terça-feira, 22 de junho de 2010

O cérebro: os botões que podem ligar e desligar doenças mentais (parte 2)

Texto de Carl Zimmer para a revista Discover
Tradução (com autorização do autor) de João Zaneta Neto

Estes estudos dão uma dica de como as experiências juvenis conseguem reescrever os marcadores epigenéticos em nossos cérebros, alterando nossos comportamentos quando adultos. Meaney e seus colegas não podem testar esta hipótese por meio de testes similares em humanos, é claro. Mas, no ano passado, eles publicaram um estudo que chegou bem perto disso.

O time de Meaney examinou os cérebros tirados de cadáveres de 36 pessoas.  12 deles vieram de pessoas que tinham cometido suicídio e tinham uma história de abuso quando crianças. Outros 12 tinham cometido suicídio sem tal história de abuso, e os 12 finais tinham morrido de causas naturais. Os cientistas focalizaram as células do hipocampo dos cadáveres, examinando o interruptor do gene do hormônio de stress  que eles estudaram nos ratos. Meaney e seus colegas descobriram que os cérebros de pessoas que sofreram abuso na infância tinham relativamente menos grupos metil encapsulando o interruptor, tal como os pesquisadores haviam visto nos ratos que não tinham recebido muitas lambidas quando filhotes.  E assim como estes ratos produziram menos receptores de hormônios de stress, os neurônios de pessoas que sofreram abuso infantil também tinham menos receptores.

O abuso infantil pode deixar marcas em suas vítimas de forma parecida com que a falta de cuidados dos pais afeta os filhotes de rato. O abuso parece ter alterado os marcadores epigenéticos no hipocampo. Assim, eles fizeram menos receptores de stress em seus neurônios, o que os deixou incapazes de regular seus hormônios de stress, causando uma vida de ansiedades.  O stress excessivo pode ter tido parte nos suicídios.

O hipocampo provavelmente não será o único lugar do cérebro onde as experiências reescrevem marcadores epigenéticos no cérebro. Um grupo internacional de pesquisadores comparou recentemente os cérebros de 44 pessoas que cometeram suicídio com os de 33 pessoas que morreram de causas naturais. Eles acompanharam o gene que poduz a proteína BDNF, a qual promove receptores de hormônios, em uma parte do cérebro chamada de área de Wernicke. Esta área, localizada atrás da orelha esquerda na maioria das pessoas, nos ajuda a interpretar o significado das palavras. Em março esses pesquisadores relataram que o interruptor BDNF tinha mais grupos metil ligados a ele na área de Wernicke de vítimas de suicídio que em outras pessoas.

E a influência do meio não acaba na infância. Um trabalho recente indica que experiências de adultos também podem modificar marcadores epigenéticos  no cérebro e, assim, mudam nosso comportamento. A depressão, por exemplo, pode ser uma doença epigenética em vários sentidos. Muitos grupos de cientistas têm mimetizado a depressão humana em ratos colocando-os uns contra os outros. Se um rato perde uma série de lutas contra rivais dominantes, sua personalidade muda. Ele evita ter contato com outros ratos e se movimenta menos. Quando são capazes de controlar uma máquina que aplica cocaína neles mesmos,  os ratos derrotados acabam tomando mais da droga.

Eric Nestles, um neurocientista da Escola de Medicina do Monte Sinai, em Nova Iorque, imaginava qual seria a aparência do cérebro desses ratos deprimidos. No último outono (primavera do hemisfério sul) ele reportou a descoberta de uma importante diferença na região do cérebro chamada de nucleus accumbens. Provavelmente não foi coincidência nenhuma que a depressão alterou essa região, já que o nucleus accumbens tem um importante papel no mecanismo de recompensa do cérebro, ajudando a estabelecer o valor que damos às coisas e o prazer que delas derivamos.

A mudança que Nester e seus colegas descobriram no nucleus accumbens era epigenética. Uma parte do DNA nos neurônios daquela região tornou-se mais ou menos enrolada em ratos deprimidos. Tal mudança epigenética poderia alterar de modo permanente quais genes estariam ativos nos cérebros daqueles ratos. O mesmo pode ser também verdadeiro para humanos. O time de Nestler estudou cérebros de cadáveres de pessoas que foram diagnosticadas com depressão durante a vida. Eles descobriram as mesmas mudanças epigenéticas no nucleus accumbens dos seres humanos.

Se os cientistas puderem apontar acuradamente as mudanças provocadas por nossas experiências, seria possível reverter essas mudanças. Nestler e seus colegas injetaram drogas conhecidas como inibidores HDAC no nucleus accumbens de seus ratos deprimidos. Essas drogas conseguem afrouxar os novelos apertados de DNA, tornando possível que as células ganhem acesso aos genes novamente. Dez dias depois do tratamento, os ratos estavam mais dispostos a se aproximar de outros ratos. A droga também apagou muitos outros sintomas de depressão em animais.

A possibilidade de reescrever o código epigenético em nossos cérebros pode ser excitante, mas também é assustadora. Modificar os marcadores epigenéticos não é fácil - ainda bem. Afinal, se nossos grupos metil e nossas proteínas em forma de espiral estivessem mudando constantemente, depressão ia ser o menor de nossos problemas. Nada estraga mais o seu dia do que descobrir que seu cérebro virou um pâncreas.

segunda-feira, 21 de junho de 2010

O cérebro: os botões que podem ligar e desligar doenças mentais (parte 1)


Texto de Carl Zimmer para a revista Discover
Tradução (com autorização do autor) de João Zaneta Neto



A diferença entre uma personalidade e outra não é determinada apenas pelos genes. O amor também tem algo a ver com isso.

A coluna deste mês é um conto de dois ratos. Um deles recebeu muita atenção da mãe quando era jovem: ela lambia seu pêlo muitas vêzes ao dia. O outro teve uma vida diferente. Sua mãe raramente o lambia. Os ratos cresceram e se tornaram muito diferentes. O rato que não recebeu muitos cuidados se assustava facilmente com barulhos e relutava em explorar novos lugares. Quando estava sob stress, ele produzia grandes quantidades de hormônios. Enquanto isso, o rato que recebeu mais atenção de sua mãe não se assustava tão facilmente, era mais curioso e não sofria com ondas de hormônios quando sob stress.

A mesma história básica se repetiu centenas de vêzes em vários laboratórios. As experiências que os ratos tiveram quando jovens alteraram os seus comportamentos quando adultos. Nós todos temos a intuição de que isso também vale para as pessoas, se substituírmos o lamber do pêlo por escola, televisão, problemas familiares, e todas as outras experiências que as crianças têm. Mas há um grande quebra-cabeças escondido por baixo desta aparente verdade da vida. Nossos cérebros se desenvolvem de acordo com uma receita codificada em nossos genes. Cada uma de nossas células cerebrais contém o mesmo conjunto de genes com os quais nascemos, e usam estes genes para construir proteínas e outras moléculas pela vida afora. A seqüência de DNA nestes genes é mais ou menos fixa. Para que as experiências produzam mudanças comportamentais de longo prazo, elas devem ser capazes de alcançar nossos cérebros de alguma forma, e alterar o modo como estes genes funcionam.

Os neurocientistas estão agora mapeando este mecanismo. Nossas experiências, ao que tudo indica,  não reescrevem os genes em nossos cérebros, mas conseguem fazer algo quase tão surpreendente quanto isso. Grudados ao nosso DNA estão milhares de moléculas que ligam e desligam a atividade de nossos genes. Nossas experiências podem fisicamente rearranjar o padrão destes interruptores e, com isso, mudam o modo como nossas células cerebrais funcionam. Tal pesquisa tem uma aplicação bastante excitante. Pode ser possível que consigamos, nós mesmos, rearranjar estes padrões, e com isso tratar pessoas com alterações psiquiátricas como depressão e ansiedade aguda. De fato, os cientistas já estão diminuindo estes sintomas nos ratos.

Duas famílias de moléculas realizam este tipo de regulação genética. Uma é constituida por grupos metil, conjuntos de moléculas feitos de carbono e hidrogêneo. Uma corrente de grupos metil ligada a um gene pode impedir que uma célula leia sua seqüência de DNA. O resultado disso é que a célula não poderá mais produzir proteínas ou outras moléculas provenientes daquele gene específico. A outra família é feita de proteínas em forma de espiral, moléculas que enrolam DNA em novelos. Ao apertar esses novelos estas proteínas conseguem esconder certos genes; ao afrouxá-los, elas conseguem ativar esses genes.

Juntos, o grupo metil e as proteínas em forma de espiral - que os cientistas chama de epigenoma - são essenciais para que o cérebro se torne, antes de mais nada, um cérebro. Um embrião começa como um montinho de células-tronco idênticas. Conforme as células se dividem, elas herdam os mesmos genes, mas seus marcadores epigenéticos mudam. Continuando a dividir-se, as células passam não só seus genes, como também os marcadores epigenéticos destes genes. Cada combinação de genes ativos e silenciosos específica de uma célula ajuda a determinar o tipo de tecido ela dará origem - fígado, coração, cérebro, e assim por diante. Marcadores epigenéticos são surpreendentemente duráveis, o que explica porque você não acorda e seu cérebro começou a tornar-se um pâncreas.

No entanto, nossas experiências podem reescrever o código epigenético, e estas experiências podem começar desde antes de termos nascido. Por exemplo, para que produzam o padrão de marcadores epigenéticos apropriados, os embriões precisam receber os ingredientes de suas mães. Um dos ingredientes cruciais é um nutriente chamado de ácido fólico, encontrado em várias comidas. Se as mães não recebem ácido fólico o suficiente, seus filhos ainda não nascidos podem construir um padrão defeituoso de marcadores genéticos que fazem seus genes funcionar mal. Estes marcadores equivocados podem levar, por exemplo, a que a coluna cervical não se forme completamente (espinha bífida).

Outros elementos químicos também podem interferir nos marcadores dos embriões. Ano passado, Feng C. Zhou, da Universidade de Indiana, descobriu que quando ratos de laboratório prenhes consumiam muito álcool, os marcadores genéticos dos embriões mudavam radicalmente. Assim, os genes de seus cérebros ligavam e desligavam em padrões anormais. Zhou suspeita que a mudança do código epigenético é o que causa os sintomas devastadores da síndrome alcoólica fetal, associada com QI baixo e problemas de comportamento.

Mesmo depois do nascimento os marcadores epigenéticos no cérebro podem mudar. Ao longo da última década, Michael Meaney - um neurobiólogo da Universidade McGill - e seus colegas vêm produzindo um dos estudos mais detalhados sobre a reprogramação do cérebro a partir da experiência. Eles estão descobrindo o fundamento molecular do conto dos dois ratos.

As diferenças entre os ratos que foram bastante lambidos e os que foram lambidos apenas um pouco não são provenientes de seus genes. Meaney descobriu isso em um experimento com ratinhos recém-nascidos. Ele  pegou os filhotes de mães que não lambiam muito e os colocou com mães adotivas que lambiam muito, e vice-versa. A experiência dos filhotes com as mães adotivas  - e não os genes herdados de suas mães biológicas - determinaram suas personalidades quando adultos.

Para entender o quanto o cuidado materno alterou os ratos, Meaney e seus colegas pesquisaram atentamente o cérebro dos animais. Eles descobriram diferenças gritantes no hipocampo dos ratos, uma parte do cérebro que ajuda a organizar as memórias. Os neurônios do hipocampo regulam as respostas hormonais do stress  ao construir receptores especiais. Quando os receptores capturam hormônio, os neurônios respondem lançando proteínas que engatilham uma torrente de reações. Essas reações se espalham pelo cérebro e alcançam as glêndulas suprarrenais, dando um basta à produção de hormônios de stress.

Para produzir os receptores hormonais, no entanto, o hipocampo deve primeiramente receber sinais. Estes sinais ligam uma série de genes, os quais, por fim, fazem com que os neurônios do hipocampo produzam os receptores. Meaney e seus Colegas descobriram algo diferente em um destes genes, conhecido como o gene receptor de glucocorticoide. O pedaço de DNA que serve de interruptor para este gene era diferente nos ratos que receberam muitas lambidas, quando comparado com o dos que não receberam. Nestes últimos, o interruptor do receptor de  glucocorticóide estava encapsulado por grupos metil, e seus neurônios não produziram muitos receptores. Os neurônios do hipocampo, assim, estavam menos sensíveis a hormônios de stress, e menos capazes de diminuir a resposta dos animais ao stress.  Deste modo, eles ficavam permanentemente estressados. 

(A texto foi dividido em duas partes devido à sua extensão. Amanhã publicaremos a segunda parte.)

fonte: The Brain The Switches That Can Turn Mental Illness On and Off

sábado, 19 de junho de 2010

Como os telefones 4G vão mudar o modo como usamos celulares

Texto de Stewart Wolpin publicado pela DVICE
Tradução (com autorização do autor) de João Zaneta Neto


Recentemente eu levei o HTC Evo 4G da Sprint para um final de semana na Fiadélfia, a zona 4G mais próxima de Nova Iorque, para ver qual é e qual será essa onda de 4G.

Primeiramente, o conjunto de tecnologias futuras do Evo (de babar!) faz dele um dispositivo revolucionário - não tanto como o chocante iPhone original, mais perto disso.  A conecção 4G do Evo, câmera frontal, gravador HD, e particularmente sua capacidade de hotspot móvel multi-usuário, são características que os futuros celulares de alta tecnologia vão copiar.

Mas minha experiência na Filadélfia mostrou-me que o 4G vai significar mais do que uma rapidez maior em internet móvel, download e upload de video/música/foto ... e sei lá mais o que. As velocidades de 4G e as aplicações que elas possibilitam vão literalmente mudar nossas vidas. Aqui estão 5 motivos pelos quais a tecnologia 4G vai mudar o modo com que usamos nossos telefones.

4G como a última palavra em tethering


O Evo tem capacidade para estabelecer hotspot móvel to tipo MiFi para até 8 usuários simultâneos. Quando a Verizon e a AT&T lançarem suas redes 4G LTE  no ano que vem, incorporar hotspots móveis em telefones será a característica mais copiada do Evo. Surpreendentemente, a Sprint não está cobrando a mais para o uso de hotspot; você tem apenas que assinar o plano Premium Data do provedor. Eu suponho que a Verizon e a AT&T não serão tão altruístas, especialmente quando elas perderão seu negócio de cartão de modem. Mas valerá a pena não ter de carregar por aí um telefone e um cartão wireless nas viagens. Um hotspot móvel no seu telefone 4G também acabará com a necessidade de pagar a mais para conectar um iPad 3G/4G ou qualquer outro tablet do tipo que aparecer.

2 - Repartir a conexão do seu celular será uma coisa comum

Com o 4G nós todos vamos nos tornar hotspots ambulantes. Se você tem conecção 4G, então todo mundo ao redor de você também terá. Repartir seu sinal 4G vai ser a próxima onda, especialmente quando iPads e outros tablets estiverem realmente aparecendo. Estou certo que alguma sigla ou gíria legal vai surgir para indicar se você pode oferecer um hotspot 4G para alguém por perto ou para um novo amigo (4G4U?), ou para pedir a um usuário de 4G que estiver por perto para conectar você (4GME?)

3. O 4G tornará a conecção de sua casa redundante

O tethering não acontecerá apenas na estrada. Neste momento nós pagamos por internet a cabo ou DSL em casa e 3G para conecção móvel. O 4G deve ser 10 vezes mais rápido que o 3G, com médias de transferência a algo em torno de 3 a 10 Mbps (comparado à média de 600kbps-1.4Mbps do 3G). Isso é quase tão rápido como a banda larga caseira e, para bastante gente, razão suficiente para cancelar aquela conta redundante de $50,00 por mês (ou mais).

4. O surgimento da telesaúde.

Lembre-se deste termo: telesaúde. Com as conecções de 4G, todo tipo de novo sensor aparecerá para monitorar seu corpo. Tudo aquilo que um médico precisa averiguar no consultório será possível de ser monitorado remotamente e transmitido para ele via 4G. Os sensores podem ser construídos em coisas que você já usa - óculos, fivelas de cinto, relógios, sutiãs, jóias -, os quais mandarão constantemente os sinais do seu corpo para seu médico (ou, mais provavelmente, algum tipo de computador médico) . Tal sistema não somente vai monitorar sua condição atual , como também vai antecipar problemas e tomar providêcias (“Você caiu e nós vamos mandar alguém para ajudá-lo”), algo como um sistema OnStar personalizado.  

5. Videofone

A grande novidade no iPhone 4 é o FaceTime, a versão da Apple para o videofone móvel. Os usuários do iPhone 4 somente poderão usar o Wi-Fi no começo, a razão para isso é óbvia: o aplicativo iria rapidamente afogar as redes 3G. O Evo já tem uma câmera frontal de 1.3 MP e o videofone já é uma realidade no 4G (a Sprint ainda não liberou o videofone). Além disso, a aplicação matadora para o videofone pode estar nos jogos de realidade virtual, o que elevará a introspecção narcisista a novas alturas.  

Quais serão as outras apps de 4G que mudarão nossas vidas? Sabe-se lá. A Verizon não sabe. É por isso que no último outono (primavera no hemisfério sul) a operadora criou o 4G Venture Forum (4GVF), um projeto para descobrir exatamente que tipo de “produtos e serviços irão se aproveitar”  das rápidas conecções 4G. Volte ano que vem para ver o que vai brotar da semente de 4G que estamos semeando hoje. 

fonte: How 4G phones will change the way we use cellphones

sexta-feira, 18 de junho de 2010

Encontrado cinturão de Júpiter que tinha supostamente sumido no mês passado (mais ou menos)

Texto de Rebecca Boyle publicado na revista Popular Science

Tradução (com autorização da autora) de João Zaneta Neto

Cientistas que operam o Telescópico Espacial Hubble acham que encontraram o cinturão de nuvens de Júpiter que estava desaparecido: ele estaria escondido atrás de uma camada de nuvens de amônia.
Eles também acham que podem explicar a origem do clarão visto da Terra no começo deste mês: era um meteoro pequeno que não foi tão longe assim.
As nuvens que compreendem o Cinturão Equatorial do Sul tinham sumido no mês passado quando Júpiter saiu de seu esconderijo atrás do Sol. Os astrônomos disseram que elas simplesmente estavam por baixo de nuvens brancas de cristais de amônia, as quais flutuam a maiores altitudes que o cinturão tradicional de nuvens marrons.  
“Previsão do tempo para o Cinturão Equatorial do Sul de Júpiter: nublado, com possibilidades de amônia”, disse Heidi Hammel, do Instituto de Ciência Espacial em Bolder, Colorado, nesta quarta-feira, segundo a revista Wired.
Imagens tomadas em 7 de junho com a Câmera de Campo Aberto 3 do Hubble registraram as nuvens brancas, as quais devem se dispersar nos próximos meses, restaurando Júpiter a sua familiar imagem listrada.  
As imagens foram tomadas dias depois que um astrônomo amador notou um clarão no planeta, o qual indicava que algo havia caído. Só um objeto grande brilharia o suficiente para ser visto da Terra, a uma distância de 480 milhões de milhas. Agora os astrônomos acham que foi um meteoro que se desintegrou na alta atmosfera.
As novas imagens do Hubble não mostram nenhuma fumaça escura, o que existiria se o objeto tivesse explodido. Isto foi observado em duas ocasiões anteriores, quando o cometa Shoemaker-Levy 9 caiu em Júpiter em Julho de 1994, e quando um grande asteróide bateu contra o planeta no verão passado (inverno do hemisfério sul).


fonte: Jupiter's Belt, Believed Missing Last Month, Has Been Found (Sort Of)

quinta-feira, 17 de junho de 2010

As Cores das Asas das Borboletas vêm de Estruturas da Era Espacial

Um dos posts mais lidos na internet, traduzido aqui para você.


Texto de Brandon Keim publicado pela revista Wired
Tradução (com autorização do autor) de João Zaneta Neto


Algumas borboletas ganham suas cores fabulosas com a luz refratada em estruturas membranosas que já há algum tempo foram descobertas por matemáticos, e desde então vêm sendo aplicadas na ciência dos materiais da Era Espacial.

Usando microscópios com resolução tridimensional em escala nanométrica, pesquisadores da Universidade de Yale descobriram que nuances de verde nas asas de 5 espécies de borboletas são produzidas por estruturas cristalinas chamadas de giróides.

A forma de giróide foi concebida em 1970 pelo físico da NASA Alan Schoen em sua pesquisa teórica de materiais ultraleves e ultrafortes  para serem usados no espaço. O novo estudo descrevendo esta forma em borboletas foi publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences no dia 15 de junho.

Os giróides têm o que se chama  uma “superfície mínima triplamente periódica infinitamente conectada”: eles têm a menor área de superfície possível para um dado conjunto de limites. O princípio pode ser ilustrado por uma película de sabão numa estrutura de arame (veja figura no texto original). No entanto, ao contrário da película de sabão, os planos da superfície de um giróide nunca se intersectam.  Como os matemáticos mostraram nas décadas depois da descoberta de Schoen, os giróides não têm nenhuma linha reta, e nunca podem ser divididos em partes simétricas.

Enquanto os matemáticos ainda  especulavam sobre a natureza dos giróides, os entomologistas os encontraram, pelo menos em duas dimensões, na natureza. Imagens microscópicas das asas das borboletas mostraram que a superfície de algumas placas, e o modo como estas placas refletiam luz, estavam de acordo com as previsões da matemática dos giróides.

No entanto, estas análises olharam apenas a superfície das placas. Já no novo estudo os pesquisadores observaram 3 dimensões usando uma técnica de microscopia chamada “dispersão sincrotônica de raios x em pequeno ângulo”. Algo como a combinação de um microscópio eletrônico com uma máquina de raios x, ela revelou os giróides da borboleta em estruturas de alta definição. Os giróides são feitos de quitina, um polímero encontrado nos exoesqueletos de insetos que é secretado naturalmente pelas células da asa e que se dobra naturalmente em forma de giróide. Depois que as células morrem e se decompõem, as cascas quitinosas permanecem, refratando-se nelas a luz: variações nas formas e proporções dos giróides produzem cores diferentes.

Enquanto os giróides estudados pelos pesquisadores foram responsáveis somente pelos comprimentos de onda verdes, os princípios básicos - cascas de quitina em formas matematicamente complexas - são provavelmente usados pelas borboletas para produzir outras cores, disse Richard Prum, um biólogo da Universidade de Yale co-autor do estudo.

“Ao variar os tipos de proteína incluídos nas membranas, as borboletas são capazes de desenvolver estruturas surpreendentemente diferentes”, disse ele.

Cientistas especializados em pesquisa de materiais agora usam giróides sintéticos para fazer dispositivos fotônicos, tais como células solares e sistemas de comunicação, os quais manipulam fluxos de luz.

“A natureza e a evolução de estruturas que criam cores podem ser um excelente guia na busca por métodos de construção e manufatura de materiais fotônicos”, diz Prum. “Os organismos já chegaram lá!”

fonte:
Butterfly Wing Colors Come From Space-Age Structures

quarta-feira, 16 de junho de 2010

Resumo dos posts científicos mais quentes da net

Cores das asas das borboletas vêm de estruturas da era espacial.

As asas das borboletas são produzidas por estruturas chamadas "giróides" que só recentemente foram descobertas pelos matémáticos que lidam com materiais de tecnologia de ponta.

O artigo discorre sobre as características dessas estruturas e o modo como elas são formadas no corpo dos insetos. 





 Rico em ferro, o cocô de baleia estimula o crescimento do fitoplâncton,  que por sua vez captura algo como 400.000 toneladas de carbono da atmosfera todos os anos.

O artigo é centrado no cocô das cachalotes, mas, em tese, o cocô de qualquer mamífero faz a mesma coisa. A vantagem da baleia é o tamanho da ....



Chá é mais saudável que água


O post fala de uma pesquisa publicada no European Journal of Clinical Nutrition que nega o mito de que o chá desidrata. Na verdade, o chá não só hidrata (como a água), como também protege contra doenças do coração e alguns tipos de câncer. 



Diz o estudo que 3 copos de chá por dia já diminue as chances de um ataque cardíaco. Embora os resultados sobre o cânces sejam menos claros, eles consideram os resultados como positivos. No entanto, o artigo não fala que tipo de chá está em questão (verde, mate,  do ceilão...).

Piadas mais retuitadas do Twitter

Estamos muito felizes de ter assinado o canal Copa do Mundo:pague por cada gol. Não está custando quase nada.


Quando quero algo um pouco mais saudável que um sorvete de sanduíche, eu costumo pedir uma salada de sorvete.


Eu nunca tento fazer meus convidados se sentirem em casa. Se eles quizessem se sentir em casa, não deveriam ter saído dela.


Nintendo acaba de lançar um video-game portátil em 3D. Eu já tenho um desses. Ele se chama "baralho".


Não deixe para amanhã o que você pode fazer hoje. Até lá podem criar um imposto sobre isso.