira mais elegante, 26⁴ .

Voltando à aula de biologia... como existem 20 aminoácidos na Natureza, é de se esperar que o número de combinações possíveis desses compostos em uma molécula do tamanho da titina (que tem exatamente 26926 aminoácidos) seja 20²⁶⁹²⁶ . Passando para a potência de 10 e arredondando para baixo, esse número é o mesmo que o algarismo 3 seguido de 35031 zeros. Ele é tão grande que, para escrevê-lo precisaríamos de duas edições inteiras do CBME INFORMAÇÃO – sem direito a imagens!

O PDB, Protein Data Bank, que é o principal banco de dados onde os cientistas armazenam as informações sobre as proteínas, tem atualmente cerca de 40 mil estruturas registradas. É muito em termos absolutos, mas ainda é praticamente zero se comparado com o número de moléculas possíveis.

Juntemos a isso o fato de as proteínas serem fundamentais em todos os processos biológicos e chegaremos à conclusão de que ainda há muito o que se descobrir a respeito dos seres vivos e de todas as suas possibilidades.

Ao desvendar, pouco a pouco, esse conhecimento, a ciência parece fazer coro com o samba e mantém o acesa a questão “E a vida? E a vida o que é diga lá, meu irmão...”

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - O DNA

XVII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

A PROPAGAÇÃO DO DNA

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 12- Data de publicação original: 01/10/2006

Quando uma grande distribuidora de combustíveis anuncia um programa de controle de qualidade, garantindo a pureza de sua gasolina com base em um selo que indica a presença de um certo “DNA” no produto, é preciso ficar atento. Afinal, a presença de moléculas de DNA em uma amostra desse combustível fóssil só poderia indicar uma coisa: sua impureza!

Obviamente, o “DNA” anunciado não é o mesmo que você conhece das aulas de biologia. Trata-se da apropriação de um termo que acabou ganhando um significado de “garantia”, “certeza” e “identidade” – talvez por causa dos alardes da mídia com relação a testes de paternidade – para fins publicitários.

O uso dessa palavra nos meios de comunicação é tão intenso que “DNA” acabou se tornando o nome de uma empresa de propaganda – famosa por seu envolvimento no escândalo do mensalão (injusto destino para uma sigla tão importante à Ciência!).

Pior do que o uso indiscriminado da palavra em anúncios que lhe dão novos significados é a sua utilização para descrever a própria molécula de ácido desoxirribonucléico como o agente de verdadeiras missões impossíveis.

Vamos imaginar uma cena, como aquelas protagonizadas pelo agente secreto interpretado por Tom Cruise (você se lembra da trilha sonora?): uma molécula de DNA vegetal encontra um fio de cabelo e, usando seu formato helicoidal, gira sobre o seu eixo e penetra pela cutícula, a parte mais externa do fio, para hidratar as proteínas capilares.

Isso parece mesmo impossível. Afinal, uma molécula de DNA, seja ela de origem animal ou vegetal, não apresenta nenhuma propriedade especial que contribua com a hidratação de proteínas do cabelo.

Em todo caso, é preciso manter um senso crítico com relação aos discursos publicitários. Em particular, àqueles que usam argumentos científicos para convencer os consumidores das supostas eficácia e segurança dos produtos que querem vender.

Felipe Moron é jornalista e licenciando em Ciências Exatas

Texto complementar - Os Transgênicos

XVI- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

PLANTAS TRANSGÊNICAS: BENEFÍCIOS E RISCOS

A melhoria das características das plantas cultiváveis vem sendo feita pelo homem desde os primórdios da civilização

Celso Eduardo Benedetti

celso@lnls.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 2- Data de publicação original: 01/02/2004

Plantas transgênicas têm sido o foco de grandes debates por parte da sociedade e de governos, que se mostram preocupados com os riscos desses alimentos e que, a princípio, são contra seu cultivo e comercialização. Parte dessa desconfiança sobre a segurança dos transgênicos é fruto do desconhecimento dessa nova tecnologia.

Este artigo procura, assim, esclarecer a questão, trazendo informações sobre como essas plantas são produzidas, de que forma podem ser utilizadas e quais os seus benefícios e possíveis riscos à saúde das pessoas e ao meio ambiente.

A melhoria das características nas plantas cultiváveis vem sendo feita pelo homem desde os primórdios das civilizações, através de cruzamentos entre variedades e seleção de descendentes. Porém, esses programas convencionais de melhoramento são, em geral, demorados e trabalhosos. Com o desenvolvimento da biologia molecular, nas décadas de 70 e 80, surgiu a biotecnologia, que permite a transferência de genes entre espécies e que, aliada às técnicas de regeneração de plantas, possibilita a produção de vegetais com qualidades agronômicas impossíveis de serem obtidas por meio de cruzamento e seleção convencionais.

Como todo organismo geneticamente modificado, OGM, as plantas transgênicas são produzidas em laboratório antes de serem testadas em campo. Nesse processo, um gene responsável por uma característica desejável, proveniente de outro organismo, é inserido no genoma do vegetal.

Essa inserção pode ser feita por dois métodos. Um deles utiliza o sistema natural de transferência feito por uma bactéria que, ao infectar a planta, insere alguns de seus genes no genoma da hospedeira. Com o advento da biologia molecular, os pesquisadores aprenderam a manipular o genoma da bactéria de maneira a fazer com que ela, agora também um OGM, transfira apenas genes de interesse aos vegetais.

Como nem todas as plantas podem ser infectadas pela bactéria em questão, um método alternativo de transferência de genes foi desenvolvido: uma pistola de ar comprimido dispara micro-partículas de ouro recobertas com DNA contendo o gene de interesse sobre uma camada de células vegetais. Ao atingir as células, as micro-partículas liberam o DNA, que é “absorvido” e integrado ao cromossomo das células.

Após a transferência do gene, seja via bactéria ou “bombardeamento”, é feita uma seleção a fim de permitir a regeneração e o crescimento apenas das plantas que contêm o gene transferido. Essas plantas são então levadas para casas de vegetação ou cultivadas em campo sob regime de contenção para verificar se o gene inserido permanece ativo ao longo das gerações e se não é tóxico para humanos, animais e meio ambiente.

Plantas cultiváveis geneticamente modificadas, como soja, milho e algodão, começaram a ser produzidas principalmente nos Estados Unidos, no início da década de 90. Atualmente, os maiores produtores de plantas transgênicas são Estados Unidos, Argentina, Canadá e China. Porém, outros países, como Austrá-lia, Índia e Espanha, já cultivam transgênicos. No Brasil, um Projeto de lei apresentado pelo Governo em outubro de 2003 prevê a proibição de qualquer atividade que envolva OGMs sem que seja comprovada sua segurança para o ambiente e saúde do consumidor.

Por que, afinal, os transgênicos causam tanta polêmica? Entre os OGMs mais cultivados no mundo destacam-se a soja, o milho, o algodão e a canola. As principais características introduzidas nessas plantas são a tolerância a herbicidas e a resistência a insetos, mas também é possível estimular resistência a vírus, bactérias, salinidade e estresse ambiental; aumento do valor nutricional e produção de substâncias para uso farmacológico.  O aumento do plantio de transgênicos em vários países e a grande aceitação dessa tecnologia por parte dos agricultores indica que os OGMs estão abaixando os custos de produção, pois diminuem o uso de pesticidas, defensivos agrícolas e irrigação, proporcionando menor dano ambiental e aumentando a produtividade e a qualidade dos alimentos. Alguns exemplos dos benefícios de plantas transgênicas são listados abaixo:

1. Plantas de arroz receberam genes que aumentam a síntese de vitamina A, cuja carência em algumas populações pode ser suprida por esses vegetais.

2. Genes de resistência a insetos foram introduzidos em culturas como as de milho e algodão. Conseqüentemente, as aplicações de pesticidas são reduzidas e há menos danos ambientais.

3. A resistência a herbicidas foi desenvolvida em várias culturas, em especial na de soja. A vantagem desses grãos em relação aos normais é que o seu plantio pode ser direto, eliminando assim os custos de preparo do solo para receber as sementes. Após o plantio, aplica-se o herbicida e apenas a soja resistente consegue crescer.

4. Plantas transgênicas estão sendo desenvolvidas para produção de vacinas, anticorpos e proteínas, como hormônios usados na medicina e na veterinária. Assim, grandes quantidades dessas substâncias podem ser produzidas por um custo muito menor do que o de qualquer outro sistema já desenvolvido.

Outros exemplos poderiam ser citados. Porém, há controvérsias sobre os benefícios dos transgênicos e a respeito dos possíveis riscos que eles podem trazer. A seguir, algumas das questões mais polêmicas sobre o assunto:

1. Alguns pesquisadores alertam para o fato de que os genes de resistência a herbicidas dos transgênicos podem ser transferidos para plantas daninhas, dificultando o seu controle.

2. Insetos nocivos poderão desenvolver resistência a uma toxina chamada Bt, produzida por algumas plantas transgênicas. Além disso, a presença dessa substância no pólen das plantas pode ser prejudicial a insetos polinizadores que dele se alimentam.

3. Certas substâncias produzidas nos transgênicos podem ser alérgicas ou tóxicas às pessoas. Além disso, há possibilidade de genes que conferem resistência a antibióticos serem transferidos para as bactérias da flora intestinal humana.

A biotecnologia, como qualquer outra tecnologia, é uma ferramenta que deve ser usada com responsabilidade na solução de problemas. É bastante difícil prever qual será a eficácia de todas as iniciativas de desenvolvimento dos transgênicos. Certamente, serão necessários ainda vários anos para que os pesquisadores e a sociedade compreendam melhor seus benefícios e riscos. Portanto, cabe à comunidade científica, aos governos e às empresas que comercializam essas plantas, utilizarem essa tecnologia de maneira a garantir o aumento da produtividade, a melhora na qualidade dos alimentos e a conservação do meio ambiente.

Celso Eduardo Benedetti é pesquisador no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron e integrante do CBME

Texto complementar - Plantas medicinais

XV- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

PLANTAS MEDICINAIS: UMA BREVE REFLEXÃO

É o momento do País voltar seus esforços para construir um conhecimento científico baseado em seus valores naturais

André Luis Coelho da Silva

alcoelho@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 5- Data de publicação original: 01/11/2004

Plantas medicinais são aquelas que possuem em sua composição substâncias químicas – biologicamente sintetizadas a partir de nutrientes, água e luz – que provocam nos organismos de homens e animais reações como a cura ou o abrandamento de doenças.

Isso ocorre pela ação de princípios ativos como alcalóides, glicosídeos, saponinas, etc. A utilização de plantas medicinais para tratamento de doenças é denominada fitoterapia e atualmente há mais de 200 delas reconhecidas pela Organização Mundial de Saúde, OMS, como de real valor terapêutico.

A história da medicina encontra-se intimamente relacionada com o uso de plantas medicinais. Numerosas etapas marcaram a evolução da arte de curar por meio de vegetais, mas é difícil delimitá-las com exatidão. Já no ano 3000 a.C., a China se dedicava ao cultivo de plantas medicinais. A obra do imperador Cho-Chin-Kei, o “Hipócrates chinês”, é o que existe de mais destacado na farmacognosia – parte da farmacologia que trata de substâncias medicinais que não são manipuladas. Nela, por exemplo, a raiz de Ginseng é consagrada como a cura para diversas doenças; são mencionadas ainda as propriedades curativas do ruibarbo, do acônito e da cânfora.

Em épocas posteriores, surgiram vários tratados chineses sobre ervas e plantas medicinais, os chamados Pen-Tsao. Atualmente, a China mantém diversos laboratórios de pesquisa e grupos de cientistas trabalhando exclusivamente para o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos a partir de ervas medicinais da tradição popular.

Está comprovado também que, por volta de 2300 a.C., os egípcios já cultivavam diversas ervas e coletavam em suas expedições tantas outras. Com essas plantas, chegaram a desenvolver purgantes, vermífugos, diuréticos, cosméticos e ervas aromáticas usadas na alimentação. Além disso, grande quantidade de extratos perfumados, anti-sépticos, gomas e diversas matérias de origem vegetal eram utilizadas no embalsamento de múmias.

Atualmente, a utilização de plantas na prevenção e cura de moléstias, condicionada a um processo de experimentação que vem se desenvolvendo desde os tempos mais remotos, ainda continua sendo a base da medicina popular. Em maio de 1978, através de uma resolução da sua XXXI Assembléia Geral, a OMS lançou um programa mundial com a finalidade de avaliar os métodos da medicina popular e utilizar plantas medicinais no tratamento de doenças.

Na verdade, enquanto as ervas se encontram ao alcance de todos, o emprego de medicamentos industrializados apresenta como principal obstáculo o seu alto custo, tanto para o consumidor individual quanto para as entidades previdenciárias. Devido a esse fato, a população de menor poder aquisitivo vem se mostrando cada vez mais interessada em usar plantas medicinais para fins preventivos ou terapêuticos. Dados mais recentes da OMS mostram que cerca de 80% da população mundial faz uso de algum tipo de erva para alívio de sintomas dolorosos ou desagradáveis.

O Brasil tem um enorme potencial no campo da fitoterapia. Sendo assim, é fundamental que a comunidade científica brasileira, assim como profissionais da área da saúde ligados às universidades, atentem para esse potencial, para que se possa lançar mão dele. É o momento do País voltar seus esforços para construir um conhecimento científico baseado em seus valores naturais e adequado às suas necessidades, em vez de ficar atrelado a um modelo exclusivamente internacional. Para tanto, é preciso valorizar, estudar, validar e utilizar terapeuticamente suas espécies vegetais, antes que a comunidade internacional o faça.

André Luis Coelho da Silva é doutorando no Grupo de Biofísica Molecular e Espectroscopia do IFSC

Texto complementar - Pesquisas genéticas

XIV- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

MÚMIAS, FÓSSEIS E POPULAÇÕES NA MIRA DAS PESQUISAS GENÉTICAS

Arqueologia, evolução e sociologia se beneficiam da genômica

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 9, de 01/01/2006

A decifração dos genomas de várias espécies de seres vivos contribui com o avanço da medicina, na medida em que ajuda a entender as doenças e leva ao desenvolvimento de novos fármacos. Também tem um papel importante em pesquisas agronômicas – basta lembrar dos polêmicos transgênicos. Porém, a aplicação desses estudos não se restringe às áreas medicinal e agrícola. A genômica também é útil para a arqueologia, a antropologia e os estudos sobre a evolução dos seres vivos.

A genômica é a ciência que estuda a composição dos genes dos organismos, a partir do sequenciamento dos nucleotídeos que compõem suas moléculas de DNA (cada gene corresponde a um trecho dessa seqüência).

Susana Sculaccio, aluna de doutorado e funcionária do IFSC, explica que “os cientistas, após extraírem do organismo o gene de interesse, o colocam em uma máquina que decifra a seqüência de seus nucleotídeos. Ela é então comparada com seqüências arquivadas em um banco de dados.”

Como a função dos genes nos seres vivos é dar informações para a produção de proteínas, a partir do momento em que os pesquisadores têm todas as informações a respeito do gene, podem prever qual proteína será expressa por ele e, consequentemente, a que característica do organismo aquele gene está associado, já que as vias metabólicas são reguladas por proteínas.

E como isso ajuda no entendimento de fatos históricos? No caso da arqueologia, as células da base do fio de cabelo de uma múmia, por exemplo, podem conter informações sobre aquele indivíduo em particular ou referentes a questões étnicas, de migração de povos antigos e mesmo sociais.

A análise de ossadas encontradas por cientistas também constitui um ótimo exemplo da aplicação da genômica na arqueologia. No caso de ossos de Homo sapiens ou de outros hominídeos, a antropologia, mais especificamente, pode ser beneficiada. Por exemplo, em 2005, um grupo de cientistas da Universidade de Leipzig, na Alemanha, decifrou uma proteína óssea de um homem de Neandertal, que habitou a Terra há cerca de 75 mil anos. Com a descoberta, os cientistas pretendem determinar a possível relação genética entre o homem de Neandertal e o Homo sapiens.

A genômica, aliás, ajuda a elucidar toda a árvore evolutiva da biologia. Segundo o professor Otávio Thiemann, do CBME, “antigamente usava-se o processo conhecido como filogenia molecular, em que genes homólogos de vários organismos eram comparados e sua evolução servia de base para a construção de uma árvore filogenética. O problema é que um gene faz parte de um sistema complexo e toda essa complexidade está sujeita a variações – como a deriva genética e outras pressões evolutivas. Assim, nem sempre o organismo que carrega o gene analisado evolui da mesma forma que ele.”

Agora, a genômica permite a analise de genomas inteiros e proporciona um repertório grande de genes, de muitas espécies. Com isso, é mais fácil comparar vários organismos e construir uma árvore filogenética. Além disso, vias metabólicas que existiam em organismos ancestrais podem ser comparadas com aquelas de espécies mais recentes, o que permite inferir conexões evolutivas e informações a respeito da fisiologia dos organismos e sua evolução.

Susana Sculaccio e seu orientador, o pesquisador Otávio Thiemann. O CBME não mantém nenhuma pesquisa em áreas como a arqueologia. Porém, contribui indiretamente com esses estudos, na medida em que analisa proteínas e descobre novas funções gênicas.

Outro exemplo de aplicação dessas pesquisas é o estudo sobre genética populacional coordenado pelo professor Marco Antonio Zago, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Com base no gene da anemia falciforme, o trabalho demonstrou que a população negra brasileira é de origem predominantemente banto, diferente de outras regiões da América. Além de contribuir com a antropologia, essa informação tem implicações na medicina e ajuda na compreensão de doenças hereditárias.

Nessa mesma linha, o estudo “Retrato molecular do Brasil”, liderado por Sérgio Pena, pesquisador da Universidade Federal de Minas Gerais, analisou o processo de mistura gênica que levou à população brasileira atual. Os pesquisadores mapearam na população branca do Brasil atual as distribuições das linhagens genealógicas de ameríndios, europeus e africanos. Entre outras conclusões, o estudo revelou que a contribuição européia se fez basicamente por meio de homens, e a ameríndia e a africana, sobretudo por meio de mulheres. Essas informações, transportadas para a área das ciências humanas, ajudam a entender as relações sociais que permearam a colonização brasileira.

Texto complementar - Biotecnologia

XIII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

CERVEJA, VINHO, PÃES, QUEIJOS... O QUE TUDO ISSO TEM A VER COM BIOTECNOLOGIA?

CBME inaugura Espaço Interativo de Microbiologia e Biotecnologia

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 12, de 01/10/2006

Ao contrário do que muita gente pensa, os micróbios não estão relacionados apenas com infecções e doenças. A Microbiologia é uma área da ciência que estuda os microrganismos – incluindo aqueles que prejudicam a saúde – e busca novos tratamentos médicos. Entretanto, a importância desse campo de pesquisas não pára por aí; ela passa pela produção de alimentos e chega até os últimos avanços da biotecnologia.

Foi para divulgar esse amplo conjunto de aplicações e o conhecimento por trás delas que o CBME criou um Espaço Interativo de Microbiologia e Biotecnologia em sua sede, no casarão da rua Nove de Julho, 1205, ao lado do Centro de Divulgação Científica e Cultural, CDCC, no centro de São Carlos, SP.

Logo na entrada, o visitante encontra painéis sobre a produção de soros e vacinas; exemplos de microrganismos utilizados na indústria de fermentos, queijos, cerveja e outros produtos e um mural do CBME InFormação, onde pode ler as últimas notícias da área e até montar sua própria página de jornal!

Seguindo o passeio, vai conhecer detalhes sobre a estrutura da célula animal, por meio de painéis, modelos e um software interativo. Também encontra em exposição, no centro da sala, modelos de vírus e exemplares de insetos transmissores de algumas doenças.

O visitante ainda pode usar microscópios e monitores de TV para visualizar protozoários, algas e microcrustáceos. E, se quiser informações mais detalhadas, tem a disposição alguns folhetins impressos e um grande painel em forma de mosaico que explica características como a distribuição geográfica, os sintomas, o diagnóstico e a prevenção de cinco enfermidades pesquisadas pelo CBME: doença de Chagas, leishmaniose, esquistossomose, AIDS e amarelinho da laranja.

Finalmente, por meio de ilustrações e modelos tridimensionais de moléculas de DNA, o visitante fica sabendo como é possível utilizar a Escherichia coli na produção de insulina e de hormônios de crescimento – uma pequena amostra das possibilidades de uso dessa bactéria como fonte de proteínas recombinantes em procedimentos biotecnológicos.

A idéia é que os materiais e as experiências do espaço estejam sempre se renovando. Com base nas respostas dos visitantes a avaliações formais e informais, o CBME pretende acrescentar, retirar ou modificar os objetos expostos. “A função do Espaço Interativo, assim como a de outros museus e espaços desse tipo, é servir como um ambiente de vivência lúdica e aprendizagem não formal. No que se refere à aprendizagem, ele deve, sobretudo, despertar o interesse e a curiosidade, bem como difundir informações e conhecimentos relacionados ao tema proposto”, explica Marcia Rozenfeld, educadora do CBME e uma das organizadoras do espaço.

Texto complementar - Biotecnologia em foco

XII- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

BIOTECNOLOGIA EM FOCO: OS AVANÇOS DA CIÊNCIA EM BENEFÍCIO DA VIDA

O crescente desenvolvimento da biotecnologia tem possibilitado a criação de novos produtos com aplicações nas mais diversas áreas

Kátia Sousa

katiansousa@yahoo.com.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 16, de 02/10/2008

Há muito tempo a biotecnologia se faz presente no cotidiano da humanidade. Porém, sua evolução no decorrer dos séculos gerou novas formas de utilizar seus recursos, bem diferentes dos processos biotecnológicos iniciais, como o simples uso da fermentação na produção de alimentos. Hoje, novas técnicas e procedimentos, além de uma ampla divulgação na mídia, levam as pessoas a pensar nessa tecnologia como uma recente revolução científica.

O termo biotecnologia é de origem grega – bio significa vida; tecnos faz referência ao uso da ciência e logos denota o conhecimento. Assim, ela pode ser definida como um conjunto de técnicas que permite a utilização de agentes biológicos, como os microrganismos, na criação, aperfeiçoamento ou modificação de processos e produtos que contribuem das mais variadas formas para a sociedade.

Os avanços biotecnológicos têm atingido diversas áreas fundamentais para a melhoria da qualidade de vida dos seres humanos. Na área da saúde, a biotecnologia tem possibilitado o desenvolvimento de novos hormônios, medicamentos e vacinas para o combate a enfermidades. Uma das produções nesse campo é a vacina contra a hepatite B, uma doença viral infecciosa e sexualmente transmissível que provoca a inflamação do fígado. Na agricultura, destaca-se o melhoramento na produção de grãos como a soja, que se tornaram mais resistentes a herbicidas.

A biotecnologia também é uma grande aliada na luta pela preservação do meio ambiente. Sabe-se que a poluição e a contaminação de rios, lagos e mananciais por produtos químicos, lixo e esgoto, fazem com que grande parte dessas águas se tornem inutilizáveis. A preocupação com essa substância essencial à vida tem gerado inúmeras pesquisas que visam a criação de métodos para sua preservação e recuperação. A biorremediação, por exemplo, é um processo que utiliza microrganismos que podem degradar alguns poluentes e amenizar seus efeitos na água. Nesse caso, a biotecnologia ajuda os pesquisadores no melhoramento genético dos microrganismos utilizados na despoluição, o que torna o processo mais eficiente.  Benefícios mais próximos do cotidiano das pessoas são os implementados na indústria alimentícia. Os agentes biológicos, como alguns tipos de bactérias e fungos, estão presentes em vários alimentos e bebidas fermentadas e dão origem a produtos como o queijo e o vinho. Utilizando técnicas biotecnológicas, como a manipulação dos genes destes microrganismos, é possível melhorá-los e obter maior variedade de aromas e sabores. No caso da produção de queijos, a diferenciação das características cria novas texturas e impressões que aguçam o paladar e estimulam assim um maior consumo desse alimento. A indústria de vinhos também é beneficiada com essas tecnologias. No Brasil, elas contribuem para a competitividade desses produtos no mercado. Hoje, muitos queijos e vinhos brasileiros são tão bons quanto os importados.

Estudos que utilizam a manipulação genética também vêm sendo realizados com o objetivo de avaliar a capacidade do bicho-da-seda em criar novos fios, de diferentes resistências e cores. E a pecuária se beneficia com pesquisas que procuram aumentar o valor proteico da carne e desenvolver animais que possam produzir outros tipos de proteínas, que sejam de interesse para outros setores, como o farmacêutico.

Esses exemplos dão uma idéia da grande quantidade de aplicações da biotecnologia e mostram que a área não passa por uma revolução mas certamente está em constante evolução.

Texto complementar - O valor da Ciência

XI- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

O VALOR DA CIÊNCIA E A VOCAÇÃO PARA SER CIENTISTA

Quando trabalho e amor se encontram, a inspiração se manifesta na forma de hipóteses e inovações. Isso é fazer ciência

Melissa Barbano Trindade

melissa@if.sc.usp.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 4- Data de publicação original: 01/06/2004

Quando alcança a adolescência, o jovem se depara com um dos maiores dilemas da sua vida: quais são suas vocações e a qual profissão vai se dedicar. Se resolve ser cientista, independentemente da área a ser escolhida (Biologia, Física, Ciências Sociais...), a questão maior a que se deve ater é: por que fazer Ciência? Qual o seu valor e qual é o papel que o cientista deve desempenhar?

Nesse contexto, o sociólogo alemão Max Weber escreveu sobre as perspectivas de um jovem que decide se dedicar profissionalmente à Ciência. Para Weber, o cientista tem que trabalhar muito, em busca de especialização, porque “apenas a mais rigorosa especialização trará resultados que permanecem”. No entanto, quando se gosta do que se faz, as horas de trabalho são prazerosas e movidas pela curiosidade, só compreendida por quem a experimenta.

Quando trabalho e amor se encontram, criam-se condições para a inspiração se manifestar, porque surgem hipóteses e inovações. Isso é fazer Ciência. “O cientista que formula conjecturas sente a experiência viva da Ciência; sem embriaguez, sem paixão, não tem valor; melhor fazer outra atividade”.

Apesar do glamour que a vida de cientista pode projetar na cabeça de um aspirante, essa carreira demanda décadas de trabalho, e frutos como reconhecimento e desenvolvimento são tardios ou nem chegam a ser colhidos. Antes de ser um ícone, o físico alemão Albert Einstein sentiu o amargor da exclusão científica. Seu pai chegou a escrever em segredo ao Prof. Ostwald, renomado cientista da época, implorando para que lesse um artigo do filho e lhe dirigisse palavras de encorajamento, já que Einstein não conseguia estágio dentre os físicos da época e andava deprimido. Ora, se esse negócio não compensa, por que se faz Ciência?

Segundo Weber, a maior contribuição da Ciência para o homem é a racionalização do mundo, que torna possível prever e explicar, por meio de metodologias e conceitos, desde eventos naturais até atividades humanas. Além disso, ela ensina a pensar, porque ajuda a formular teorias e técnicas utilizadas para se atingir um objetivo. Por fim, elucida os meios para se alcançar esse objetivo. Simplificando, a Ciência permite que se racionalize sobre todas as exigências da vida, porque dá condições de se ter opinião, escolher os meios de resolver um problema e expor com clareza os conceitos em que a opinião está embasada. Conclusão: tudo é preenchido de sentido e explicação, desde o ato de lavar as mãos antes das refeições até o porquê de sermos parecidos com nossos pais.

Com esse alto nível de compreensão da vida, ensinar se torna uma obrigação moral do cientista – e o papel mais importante que ele deve desempenhar. Mas deter o conhecimento não significa ter o dom de ensinar. Assim, o professor deve se esforçar para “expor problemas científicos de maneira tal que um espírito não preparado possa compreendê-lo e formar uma opinião própria”. Não é fácil, mas ele não pode fugir desse dever, chamado Ética da Condição.

Portanto, o cientista-professor tem a responsabilidade de difundir o conhecimento para também dar significado à vida de outras pessoas, e de maneira imparcial, expondo vários pontos de vista (alguns desagradáveis aos seus). Tem que ser o mais claro possível, fugindo da linguagem restrita, para não se tornar um demagogo que usa a Ciência a fim de perpetuar o domínio das elites. Por fim, precisa pensar diferente e ir contra as velhas táticas de fazer Ciência. É isso o que a sociedade espera de quem trabalha com pesquisa e ensino, e é isso o que decisivamente faz um cientista ser bem sucedido e satisfeito com o que sua profissão pode lhe proporcionar.

Este texto foi baseado no livro Ciência e Política: duas Vocações, de Max Weber, e escrito por Melissa Barbano Trindade, doutoranda no Grupo de Biofísica Molecular e Espectroscopia do IFSC e integrante do CBME

Texto complementar - A Doença de Chagas

X- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

PESQUISADORES DO CBME BUSCAM TRATAMENTO PARA DOENÇA DE CHAGAS

Moléculas podem bloquear ação de enzima vital para o T. Cruzi

Felipe Moron

felipemoron@if.sc.usp.b

Publicação Original: CBME InFrmação Nº 8, de 01/10/2005

Pesquisadores do CBME descobriram moléculas que podem bloquear a ação de uma enzima do Trypanosoma cruzi, o protozoário causador da doença de Chagas. A enzima em questão, a gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase, GAPDH, está ligada ao processo de obtenção de energia pelo parasita. O desafio, agora, é estudar uma molécula capaz de modular a atividade desse alvo e que possa se transformar em um novo fármaco.

O T. cruzi é um parasita digenético, ou seja, passa por dois hospedeiros. Após ser engolido pelo Barbeiro, um tipo de percevejo, vai para os intestinos do inseto e, sem ser digerido, sai com suas fezes.

Enquanto se alimenta, o Barbeiro deposita esse material ao lado da picada, que provoca coceira. Ao se coçar, como a pele está ferida, a vítima acaba se inoculando com o T. cruzi presente nas fezes e passa a ser o seu novo hospedeiro. No homem, o protozoário se aloja em células musculares do corpo e sofre transformações morfológicas para se adaptar a esse ambiente.

Essas transformações interferem na fisiologia do T. cruzi. Uma delas é a passagem para a fase amastigota, que se caracteriza pela perda da função de respiração de suas mitocôndrias, as fábricas de energia da célula. Para sobreviver, o parasita passa, então, a depender totalmente de um processo bioquímico conhecido como via glicolítica.

Na via glicolítica, a glicose se rompe e é transformada em piruvato. Nessa quebra, há o consumo de dois ATPs e a produção de quatro dessas moléculas, que são as fontes de energia. Portanto, a via apresenta um balanço positivo de apenas dois ATPs e é pouco eficiente. Na respiração completa, o saldo é de 38 ATPs!

Na primeira fase da pesquisa do CBME, foi identificado o gene do T. cruzi que atua nesse processo de obtenção de energia. “O trabalho começou quando os professores Glaucius Oliva e Richard Garratt receberam, por colaboração com o professor Fred Opperdoes, da Bélgica, uma cópia desse gene e a autorização para trabalhar com ele no então Instituto de Física e Química da USP de São Carlos”, conta Otávio Thiemann, pesquisador do centro. “Agora, estamos procurando bloquear a ação, na via glicolítica, da enzima produzida por ele, a GAPDH.”

Algumas moléculas, como a chalepina, extraída do jaborandi, podem se ligar à GAPDH e bloquear o processo da via glicolítica. A inibição de um processo para obtenção de energia que já é ineficiente, poderia levar o parasita à morte.

A doença de Chagas, embora descoberta pelo cientista brasileiro Carlos Chagas há quase um século, ainda não tem qualquer tratamento eficaz. Daí a importância da pesquisa básica desenvolvida pelos cientistas do CBME, considerada a primeira etapa do desenvolvimento de um novo fármaco, processo geralmente longo e complexo: uma vez conseguida a molécula com potencial uso em novo tratamento, ela passa então por algumas triagens quanto à sua toxidez, segurança e eficácia. Depois disso, é patenteada e começa então a fase de ensaios clínicos, implementada pela indústria farmacêutica.

O problema é que as empresas farmacêuticas multinacionais, que têm capital pra investimento em pesquisa e desenvolvimento, não têm programas bem estabelecidos na área de doenças endêmicas tropicais, como a doença de Chagas, ou mesmo leishmaniose, esquistossomose e malária, também estudadas no CBME.

O investimento para a introdução de um novo fármaco no mercado é estimado em US$800 milhões e o processo pode levar até 15 anos. E quando se trata de doenças tipicamente tropicais, o retorno é muito pequeno, porque a população que vai se beneficiar com o novo produto geralmente é pobre.

Uma estratégia para que possam ser desenvolvidos fármacos que atendam à demanda da população que sofre com doenças tropicais é a ampliação de programas incentivados pelo governo, por agências de fomento e em colaboração com universidades.

“No Brasil, temos diversas competências capazes de atacar esse problema, explorar alvos moleculares e descobrir moléculas capazes de interagir com eles”, afirma Adriano Andricopulo, pesquisador do CBME. “Uma molécula com alto potencial de uso terapêutico, que já tivesse passado por testes de toxicologia em modelos animais e algumas avaliações clínicas, seria um produto com maior valor agregado. Acho que assim conseguiríamos convencer as indústrias a investir na fase de desenvolvimento clínico”, completa.

Texto complementar - Metabolismo alimentar

IX- TEXTO COMPLEMENTAR/INTERATIVO

OBESIDADE, DIETA, EXERCÍCIOS E METABOLISMO

A obesidade tem íntima relação com os hábitos alimentares e a prática de exercícios físicos. No fundo, tudo isso está ligado ao metabolismo

Ana Cláudia Garcia de Oliveira Duarte

anaclau@power.ufscar.br

Publicação Original: CBME InFormação Nº 10- Data de publicação original: 01/04/2006

O Metabolismo, cujo principal objetivo é a produção de energia, é um conjunto de transformações químicas que ocorrem com os alimentos em nosso organismo. A energia produzida pelo metabolismo é chamada de taxa metabólica basal.

As atividades físicas realizadas no trabalho, lazer ou esporte, representam fenômenos da vida cotidiana que complementam essa taxa metabólica diária. Se a energia fornecida pelos alimentos que comemos diariamente for equivalente em conteúdo calórico, mantemos nossa composição corporal equilibrada. Mas se nos excedemos na ingestão calórica, a energia que sobra é armazenada no tecido adiposo, na forma de gordura.

A obesidade é caracterizada, então, pelo aumento do tecido adiposo. E o desequilíbrio no metabolismo energético, em que a quantidade de energia aumenta com a dieta, representa um dos fatores predominantes no ganho de peso. Faz-se aqui a primeira relação.

Embora essa relação pareça simples, é apenas parte do que ocorre. A dieta deve ser equilibrada não somente em relação ao conteúdo calórico, mas também em relação ao conteúdo nutricional. Os nutrientes possuem funções diferentes: carboidratos são metabolizados preferencialmente para o fornecimento de energia; as proteínas, para serem componentes de todos os tecidos e as gorduras para o armazenamento de energia – o que determina um maior potencial energético da gordura com relação aos outros nutrientes. Entretanto, o excesso de carboidratos – representados pelos doces e massas – no organismo dos animais é também transformado em gordura. Tais nutrientes precisam, portanto, ser ingeridos em proporções adequadas, a fim de manter um equilíbrio metabólico e saudável, conforme a tabela abaixo: Refeições em quantidades exageradas e consumo de alimentos hipercalóricos (com muito carboidrato) ou gordurosos levam ao excesso de gordura que é estocada no tecido adiposo. Além disso, a maior ingestão de gorduras também interfere diretamente no metabolismo.

O entendimento científico atual do papel do tecido adiposo não só como depósito de gordura, mas também como tecido neuroendócrino (produtor do hormônio leptina) e regulador do metabolismo energético, tem orientado as pesquisas sobre tratamento da obesidade para novas dietas. Elas podem ser hipocalóricas ou baseadas na utilização de diferentes tipos de gordura, como a ômega 3. Aqui está a segunda relação.

Para ilustrar a terceira relação, há o caso da American Heart Association (AHA), que em 1992, baseada em evidências científicas acumuladas nas últimas décadas, anunciou oficialmente que a vida sedentária, conseqüência de alguns hábitos da vida moderna e de todo o conforto proporcionado pela tecnologia, “foi ascendida a fator de risco maior e independente de doença coronariana”.

Ou seja, embora o gasto energético proporcionado pelo exercício regular sem a associação com uma dieta hipocalórica não seja tão significativo na redução do peso corporal em obesos, estudos indicam que ele provoca alterações de regulação saudável no sistema metabólico.

Assim, os exercícios físicos aumentam ou preservam a massa magra, atenuam os fatores fisiopatológicos associados à obesidade, aumentam a capacidade física e reduzem os fatores de risco para outras doenças como as cardíacas, diabetes e hipertensão. Está fechada a terceira relação!

BALANÇO ENERGÉTICO DAS CALORIAS Ingestão = gasto Equilíbrio Ingestão > gasto Ganho de peso Ingestão < gasto Perda de peso Obs: 7000 cal ≡ ↑ 1 Kg de peso

DISTRIBUIÇÃO CALÓRICA DIÁRIA Carboidratos 50 a 70% Proteínas 12 a 15% Gorduras 20 a 3%

EXEMPLO: DIETA DE 2000 KCAL Carboidratos 60% ≡ 1200 Kcal (300g) Proteínas 15% ≡ 300 Kcal (75g) Gorduras 25% ≡ 500 Kcal (55,5g)

Ana Cláudia Garcia de Oliveira Duarte é professora no Departamento de Educação Física e Motricidade Humana da UFSCar