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As cobras também cospem!

Estudo publicado essa semana na revista Science sugere que a capacidade de cuspir veneno, criando assim um projétil de defesa bastante efetivo, evoluiu por convergência em três grupos distintos de cobras cuspidoras e que essa evolução parece estar intrinsecamente ligada à emergência dos hominíneos na África e Ásia.

É muito tentador pensar na natureza como um lugar idílico, um paraíso onde as plantas e os animais vivem em constante harmonia. Sem dúvidas, a beleza do mundo natural é encantadora e não pretendo aqui argumentar o contrário. Mas, desde Darwin, a ideia de que os organismos vivos estão em constante luta pela sobrevivência, na qual apenas os mais aptos sobreviverão, ou seja, aqueles mais capazes de obter recursos para sua manutenção, se tornou um conceito central no pensamento biológico, e essa noção está na base de um dos mais importantes mecanismos evolutivos, a seleção natural. E quanto mais estudamos o mundo natural, mais nos damos conta de que muito do que achamos fascinante evoluiu em contextos de predação, defesa ou competição. E um desses fenômenos é a evolução da peçonha.

A utilização de peçonha para defesa, competição ou predação é usualmente associada a insetos (como abelhas e vespas), a aracnídeos (como aranhas e escorpiões), ou a répteis (como as cobras). Diferentemente dos animais venenosos, que apenas produzem ou acumulam toxinas, animais peçonhentos possuem também um mecanismo ativo de liberação ou inoculação do veneno. Com poucas exceções, como as aves, exemplos de animais peçonhentos são encontrados em praticamente todos os grupos animais, até mesmo dentre os mamíferos (consulte aqui o Guia de Bolso dos animais peçonhentos do Brasil). Talvez o exemplo de mamífero peçonhento mais conhecido seja o ornitorrinco, espécie na qual os machos possuem, nas patas posteriores, esporões com veneno que são utilizados usualmente para defesa de território ou competição por fêmeas durante o período reprodutivo. Outro exemplo curioso entre os mamíferos é o dos musaranhos. Capazes de transferir o veneno de várias maneiras, os musaranhos usualmente utilizam seu veneno para imobilizar pequenas presas e preservá-las frescas por mais tempo. Já dentre os primatas, o Nycticebus é o único gênero venenoso conhecido até hoje. Nesses primatas, o veneno é produzido por uma glândula no braço e é ativado quando misturado à saliva. Esses animais lambem suas glândulas de veneno, tornando sua mordida venenosa.

Só no Brasil são notificados em torno de 100 mil acidentes com animais peçonhentos por ano, dentre os quais as cobras, aranhas e escorpiões são os principais envolvidos.  Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), anualmente em torno de 2 milhões de pessoas são envenenadas por picadas de cobras, e dentre elas mais de 100.000 morrem por consequência. Entre os sobreviventes, aproximadamente 300.000 pessoas sofrem amputações ou desenvolvem deficiência física permanente como resultado de acidentes ofídicos. Envenenamento por picada de cobra é considerado uma doença negligenciada, como tantas outras que afetam primariamente as regiões tropicais do globo. Mas, ao contrário de outras doenças sérias, o tratamento de pacientes com soro antiofídico é altamente eficaz e capaz de prevenir morte ou sequelas mais graves. 

Em cobras, a utilização de veneno está primariamente ligada à predação, e a composição química desses venenos varia significativamente não apenas entre as diferentes espécies, mas também em populações geograficamente distintas da mesma espécie. Essas diferenças químicas resultam de diversos mecanismos, muitos dos quais estão relacionados a modificações nos padrões de expressão gênica nas glândulas de veneno ou em modificações nas proteínas do veneno em si, e não necessariamente a diferenças nas sequências dos genes que codificam para essas proteínas tóxicas. Desde 1996, a explicação mais aceita para as diferenças na composição dos venenos de populações geograficamente distintas de cobras da mesma espécie é a dieta. E essa explicação, apoiada por muita evidência empírica, faz sentido: as cobras utilizam o veneno primariamente para predação, imobilizando e digerindo a presa. E a população de presas varia na sua susceptibilidade ao veneno em diferentes regiões. Isso sugere que a variação geográfica da composição do veneno reflete a seleção natural de cobras mais eficientes em se alimentar das presas locais.

Mas, enquanto a maioria das cobras utiliza veneno para predação, três grupos de cobras, chamadas de cobras cuspidoras, são capazes de utilizar o veneno como um projétil de defesa. E um estudo publicado essa semana na revista Science revelou os mecanismos evolutivos que explicam a repetida evolução desse comportamento nesses grupos aparentados de cobras, as Elapidae. Curiosamente, esse comportamento evoluiu de maneira independente nas cobras cuspidoras africanas (Naja: subgênero Afronaja), nas cobras cuspidoras asiáticas (Naja: subgênero Naja) e nas cobras cuspidoras da espécie Hemachatus haemachatus. O comportamento de cuspir o veneno parece não ter papel na captura de presa, mas sim na defesa da cobra contra predadores. Essas cobras são capazes de projetar o seu veneno a uma distância de até 2.5 metros e buscam atingir o olho do agressor. O veneno dessas cobras é capaz de causar intensa dor ocular, inflamação e até cegueira, e parece bioquimicamente distinto do veneno de outras Elapidae.

Os resultados dos métodos de filogenética molecular e calibração com fósseis sugerem que o comportamento de cuspir se originou na linhagem africana em torno de 6,7-10,7 milhões de anos atrás, enquanto na linhagem asiática o comportamento de cuspir se originou em torno de 2,5-4,2 milhões de anos atrás (Figura 1a). Os pesquisadores não foram capazes de determinar com precisão a origem desse comportamento no terceiro grupo. Por meio de transcriptômica e proteômica das glândulas de veneno, os pesquisadores caracterizaram as proteínas presentes no veneno de cada um dos grupos de cobras cuspidoras, assim como de espécies de cobras não-cuspidoras. Curiosamente, a composição do veneno de todas as cobras estudadas é dominada por toxinas do grupo 3FTX, enquanto em muitas das espécies estudadas as fosfolipases A2 são o segundo grupo de proteínas em abundância. Apesar das similaridades entre os venenos, a composição dos venenos das cobras cuspidoras é distinta não apenas das cobras não-cuspidoras, mas também entre si (Figura 1b).

Figura 1: Evolução do comportamento de cuspir nas Elapidae. (A) Evolução independente do comportamento de cuspir nos três grupos de cobras cuspidoras (setas vermelhas) e a datação desses eventos nos três grupos. (B) Comparação da composição dos venenos de várias espécies cuspidoras e não cuspidoras de elapideas. A composição dos venenos das cobras cuspidoras diferencia-se não apenas das cobras não-cuspidoras, mas também entre si, com exceção de uma única espécie de cobra cuspidora, a Naja philippinensis (*), cujo veneno é puramente neurotóxico. [Fonte: modificado de Kazandjian e colaboradores (2021), Science]

O veneno das cobras cuspidoras é abundante em um tipo particular de proteína 3FTX com efeito citotóxico, um dos principais componentes ativos desses venenos, apesar de a ação isolada desse componente do veneno ser incapaz de recapitular o efeito citotóxico do veneno como um todo, sugerindo assim uma ação sinergética entre componentes distintos. Para entender em maior detalhe a função dos diferentes componentes dos venenos de cobras cuspidoras, e da sua capacidade de causar dor intensa, os pesquisadores realizaram testes de ativação de neurônios sensoriais com as diferentes frações do veneno. Os resultados apontam para a ação sinérgica entre o componente citotóxico e as fosfolipase A2. Na presença dessas fosfolipases, o efeito citotóxico dos 3FTX é significativamente amplificado. E, ao estudar a fosfolipase A2 no veneno das elapideas, os pesquisadores descobriram que fosfolipase A2  é significativamente mais abundante nos venenos das cobras cuspidoras quando comparado ao das cobras não-cuspidoras. Além disso, as fosfolipase A2 de cobras cuspidoras são, em geral, mais ativas do que aquelas das cobras não-cuspidoras. E, curiosamente, apesar das semelhanças funcionais entre as fosfolipase A2 das cobras cuspidoras, essas proteínas apresentam claras diferenças entre os três grupos de cobras cuspidoras.

É possível também que o ato de elevar o corpo acima do chão, associado à expansão lateral do corpo, tão comumente associado às imagens de najas (Figura 2), tenha sido uma etapa importante, ou um comportamento precursor, na evolução do comportamento de cuspir. Assim, a semelhança no comportamento, na morfologia, e até mesmo na similaridade entre as propriedades funcionais dos venenos das cobras cuspidoras é mais um exemplo de convergência evolutiva.

Figura 2Naja naja exibindo comportamento conhecido como ‘hooding’, no qual a cobra levanta o corpo do chão e expande lateralmente o corpo. [Fonte: Pavan Kumar N, WikipediaCC BY-SA 3.0]

Mas a razão pela qual a habilidade de cuspir veneno evoluiu independentemente nesses três grupos de cobras, ao invés da injeção  do veneno através da mordida, como acontece com a maioria das outras espécies de cobras peçonhentas, ainda não é completamente compreendida. No entanto, os autores propõem uma hipótese fascinante para explicar esse fenômeno. A evolução das cobras cuspidoras africanas ocorreu pouco depois da divergência dos hominínios da linhagem dos bonobos e chimpanzés, o que coincide com a emergência do bipedismo, o crescimento do cérebro, o uso de ferramentas e a ocupação das savanas. De forma semelhante, a evolução desse comportamento no grupo de cobras cuspidoras asiáticas coincide com a chegada do Homo erectus na Ásia. Assim, a evolução independente do comportamento de cuspir nesses três grupos de cobras pode ser mais um dos legados de Lucy.

Ao longo dos últimos 75 milhões de anos, a evolução dos primatas, principalmente sua neurobiologia e seu comportamento, parece ter sido influenciada pela evolução das cobras, e vice-versa. E a luta pela existência imposta pela evolução dos hominínios tanto na África como na Ásia pode ter sido a principal força motriz da evolução desse comportamento nas cobras cuspidoras. E, quem diria que cuspir seria um comportamento favorecido pela seleção natural e tão arraigado na história dos nossos ancestrais!

Ana Almeida

California State University, East bay

Para saber mais:

Ferraz CR. Et al. 2019. Multifunctional Toxins in Snake Venoms and Therapeutic Implications: From Pain to Hemorrhage and Necrosis. Frontiers in Ecology and Evolution. https://doi.org/10.3389/fevo.2019.00218

Headland TH, Greene HW. 2011. Hunter-gatherers and other primates as prey, predators, and competitors of snakes. PNAS 108(52): E1470-E1474.

Stayton C.T. 2015. What does convergent evolution mean? The interpretation of convergence and its implications in the search for limits to evolution. Interface Focus 5: 20150039. http://dx.doi.org/10.1098/rsfs.2015.0039.

Ward-Smith H, Arbuckle K, Naude A, Wüster W. 2020. Fangs for the Memories? A Survey of Pain in Snakebite Patients Does Not Support a Strong Role for Defense in the Evolution of Snake Venom Composition. Toxins 12(3), 201; https://doi.org/10.3390/toxins12030201

Westhoff G, Tzschätzsch K, Bleckmann H. 2005. Spitting behaviour of two species of spitting cobras. Journal of Comparative Physiology A 191: 873–881.

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Os disfarces de um estranho no ninho

Aves que colocam seus ovos em ninhos de outras espécies mimetizam os filhotes da espécie hospedeira.

Mamíferos e aves se assemelham na capacidade de produzir energia térmica para manter a temperatura corporal constante, mas diferem no modo reprodutivo. Enquanto os embriões da maioria dos mamíferos se desenvolvem dentro do útero ou de marsúpios, todas as aves colocam ovos.  Para que os embriões recebam o calor necessário para seu desenvolvimento, as aves incubam seus ovos em contato com a pele. Isso implica construir ninhos, passar vários dias sentados sobre os ovos e longos períodos em jejum. E a tarefa não termina depois da eclosão, pois filhotes de muitas espécies necessitam receber calor e alimentos durante semanas até se tornarem independentes.

Aproximadamente 1% das espécies de aves evitam todo esse trabalho. Elas colocam seus ovos nos ninhos de outras espécies, que incubam e alimentam filhotes que não são seus. Esse comportamento, chamado de parasitismo de ninhada, está presente em quatro grupos e evoluiu ao menos seis vezes. A marreca-de cabeça-preta (Heteronetta atricapilla), presente no sul do Brasil, coloca seus ovos em ninhos construídos próximos a lagoas por outras espécies de patos, gaivotas, frangos-d’água e garças. Como todos os patos, ela é uma espécie precocial: seus filhotes são capazes de caminhar, nadar e se alimentar sozinhos logo depois de nascerem. Portanto, o cuidado parental das espécies parasitadas pela marreca-de-cabeça-preta termina com a eclosão dos filhotes. Os estranhos deixam o ninho invadido logo depois de nascerem e não são alimentados pelos pais adotivos (vídeo 1).

Os cucos e alguns dos seus parentes na América do Sul (sacis e peixes-fritos) recebem mais que a incubação dos seus hospedeiros. Eles são altriciais e parasitam ninhos de outras espécies altriciais, especialmente de passarinhos. Filhotes altriciais nascem sem penas, com olhos fechados e permanecem no ninho. Portanto, os filhotes de cucos são cuidados durante semanas pelos pais adotivos até que possam voar e se alimentar sozinhos. Os filhotes de algumas espécies de cucos eclodem antes que os filhotes do hospedeiro e, ainda com olhos fechados, empurram os outros ovos para fora do ninho, recebendo sozinhos o cuidado dos pais hospedeiros (vídeo 1).

Vídeo 1

Os indicadores (Família Indicatoridae), parentes dos tucanos e pica-paus, presentes na África e Ásia, e famosos por seu comportamento cooperativo com mamíferos para obter mel, colocam seus ovos em ninhos de espécies altriciais construídos em cavidades de árvores ou barrancos. Os filhotes de indicadores nascem com um dente de queratina na ponta do bico, que usam para romper os ovos ou matar os filhotes da espécie parasitada e, assim como muitos cucos, não dividem o ninho com os filhotes da espécie hospedeira.

O último grupo com espécies parasitas são os Passeriformes. Aqui surge outro nível de complexidade, pois essas espécies aprendem de seus pais o canto que usam em suas relações sociais e reprodutivas. Na maioria dos passeriformes, o macho canta para cortejar a fêmea, que tem preferência pelo canto que aprendeu no ninho. O chupim e outras quatro espécies do gênero Molothrus (Icteridae) parasitam os ninhos de dezenas de espécies de aves no continente americano. Na primavera é comum ver tico-ticos alimentando filhotes de chupim nas cidades e nos campos do Brasil (vídeo 2). No entanto, por razões que não são ainda compreendidas, eles não aprendem o canto dos pais adotivos.

Video 2

Por último, um outro grupo de Passeriformes conhecidos como viúvas ou indigobirds (família Viduidae), formado por 20 espécies endêmicas do continente africano, parasitam espécies da família Estrildidae. A maioria das viúvas é fiel a uma única espécie hospedeiro e, ao contrário dos chupins, aprendem o canto da espécie hospedeira. Quando adultas, as viúvas fêmeas só se reproduzem com machos que imitam o canto da espécie hospedeira, gerando um isolamento reprodutivo. Por exemplo, Vidua macroura parasita ninhos de  bico-de-lacre (Estrilda astrild, introduzido no Brasil no século XIX) e as fêmeas adultas de V. macroura escolhem machos que reproduzem o canto do bico-de-lacre. Essa conduta resulta em um mecanismo de especiação simpátrica, iniciado cada vez que uma espécie de viúva acidentalmente coloca o ovo no ninho de uma espécie de hospedeiro diferente, pois os filhotes aprenderão o canto da nova espécie e, quando adultos, machos e fêmeas terão predileção por indivíduos que produzem o novo canto.

Os filhotes de viúva não matam seus companheiros de ninhos e dividem a atenção dos pais adotivos com os filhotes originais. Passarinhos reconhecem suas crias e as alimentam orientados por desenhos na boca que variam em forma e cor, às vezes lembrando flores. Também se orientam por vocalizações e movimentos estereotipados para pedir comida, um comportamento chamado de súplica ou begging, como os chupins no vídeo 2.  Um estudo publicado na edição de novembro da revista Evolution mostrou que os filhotes de viúvas mimetizam essas características dos filhotes dos seus hospedeiros (figura 1).

Aves que colocam seus ovos em ninhos de outras espécies mimetizam os filhotes da espécie hospedeira.
Figura 1: Filhotes de espécies de parasitas mimetizam a morfologia e o comportamento de espécies hospedeiras.

O estudo propõe que, depois de uma fase de isolamento reprodutivo comportamental, ocorre a seleção de morfologias e comportamentos miméticos. Os pais hospedeiros alimentam mais aqueles invasores que se parecem com suas próprias crias, resultando, depois de várias gerações, em filhotes quase idênticos.

Todas as espécies de viúvas fiéis aos seus hospedeiros se originaram há menos de um milhão de anos em uma radiação evolutiva que mostra como comportamento, cultura e seleção podem atuar combinados em processos evolutivos: as variações comportamentais na escolha da espécie hospedeira leva à adoção de uma nova cultura vocal que é seguida da seleção de morfologias miméticas.

Joao Francisco Botelho (PUC Chile)

Para Saber Mais:

Jamie, G.A., Van Belleghem, S.M., Hogan, B.G., Hamama, S., Moya, C., Troscianko, J., Stoddard, M.C., Kilner, R.M. and Spottiswoode, C.N. (2020), Multimodal mimicry of hosts in a radiation of parasitic finches*. Evolution, 74: 2526-2538.

Sorenson MD, Sefc KM, Payne RB. Speciation by host switch in brood parasitic indigobirds. Nature. 2003;424(6951):928-31.

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Ecologia Política como práxis para entender a Crise Ambiental

Em meio ao agravamento da crise ambiental que vivemos, a Ecologia Política se apresenta como uma ferramenta para enfrentar não só os problemas ambientais, mas também a constante despolitização que é comum à pauta verde.

“Ecologia sem luta de classes é jardinagem”. A célebre frase de Chico Mendes tem sido dita em vários momentos e contextos desde recentemente, refletindo o aumento da atenção midiática à pauta ambiental, principalmente com questões como a Greve Mundial pelo Clima e as apropriações ou retrocessos das pautas socioambientais dos governos e/ou partidos de extrema direita. Entre os sentidos que podemos atribuir à afirmação de Chico Mendes, acredito ser válido dar uma maior ênfase ao sentido de que não adianta termos um avanço na atenção ambiental se esquecermos sua dimensão política, bem como ao sentido de questionarmo-nos a quem a pauta verde pode servir quando defendida acriticamente.

Mas como uma pauta que em si é crítica à degradação ambiental poderia ser defendida acriticamente? Uma das maneiras disso acontecer é justamente assumir que os problemas ambientais existiria isolado de outros, não tão claramente associados às questões ambientais. Isso ocorre, por exemplo, quando o problema ambiental é resumido á degradação ambiental, sem considerar suas relações com comunidades humanas, sua economia e autodeterminação, ou quando se considera que a causa da crise é apenas a perda da biodiversidade ou o aquecimento global, ignorando-se os interesses socioeconômicos que levam a essas questões ambientais. Uma consequência dessa visão acrítica é que as soluções propostas se tornam dependentes apenas de boa vontade política e da aplicação de técnicas ambientais corretas. “Sejamos resilientes”, “ouçamos os cientistas ambientais” e/ou “acionemos os tomadores de decisão para aplicar o conhecimento necessário” e isso seria suficiente para superaremos a crise. Porém, é justamente quando tomamos como técnica a solução para um problema complexo e de natureza fundamentalmente política que estamos lidando acriticamente com o problema, ou, pelo menos, de forma parcialmente acrítica.

Foi justamente a partir do questionamento a essa atitude acrítica que a Ecologia Política surgiu nos anos 1970-1980, apontando a necessidade de lidarmos com os problemas de cunho ambiental sem ignorarmos sua amplitude, principalmente no que tange a fatores sociais, como poder, exploração, distribuição desigual de acesso à renda e aos meios de produção e influência na economia política.

A Ecologia Política surgiu nessa época fazendo críticas relevantes a outras ciências que lidavam com a questão ambiental, assim como apontando novas tecnologias de análise para uma compreensão de maior amplitude sobre as questões e a crise socioambiental. Para entendermos mais sobre essas críticas e tecnologias, vale a pena abordamos brevemente a história desse campo.

Ecologia Política, sua crítica e compreensão socioambiental.

A Ecologia Política surgiu como campo interdisciplinar entre as décadas de 1970 e 1980. Os primeiros trabalhos nesse campo foram produzidos justamente como críticas aos limites da Ecologia e Antropologia cultural, da Geografia ambiental e dos estudos a respeito de catástrofes. Essas críticas eram focadas em como a abordagem dessas ciências não só não dava conta de entender as relações sociais de forma ampla, limitando-se a uma perspectiva empírica simplista, considerando apenas as consequências e/ou desdobramentos diretos dos fenômenos ambientais sobre a organização social estudada (e vice e versa). Também criticavam as visões neomalthusianas assumidas, ou seja, a de reduzir qualquer problema ambiental a uma questão de excedente populacional, assumindo que esse excedente era a causa da falta de recursos,  dessa forma legitimando políticas excludentes, principalmente quando se avaliavam questões envolvendo camponeses e distribuição de terra nos países de terceiro mundo. A partir disso, a Ecologia Política apontou a necessidade de que, para alcançar um entendimento dos problemas socioambientais, as análises fossem além de uma perspectiva focada apenas nos indivíduos, considerando estruturas econômicas e políticas, ou de uma visão passiva dos sujeitos e objetos de interesse, considerando seus papeis de agentes de resistência e transformação mutua. Assim, os trabalhos desse campo indicavam a necessidade de entender como as questões ambientais estavam relacionadas com questões sociopolíticas, relativas, por exemplo, à distribuição de renda, à exploração de mais valor, ou seja o trabalho socialmente necessário para a manufatura do que recebe o trabalhador, ao acesso a recursos naturais, às relações dos sujeitos com o Estado e as disputas por poder.

Dessa forma, a Ecologia Política traz uma análise do embasamento e das articulações políticas que sustentam e delimitam as questões socioambientais. Seja com foco mais voltado para questões estruturais da economia política marxiana, comum na disciplina nos anos 1970-1980, seja através de análises foucaultianas sobre as relações de poder, comuns nos anos 1990, a Ecologia Politica criou uma série de ferramentas explicativas que não se limitavam a análises empíricas simples, com foco nas respostas que os indivíduos davam, ou considerando os fenômenos de formas isoladas acerca dos objetos e sujeitos de interesse, conforme encontrados em outras disciplinas que se debruçam sobre as questões socioambientais.

Nos últimos anos, esse campo tem se direcionado a ser mais ativo, em vez de limitar-se a uma perspectiva crítica. Obras recentes têm proposto a apropriação de metodologias e intervenções comuns às ciências ambientais, como por exemplo análise de redes, uso de big data, variação de escala e seus efeitos, entre outros, para além das metodologias de diagnóstico que a Ecologia Política desenvolveu. Considero essa uma mudança muito necessária, em vista não só do agravamento das questões socioambientais, como também de sua globalização.

O Antropoceno, a Pós-Política e a Crise Ambiental

Há uma defesa nos últimos anos de que vivemos em uma nova era geológica, marcada pelo impacto que os humanos (ou talvez mais precisamente o capitalismo e a sociedade ocidental) tem aplicado sobre a terra. Comparável às forças geológicas naturais, essa nova era geológica tem sido denominada Antropoceno. Basicamente, essa era marca o desenvolvimento ocidental e o capitalismo global como uma força geológica, que mudou o equilíbrio biogeoquímico, indicando que os fenômenos naturais não podem ser mais entendidos sem levar em consideração a influência humana. Resumidamente, vivemos em uma era em que devemos considerar os fenômenos ambientais como socioambientais, e onde a estrutura socioeconômica ifluencia diretamente a existência das crises socioambientais.

Contudo, mesmo com essa concepção da intervenção humana em fenômenos não humanos, vivemos uma época de avanço constante de uma despolitização, principalmente marcada pela pós-política. Essa forma de despolitização sustenta que disputas políticas são deletérias e que as questões deveriam ser resolvidas mediante a aplicação de boas técnicas, por uma espécie de tecnocracia apta. E é interessante notar o quanto essa concepção é comum em meio a movimentos ambientalistas ou pesquisadores das ciências ambientais.

Essa concepção pós-política parte de uma postura equivocada de que boa ciência é isenta de valores, e por vezes acaba por reforçar concepções que favorecem o status quo contemporâneo, ao defender medidas focadas em concepções inerentes ao paradigma neoliberal (eficácia, adaptabilidade, austeridade etc.). Quando examinamos a gerência das crises ambientais sendo feita dessa forma, vemos um crescente uso de medidas que resultam em exclusões sociais ou dos cientistas ambientais do debate e em derrotas na aplicação das politicas publicas, resultando em agravamento das questões socioambientais nas últimas décadas, principalmente quando focamos nas políticas ambientais dos países de terceiro mundo.

Claro que não se nega a importância do bom conhecimento empírico e teórico, bem como de boas técnicas para lidar com a crise ambiental; porém, não se pode ignorar que grande parte das crises que vivemos tem origem e manutenção decorrentes de movimentos políticos voltados para a aplicação e manutenção de um sistema específico de produção e consumo. Ao se propor ir além, considerando como se dão os processos socioambientais em sua totalidade, a Ecologia Política cria um arcabouço de maior compreensão do papel dos agentes envolvidos em tais processos, de suas disputas e contradições em relação à manutenção e resolução das questões socioambientais. Esse arcabouço permite acessar com mais precisão o papel limitante das estruturas socioeconômicas das quais esses agentes fazem parte, e a partir dele podemos ter um vislumbre de como avançar nessas questões socioambientais e como resolvê-las em seus quadros cada vezes mais graves. E é justamente esse o papel que a Ecologia Política se propõe.

A Práxis Ecopolitica

A Ecologia Política é antes de tudo um campo de estudo, uma cátedra acadêmica que busca entender melhor as relações entre os muitos agentes sociais e o meio ambiente. Porém, ela se propõe a ir além, a fomentar uma práxis que vise não apenas entender essas questões, mas fazer parte da solução das mesmas.

Dessa forma, os ecólogos políticos buscam que sua compreensão seja temperada por uma prática informada e que seja capaz de informar. Pesquisa-ação, pesquisadores participantes, e intelectuais orgânicos são algumas das formas e formações a que o campo se propõe, articulando assim não só técnicas para superar as contradições e crises socioambientais, mas também se somando às ações para essa superação.

Em meio ao agravamento das crises ambientais, das previsões de pandemias cada vez mais comuns e das consequências draconianas da acumulação de renda, é mais do que necessário que não nos detenhamos apenas em entender o mundo. Nosso objetivo deve ser, mais do que nunca, mudá-lo; afinal, o nosso futuro pode depender disso. E é nessa linha que a Ecologia Política, enquanto práxis, busca se mover.        

Breno Pascal de Lacerda Brito

(Instituto de Biologia/UFBA. INCT em Estudos Interdisciplinares e Transdisciplinares em Ecologia e Evolução)  

PARA SABER MAIS:

BRYANT, R.; BAILEY, S. Third World Political Ecology. e-book ed. New York: Taylor & Francis, 2005.

FERNANDES, S. Pós-Política. In: Sintomas Morbidos: A Encruzilhada da Esquerda Brasileira. São Paulo – SP: Autonomia Literaria, 2019. p. 214–254.

FORSYTH, T. Critical Political Ecology: The Politics of Environmental Science. Lodon: Routledge, 2003. PERREAULT, T.; BRIDGE, G.; MCCARTHY, J. (EDS.). The Routledge Handbook of Politcal Ecology. New York, NY: Routledge, 2015.

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Ansiedade, angústia e a evolução do movimento anti-vacina

Nove meses após as recomendações iniciais para a contenção do Sars-Cov-2 e chegando a quase 185 mil mortos pela COVID-19, voltamos à marca de mil de óbitos diários no Brasil. Esse aumento chega em uma época com as piores perspectivas: além da exaustão com isolamento, teremos as festas de fim de ano com a reunião de famílias em todo país. São motivos suficientes para ansiedade e angústia de toda a população. Por sua vez, vacinas vêm demonstrando uma alta eficácia e campanhas de vacinação já foram iniciadas em diversos países ou já têm data marcada em outros. Essas notícias deveriam trazer esperança de retorno à normalidade, mas no país da cloroquina, as vacinas são polêmicas e o plano de vacinação, incerto.

Uma pesquisa Datafolha recente revelou que 22% dos 2.016 brasileiros entrevistados não pretendem se vacinar contra Sars-Cov-2. Uma pesquisa similar em agosto apontou que a parcela de entrevistados que não pretendiam se vacinar era de 9%. A rejeição à vacina cresce claramente em meio a uma disputa política, com disseminação de teorias da conspiração e campanhas de desinformação respaldadas por autoridades políticas. Os argumentos usados pela parcela que rejeita a vacina são tão antigos quanto a própria vacina. Olhar para a história dos movimentos anti-vacina pode nos ajudar a entender por que eles podem ser tão eficazes em agregar seguidores.

Varíola e os movimentos anti-vacinação na Inglaterra

Registros antigos descrevem que a inoculação de varíola era praticada na China e na Índia antes do primeiro desenvolvimento de vacina contra varíola na Europa por Edward Jenner em 1796. Jenner deu início à primeira geração das vacinas, que também foi acompanhada pela primeira geração de movimentos contrários à vacinação. Assim que a vacina foi disponibilizada em 1798, encontrou resistência de religiosos que eram contra a vacinação, pois a vacina era derivada de animais. Foram publicadas imagens de deformidades atribuídas à vacinação para assustar a população e criar resistência popular contra a vacina. Instalou-se uma grande ansiedade devido à forma de administração do inóculo nas crianças, causando uma ferida onde era inoculado o pus de outro indivíduo ou animal infectado. Em 1853 a vacinação se tornou obrigatória na Inglaterra para crianças de até três meses de idade, e em 1867 a obrigatoriedade foi estendida para 14 anos, acrescentando penalidades para a recusa da vacina. As leis encontraram resistência imediata dos cidadãos que exigiam o direito de controlar seus corpos e os de seus filhos, mesmo com uma taxa de óbitos pela varíola entre 15 a 45 mortes em 100 casos.

A revolta da vacina no Rio de Janeiro

Em novembro de 1904, a população do Rio de Janeiro, capital do Brasil na época, também protestou contra a lei de vacinação que tornava obrigatória a imunização contra a varíola para todos os brasileiros com mais de seis meses de idade. O estopim da revolta foi a regulamentação da obrigatoriedade da vacinação. A lei incluía necessidade de comprovação da imunização para realização de matrículas nas escolas, para obtenção de empregos, viagens, hospedagens e casamentos. Assim como na Inglaterra, havia insegurança sobre a forma de administração do inóculo, derivado de pústulas de vacas infectadas. Havia também o boato de que as pessoas vacinadas adquiriam feições bovinas. Apesar de o pretexto imediato ter sido a vacina, a insatisfação com outros aspectos sociais também teve papel importante nos protestos.

A controvérsia da vacina contra difteria, tétano e coqueluche (DTP)

A vacina DTP já era usada rotineiramente no Reino Unido por mais de 20 anos. Até que, em meados dos anos 1970, foi publicado um relatório de um hospital em Londres que alegava que 36 crianças sofreram de problemas neurológicos após a imunização com DTP. O relatório foi destacado na televisão e em jornais chamando a atenção do público para a polêmica. O resultado da publicidade negativa foi uma queda rápida nas taxas de imunização contra a coqueluche, resultando em uma nova epidemia. Em 1981, novos estudos mostraram que o risco de doença neurológica grave era muito baixo (1 em 111.000). Comparativamente, a taxa de óbitos por difteria é estimada entre 10 e 50 a cada 100 casos, por tétano entre 40 e 60% e por coqueluche até 1%, com a maioria dos óbitos em bebês de até dois meses de idade. O risco de lesão neurológica permanente ainda era menor (1 em 310.000). Após a obtenção dos dados, foi realizada uma grande campanha de conscientização para prevenir uma epidemia que já era antecipada.  

A controvérsia da vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR)

O médico inglês Andrew Wakefield publicou um artigo em 1998 no qual alegava que a administração de vacinas causava autismo. O artigo foi posteriormente reconhecido como fraude, retirado da revista e o autor, que além de outras condutas incorretas, falsificou dados, foi impedido de praticar medicina no Reino Unido. Mesmo com a retratação e a série de artigos que se seguiu mostrando a ausência de relação entre vacinas e autismo, publicados no New England Journal of Medicine, The BMJ, JAMA, Vaccine, entre outros, o dano causado pelo artigo retratado de Wakefield é irreparável e criminoso. Legiões de pais deixam de vacinar seus filhos nos Reino Unido e Estados Unidos por medo irracional e infundado, trazendo de volta doenças previamente erradicadas.

A controvérsia da vacina contra Covid-19

Todos esses movimentos anteriores tiveram, em maior ou menor grau, alguma das seguintes características (bingo anti-vax para o grupo de WhatsApp da família):

1. Minimizar a ameaça de uma doença;

2. Alegar que a vacina causa doenças, é ineficaz ou ambos;

3. Declarar que a vacinação é parte de uma grande conspiração;

4. Usar “autoridades” alternativas para legitimar o argumento (como celebridades norte-americanas que davam voz ao movimento anti-vacina).

Além desses argumentos reciclados, a pesquisa Datafolha realizada em dezembro de 2020 mostrou um novo elemento do movimento anti-vacina atual, a xenofobia. Há uma resistência muito maior a uma vacina com participação de laboratórios chineses em seu desenvolvimento quando comparada àquelas produzidas por laboratórios com sedes em outros países, como Estados Unidos, Inglaterra ou Rússia. Diferentemente dos movimentos anteriores, esse que se opõe à vacina contra a COVID-19 tem suas raízes nas autoridades políticas. A pesquisa Datafolha mostra que quanto maior a confiança no governo, maior a rejeição à vacina.

Proponho a seguinte reflexão a todos aqueles que possuem crianças em casa, que ainda têm suas próprias carteirinhas de vacinação, ou mesmo que lembram de tomar suas vacinas. Das vacinas administradas, quais foram aquelas que você questionou o laboratório de origem? Quais foram aquelas que você questionou a tecnologia e se era constituída de vírus inativado ou de DNA/RNA? Por que isso se tornou importante hoje? Todas as vacinas, independentemente do laboratório ou país de origem, passam por rigorosos estudos, similares aos abordados em um post anterior do Darwinianas. Os imunizantes, assim como os medicamentos, podem causar reação adversas que são documentadas em estudos clínicos em suas fases II, III e IV. As vacinas já foram administradas a dezenas de milhares de voluntários, cerca de 20 mil no estudo da Pfizer/BioNTech, 15 mil no estudo da Moderna, 12 mil da Oxford/AstraZeneca e mais de 9 mil da Sinovac no Brasil (relatório a ser apresentado ainda neste mês). As reações mais comuns são muito similares em todas vacinas e incluem dor no local da injeção, fadiga, dor de cabeça, congestão nasal e febre. As reações adversas graves foram muito raras em todos os estudos. Como exemplo, o estudo da Pfizer/BioNTech registrou seis óbitos, dois no grupo que recebeu a vacina e quatro no grupo placebo. As mortes foram causadas por eventos que ocorrem em taxas semelhantes na população geral (parada cardíaca e arteriosclerose em voluntários que receberam a vacina; infarto do miocárdio, derrame cerebral e dois óbitos por causas desconhecidas nos voluntários que receberam o placebo). Nos 20 mil voluntários, não foram registrados óbitos atribuídos à imunização. Comparativamente, em 2020, a cada 20 mil casos de Covid-19 no mundo, foram registrados 440 óbitos (calculado a partir dos dados de casos e óbitos registrado no Johns Hopkins Coronavirus Resource Center).

Infelizmente, ainda não temos um plano claro de vacinação e o que pode evitar o colapso do sistema de saúde no final de 2020 e início de 2021 ainda é o isolamento social. Faço o mesmo apelo que fiz em abril: fique em casa, se puder. Acrescento: assim que possível, tome a vacina. Não há nenhum registro desde a primeira imunização até hoje de alguma pessoa virando um chimpjacaré (ou qualquer outra espécie) após a administração da vacina. As teorias conspiratórias associando as novas vacinas a alterações genéticas ou implantação de chips para monitoramento da população são tão absurdas quanto a aquisição de traços de outros animais. As vacinas são uma das intervenções de saúde pública mais bem-sucedidas da história e agora é uma nossas esperanças de um retorno à vida pré-pandemia, juntamente com a manutenção das medidas de saúde pública.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Gabriel Alves (2020) Entenda os tipos de vacina em desenvolvimento contra a Covid e quais as vantagens de cada uma. Folha de São Paulo, 25.nov.2020.

Matéria no jornal Folha de São Paulo, com explicações muito claras sobre as diferenças entre os tipos de vacinas, um ponto não explorado neste post. A compreensão da natureza das vacinas e mecanismos de ação são essenciais no combate aos movimentos anti-vacina. Por exemplo, o medo de alterações genéticas causadas pela vacina de RNA é mais facilmente desmistificado após compreensão que o RNA isolado, administrado em uma micela, é incapaz de chegar ao núcleo e não representa nenhum risco de modificação genética.

– The College of Physicians of Philadelphia. The History of Vaccines. Website.

Página informativa criada pelo College of Physicians of Philadelphia com o objetivo de organizar e divulgar a história da vacinação, desde as práticas de variolação, com atualizações sobre as novas tecnologias para desenvolvimento e distribuição de vacinas. Visa aumentar o conhecimento e a compreensão do público sobre as formas de desenvolvimento e mecanismo de ação das vacinas e o papel que desempenharam na melhoria da saúde humana.

– Nicolau Sevcenko (2018) A Revolta da Vacina. Editora UNESP.

Livro que explora os principais fatores que levaram à Revolta da Vacina no Rio de Janeiro durante a campanha de vacinação contra a varíola em 1904.

Destaque

Manifesto por uma humanidade mais orgânica

Vivemos entre o sonho de que um herói, a tecnologia, virá nos salvar, do iminente esgotamento e desbalanceamento de nosso planeta, ou seja, vivemos entre o sonho de um Salvador, um gênio que se destaca no tecido social, e o paraíso de uma sociedade onde todos são iguais, perante a lei, perante Deus, perante … parece que sempre tem alguém, mesmo nestes paraísos utópicos, que se posta acima dos demais, com autoridade suficiente para julgá-los. Será que nossa mente humana pensa de forma tão hierárquica que não conseguimos conceber a igualdade plena?

O que significaria uma igualdade plena? Depende. Se estamos falando em termos absolutos, os iguais seriam clones com uma mesma experiência de vida. Se estamos falando de “iguais perante a lei”, não precisamos que haja igualdade absoluta, desde que os desiguais sejam tratados em pé de igualdade. Claro, cabe dizer que dar condições iguais a indivíduos de partida desiguais significa logicamente que devemos, enquanto sociedade e enquanto legisladores e juízes, garantir que não haja aqueles poucos afortunados de berço que iniciam uma corrida de 100 metros rasos já a dez metros da chegada. Para que a meritocracia faça sentido em um país, e em um mundo, onde o racismo estrutural vem sendo cada vez mais desmascarado, onde o mito do brasileiro cordial vem sendo exposto, a justiça requer que os mais afortunados iniciem a corrida bem mais atrás que o indivíduo médio.

Como é que a biologia lida com as diferenças? Em primeiro lugar, há um princípio básico que norteia o pensar biológico: a diversidade é a base sem a qual não há evolução. Se queremos nos adaptar a um mundo em mudanças, temos que nos cercar de diversidade de estilos de pensamento, de estilos de vida, de morfologia, de cor, de estatura, de sociabilidade, enfim, diversidade é a palavra mais fundamental e cara ao pensamento biológico. Dito isto, fica claro que não devemos tolerar, mas sim louvar a diversidade, entre elas a diversidade étnica humana. Agora, muito cuidado com este pensamento colocado assim de forma tão crua. Não vá sair por aí repetindo esse chavão de duas ou três linhas. Pseudo-intelectual é aquele sujeito que só lê seu feed de imagens associadas a duas ou três linhas de texto e que, por isso mesmo, tem um discurso que é basicamente uma colagem de frases de impacto, curtas e desconexas. Para que não nos transformemos em um raso caleidoscópio intelectual, temos que prosseguir na leitura, e temos que diversificar nossas fontes confiáveis de informação. Aqui cabe um aviso aos navegantes: aquelas três linhas de texto nunca são suficientes, elas são, sempre, apenas um chamariz. Entenda: seu feed na rede social não é fonte confiável de informação, é puro bate papo de boteco, só que enquanto o que se fala no boteco acaba no boteco, o que se escreve na rede social pode acabar na justiça.

A diversidade é valorizada tanto na ecologia quanto na evolução. Se os indivíduos de um ecossistema, em toda sua diversidade, podem se associar positiva ou negativamente, seria de se imaginar que as associações positivas sejam a fonte deste valor biológico dado à diversidade. Associações negativas são, por exemplo, a predação, ou a competição. Quando o liberalismo econômico apregoa que a competição entre os agentes econômicos (que às vezes é total predação) é melhor para a sociedade, ele está no fundo fomentando uma interação ecológica negativa. Claro, existem também interações positivas, como comensalismo, simbiose, altruísmo. De um modo geral, é possível, dentro da biologia, explicar as interações positivas a partir da competição entre rivais, com um argumento basicamente utilitarista: em certas circunstâncias me seria útil ajudar meu rival porque isto me traria mais benefícios que prejuízos. Assim, a competição tem gradativamente se colocado como a força predominante na organização do pensamento biológico, muito possivelmente em função do ethos liberal predominante na história do ocidente: somos todos formados em sociedades que valorizam a competição, de modo que pensar em termos competitivos tem sido, para nós, mais fácil que pensar em termos cooperativos. De que forma uma interação negativa como a competição pode gerar um valor positivo? A resposta usual é aquela do feed de notícias: os mais fracos morrem primeiro, e com isso os melhores sobreviventes vão gradativamente melhorando o mundo. Se você acha que o mundo está melhorando, você pode até acreditar no seu feed de notícias, e parar de ler o texto aqui.

Para aqueles mais de 90% da população para os quais o mundo não está melhorando, vamos descer mais fundo um pouco em nossa análise. O que acontece quando o interesse dos competidores se alinha? Duas coisas podem resultar: se o alinhamento é total, a tendência é a formação de uma sociedade extremamente coesa e integrada, essencialmente cooperativa, e se o alinhamento é apenas parcial, permanece uma competição interna, especialmente no que se refere a algumas tarefas (aquelas nas quais não há alinhamento de interesses). Alinhamentos fortíssimos de interesse acontecem, por exemplo, em inúmeros invertebrados sociais, notavelmente entre os insetos sociais. Quando eu devoto minha vida inteira ao sucesso de outros indivíduos (geralmente a rainha, ou a nobreza), é muito provável que haja um alinhamento fortíssimo de interesses (embora, sim, às vezes possa ser apenas a velha e boa coerção social). Entre os vertebrados essa hipersocialidade é muito mais rara, ocorrendo, por exemplo, nos estranhíssimos ratos toupeira pelados (Heterocephalus glaber). Como analisamos há pouco tempo aqui no Darwinianas, nossa socialidade deve ter sido selecionada em grupos pequenos, e em situação de escassez de recursos alimentares, situação que favoreceria indivíduos totipotentes (e não de castas especializadas, como rainhas reprodutoras, operárias forrageadoras, cuidadoras de ninho, etc) e, portanto, com grande cérebro. No entanto, com o advento da domesticação de plantas e animais, há cerca de 10 mil anos, passamos a ter recursos abundantes e grupos sociais maiores, situação que, ao contrário, favorece a especialização cognitiva que temos visto hoje em dia, cada um de nós em uma função muito específica dentro da sociedade. A organização social pressupõe uma convergência de interesses, mas que nível de convergência temos hoje? Estamos caminhando para uma sociedade de formigas, ou abelhas? Já vimos, também aqui no Darwinianas, que coletividades de cérebros minúsculos muitas vezes podem resolver problemas mais complexos que um mesmo número de indivíduos atuando isoladamente. Não pela força bruta do coletivo, não porque a união faz a força, mas porque a união faz a inteligência. No caso dos insetos sociais, alguns têm defendido que estes superorganismos (colmeias, cupinzeiros, formigueiros) conseguiram construir uma nova cognição, um meta-cérebro, uma coletividade pensando e utilizando para isso o cérebro dos indivíduos como ferramentas que controlam o fluxo de informação na colônia, de tal forma que os indivíduos passariam a ser como neurônios de um cérebro maior. É o que defendem Sasaki e Pratt, ao revisar a literatura e mostrar que, como os cérebros nossos, uma colônia de insetos sociais se auto-organiza ao redor de núcleos de informação: duas trilhas de formigas são duas estruturas sociais auto-organizadas competindo pela atenção da colônia, buscando cada uma recrutar um número maior de insetos para si. Ao final, a colônia decide (uma das trilhas desaparece), e geralmente decide pela melhor opção disponível (permanece ativa a trilha que focou no alimento mais próximo, ou em maior quantidade). Ao final, um grupo de indivíduos irracionais (que teriam individualmente feito uma escolha irracional) apresenta, sistematicamente, uma decisão racional, o que indica que a racionalidade emergiria no social, a partir desta auto-organização supra-individual ao redor de núcleos de compartilhamento informacional. Tudo isso parece muito bonito, e há um grande frisson na literatura acerca desta cognição social emergente. O superorganismo teria afinal uma super-mente.

Finalizo este texto com duas questões importantes: primeiro, será mesmo que a seleção natural teria produzido super-mentes nos insetos sociais? Segundo, será mesmo que nós, humanos, estamos trilhando este caminho para uma super-mente? Com relação à primeira, e para fazer simples um longo argumento que estamos desenvolvendo agora, entendo que há um otimismo exagerado na literatura ao atribuir a colmeias e formigueiros uma super-mente social que controlaria as mentes individuais dos insetos. Literalmente, as colônias de insetos sociais não deveriam ser chamadas de superorganismos, porque elas não têm um si-próprio, um controlador social do comportamento individual, uma personalidade de colmeia, um desejo de formigueiro (para além dos desejos das formigas individuais). Com relação à segunda pergunta, podemos apenas especular. Entendo que temos cérebros grandes demais, que fomos selecionados por tempo demais em grupos pequenos sob escassez de recursos, e reverter todo este grande cérebro hierárquico para um funcionamento cooperativo em colmeia iria requerer agora uma revolução biológica importante. A seleção natural predominante hoje é provavelmente neste sentido, digamos, de uma certa cupinização da humanidade. Mas estamos também sob forte pressão de seleção cultural, e estas novas cartas culturais no velho baralho evolutivo podem passar a ditar as regras de nossa futura organização social. Se caminharmos no sentido de uma maior coesão social, com a China se tornando a maior potência e portanto espelho para o mundo, estaremos caminhando no sentido deste superorganismo humano. O organismo é uma entidade incrível, ele reúne diversidade interna (cada órgão se especializa em uma função) e unicidade (todos têm um mesmo objetivo e funcionam em conjunto. Em cima disso tudo há ainda uma autonomia decisória: o que o organismo decide não é necessariamente fruto daquilo que seus órgãos necessitam no momento: posso entrar em jejum mesmo estando com fome. Ao mesmo tempo, as decisões do organismo não são necessariamente fruto de estímulos do mundo externo: quando vejo uma presa, ou um parceiro sexual, posso ignorá-los, ou fugir deles, emitindo assim respostas não esperadas. A autonomia do organismo em relação a seus órgãos internos e ao mundo externo é o que precisaríamos ter no nível social, se a sociedade for caminhar no sentido de adquirir uma super-mente.

Para nós, seres humanos, tornar nossa sociedade um pouco mais orgânica significaria valorizar a diversidade de funções que grupos humanos distintos podem ter em uma sociedade ampliada, ao tempo em que se deveríamos também criar objetivos e mitos e utopias comuns a todos, que norteassem assim um funcionamento unificado, dando coesão à necessária diversidade. Veja agora que chegamos ao final do texto com uma ideia bem distinta acerca da importância da diversidade. No seu feed de notícias, a diversidade humana seria importante como um seguro contra a adversidade imprevisível do futuro: se o mundo mudar, teremos sempre algum variante (morfológico, comportamental, cognitivo) presente que dará conta da nova pressão seletiva, enquanto os variantes restantes serão contra-selecionados: os índios, os negros, os gays, todas estas minorias morrerão, para que a humanidade permaneça. No entanto, o que vemos agora, ao final do texto, é algo muito distinto: a variação pode ser importante para que a sociedade resista melhor às mudanças, já que cada variação pode ter uma função complementar para o conjunto orgânico da humanidade. As diferenças entre os seres humanos, nesta visão mais organicista de sociedade, produziriam uma maior resiliência desta sociedade a perturbações, permitindo reorganizações frente a mudanças no ambiente. Uma sociedade mais orgânica: um belo desejo de ano novo. Vamos sonhar juntos?

Hilton Japyassú

Universidade Federal da Bahia

INCT IN-TREE

Para saber mais

Sasaki, Takao, and Stephen C. Pratt. The psychology of superorganisms: Collective decision making by insect societies. Annual Review of Entomology 63 (2018): 259-275.

Japyassú HF, Neco LC and Nunes – Neto N (in press) Minimal Organizational Requirements for the Ascription of Animal Personality to Social Groups. Frontiers in Psychology. Imagem: Capa do álbum Superorganism: https://www.discogs.com/pt_BR/Superorganism-Superorganism/release/12188398

Destaque

Como identificar a ação da seleção natural

É difícil enxergar seleção natural ocorrendo, pois a escala de tempo de nossa observação é curta em relação aos seus efeitos. Entretanto, é possível usar métodos estatísticos para identificar sua ação no passado. Numa conversa com Diogo Meyer, o biólogo Carlos Schrago, da UFRJ, fala sobre abordagens que permitem testar a hipótese de que a seleção natural atuou sobre sequências de DNA.

Numa entrevista anterior, Carlos Schrago conversou sobre a teoria neutra, segundo a qual a maior parte da mudança evolutiva é consequência da deriva genética, e não de mudanças movidas pela seleção natural.

Nesta continuação, o assunto recai sobre a possibilidade de identificar instâncias em que a seleção natural de fato operou. Schargo argumenta que a teoria neutra, mesmo que em grande medida refutada pela comunidade científica, é valiosa como um “modelo nulo” para testes de seleção. A ideia é que a teoria neutra nos diz o que esperar na ausência da seleção, e, portanto, serve de base para testes que permitem identificar as instâncias em que a seleção está presente. 

Originalmente gravada para um curso de biologia evolutiva na Universidade de São Paulo, a entrevista discute temas amplos sobre testes de hipótese, o uso de simulações computacionais, e o papel de abordagens teóricas e de análise de dados em projetos

Diogo Meyer (USP)

Destaque

Pandemia na era da cibernética

Modelagem do movimento urbano em diversas metrópoles nos Estados Unidos revela padrões de comportamento de diferentes grupos sociais e pode ajudar no desenvolvimento de políticas de saúde pública mais equitativas durante a atual pandemia

Desde 1992, o Gil já cantava: “Antes longe era distante / Perto, só quando dava / Quando muito, ali defronte / E o horizonte acabava / Hoje lá trás dos montes, den de casa, camará”. Na música Parabolicamará, Gil utilizou a imagem da antena parabólica para simbolizar a interconectividade do mundo digital e a difusão da parabólica pelo Brasil, influenciando não apenas a paisagem urbana, mas também os padrões de comportamento social. O desconhecido podia agora ser acessado por meio digital, do conforto e segurança do lar. As distâncias, antes quase intransponíveis, podiam agora ser virtualmente percorridas em questão de segundos. E a antena parabólica foi apenas o começo dessa era de globalização digital: internet, computadores portáteis, celulares, carros e casas inteligentes permeiam o cotidiano de todos nós, criando o que McLuhan chamou, quase que profeticamente, trinta anos antes da invenção da internet, de aldeia global.

O desenvolvimento de aplicativos digitais capazes de não apenas reunir, mas também transmitir dados entre si, levou Kevin Ashton, em 1999, a propor o conceito de Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things). Esse conceito ressalta que, para além da interconectividade entre pessoas, o mundo digital gerou, em paralelo, a interconectividade entre objetos físicos, dispositivos, sistemas e serviços. Hoje, podemos, dos nossos celulares e de praticamente qualquer lugar, controlar a temperatura da nossa casa, cozinhar o jantar, ou até mesmo estacionar nossos carros. Na era digital, a portabilidade de dispositivos como o celular nos permite carregar a internet a qualquer lugar, e com isso permanecer constantemente conectados. E foi exatamente essa permanente interconectividade que permeia a vida da maioria da população atual que permitiu a realização do estudo que venho aqui dividir com vocês.

Nesse estudo, publicado essa semana na revista Nature, cientistas coletaram dados de localização de celulares de 98 milhões de indivíduos em 10 metrópoles norte-americanas, e utilizaram modelos de mobilidade, associados a modelos epidemiológicos de propagação do vírus, para entender a relação entre os padrões de deslocamento de diferentes grupos sociais para pontos de interesse, como restaurantes, lojas, supermercados e instituições religiosas, e os padrões de disseminação do vírus causador da COVID-19, o SARS-CoV-2. O modelo gerado foi capaz de predizer com acurácia os padrões observados de disseminação do vírus até então, sugerindo ser um bom modelo para testes de estratégias de re-abertura e reestabelecimento das atividades econômicas e sociais.

Ao utilizar o modelo para testar planos de reabertura e contenção da propagação do vírus, os cientistas observaram que a magnitude da redução da mobilidade é tão importante quanto o momento em que essas medidas são implementadas. Por exemplo, caso a região do metrô de Chicago não tivesse observado uma redução de ~54% de mobilidade durante o primeiro mês da quarentena, o número de casos poderia ter aumentado em mais de 6 vezes o número atual. E se a redução da mobilidade tivesse iniciado uma semana mais tarde, o número de casos seria quase duas vezes maior do que o observado. O modelo de dinâmica de movimento social desenvolvido nesse estudo sugere também que uma pequena minoria dos pontos de interesse é responsável pela grande maioria das infecções, possibilitando a identificação de eventos de super propagação. A ideia de eventos de super propagação (do inglês superspreader events) de COVID-19, no entanto, não é nova. O acúmulo de dados a respeito da pandemia de COVID-19 levou cientistas a proporem a ideia de que eventos de super propagação explicam os padrões de disseminação do vírus SAR-CoV-2. Eventos de super propagação são eventos nos quais um ou poucos indivíduos contaminam um número significativo de pessoas em um único encontro. É possível que um único indivíduo contaminado, em ambiente fechado, resulte na contaminação secundária de milhares de pessoas.

Se a minoria dos pontos de interesse (isto é, restaurantes, lojas, bares, supermercados, academias, instituições religiosas etc.) é responsável pela grande maioria dos casos, uma clara política pública é a reabertura desses pontos com restrição da capacidade máxima de ocupação desses locais. Ao testar cenários de reabertura sem redução da capacidade de ocupação, utilizando o modelo gerado, os cientistas foram capazes de prever um aumento de aproximadamente 32% de infecções na mesma região de Chicago. Ainda, a redução da ocupação reduz significativamente o risco de infecção, sem necessariamente alterar os padrões de mobilidade da região. Nessa mesma região, o modelo prevê que a restrição da capacidade de ocupação em, no máximo, 20% da capacidade total é capaz de reduzir o número de novas infecções em aproximadamente 80%, resultando em apenas 42% na restrição de mobilidade na região, sugerindo que a redução da capacidade de ocupação de pontos de interesse pode ser mais eficaz do que a restrição da mobilidade irrestrita da população.

Além disso, o modelo aponta para o risco relativo de reabertura de determinadas categorias de pontos de interesse, já que nem todos os pontos de interesse estão associados igualmente a eventos de super propagação. Devido ao fato de que apenas uma minoria dos pontos de interesse são responsáveis pela maioria dos eventos de super propagação nas regiões metropolitanas estudadas, entender a relação entre esses pontos de interesse e a propagação do vírus é fundamental, particularmente para locais que usualmente recebem uma grande quantidade de indivíduos, ou nos quais indivíduos tendem a passar longos períodos de tempo.

O modelo ressalta também os padrões de disparidade nas taxas de infecção entre diferentes grupos sociais, resultando na acentuação das desigualdades sociais preexistentes. O modelo corretamente previu maiores taxas de infecção entre grupos socioeconomicamente desfavorecidos, baseando-se apenas padrões de deslocamento dos diferentes grupos. De acordo com os dados de mobilidade, grupos socioeconômicos menos favorecidos não foram capazes de reduzir sua mobilidade tanto quanto grupos sociais privilegiados, e tenderam a frequentar locais de maior aglomeração, resultando assim em maior exposição e um aumento significativo no risco de infecção. O reconhecimento de que grupos sociais já cronicamente desfavorecidos são os mais afetados pela atual pandemia de COVID-19 também não é uma novidade. Desde Abril desse ano, estudos epidemiológicos já apontavam para a disparidade nas taxas de infecção e mortalidade nos Estados Unidos entre grupos socioeconômicos e raciais. Disparidades socioeconômicas semelhantes foram observadas no Brasil, onde as taxas de incidência e mortalidade por COVID-19 foram mais elevadas em unidades federativas com maior desigualdade econômica. Dessa forma, políticas justas de reabertura durante a pandemia precisam considerar o impacto díspar da pandemia nos diversos grupos socioeconômicos para o planejamento de ações que intencionalmente reduzam as taxas de infecção nas comunidades menos favorecidas e mais afetadas. Segundo os autores, são medidas importantes o estabelecimento de limites de ocupação mais restritos em restaurantes, lojas, academias e outros pontos de interesse, a criação de centros de distribuição de alimentos para a redução da densidade populacional em pontos de interesse super propagadores, como lojas e supermercados, a oferta ampla e gratuita de testes, principalmente em regiões metropolitanas de alto risco, e a melhoria das políticas públicas de suporte ao trabalhador doente, visando a redução da sua mobilidade durante a doença. Além disso, já sabemos que outras medidas são também efetivas, como o distanciamento social e o uso irrestrito de máscaras. Este último contribui significativamente para o controle da propagação do vírus causador da COVID-19, por reduzir a emissão de saliva e aerossóis das vias respiratórias de indivíduos infectados, porém com sintomas amenos ou moderados.

Infelizmente, perdemos a oportunidade de resolver a pandemia antes da morte de centena de milhares de pessoas em países como os Estados Unidos e o Brasil, mas modelos como os apresentados por Chang e colaboradores podem balizar políticas de saúde pública eficazes na contenção da propagação do vírus, pois permitem testar computacionalmente o impacto das medidas de reabertura em diferentes regiões e grupos sociais antes da efetivação das mesmas, principalmente em países cujos chefes de estado não foram capazes de atuar prontamente no controle inicial e na eliminação da disseminação do vírus. Veja-se, por exemplo, o caso da Nova Zelândia. A Nova Zelândia é o país com a menor taxa de mortalidade por COVID-19 (apenas 4 por 1 milhão de habitantes) entre os 37 países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico. Em apenas 103 dias, e após um período de quarentena nacional, o país decretou, no início de Junho desse ano, o final da pandemia no território nacional, tendo registrado apenas 1.569 casos e 22 mortes por COVID-19. A impressionante contenção da pandemia na Nova Zelândia, resultado da implementação imediata e severa de medidas de saúde pública informadas pela ciência, foi reconhecida pela Harvard University com o Prêmio Gleistman em liderança e ativismo social de 2020, outorgado à Primeira Ministra Jacinda Ardern, que liderou, de forma exemplar, o país durante a crise.

No entanto, se vamos passar a utilizar padrões de movimento social inferidos a partir de dados de celular para propor e planejar políticas públicas, não podemos deixar de discutir questões ligadas à privacidade de cada um de nós. Em muitos casos, informações a respeito dos nossos padrões de mobilidade e comportamento são compartilhadas por aplicativos e dispositivos digitais sem que tenhamos clara consciência do fato. E com o avanço da interconectividade e da Internet das Coisas, esses eventos de compartilhamento de informações pessoais se tornam cada vez mais comuns. Mas, pessoalmente, acredito que precisamos atentar para uma questão ainda mais importante:  é imperativo garantirmos a inclusão digital de todos os setores da sociedade, para que todos estejam representados equitativamente nesses modelos, se é que eles balizarão futuras tomadas de decisão.

Ana Almeida

California State University East Bay

(CSUEB)

Para saber mais:

Chu, Derek K, et al. 2020. Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and COVID-19: a systematic review and meta-analysis. The Lancet, 395(10242): P1973-1987.

Greenhalgh, Trisha. et al. 2020. Face masks for the public during the COVID-19 crisis. BMJ, 369: m1435

Ornes, Stephen. 2016. Core Concept: The Internet of Things and the explosion of interconnectivity. PNAS, 113 (40) 11059-11060.

Santos, Milton. 2000. Por uma outra globalização: do pensamento único à consciência universal. São Paulo: Editora Record.

Schadt, Eric. The changing privacy landscape in the era of big data. Molecular Systems Biology, 8:612

Destaque

A evolução é “só uma teoria”?

Biólogos estão acostumados a ter que lidar com um argumento frequentemente invocado para desqualificar a teoria evolutiva: a de que a evolução é “só uma teoria”. Esse é um bordão em diversos textos anti-evolucionistas.

Implícita nessa forma de criticar o conhecimento sobre a evolução está a ideia de que uma “teoria” de algum modo se distingue de um “fato”, por ser mais incerta e conjectural.

No vídeo que compartilhamos hoje, Charbel Niño El-Hani conversa com Diogo Meyer sobre o que está embutido na tentativa de criticar a evolução afirmando que ela é “apenas uma teoria”. Para Charbel, é fundamental investir para que estudantes tenham uma compreensão de como o conhecimento científico é produzido, e da importância central de teorias no processo de explicar o mundo através da ciência. Compreendendo como o conhecimento científico é construído, ficará claro que descrevê-lo como construído com base em “teorias” não o desqualifica.

Mais do que isso, entender como o conhecimento científico é produzido não só ilumina seu potencial de responder questões complexas – através da elaboração de teorias -, como também serve para mostrar os limites do conhecimento científico, e o fato de que a ciência convive com outras visões de mundo, de utilidade diferente e de inserção em diferentes domínios das atividades humanas.

A conversa chama a atenção para importância de investir na formação de jovens cientistas, buscando equilibrar a grande ênfase dada em ensinar extensos conteúdos, com a muito menos explorada via de ensinar como o próprio conhecimento científico é produzido.

Destaque

Mais além do dilema entre aprender e fazer no tratamento da COVID-19, fica a necessidade de aprender fazendo

Quando enfrentamos uma nova doença e/ou buscamos medicamentos e vacinas, ensaios clínicos são estritamente necessários, como parte do processo meticuloso, cuidadoso de que dependemos para saber se as pílulas que tomamos ou as injeções que nos aplicam são eficazes e seguras, já discutido aqui em Darwinianas. Efetividade e segurança devem ser bem evidenciadas, porque medicamentos, como qualquer outra substância, podem fazer por vezes mais mal do que bem. Quando se prescrevem medicamentos que não foram ainda suficientemente testados, sob os quais ainda há dúvidas sobre sua efetividade ou segurança (pior ainda: quando há evidência de carecem desses atributos), dois princípios fundamentais da prática médica estão sendo negligenciados: In dubio abstine (quando em dúvida, abstenha de tratar) e Primum non nocere (antes de qualquer coisa, não cause mal).

A cloroquina e seus derivativos, como a hidroxicloroquina, fornecem bom exemplo de por que ensaios clínicos são um requisito inquestionável do uso seguro de medicamentos. A margem de segurança desses medicamentos é relativamente estreita, especialmente por causa de seus efeitos cardiovasculares adversos, ou seja, a diferença entre uma dose com poder terapêutico e uma dose tóxica é relativamente pequena. Overdose de hidroxicloroquina é, além disso, de difícil tratamento, e não há antídoto conhecido. A hype em torno dessa droga levou a prejuízos a pessoas que se automedicaram com ela durante a atual pandemia, como mostram relatos de overdoses, hospitalização e mortes em contextos tão distintos quanto os da Nigéria e dos Estados Unidos. É uma trágica ironia que apenas quatro dias antes de um homem morrer por overdose de cloroquina no Arizona, o atual presidente norte-americano tenha dito, a respeito da hidroxicloroquina: “a coisa boa é que ela tem sido usada por um longo tempo, de maneira que, se as coisas não saírem como planejado, sabemos que ninguém será morto por ela”. Esses fatos mostram claramente a necessidade de maior prudência no uso dessa droga, tornando bastante evidente que, mesmo que ela venha a mostrar efeito no tratamento de determinada doença, quão importante é estabelecer, através de ensaios clínicos bem conduzidos, qual dosagem, extensão do tratamento, forma de administração utilizar.

Ensaios clínicos são fundamentais, pois, para que se torne possível uma prática médica responsável. Além disso, como os recursos necessários para realizar um ensaio clínico de boa qualidade são muitos, em termos da equipe necessária, das horas de trabalho, da logística e dos insumos materiais, ensaios pré-clínicos também são importantes, porque se evita que se dispenda muitos recursos na investigação de drogas com pouca chance de terem sucesso ou de serem seguros. Os ensaios pré-clínicos incluem estudos in vitro (em placas de cultura, tubos de ensaio etc.) e estudos em animais (os quais implicam uma série de aspectos éticos dos quais não poderei tratar nesse texto). No que diz respeito aos ensaios clínicos, uma vez que um medicamento tenha mostrado eficácia em doses seguras em ensaios pré-clínicos, a melhor opção é realizar ensaios clínicos controlados e randomizados (RCTs, randomized controlled trials), caso isso seja possível. Esses são ensaios nos quais terapias são comparadas com controles, como tratamento padrão ou placebo, e pacientes são alocados aleatoriamente nos grupos que receberão diferentes tratamentos.

Experiências anteriores em epidemias, por exemplo, as de Ebola, produziram um elevado nível de concordância na comunidade acadêmica de que pesquisa sólida, convincente, pode e deve ser feita mesmo durante emergências de saúde pública, bem como que RCTs constituem a abordagem mais ética e confiável para identificar-se rapidamente tratamentos efetivos e propiciar que a maioria das pessoas seja beneficiada, e não prejudicada, conforme requerido pelo princípio Primum non nocere.

A COVID-19 não estabelece qualquer exceção em relação aos princípios e ideias expressas acima. Não há dúvida de que qualquer pessoa racional deve compreender as dificuldades de fazer pesquisa sob enorme pressão para identificar rapidamente tratamentos efetivos para a doença e nas condições desafiadoras colocadas por instituições de saúde, como hospitais, superlotados, nos quais trabalhadores da saúde lutam contra uma doença nova e mortal, que afeta números muito grandes de pacientes e coloca a eles próprios em risco. No entanto, como escrevem Alexander e colaboradores, “essas circunstâncias infelizes e sem precedentes não transformam dados frágeis em resultados convincentes”. A despeito das dificuldades da crise atual, é importante dirigir os esforços na direção de RCTs bem planejados e éticos, prospectivos e não retrospectivos (ou seja, atuando no tratamento de pacientes, e não revisando tratamentos já feitos), e de larga escala, envolvendo múltiplos centros e grandes quantidades de pacientes em diversas regiões do mundo. Para além disso, diretrizes devem ser usadas no planejamento dos estudos clínicos, orientando o modo como serão recrutados pacientes, como será feita a randomização e o uso de duplo-cego, quais resultados do tratamento serão mensurados e como etc. Somente com tal padronização, a combinação do conhecimento obtidos em diferentes ensaios clínicos poderá ser feita com poder estatístico suficiente para estabelecer de modo convincente a efetividade e segurança de determinada profilaxia ou tratamento, ou para comparar a efetivamente de diferentes abordagens terapêuticas. Daí a importância de a OMS ter buscado ordenar a busca por tratamentos para a COVID-19, publicando orientações gerais para a condução de RCTs. A realização de estudos confiáveis se torna sine qua non quando vemos a evidência ser soterrada sob a veemência e a desinformação em virtude do forte movimento de algumas lideranças políticas na defesa de medicamentos para cuja efetividade e segurança não há evidência suficiente.

É preocupante ver na literatura sobre tratamento da COVID-19, a larga multiplicação de estudos observacionais, nos quais se investiga o efeito de uma droga ou de outra intervenção, sem manipulação ou intervenção. Apesar de fornecerem informação relevante e complementar àquela produzida por RCTs, esses estudos não fornecem evidência suficientemente confiável para a tomada de decisões sobre o tratamento de pacientes. A questão não é – que se entenda bem – que estudos observacionais não deveriam ser feitos, mas que eles têm ganhado precedência inclusive em situações nas quais isso não é suficientemente compreensível. Por exemplo, há estudos observacionais sobre tratamentos para COVID-19 que recrutaram grandes números de pacientes e, ainda assim, não utilizaram grupos controle, nem mesmo comparando o tratamento experimental com tratamento padrão (standard of care), uma vez que há questões éticas envolvidas no uso de placebo numa circunstância como a presente. Ademais, parece importante evitar a proliferação de estudos clínicos pequenos, sem poder estatístico suficiente para gerar qualquer conclusão sólida, ou estudos que apenas comparam duas intervenções terapêuticas distintas, sem utilizar controles. Ambas as situações têm ocorrido com frequência ao longo da pandemia.

Estudos observacionais são úteis, mas tendem a superestimar a contribuição de um tratamento. No caso da COVID-19, é importante não perder de vista que a maioria dos pacientes apresentam doença leve a moderada e, nesses casos, o tratamento padrão tenderá a aliviar os sintomas respiratórios e sinais vitais. Ademais, remissão espontânea da COVID-19 pode chegar a 90% dos casos ou mais. Como se poderia, então, alcançar conclusões sólidas acerca das contribuições de possíveis tratamentos numa doença com tais níveis de remissão espontânea sem o uso de amostras suficientemente grandes e grupos controle? A resposta é, simplesmente, que não se pode, com tal desenho experimental, chegar a qualquer conclusão convincente acerca da efetividade e segurança de uma dada intervenção terapêutica. Em tal desenho experimental, é um erro óbvio atribuir uma eventual cura aos efeitos do medicamento, ou resultados negativos à doença.

Da necessidade de “aprender fazendo” na crise da COVID-19

Contudo, ao pensar nas terapias para a COVID-19, é importante considerar como a pandemia abriga um conflito entre a pesquisa acadêmica nas ciências biomédicas e a prática da medicina clínica. Nesta última, médicos fazem uso não apenas de medicina baseada em evidência, mas também de tratamentos que por vezes não são baseados na evidência clínica mais rigorosa, mas em plausibilidade biológica, dados pré-clínicos ou evidência clínica limitada. Não é difícil apreciar como a opção por estes últimos tratamentos é incrementada numa situação como a da atual pandemia, para a qual não há ainda tratamento aprovado e poucos medicamentos gozam de evidência favorável mais sólida. Na altura em que escrevo esse texto, há somente dois medicamentos apoiados por evidências mais convincentes, para tratamento de doentes graves de COVID-19: dexametasona e remdesivir. Nos casos leves a moderados, por sua vez, não há ainda qualquer terapia bem apoiada. No entanto, é exatamente nestes últimos casos que a prescrição de drogas ainda carentes de evidência suficiente quanto à sua efetividade se torna menos recomendável, uma vez que os benefícios terapêuticos tendem a ser proporcionais à severidade do caso, enquanto os riscos de um dado tratamento tendem a ser relativamente mais constantes. Assim, a relação risco-benefício de um tratamento tende a ser menos favorável em casos mais leves do que em casos mais severos.

Reconhecer os dilemas envolvendo a pesquisa biomédica e a prática clínica em circunstâncias como as que hoje vivenciamos é muito diferente, pois, de uma defesa imprudente de terapias como se fossem balas mágicas, pílulas salvadoras, ignorando os riscos envolvidos no uso de tratamentos cuja efetividade e segurança não estão ainda suficientemente estabelecidas. Uma solução para esses dilemas não segue de uma negligência quanto à necessidade de evidência de alta qualidade para a recomendação mais confiável e eventual aprovação de abordagens profiláticas e terapêuticas da COVID-19. Para os clínicos, não é pequeno o desafio de fazer julgamentos e tomar decisões na ausência de evidência suficiente, malgrado o suporte dado por seu próprio conhecimento e experiência. Numa situação como esta, torna-se ainda mais fundamental considerar de maneira crítica, ponderada a evidência disponível, como base para avaliar os riscos e benefícios das opções feitas no tratamento de cada paciente. Tanto pesquisadores quanto trabalhadores da saúde devem ter a responsabilidade de se manter verdadeiramente informados, de pensar com clareza e de se comunicar com inteligência, evitando ser influenciados por, quanto mais comprometer-se com fake news e desinformação, tão frequentes na infodemia que anda lado a lado com a pandemia, menos ainda ser fontes de tal desinformação.

Recentemente Derek C. Angus publicou um artigo de opinião que remete ao dilema entre medicina clínica e pesquisa biomédica em contextos como o da crise atual. Ele trata esses dilemas em termos de um trade-off entre prospecção (exploration) e explotação (exploitation). A prospecção diz respeito a ações realizadas para gerar novos conhecimentos e diminuir a incerteza através de investigação, a uma opção por “dever aprender” (“must learn” option) a respeito de uma situação. Por sua vez, a explotação corresponde à ação com base no conhecimento, nos hábitos, nas crenças correntes, a despeito da incerteza, a uma opção por “fazer agora” (“just do it” option) o que parece necessário para enfrentar a situação. O conflito entre medicina clínica e pesquisa biomédica discutido acima resulta, em última análise, da interpretação dicotômica dessas duas opções: ou fazemos algo (tratamos o paciente) ou aprendemos algo (testamos o medicamento). Torna-se um desafio chave para os avanços na terapia da COVID-19, então, superar essa dicotomia, reconhecendo – como argumenta Angus – que trade-offs entre prospecção e explotação são, em geral, melhor resolvidos por uma estratégia que permite fazer e aprender ao mesmo tempo. E este não é o caso somente da medicina clínica, mas uma dificuldade que encontraremos em outros campos, a exemplo do trade-off entre aprender via pesquisa ecológica e atuar na tomada de decisão ambiental.

Se nos deslocarmos do conflito, da polarização entre fazer e aprender para uma integração entre ação e aprendizagem, poderemos ser capazes de maximizar tanto resultado de curto termo, por exemplo, aumentando as chances de recuperação de pacientes em estados mais graves, quanto de longo termo, avançando na descoberta, no teste rigoroso e na disseminação de novos tratamentos. Para além dos tempos excessivamente polarizados que vivemos, ou das atitudes negacionistas face à ciência ou mesmo ao conhecimento em termos mais gerais, a construção de uma abordagem integrada para fazer e simultaneamente aprender também é restringida pela organização institucional da pesquisa biomédica e dos cuidados à saúde. Cada uma dessas tarefas é feita separadamente, com a prática clínica (o fazer) e a pesquisa clínica (o aprender) ocorrendo mais frequentemente em instituições distintas, envolvendo diferentes agentes e procedimentos, e sendo também financiadas separadamente. Daí resulta que diferentes profissionais são prioritariamente responsáveis por cada um dos polos do trade-off, cada qual confiando em sua própria base de conhecimentos profissionais, critérios, métodos, práticas, e comprometidos com seus próprios valores e interesses. Esta é uma situação que alimenta o conflito entre prática clínica e pesquisa biomédica, potencializando o trade-off entre aprender e fazer. E não são baixos seus custos, na medida em que, de um lado, a aquisição e disseminação de conhecimento crucialmente importante se tornam mais lentas, e, de outro, pacientes são submetidos a tratamentos que podem exibir relações risco-benefício inaceitáveis na exata medida em que a pressão para “fazer algo” é amplificada.

Em tal situação, otimizar a relação entre fazer e aprender e, assim, negociar com sucesso o conflito entre medicina clínica e pesquisa biomédica se torna urgente. Para médicos clínicos e pesquisadores biomédicos, coloca-se a necessidade de integrar seus trabalhos e adaptar suas estratégias e abordagens uns aos outros. Três desafios para essa integração são identificados por Angus.

Primeiro, se de um lado a alocação aleatória de pacientes em diferentes grupos num ensaio clínico (randomização) é fundamental para estabelecer vínculos causais bem apoiados entre tratamentos e efeitos, essa randomização pode ser muito desconfortável na prática médica. É  verdade que um médico que simplesmente deseja prescrever uma droga a um paciente, em vez de aceitar uma alocação aleatória, pode não estar servindo ao melhor interesse de seu paciente, uma vez que a droga pode, ao fim e ao cabo, exibir uma relação ruim entre risco e benefício. Contudo, não se deve ignorar o profundo desconforto que pode ser vivenciado por médicos clínicos diante da alocação aleatória de pacientes, dada a angústia de lidar com uma pandemia como a que estamos atravessando. Este é um aspecto central dos dilemas mencionados acima: embora uma médica possa eventualmente reconhecer que a evidência a favor de determinado tratamento é incerta, ela ainda assim pode sentir-se compelida a prescrevê-lo, caso acredite que as chances de benefícios são maiores do que os riscos de prejuízos. Enquanto as consequências para o paciente por quem a médica é e se sente responsável podem ser imediatas e notáveis, os benefícios da aprendizagem a ser alcançada num ensaio clínico e as consequências do atraso na geração de conhecimentos necessários caso não sejam recrutados pacientes podem parecer, para ela, abstratas e remotas, difíceis de serem avaliadas e para além de suas responsabilidades.

É evidente, contudo, que há problemas com a inferência feita, uma vez que os resultados podem ser imediatos e notáveis também de uma maneira maléfica ao paciente, sendo a inferência colocada em xeque diante dos princípios In dubio abstine and Primum non nocere. Além disso, se o medicamento não traz prejuízo mas também não traz benefício, podemos dessa maneira perder a oportunidade de aprender, mantendo-se a prescrição de um medicamento sem efetividade, enquanto outras drogas não são consideradas ou testadas. A solução, portanto, não é confiar simplesmente em inferências que, mesmo mal apoiadas, tragam alívio à pressão cotidiana sofrida pelos trabalhadores da saúde, mas, antes, incorporar não somente sua angústia e urgência, mas também – e especialmente – seus conhecimentos e suas práticas no planejamento e na execução de ensaios clínicos que busquem um compromisso entre aprender e fazer. Trabalho colaborativo e integrado entre médicos clínicos e pesquisadores biomédicos pode propiciar uma plataforma para acomodar suas diferentes demandas, conhecimentos e práticas.

Um segundo desafio diz respeito ao fato de que, quando um ensaio clínico é implementado, as atividades necessárias para sua execução incluem muitos passos que interferem nos procedimentos clínicos e desviam a atenção das médicas de outras ações clínicas importantes. Portanto, um ensaio planejado de modo a integrar-se mais facilmente à prática clínica será mais atraente para médicas que desejem colaborar com a pesquisa clínica, favorecendo a integração de fazer e aprender.

Um terceiro desafio reside na dificuldade de estabelecer um plano unificado, devido ao caos que se instalou na realização de ensaios clínicos durante a pandemia. Há tantos testes de possíveis medicamentos para tratar a COVID-19 em andamento que é fácil concordar com os muitos apelos a uma maior coordenação entre os estudos. Médicos e hospitais, que já estão sobrecarregados pela própria pandemia, sofrem pressão adicional devido às muitas solicitações para participação em ensaios clínicos. O resultado são ensaios clínicos competindo uns com os outros por financiamento e recrutamento de pacientes, entre outros aspectos. Há, além disso, um conflito em andamento entre ideias rivais sobre quais terapias deveriam ser testadas e quais abordagens seriam mais apropriadas para a realização dos ensaios, às vezes com a discussão chegando a uma defesa de flexibilização da metodologia que pode mostrar-se excessiva, trazendo riscos de que sejam produzidas evidências sem utilidade ou que conduzam a equívocos. Em circunstâncias tão fragmentadas, é improvável que se consiga a integração entre pesquisa e prática clínicas que tornaria possível aprender e fazer ao mesmo tempo.

Não obstante esses desafios, podemos testemunhar no cenário da pesquisa sobre a COVID-19 avanços na direção de uma otimização da relação entre aprender e fazer. À guisa de exemplo, o ensaio clínico SOLIDARITY, coordenado pela OMS, caminha na direção de uma maior integração entre aprender e fazer. Este é um grande ensaio clínico multicêntrico, randomizado, utilizando uma abordagem pragmática e adaptativa, que está sendo realizado em 13 países (incluindo o Brasil), envolvendo milhares de pacientes. Um ensaio “pragmático” busca mimetizar, ao máximo possível, as condições reais das populações alvo e dos contextos clínicos, sendo planejado para dar conta das necessidades de tomadores de decisão sobre a saúde (por exemplo, gestores públicos) e o tratamento clínico (por exemplo, médicos). Num ensaio “adaptativo”, pode-se interromper o teste de drogas que mostram, ao longo do ensaio, falta de efetividade ou trazem preocupações importantes quanto à sua segurança, assim como pode-se adicionar novos medicamentos que pareçam promissores. Inicialmente, foi proposto o teste de quatro tratamentos potenciais no ensaio SOLIDARITY, todos em comparação com tratamento padrão (no grupo controle): remdesivir; lopinavir e ritonavir + interferon-β; apenas lopinavir e ritonavir; e cloroquina/hidroxicloroquina. Em virtude de seu desenho adaptativo, os dois últimos tratamentos foram descontinuados nesse ensaio.

O ensaio SOLIDARITY foi planejado para ser tão simples e rápido quanto possível, mas ainda assim produzir evidência confiável, ajustando suas estratégias e abordagens às condições de funcionamento de instituições de saúde e às práticas da medicina clínica. Por essa razão, ele não foi planejado como um ensaio de duplo-cego, de modo a alcançar um equilíbrio entre o rigor da pesquisa clínica e a necessidade de respostas rápidas e possíveis de serem alcançadas nas circunstâncias objetivas tanto de países de alta quanto de média e baixa renda. Tem sido previsto que esse ensaio clínico será capaz de diminuir o tempo necessário para avaliar os resultados dos tratamentos em teste em até 80%, em comparação a RCTs típicos. Para usar uma metáfora de Angus, ensaios clínicos como o SOLIDARITY armam uma grande tenda internacional e incorporam a liderança e o compromisso que podem nutrir um ambiente integrado, no qual se possa, assim se espera, aprender fazendo com sucesso. Nesses tempos de irracionalidade galopante, esta já é, em si, uma notícia a ser comemorada.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

Angus, D. C. (2020). Optimizing the trade-off between learning and doing in a pandemic. JAMA 323(19): 1895-1896.

Cañás, M. & Urtasun, M. A. (2020). La evidencia en tiempos de coronavirus (COVID-19). Revista Evidencia 23(2): e002057.

Goodman, J. L. & Borio, L. (2020). Finding effective treatments for COVID-19: scientific integrity and public confidence in a time of crisis. JAMA 323(19): 1899-1900.

London, A. J., Omotade, O. O., Mello, M. M. & Keusch, G. T. (2018). Ethics of randomized trials in a public health emergency. PLOS Neglected Tropical Diseases 12(5): e0006313.

Vijayvargiya, P., Garrigos, Z. E., Almeida, N. E. C., Gurram, P. R., Stevens, R. W. & Razonable, R. R. (2020). Treatment considerations for COVID-19: a critical review of the evidence (or lack thereof). Mayo Clinic Proceedings 95(7): 1454-1466.

Imagem de abertura:

https://en.unesco.org/covid19/educationresponse/learningneverstops

Destaque

Aproveitadores pré-históricos

A pandemia da covid-19 nos mostrou, da pior forma possível, o impacto dos parasitas em diferentes aspectos na nossa sociedade. Há registros históricos de pandemias e epidemias que afetaram o curso da humanidade (praga de Justiniano, peste bubônica, gripe espanhola), mas os parasitas não estão restritos à nossa espécie e ao nosso tempo.

O hábito de parasitismo é universal. A grande maioria das espécies é parasitada pelo menos em algum estágio de sua vida. Devido a sua abundância em praticamente todos os ecossistemas e seus efeitos adversos sobre o hospedeiro, o parasitismo está entre os principais fatores para explicar a evolução e a ecologia de seus hospedeiros. Por isso, pesquisadores têm interesse em estudar a evolução de parasitas e de seus hospedeiros, e também em buscar formas de manejo e redução dos seus impactos. Embora as espécies parasitas sejam comuns nos ecossistemas modernos, sabemos pouco sobre o parasitismo no passado distante, particularmente sobre quando o hábito surgiu.

Normalmente, os parasitas não se tornam fósseis, pois seus corpos costumam ser pequenos e macios. Por isso, a maioria dos estudos sobre a evolução de parasitas é baseada em filogenias de espécies existentes, que foram construídas com base em dados morfológicos e moleculares. Apesar de muito úteis para inferir processos que atuaram na evolução dessas espécies, esses estudos dão pouco subsídios para entender as interações parasita-hospedeiro. Assim, os raros parasitas fósseis encontrados são bastante celebrados, como é o caso dos fósseis descritos em dois artigos recentes.

Num artigo publicado há pouco mais de uma semana, um grupo de pesquisadores brasileiros da Universidade Estadual de Campinas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte e Universidade Federal de São Carlos fazem o primeiro registro de parasitas fósseis preservados no osso de um dinossauro titanossauro. Os cientistas analisaram um fragmento da fíbula do titanossauro encontrado no noroeste do estado de São Paulo. O dinossauro habitava a região há aproximadamente 80 milhões de anos, durante o Cretáceo. Eles notaram que, diferentemente de outros fósseis, o osso apresentava várias lesões que se apresentavam como protuberâncias esponjosas, o que poderia ser uma manifestação de alguma doença, como um câncer ósseo, por exemplo (Fig. 1A). O osso foi analisado por tomografia computadorizada, o que permitiu o diagnóstico da doença: osteomielite aguda. Foi observado também que as lesões esponjosas estavam na parte mais interna do osso, de onde se estendiam até a superfície (Fig. 1B). O próximo passo para entender as causas e a progressão da doença foi a análise histológica do osso, ou seja, de seus tecidos. A observação das lâminas permitiu estimar a idade do animal ao ser infectado e ao morrer, mas também, fortuitamente, revelou a presença de parasitas fossilizados nos canais vasculares do osso (Fig. 1C). Essa foi a primeira observação já descrita de um parasita sanguíneo preservado em ossos de um dinossauro. Os parasitas observados têm tamanho e comportamento de protozoários pré-históricos já conhecidos como Paleoleishmania da família Trypanosomatidae, mas possuem um tamanho bem maior. A identificação da espécie parasita, portanto, ainda depende de análises adicionais.

Figura 1. Fragmento de osso do titanossauro apresentando protuberâncias esponjosas. A. Detalhe de uma das lesões observadas no osso. B. Resultado da tomografia do osso, mostrando as regiões mais densas do osso em azul e as regiões com menores densidades em verde, como a medula (M) e o as lesões no córtex (Pr, CL, PML). C. Parasitas fossilizados observados na medula óssea (cada indivíduo preservado está indicado por uma seta vermelha). Reproduzido de Aureliano e colaboradores, 2020.

O registro mais antigo de interação parasita-hospedeiro também foi publicado neste ano. O registro observado foi provavelmente de um tipo particular de interação, o cleptoparasitismo, quando uma espécie usurpa recursos de espécies bem-sucedidas na obtenção de recursos alimentares em vez de encontrar comida por conta própria. O hábito não é raro nas espécies atuais. Por exemplo, aranhas do gênero Argyrodes estudadas pelo Hilton F. Japyassú, um dos autores do blog, roubam as presas das teias de outras aranhas, em geral pequenos insetos. Insetos da família Panorpidae também se aproveitam do esforço das aranhas, roubando suas presas. Cientistas chineses apresentaram o que seria a mais antiga interação entre duas espécies, mostrando que o cleptoparasitismo pode ter surgido há mais de 500 milhões de anos.

O grupo de pesquisadores encontrou um leito fóssil de braquiópodes –animais com aparência similar a moluscos bivalves– em Yunnan, China, datados em 512 milhões de anos atrás. Milhares de fósseis de braquiópodes, batizados de Neobolus wulongqingensis, aparecem agrupados sobre sedimentos antes cobertos pelo mar. Centenas deles tinham estruturas em forma de tubo incrustadas na superfície externa de suas conchas (Fig. 2A). Essas estruturas tubulares apareciam somente junto às conchas dos braquiópodes, nunca livres ou associados a outros fósseis. Essa observação levou à hipótese de que o organismo que habitava o tubo precisava da associação íntima com braquiópode para sobreviver. Os braquiópodes eram, provavelmente, organismos filtradores e Zhang e seus colaboradores se perguntaram se os organismos incrustados poderiam ter roubando o alimento na borda da concha, antes que o braquiópode pudesse acessá-la. Para testar essa hipótese, o grupo de cientistas comparou a biomassa dos braquiópodes que possuíam tubos incrustados (205 indivíduos) com a biomassa de indivíduos sem os tubos (224 indivíduos). Os braquiópodes incrustados com tubos eram significativamente menores: a presença dos tubos significou uma redução de 26,08% da biomassa. Além disso, os tubos encontrados possuíam aberturas orientadas exclusivamente para a extremidade anterior (via de alimentação) dos braquiópodes hospedeiros (Fig. 2B), uma indicação de que os organismos que viviam nos tubos não utilizavam o braquiópode unicamente como substrato rígido para construir as estruturas. A idade desses parasitas fósseis coincide com a Explosão Cambriana, período reconhecido pela rápida mudança diversificação biológica. Talvez a interação íntima entre as espécies e o hábito de parasitismo também tenham surgido nessa época de grande mudança evolutiva.

Figura 2. Interação entre duas espécies observadas em fósseis de 512 milhões de anos. A, B. Conchas de braquiópodes fossilizadas mostrando estruturas tubulares incrustadas em suas conchas. C. Reconstrução artística dos braquiópodes Neobolus wulongqingensis com os organismos cleptoparasitas incrustados. A abertura dos tubos estava sempre orientada para a extremidade anterior dos braquiópodes (Arte de Rebecca Gelernter, Near Bird Studios). Reproduzido de Zhang e colaboradores, 2020.

Mais de 500 milhões de anos se passaram e diferentes espécies ainda continuam se aproveitando dos esforços alheios para obter vantagens individuais, mostrando o sucesso deste estilo de vida. Dentre elas, está a nossa própria espécie, que usa uma das formas mais comuns de cleptoparasitismo, usurpando recursos de outras espécies (atire a primeira pedra quem não usa mel para adoçar o chazinho), mas também apresenta várias inovações, como suspeitos depósitos em cheques, transações imobiliárias em espécie e até novas estratégias para esconder o produto do crime em locais inusitados. É, não está “fóssil”…

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Tito Aureliano, Aline M. Ghilardi (2020) DINO ZOMBIE: blood parasites and severe bone disease hit dinosaurs.  Colecionadores de ossos, 05/09/2019.

Video de divulgação em português apresentado pelos pesquisadores Tito Aureliano e Aline M. Ghilardi no canal Colecionadores de ossos do Youtube, que integra a plataforma Science Vlogs Brasil. No video, os pesquisadores contam como foi feita a descoberta dos parasitas sanguíneos nos ossos de um dinossauro da família dos Titanossauros .

– Tommy L. F. Leung (2015) Fossils of parasites: what can the fossil record tell us about the evolution of parasitism? Biological Reviews, 92, 410–430.

Revisão em inglês com o levantamento de registros fósseis de parasitas e casos em que o parasitismo foi atribuído erroneamente alguns espécimes fósseis que, ao serem reexaminados, apresentam características prováveis ​​de serem encontradas também em taxa de vida livre.

Destaque

Evolução pode ocorrer sem seleção natural?

De acordo com a Teoria Neutra, desenvolvida há mais de 50 anos, evolução sem seleção seria comum. Essa ideia ainda é apoiada nos dias atuais? Assista à entrevista feita por Diogo Meyer com o biólogo Carlos Schrago, em que discutem o legado que a teoria neutra nos deixou.

Por muito tempo, a seleção natural foi vista como o principal mecanismo capaz de gerar transformação evolutiva. Para arquitetos da síntese evolutiva moderna, como Ernst Mayr (1904-2005) e George Gaylord Simpson (1902-1984), o estudo da seleção ocupava um papel central na biologia evolutiva.

Na década de 1960 essa visão foi desafiada (conforme discutido num post de Tatiana Torres, aqui no Darwinianas). Num trabalho publicado em 1968, o biólogo Motoo Kimura (1924-1994) lançou as bases da Teoria Neutra da Evolução Molecular. De acordo com a Teoria Neutra, a maioria das mudanças que ocorre em nível molecular é consequência de um fenômeno aleatório, a deriva genética, e não da seleção natural.

A teoria neutra trouxe uma nova perspectiva para a biologia, prevendo que genes menos importantes para a sobrevivência dos organismos evoluiriam de modo rápido, pois poderiam acumular mutações aleatórias. Os genes importantes, por outro lado, seriam conservados, pois mutações não seriam toleradas. Para a teoria neutra, quando há muita mudança temos indício de fenômenos aleatórios, não de seleção.

Essa teoria de mais de 50 anos ainda é importante nos dias de hoje? Qual seu legado para a forma como os cientistas pensam? Numa conversa com Diogo Meyer, o biólogo Carlos Schrago, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, examina quanto o modo de pensar introduzido pela Teoria Neutra ainda segue conosco.

Diogo Meyer (USP)

Para saber mais:

Destaque

De luzes e de sombras

Genes para monogamia em ratinhos fofos: o que há de verdade na relação entre genes e comportamento

Das sombras surgem seres de escuridão. Sem existência própria, desaparecem sob a luz, dela se escondem, mas a ela perseguem sempre, curiosos pelo luminoso. Na luz plena e desimpedida inexistem. A escuridão inteira é seu próprio lar. Podem as sombras mover as coisas? Ora, as coisas inanimadas, não, mas os vivos, ah … os vivos, estes se movem por si, e sua imaginação se encarrega de dar vida a qualquer canto escuro.

Sombras não podem mover coisas. Este foi o grande argumento de Thomas Huxley (1825–1895), conhecido como o buldogue de Darwin, ao defender um materialismo, segundo ele, fundamentado no darwinismo. Em uma palestra que ficou famosa, Huxley dizia que, da mesma forma que não haveria nenhuma enteléquia, nenhuma entidade sobrenatural, nenhuma energia misteriosa que operasse a transformação do vapor em água líquida, em gelo, em gás, seria dessa mesma forma que as leis físicas seriam suficientes para dar conta de outros fenômenos, também naturais, como a vida e a mente. Huxley descartou que devêssemos supor a existência de uma energia vital, um espírito, uma mente imaterial que concorresse na explicação da vida.

À época os cientistas estavam descobrindo a eletricidade, e fazer corpos de sapos mortos se moverem com descargas desta nova ‘substância’ elétrica  se tornou entretenimento fácil para a aristocracia. Estas ‘experiências’ públicas de revivificação reanimaram a discussão sobre o que nos tornava vivos, uma discussão antiga, que remonta aos primeiros autômatos, hidráulicos ou mecânicos, estatuetas que se moviam, dançavam, tocavam instrumentos, ou jogavam água nos passantes (para o divertimento de entediados aristocratas escondidos em meio ao jardim), experiências que estimularam a imaginação de toda uma época ao simular o ressurgimento da vida em um corpo morto. Novamente a humanidade entretinha o sempre atual sonho de sair de sua condição de mera criatura, para assumir o posto de criadora.

Mary Shelley (1797-1851), uma das primeiras britânicas a ter grande e reconhecido sucesso na literatura, criou um personagem, em muitos sentidos, imortal. Seu Frankenstein era uma montagem de peças de outros seres, pedaços que ganham vida, que adquirem uma consciência unificada após uma forte descarga elétrica. Em muitos sentidos este foi um século eletrizante. Um século que teve gênios como Lamarck, Darwin e Freud, os dois primeiros retirando o ser humano do centro da criação divina, e quiçá deixando de lado toda e qualquer divindade, e o último retirando-nos do centro de controle de nossas próprias ações, doravante comandadas a partir das trevas do inconsciente.

Todas estas metáforas giram ao redor do surgimento da vida, mais que isso, um passo além disso, giram ao redor do surgimento de agentes conscientes a partir da matéria bruta. Enquanto para alguns esta agência consciente requer um salto qualitativo, não podendo ser explicada meramente por leis físicas, e aqui falamos de Descartes, e de religiões em geral, para outros, como Huxley, essa aparência de um salto qualitativo era fruto de nossa ignorância. Para ele, era apenas uma questão de tempo até que as leis da psicologia ou da biologia pudessem ser reduzidas aos átomos da consciência e, superada nossa ignorância acerca destes fenômenos, veríamos que o surgimento da vida passaria a ser explicado como uma mudança de fase, como o surgimento da água, líquida, a partir da condensação do vapor, de água. És água, e à água retornarás.

Para Huxley e, de modo mais amplo, para boa parte da fisiologia e da psicofísica daquele tempo, era importante não deixar renascer qualquer tipo de animismo, era importante eliminar explicações que envolvessem energias vitais, que permitissem o intercurso de entidades mágicas. O vitalismo fora um influente princípio nos séculos XVII e XVIII, mas foi lentamente perdendo força nos meios científicos[1], dado que experimentos terminaram por refutar suas explicações.

Neste período vive também Émile Durkheim (1858–1917), sociólogo francês e, de fato, o principal formulador da própria Sociologia, ao lado de nomes como Karl Marx e Max Weber.  Durkheim se opõe fortemente à escola da psicofísica, defendendo que as representações, as imagens mentais e sensações, não são como sombras, dado que as representações poderiam ter um efeito causal sobre nossos pensamentos e comportamentos. Diferentemente de Huxley, Durkheim defende que há algo além das leis físicas atuando na mente, que este algo são as representações (que em conjunto comporiam um espírito), e que estas representações poderiam uma estimular a outra, ativando o organismo, ativando a matéria nervosa que lhes serve de residência.

Em oposição a Durkheim, William James (1842–1910), eminente psicólogo norte-estadunidense, defenderia que a memória é estática, é um resíduo orgânico deixado pelo funcionamento neural: em uma linguagem mais contemporânea, diríamos que é um conjunto de sinapses (conexões entre neurônios) estruturalmente modificadas. Em nossa luminosa metáfora, as redes neurais seriam, para James, a luz que gera múltiplas sombras (sensações, representações, abstrações) e que, findas as sensações, restariam apenas as marcas orgânicas de sua prévia existência, um conjunto de sinapses reforçadas pela experiência. Esta rede neural modificada pela experiência facilitaria o surgimento posterior de novas réplicas destas mesmas sensações (lembranças destas sensações), ao facilitar a replicação no agora daquele anterior funcionamento neural.

Nesta influente visão do comportamento, as sensações, as representações, nossos pensamentos e abstrações, seriam apenas sombras (os filósofos dão a isso o pomposo nome de epifenômenos). Ora, sombras não poderiam ser causa de mais nada, pois elas são passageiras, e comandadas pela luz. Nossa memória, a cada instante que lembramos de nossa falecida e querida avó, nossa memória é uma nova memória, uma nova imagem mental (leia-se, funcionamento neural) construída no aqui e no agora, e que só pode ser construída à semelhança do passado porque essas sinapses são estruturas morfológicas que dão uma certa continuidade entre experiência passada e memória presente. Uma boa metáfora é a de uma rede de canais: se alteramos a estrutura física (a morfologia) da rede de canais, o fluxo de água também se altera; a cada nova descarga de água, o fluxo será novamente igual ao do passado porquanto a rede de canais se mantenha intacta. Para William James, a rede de canais é a memória, a descarga de água são os estímulos do mundo externo, e o fluxo de água são nossas sensações, representações, abstrações, pensamentos. Para replicar (lembrar) um mesmo funcionamento (sensação) basta que a rede neural se mantenha (memória) e que a estimulação externa seja similar à que tivemos no passado: ao vermos uma velhinha na rua, lembramos de nossa falecida avó, ainda viva em nosso imaginário.

Durkheim rebate esta posição de James. Para Durkheim as representações (sensações, pensamentos, abstrações) não são sombras, não são epifenômenos. Em realidade, ele coloca em xeque a própria noção de epifenômeno: dizer que elementos ou propriedades no mundo, como as representações, podem ter maior ou menor poder causal seria, segundo Durkheim, compreensível; mas dizer que representações não podem ter efeito algum, isso lhe parece um equívoco. Por que, afinal, algo que tem uma existência real seria impedido de gerar consequências neste mesmo mundo real? De onde viria uma tal proibição? O fato de que sombras não causam a si próprias não as impede de terem efeitos no mundo. Objetos se escurecem ao adentrar zonas sombreadas, em dias quentes, procuramos uma sombra para reduzir nosso calor. Sombras têm efeitos no mundo real.

Apesar de sua fundamental importância para a Sociologia, Durkheim foi ignorado na Biologia, e duvido que neurocientistas trabalhando hoje com os mistérios da mente sequer tenham ouvido falar dele. No entanto, todo o seu discurso sobre a mente vem sendo inadvertidamente reabilitado por pesquisadores que adotam uma abordagem organizacional para explicar a mente, entre os quais me incluo. Para estes pesquisadores, a mente seria uma organização no sistema nervoso, uma organização autônoma, que lê tanto o mundo externo (ambiente) quanto o mundo interno (corpo) para a tomada de decisão. É interessante notar que, sendo uma organização, a mente não seria propriamente material, mas sim uma específica organização da matéria. Isto explicaria de certa forma o insight de gerações de filósofos e pesquisadores que postularam a imaterialidade da mente. A mente seria então uma organização autônoma que buscaria atingir seus próprios objetivos e que, para isso, se utilizaria tanto de ferramentas externas (teias, ninhos, martelos, bigornas, computadores) quanto de ferramentas internas (genes, hormônios, proteínas de membrana). Para ressaltar esta autonomia (e não independência) da mente em relação ao corpo, vou finalizar esta nossa digressão histórica comentando pesquisas recentes sobre uns ratinhos fofos que formam casais para a vida inteira, até que a morte os separe.

Os arganazes (ou ratinhos fofos) formam pares monogâmicos (casais para a vida toda), e recentemente foi desvendada a genética subjacente a este peculiar estilo de vida matrimonial. Primeiro, ficou claro que níveis maiores de ocitocina e vasopressina (neurotransmissores que conectam certas sinapses, as ligações entre neurônios), em locais específicos do cérebro, auxiliam na monogamia. Espécies irmãs e não monogâmicas desses ratinhos regulam para baixo (diminuem a produção de) estes neurotransmissores. O mesmo vale para a regulação da expressão de dopamina (outro neurotransmissor), também acentuada em regiões específicas do cérebro monogâmico. Estes resultados foram noticiados como sendo a descoberta do interruptor genético da monogamia: dos genes que regulam para cima a expressão dos citados neurotransmissores. Contada desta forma, parece que nossas ratinhas e ratinhos não têm opção: dado que esta espécie possui este gene, um indivíduo qualquer desta espécie será necessariamente monogâmico. Mais que isso, parece que seu destino conjugal já está traçado em sua genética. Agora, o que esta história deixa de lado (ou conta apenas nas entrelinhas) é que a ativação do gene regulador da monogamia só acontece depois que o casal decidiu ficar junto. Percebam o detalhe: o casal decidiu ficar junto, não foi nem um, nem outro indivíduo: quando um não quer, dois não casam. Assim, uma ratinha em sua vida normal copula muitas vezes com muitos ratos antes de formar um casal, pois há um processo de escolha que antecede a monogamia. Pode acontecer de pares nem se formarem: alguns indivíduos podem não se reproduzir. Pode acontecer de casais de ratinhos já formados copularem fora do matrimônio, e continuarem casados. O que esta nova história, agora mais detalhada, revela é que os genes não são a causa da formação de um par monogâmico, eles não tomam a decisão pelos indivíduos. Eles são ativados pelo indivíduo após uma série de decisões feitas pelo casal: vou cortejar esta fêmea, vou aceitar copular com este macho, este macho parece ótimo e vou ficar por aqui com ele após a cópula, esta fêmea foi incrível e vou ficar com ela mais um tempinho. Só após copularem e permanecerem juntos por ao menos 6h é que os tais genes da monogamia são ativados. A ativação dos genes não é a causa da formação do casal, mas sim a consequência de uma decisão do casal, e a decisão poderia muito bem ter sido outra, porque ela depende da experiência de vida de cada um dos envolvidos, depende do que aquela fêmea em particular aprendeu sobre machos em geral, experiências com outros machos que a fizeram ao final escolher aquele macho em particular. O que esta história mais detalhada transparece é que os genes são uma ferramenta utilizada pelos ratinhos para estabelecer uma relação monogâmica. Os sujeitos da decisão são os indivíduos, os organismos, e não seus genes. O que esta história mais detalhada mostra é que não podemos confundir a influência que um gene possa ter na expressão de um comportamento com as decisões do indivíduo ao se comportar de uma ou outra maneira. Sofremos muitas influências, por exemplo, a fome me influencia a ir em busca de alimento. Mas a fome não decide por mim: eu posso decidir buscar alimento mais tarde, porque eu tenho um sistema cognitivo que é autônomo em suas decisões, autônomo em relação aos estados internos de meu corpo (minha fome, meus genes), e em relação aos estímulos do ambiente externo. Percebam que minhas decisões não são independentes destas influências: autonomia não é independência. A decisão de formar um par monogâmico é minha, mas ela não terá efeito se os ratinhos não tiverem como aumentar a expressão de genes particulares em locais específicos do cérebro: a decisão depende de que os genes funcionem para ser efetiva, do mesmo jeito que, para ser efetiva a decisão, os ratinhos precisam ter um coração batendo, pernas funcionando, pulmões em bom estado e … genes específicos em locais particulares, em bom funcionamento. Esta autonomia tem sido deixada de lado na história da Etologia (o estudo do comportamento), e postulamos ora que somos fruto do meio (Skinner), ora que somos maquinetas instintivas (Lorenz). O problema é que em ambos esses casos nós somos concebidos como seres sem autonomia sobre nossas decisões. Isso está muito errado.

Hilton Japyassú

Universidade Federal da Bahia

Para saber mais:

Cormier, Zoe, and Zuoxin Wang. “Gene switches make prairie voles fall in love.” Nature (2013).

Durkheim, E. 2009 (1898). Representações individuais e representações coletivas, in Durkheim, E. Sociologia e filosofia. Martin Claret Editora.


[1] A história do vitalismo remonta ao Egito antigo, passa pela filosofia grega, suplanta a Idade Média em nomes respeitados, como Malpighi, e chega ao século XIX e XX na mão de cientistas como Müller, Driesch. O vitalismo persiste ainda hoje em muitas práticas de cura tradicionais, que sugerem que as doenças derivariam, por exemplo, de um desequilíbrio entre forças ou energias vitais (nunca especificadas, nunca encontradas). Percebam que, o fato de nunca terem sido encontradas faz com que tais energias não possam ser uma explicação para a doença, ou para a cura através de práticas tradicionais. No entanto, a prática, o tratamento aplicado em terapias tradicionais, pode ser eficaz, o que estaria errado seriam as explicações vitalistas para esta eficácia. A prática pode estar certa, mesmo tendo por trás de si uma teoria errada. A prática, ao ignorar os equívocos de sua teoria, ao reter como conhecimento teorias já refutadas, pode assim mesmo evoluir, só que mais lentamente, posto que presa a um imaginário equivocado. Longe da luz provida pela teoria adequada, as práticas tradicionais tateiam e se arrastam à deriva, no escuro.

Destaque

Uma conversa sobre ciência

Como a ciência joga luz sobre questões complexas? Já discutimos no Darwinianas que a produção do conhecimento muitas vezes requer o desenvolvimento de modelos. Modelos são representações da realidade que deixam de fora parte de sua complexidade  e dessa forma tornam fenômenos naturais passíveis de explicação e mais acessíveis para nossa cognição, nossas ferramentas experimentais e nossa capacidade analítica.

O recurso a modelos é algo tão inerente ao modo como fazemos ciência que às vezes até esquecemos que nosso conhecimento é intermediado por eles. No post desta semana do Darwinianas , compartilhamos um vídeo de uma conversa com Charbel Niño El-Hani, um dos autores do blog, a respeito do papel de modelos em biologia. A conversa foi originalmente gravada para um curso de Biologia Evolutiva da Universidade de São Paulo, e é motivada pelo uso de modelos no estudo da evolução.

Charbel discute a importância de modelos na ciência e a necessidade de estarmos sempre atentos aos limites impostos pelospropósitos, natureza e estrutura de cada modelo. A ciência depende de bons modelos, mas mesmo bons modelos precisam ser continuamente examinados com um olhar crítico.

Destaque

Lendo a história do Brasil nos genomas brasileiros

O contato com os europeus e a colonização do assim chamado Novo Mundo levou ao extermínio em massa dos nativos americanos e ao ocultamento da maior parte da sua história, principalmente do período pré-contato. Estudos tem conseguido recuperar antigas migrações nativas brasileiras, bem como aspectos da história pós-contato dessas populações usando dados genômicos.

Atualmente, o Brasil é o país com maior diversidade linguística nativa, concentrando mais de 150 línguas somente na região amazônica. No entanto, a distribuição tanto das línguas faladas quanto dos povos indígenas é hoje muito diferente daquela originalmente encontrada pelos exploradores portugueses no século XV. Nessa época, grande parte da população nativa brasileira (cerca de 900 mil, ou 1/3 do total) vivia na costa atlântica e fazia parte de sociedades complexas. Assim como os biólogos fazem com os seres vivos, os linguistas também utilizam um processo de classificação e nomenclatura das línguas, criando uma classificação hierárquica que vai desde as línguas, passando pelas famílias linguísticas até chegar aos troncos linguísticos. A maioria dos nativos da costa brasileira falava uma língua derivada das línguas amazônicas do tronco Tupí, caracterizadas como o ramo costeiro da família Tupí-Guaraní.

Ao longo do processo de colonização do Brasil pelos portugueses, as populações litorâneas foram gradativamente extintas, por meio de processos de escravização, introdução deliberada ou não de doenças, desterritorialização, deterioração dos meios de subsistência e guerra. Restam hoje apenas pequenas comunidades autodeclaradas indígenas as quais não possuem mais falantes de nenhuma língua nativa. Em um trabalho recente, estudamos uma dessas populações para responder a duas questões principais: Seria essa população, autodeclarada como Tupiniquim, uma representante dos índios do litoral na época da conquista europeia? Quais rotas os Tupí Amazônicos teriam seguido para chegar à costa atlântica e ao sudoeste do Brasil?

Por meio das informações genômicas desta população Tupiniquim, atualmente miscigenada com povos de origem Europeia e Africana, desvendamos alguns aspectos da história recente e antiga do Brasil. Neste sentido, resgatamos as relações de parentesco entre diferentes grupos indígenas atuais, eventos demográficos, movimentos populacionais e datamos os períodos onde a miscigenação ocorreu de forma mais intensa. Além disso, pudemos estimar o número de indivíduos formadores da população Tupiniquim há mais de 500 anos.

Primeiro, examinamos a variação genética da população Tupiniquim em comparação com os de outros nativos americanos ao lado de europeus e africanos, e descobrimos que seus genomas eram predominantemente nativos americanos (o que não é comum em populações miscigenadas brasileiras). Em seguida, usamos os outros componentes (europeus e africanos) do genoma para estimar quando teriam ocorrido os principais eventos de miscigenação entre esses nativos e os outros grupos. Nossos resultados mostraram que esses eventos massivos de miscigenação foram consistentes com os principais eventos históricos da escravidão indígena (Ciclo do Ouro; século 18), com a chegada da família real ao Brasil, o que intensificou o tráfico de africanos escravizados ao país bem como o povoamento da costa, e por último, com a abolição da escravatura, que impulsionou a migração europeia (principalmente italiana) para o Novo Mundo. Além disso, estimamos que o tamanho da população Tupiniquim em 1.500 estaria em torno de 100.000 indivíduos, mostrando a importância desse povo no período pré-contato e colonial. Além disso, de acordo com nossa estimativa baseada em dados genéticos, o colapso dessa população se deu há aproximadamente sete gerações, período muito próximo ao encontrado no registro histórico (em 1877 foram registrados apenas 55 Tupiniquim no Brasil).

Utilizando apenas a porção indígena dos genomas desses indivíduos, pudemos mostrar que eles não apresentavam evidências de miscigenação com outros grupos indígenas brasileiros, e se relacionavam fortemente com os grupos Tupí-Guaraní do oeste da Amazônia. Com base nisso, pudemos inferir que o grupo Tupiniquim faz parte do extinto ramo costeiro do Tupí. Por fim, construímos e testamos modelos para tentar entender a história da população Tupí desde sua origem até a expansão por grande parte da América do Sul. Para tanto, nos embasamos em hipóteses baseadas principalmente em evidências arqueológicas e linguísticas sobre como a expansão Tupí se desdobrou do oeste da Amazônia ao Atlântico e ao sudoeste do Brasil (Figura 1). A primeira hipótese, baseada em dados linguísticos e paleoambientais, afirma que os Tupí se deslocaram da Amazônia em direção ao sudoeste do continente até o Trópico de Capricórnio, e lá uma parte dessa população rumou para o leste dando origem aos Tupí costeiros, e outra permaneceu no oeste originando as população Guaraní. De acordo com essa hipótese, os Tupí eram caçadores-coletores que se dispersaram para outra região do continente devido a mudanças climáticas que reduziram a região de floresta tropical. De acordo com a segunda hipótese, os dois ramos do Tupí (sul e costeiro), teriam se separado ainda na Amazônia, e rumado de maneira independente para sul e leste. Neste contexto, esses grupos Tupí seriam ceramistas e agriculturalistas incipientes que saíram da Amazônia em busca de terras de várzea férteis. A hipótese da separação ainda na Amazônia é evidenciada pelas diferenças na confecção de cerâmicas pelos dois grupos Tupí em relação aos grupos ceramistas Tupí amazônicos.

Figura 1. Hipóteses sobre a expansão dos povos Tupí a partir da Amazônia.

Nossos dados corroboraram a segunda hipótese,segundo a qual os falantes do Tupí eram agricultores incipientes e se expandiram da Amazônia em busca de novas terras para cultivar, movendo-se para o leste até a foz do rio Amazonas e depois seguindo a costa atlântica brasileira. De forma independente, uma segunda expansão foi para o sul e teria originado os povos Guaraní do Sul do Brasil, Paraguai e Argentina. Nossos resultados também apontaram para uma migração antiga da Mesoamérica para as terras baixas da América do Sul, e que provavelmente foi importante para diferenciar os Tupí do Sul (Guaranís do Brasil, Paraguai e Argentina) dos outros grupos Tupí (Amazônicos e remanescentes costeiros). Essa migração provavelmente ocorreu há cerca de 1500 anos, contudo não necessariamente representa uma ligação direta entre estas duas regiões, podendo indicar que o isolamento entre as populações Andinas e das terras baixas ao leste não fosse absoluto.

Nosso estudo recuperou a história milenar de populações indígenas brasileiras virtualmente extintas durante a colonização europeia. Ao estudar as informações genômicas desses indivíduos, fomos capazes de reconstruir a história antiga e recente destes povos, ainda hoje continuamente ameaçadas de extinção e pelo apagamento de suas culturas e identidades.

Marcos Araújo Castro e Silva

Tábita Hünemeier

IB/USP

PARA SABER MAIS:

Salzano FM (2019) The Amerindian Microcosm: Anthropology, Comparative History, Ecology, Genetics and Evolution. Cambridge Scholars Publishing, 607 pp.

Fonte da Imagem de abertura: Retrato de indígenas brasileiros

Destaque

O que a evolução do córtex de hominíneos tem a ver com a duplicação de pedaços de cromossomos?

Ao estudar novos genes que surgiram em nossa linhagem, cientistas estão desvendando como o seu surgimento pode ter influenciado o tamanho do nosso cérebro.

Na história do estudo do cérebro, não há estrutura mais estudada do que o córtex cerebral. Uma das razões é que o nosso córtex cerebral é particularmente grande quando comparado ao de outros grandes primatas. É no córtex que acontece boa parte do processamento necessário para a nossa cognição. Assim, entender de onde vem esse córtex diferente que nós temos pode ajudar a explicar as origens desse macaco pensador. Mas até muito recentemente, nós não tínhamos muitas pistas sobre os mecanismos que levaram ao desenvolvimento deste córtex maior. Tudo mudou quando descobrimos, há menos de dez anos, algumas duplicações de pedacinhos de nossos cromossomos. Mas para entender a importância destes pedacinhos, precisamos primeiro olhar como se forma o córtex cerebral.

O córtex cerebral, como qualquer outra estrutura do sistema nervoso central, se forma a partir do tubo neural.  O tubo neural é um folheto de células em divisão. Em um primeiro momento, estas células se dividindo não se diferenciam, são células tronco neurais, com capacidade de originar neurônios e células da glia.  Depois de um tempo, algumas células deixam o ciclo celular, começam a se diferenciar e migram das porções mais internas do tubo em direção ao seu exterior

Figura 1: Representações do desenvolvimento do córtex em três momentos. À esquerda, a placa cortical mais jovem, no qual as células são, em sua maioria, células tronco neurais, próximos ao centro do tubo (abaixo). Quanto mais progride o desenvolvimento, mais células param de se dividir e se diferenciam em neurônios (acima). Esta migração contínua de novas células acaba por aumentar a espessura do córtex.

Durante o desenvolvimento, as paredes do tubo neural vão ganhando espessura, acrescentando mais e mais camadas. Após a sua migração, parte das células se diferencia em neurônios e outra parte em células da glia. Os neurônios então começam a emitir prolongamentos que podem se conectar com alvos próximos ou muito distantes. É por conta destas conexões à distância que se forma o que chamamos de substância branca, grandes regiões do nosso cérebro dedicadas à passagem de cabos conectores, os axônios.  Todos estes fenômenos podem levar a um córtex maior. Se cada célula tronco neural se dividir mais vezes, gerando mais neurônios e/ou glia, estas células a mais ocuparão mais espaço. Se os neurônios formarem mais conexões, elas ocuparão mais volume e a substância branca irá também aumentar. Muitas espécies de mamíferos possuem um córtex tão grande e extenso que ele se acomoda à caixa craniana por meio de dobras em estruturas que chamamos de sulcos e giros. Qualquer modificação na expressão de moléculas que regulem estes fenômenos tem o potencial de gerar uma catástrofe, como malformações cerebrais, mas também modificações que são novidades sobre as quais a seleção natural pode operar, levando a alterações, por exemplo, na capacidade cognitiva da espécie.

As técnicas de sequenciamento de DNA sofreram uma grande revolução no começo deste século com a chegada das técnicas de sequenciamento de nova geração, do inglês next generation sequencing. Nesta tecnologia, o genoma é quebrado em pequenas sequências de DNA que são sequenciadas várias vezes. Nestas várias vezes, a mesma sequência aparece às vezes associada com nucleotídeos mais abaixo na cadeia e às vezes com nucleotídeos mais acima. Combinando a informação sobre estas relações de vizinhança, podemos montar um quebra cabeça para obter a sequência toda. Obviamente ninguém monta um genoma com bilhões de nucleotídeos no olho. Para isso, um grande esforço de desenvolvimento de ferramentas de bioinformática foi criado. Mas mesmo com todas estas ferramentas, o montar do quebra cabeça pode ser especialmente desafiador quando estas sequências são muito repetitivas ou duplicadas. Uma das soluções foi voltar a técnicas antigas para realizar o sequenciamento de cadeias de nucleotídeos longas. A outra foi investir em algoritmos melhores, à medida que fomos aprendendo sobre estas falhas. Assim, apesar de termos o primeiro genoma humano desde 2003, foi somente em 2014 que conseguimos detectar duplicações de um grupo importante de genes para os nossos cérebros. E esses genes duplicados deram o que falar.

Hoje em dia, além de termos muitos genomas de seres humanos sequenciados, temos também genomas de grandes macacos, como chimpanzés e gorilas, e grandes pedaços de genomas de hominíneos extintos, como Neandertais. A partir da comparação entre estes genomas, podemos detectar quais genes foram duplicados em nossa linhagem. Dentre os genes encontrados, alguns são expressos durante o desenvolvimento do córtex cerebral e são, assim, possíveis fontes de novidades evolutivas nessa estrutura. Isso porque hoje sabemos que o gene duplicado não sofre as mesmas pressões seletivas para manter as funções desempenhadas pelo gene ancestral. Nele pode haver modificações que eventualmente criem uma nova função. Mas o simples fato de o gene novo ser expresso em um córtex diferente não quer dizer que um causou o outro. E é aí que entram os experimentos que testam a função do gene.

Mas aqui esbarramos em um problema. Como testar o efeito de um gene novo para hominíneos se é eticamente inaceitável realizar um teste da sua função em um embrião humano? Para isso, criamos modelos que se aproximam o máximo possível do que sabemos sobre o desenvolvimento do córtex cerebral em humanos. Tomemos então aqui como exemplo o estudo de um dos genes identificados como potencial novidade na evolução do córtex cerebral, que foi chamado de ARHGAP11B. Este gene não está presente em nenhum dos grandes primatas, mas está presente em Neandertais, hominíneos de Denisova e todos os humanos modernos. O ARHGAP11B é o produto da duplicação parcial do gene ARHGAP11A. A enzima ARHGAP11A, resultante da transcrição e tradução do gene de mesmo nome, é uma enzima envolvida na sinalização intracelular. Mas ARHGAP11B perdeu esta função, pois graças à substituição de uma única citosina por uma guanina, criou-se um novo sítio para splicing que acaba por remover 55 nucleotídeos originais de seu RNA mensageiro. Esta mudança acabou por gerar uma parte completamente nova desta proteína, que perdeu sua atividade enzimática original, mas ganhou uma nova função.

Para descobrir que função é esta, Marta Florio e seus colaboradores se perguntaram se este gene específico de humanos, quando expresso em células tronco neurais do córtex cerebral em formação de camundongos, teria algum efeito. Os pesquisadores promoveram, então, a expressão artificial de ARHGAP11B no cérebro de embriões de camundongo. O que eles observaram foi que, na presença de ARHGAP11B, as células tronco neurais se dividem mais e o córtex cerebral ganha sulcos e giros, que não existem no cérebro liso desses animais. Assim, o uso de embriões de camundongo como modelo sugere indiretamente que a função nova de ARHGAP11B pode ter contribuído para a expansão do córtex de hominíneos.

Mas será que o efeito observado é uma propriedade única da expressão artificial em células de camundongo? O que aconteceria se ele fosse expresso nas células de um primata? Aí entra uma nova corrida tecnológica. A criação de um modelo animal, que atenda requisitos de um animal de laboratório, mas que seja um primata. Para isso, a espécie escolhida foi Callithrix jacchus (o sagui, ou sorin, para nós aqui no RN). Para conseguir saguis expressando ARHGAP11B, este mesmo grupo injetou um lentivírus contendo o gene e sua região regulatória em óvulos fertilizados. Assim, eles obtiveram embriões em que o gene foi incorporado ao genoma. Após isso, os embriões foram transferidos para fêmeas para a gestação. Os embriões que receberam o gene com sucesso apresentaram ampliação no número de células tronco neurais, de novos neurônios e formaram sulcos e giros no córtex cerebral, que em saguis também é liso. Assim, as evidências indiretas da participação de ARHGAP11B na expansão cortical se acumulam. A proteína possui efeitos semelhantes em progenitores corticais de espécies diferentes, não parecendo ser esta observação apenas um efeito colateral do modelo. ARHGAP11B se soma a outros genes novos de hominíneos que atuam no desenvolvimento cortical, como NOTCH2NL, cuja duplicação também causou o aumento no número de divisões que as células tronco neurais fazem, e SRGAP2C, que se tornou um inibidor da proteína produzida pelo gene original (que é um inibidor de sinapses e ramificações de neurônios). Como SRGAP2C é um inibidor de uma proteína inibidora da formação de sinapses, ela acaba sendo um estimulador de sinapses. Todos estes genes estavam presentes em Neandertais e hominíneos de Denisova. Por isso, é difícil acomodar na hipótese molecular atual a ideia preconceituosa de que nós seríamos intelectualmente superiores ou mesmo teríamos um córtex mais avantajado do que os hominíneos com os quais convivemos no último milhão de anos.

Eduardo Sequerra (UFRN)

PARA SABER MAIS:

Marta Florio, Victor Borrell e Wieland Huttner (2017) Human-specific genomic signatures of neocortical expansion. Current Opinion in Neurobiology

Destaque

Os desafios da hidra

As hidras mostram que sua constância morfológica é um redemoinho de células modulado pelo diálogo de seu genoma com o ambiente. E nos desafiam novamente a repensar conceitos.

Em 1741, o naturalista suíço Abraham Trembley descreveu uma pequena criatura que habitava lagos e rios da Europa. Ela era verde, tinha forma de tubo e passava a maior parte do tempo agarrada ao substrato, como uma alga. Mas às vezes se soltava e caminhava lentamente para um novo local, dando graciosas cambalhotas. Tinha tentáculos delicados na parte de cima que variavam em número entre diferentes indivíduos, algo incomum para uma espécie de animal.

Trembley não tinha certeza se a criatura era uma planta ou um animal. Para responder essa dúvida, ele fez um experimento, método que só viria a ser comum em biologia mais de um século depois. Ele cortou a criatura ao meio e elaborou uma hipótese: se fosse um animal, morreria; se fosse uma planta, brotariam dois novos indivíduos. Após alguns dias, cada parte da criatura cortada ao meio gerou dois indivíduos completos (Figura 1). E quando cortada em quatro partes também. Não importando se eram pedaços grandes ou pequenos, cortes verticais ou horizontais, sempre se regeneravam organismos completos de cada fragmento.

Trembley concluiu que era uma planta. Mas sua conclusão ruiu quando observou um indivíduo capturar e comer uma presa. Tratava-se de um animal com capacidades extremas de regeneração. Linnaeus batizou o animal de Hydra, em referência ao mito grego de Hidra de Lerna, um monstro marinho capaz de regenerar uma nova cabeça cada vez que era cortada (foi finalmente derrotado por Héracles com a ajuda de um cauterizador).

Figura 1: Estátua de Héracles lutando contra Hidra de Lerna, no Louvre, em Paris (esquerda); Uma Hydra cortada em duas partes regenera dois indivíduos completos (esquerda).

A pequena Hydra de Trembley foi mais que uma curiosidade para ciência do século XVIII. Foi uma monstruosa anomalia para as teorias preformistas apoiadas na visão mecanicista do animal máquina. Para os preformistas, a forma do animal adulto preexistia miniaturizada em ovos ou espermatozoides. Não havia verdadeira geração da forma, mas simplesmente crescimento. A hidra desafiava essa concepção ao gerar novos indivíduos a partir de diferentes partes. Um século depois, o preformacionismo foi completamente abandonado e a visão de que a forma dos animais é construída durante o desenvolvimento embrionário se tornou um consenso.

As hidras são cnidários, como os corais, anêmonas e águas-vivas. Na biologia contemporânea, ela se tornou um organismo-modelo para estudar os mecanismos celulares e moleculares que controlam a capacidade de regenerar partes e órgãos. As células de seu corpo, ao contrário das nossas, estão todas constantemente se dividindo e substituindo as antigas, em uma contínua recriação corporal. Células que se dividem na região central se movem continuamente em direção às extremidades, seguindo gradientes moleculares de proteínas na cabeça e na base do corpo. Quando cortada ao meio, a hidra regenera uma cabeça no lado que tinha maior concentração da proteína produzida na região da cabeça, coordenando assim a reconstrução do eixo corporal.

A proteína secretada por células na região da cabeça foi chamada de WNT e ativa a produção de outras proteínas nas células vizinhas. O número variável de tentáculos é uma indicação da potência da atividade de WNT. Quando uma molécula sintética que ativa a via de WNT é colocada na água, as hidras desenvolvem tentáculos em todo o corpo (Figura 2).  Um estudo publicado esse mês por cientistas alemães mostrou que o gradiente molecular de WNT depende também de fatores abióticos e bióticos. Indivíduos criados a 12°C desenvolvem em média 40% menos tentáculos do que indivíduos criados a 18°C, e indivíduos que tiveram as bactérias simbióticas da pele eliminadas pela aplicação de antibióticos desenvolvem quatro vezes mais tentáculos. Mostraram ainda que temperatura e bactérias influenciam diretamente onde se expressam genes do genoma da hidra.

Figura 2: Expressão de WNT na região apical de uma Hydra (esquerda); Plasticidade de uma Hydra exposta a diferentes temperaturas.

A biologia moderna frequentemente descreve o desenvolvimento embrionário como um processo controlado autonomamente pelo genoma em direção a um estado adulto estável. O ambiente é visto como condição de fundo ou fonte de ruído de um processo que é controlado internamente. Mas as hidras mostram que sua constância morfológica é um redemoinho de células modulado pelo diálogo de seu genoma com o ambiente.  E nos desafiam novamente a repensar conceitos.

João Francisco Botelho (PUC de Chile)

Para saber mais

Gilbert, Scott F., Thomas CG Bosch, and Cristina Ledón-Rettig. “Eco-Evo-Devo: developmental symbiosis and developmental plasticity as evolutionary agents.” Nature Reviews Genetics 16.10 (2015): 611-622.

Taubenheim J, Willoweit-Ohl D, Knop M, Franzenburg S, He J, Bosch TCG, et al. Bacteria- and temperature-regulated peptides modulate β-catenin signaling in Hydra. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(35):21459-68.

Vogg, Matthias C., Brigitte Galliot, and Charisios D. Tsiairis. “Model systems for regeneration: Hydra.” Development 146.21 (2019).

Destaque

Proteção dos polinizadores e sustentabilidade: objetivos que se cruzam

A polinização realizada por animais é um serviço ecossistêmico essencial para sustentabilidade do planeta e da vida humana. A proteção dos polinizadores nos permitirá alcançar a maioria dos objetivos de desenvolvimento sustentável da Agenda 2030 das Nações Unidas.

A polinização, que consiste na transferência do pólen das anteras (parte masculina da flor) para o estigma (parte feminina), é a primeira fase do processo da reprodução sexuada das plantas terrestres com flores, sem a qual não haveria frutos, sementes e novas plantas. Essa transferência pode ocorrer por meio de agentes bióticos e abióticos, mas são os agentes bióticos – animais vertebrados e invertebrados – os principais vetores de pólen, ou polinizadores. Aproximadamente 90% das plantas terrestres e 75% dos principais cultivos agrícolas depende, de alguma forma, do serviço realizado pelos polinizadores, sendo a polinização animal considerada um serviço ecossistêmico chave para a sustentabilidade do planeta e para a vida humana.

Nesse sentido, a proteção dos polinizadores e do serviço de polinização é amplamente reconhecida como medida necessária para garantir a segurança alimentar e manter a vida na Terra, o que os relaciona diretamente a dois dos 17 objetivos do desenvolvimento sustentável (ODS) – ODS 2 – ‘fome zero’ e  ODS 15 – ‘vida em terra’ –, que são parte deuma agenda acordada pelos países signatários das Nações Unidas visando promover o trabalho conjunto de toda a sociedade para um mundo mais justo, igualitário e sustentável. Esta é uma agenda a ser alcançada até 2030, que envolve desde a eliminação de males como a fome e a pobreza à eliminação do medo e da violência, dentre outras medidas necessárias à garantia de vida digna para todos os seres vivos do planeta.

Contudo, Jeff Ollerton, professor da Universidade de Nottingham, no Reino Unido,  recentemente chamou atenção em seu blog para o fato de que o papel dos polinizadores, assim como suas interações com as plantas, está sendo subestimado ao relacioná-los apenas aos ODS 2 e 15. Para Ollerton, direta ou indiretamente, a biodiversidade e, em particular, as interações entre plantas e polinizadores se relacionam com pelo menos 12 dos 17 ODS. Portanto, isso precisa ser explicitado com mais frequência e com maior ênfase do que é atualmente, para demonstrar a grande importância desses animais na garantia da nossa sobrevivência.

Os argumentos de Ollerton baseiam-se no fato de que, como a sobrevivência a longo prazo de quase todas as  plantas terrestres depende dos polinizadores,  e estas  dominam a maioria dos habitats terrestres – de 40 até 50% em áreas temperadas e  até 90 a 100% em habitats tropicais – formando a base da maioria das cadeias alimentares terrestres, a viabilidade e sustentabilidade a longo prazo de grande parte da biodiversidade da Terra podem ser ligadas, direta ou indiretamente, aos polinizadores. Isso vale também para os biomas marinhos costeiros, que recebem uma entrada significativa de energia e nutrientes dos habitats terrestres, o que também relaciona esses animais ao ODS 14 – Vida na água.

À luz desses argumentos é possível analisar como os polinizadores e a polinização estão conectados aos demais ODS, a partir de uma visão sistêmica dos processos envolvidos em cada um desses objetivos.

Podemos então começar pela produção de alimentos, na qual os polinizadores desempenham papel crucial. Essa perpassa por dois eixos centrais estabelecidos pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação, que são a segurança e soberania alimentares. A segurança alimentar existe quando os povos, em qualquer tempo, têm acesso físico e econômico a alimentos saudáveis, que atendam às suas necessidades para uma vida ativa e saudável. Quando adicionamos o conceito de soberania à essa lógica, o mesmo destaca a importância de os povos escolherem os modos de produção de alimento, considerando os saberes tradicionais, a maximização dos serviços ecossistêmicos e a diminuição da distância entre produtores e consumidores finais. Esses conceitos estão ligados de forma direta aos polinizadores e suas interações com as plantas, visto que há evidências da contribuição desses animais para o aumento da produtividade agrícola, especialmente para aquelas culturas consideradas fontes primárias de nutrientes essenciais para os humanos. Essa contribuição é maximizada com o uso de práticas agrícolas sustentáveis, de baixo impacto à biodiversidade, por garantirem estabilidade na abundância e na riqueza dos polinizadores e no serviço de polinização. Essas práticas, que incluem medidas que protegem à biodiversidade, como redução ou eliminação do uso de agrotóxicos, diversificação de cultivos  e proteção de habitats naturais no entorno dos cultivos, estão alinhadas aos conceitos de segurança e soberania alimentares, contemplando, desse modo, não apenas  o ODS 2  – erradicação da fome e agricultura sustentável – mas também  o ODS 3saúde e bem-estar das populações humanas.

Aos ODS 2 e 3, podemos agregar os ODS 1 e 8, que consistem na erradicação da pobreza e no trabalho decente e crescimento econômico, respectivamente, pois sabemos que a adoção de práticas agrícolas sustentáveis proporcionam melhores condições de vida no campo, criando maior número de nichos de trabalho e mais oportunidades  de emprego para populações que se encontram em condição de vulnerabilidade socioeconômica. Estratégias que visam ressignificar espaços urbanos ou rurais historicamente submetidos a processos de precarização, envolvendo os atores sociais locais, têm se mostrado um caminho de enfrentamento da pobreza e inclusão social e econômica dessas populações. A qualificação desses atores para práticas de produção agrícolas de baixo impacto à biodiversidade cria oportunidades de sinergias entre políticas públicas de enfrentamento a problemas associados à tríade econômica, social e ambiental, promovendo espaços de discussões e ações mais sistêmicas para a construção de soluções respaldadas na conservação e no uso sustentável dos recursos naturais. Associando-se essas soluções a um maior protagonismo de populações historicamente vulneráveis, pode-se assim ajudar na redução das desigualdades (ODS 10). Um exemplo de promoção dessas sinergias pode ser vista na iniciativa dos Quintais Produtivos Agroecológicos no município de Marituba, Região Metropolitana de Belém, que levou, através de capacitações para as populações de baixa renda,  a uma mudança nas esferas econômica, social e ambiental, criando um cenário propício de sinergias de ações em prol do desenvolvimento sustentável, com uma rede potencial de benefícios para os polinizadores e o serviço de polinização. Outro cenário muito favorável ao enfrentamento da pobreza e à geração de emprego e renda diz respeito às atividades de criação de abelhas. Trata-se de uma prática secular e que tem muita relação com a interação do conhecimento tradicional com o conhecimento científico, criando caminhos para ressignificar espaços, de forma que sejam propícios para a criação dessas abelhas, fornecendo produtos comercializáveis, como pólen, mel, cera e própolis. Pode-se, assim, aumentar a autonomia financeira de apicultores (profissionais que criam a espécie Apis mellifera) e meliponicultores (criadores de abelhas nativas sem ferrão), além de contribuir para a conservação dessas espécies em seus locais naturais de ocorrência.

As contribuições dos polinizadores no combate às mudanças climáticas (ODS 13) também são claras, mesmo que de forma indireta, por meio da polinização das plantas terrestres. Afinal, uma das principais estratégias nesse combate está relacionada à proteção e recuperação da vegetação, dado o seu importante papel na fixação de estoques de carbono e na regulação climática. As previsões mais recentes do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) apontam para aumento de temperatura global de até 4ºC, até o ano de 2050, sendo que devemos perseguir o objetivo de não ultrapassar 1,5ºC, uma vez que, com tal aumento, além dos prejuízos na agricultura, seriam potencializados efeitos que já temos sentido hoje em alguns grandes centros urbanos, como aumento das ondas de calor, aumento nos níveis dos oceanos, enchentes causadas pelas mudanças nos regimes pluviométricos e problemas diretos e indiretos na saúde humana. Nos ambientes rurais, a proteção se dá por meio do combate ao desmatamento e às queimadas, pelo estabelecimento de Reservas legais (RL) e Áreas de Proteção Permanentes (APP) e desenhos de paisagens agrícolas heterogêneas. Nas cidades,  a recomendação é a criação de uma infraestrutura verde, com parques urbanos, canteiros urbanos com plantas alimentícias e medicinais, tetos verdes, áreas de proteção ambiental, quintais produtivos e hortas urbanas. Os polinizadores são esses essenciais para manutenção dessa infraestrutura verde, cujo planejamento deve também dialogar com outras políticas de planejamento urbano, de forma a criar políticas Inter setoriais em prol da mudança de concepção de uma cidade produtiva, adotando modelos de desenvolvimento sustentável que atendam às aspirações das comunidades atuais e futuras, tornando possível alcançar, assim, as metas do ODS 11, cidades e comunidades sustentáveis. Em ambos os cenários, campo e cidade, a manutenção da vegetação traz benefícios claros para a biodiversidade, saúde humana, diminuição das ondas de calor, fornecimento de alimentos, além de criar cenários de maior capacidade de absorver os gases do efeito estufa e diminuir os impactos das chuvas sobre os solos, sendo um caminho promissor no enfrentamento de enchentes e deslizamentos de terras.

Ainda na perspectiva mais sistêmica do significado dos polinizadores e do serviço de polinização para a vida no planeta, os ODS, água potável e saneamento (6), vida na água (14) e vida na terra (15) nos colocam diante de mais um cenário oportuno para discutir os benefícios dos polinizadores. Como mencionado no início do texto, cerca de 90% de todas as plantas terrestres com flores dependem de um animal polinizador para cumprir a primeira etapa de seu ciclo reprodutivo. Essa vegetação acima do solo mantém redes complexas de interações com diversos outros animais, com fungos, bactérias, protozoários, algas, além de outras plantas. O fluxo de matéria e energia nos ambientes terrestres está pautado, primariamente, na regulação de conversão da matéria inorgânica em complexas biomoléculas que sustentam essas redes de interação, afetando todas as espécies que habitam o planeta. Às margens dos rios, essa vegetação, denominada mata ciliar ou mata de galeria, tem a importante função de regular a entrada de nutrientes que chegam do ambiente terrestre, impedindo potencial eutrofização (i.e. aumento da quantidade de nutrientes) desses corpos d’água, além de estabilizar o sedimento, reduzindo a probabilidade de assoreamento desses rios. O resultado é, além da preservação dos organismos que vivem associados a esses corpos d’água, a manutenção de uma água de qualidade que pode chegar à casa do consumidor final, com um custo total de tratamento reduzido, com impactos claros na economia e na saúde das populações. Quando consideramos os sistemas socioecológicos, a presença de certas espécies vegetais pode também estar associada não apenas à alimentação humana, como a uma grande diversidade de práticas religiosas, principalmente de matriz indígena e africana, que possuem uma relação sacralizada de milênios com espécies vegetais, garantindo a manutenção da herança cultural desses povos. Manter essa vegetação requer a presença de polinizadores realizando o fluxo polínico e contribuindo para o ciclo reprodutivo dessas espécies.

 As mudanças necessárias para alcançar esses objetivos também perpassam por uma necessidade mais elementar, que consiste na criação de espaços formais e informais de educação, que possam despertar o interesse da sociedade e contribuam na formação de cidadãos críticos e conscientes do seu papel na sociedade. O ODS 4, educação de qualidade, está conectado com todos os demais objetivos, visto o papel basilar da educação em prol da ressignificação de valores e promoção de um ideal de sociedade que promova justiça social e crescimento econômico pautado em desenvolvimento sustentável, o que já incorpora as dimensões social e ambiental. A construção desse pensamento sistêmico deve partir de modelos de educação que estimulem o pensamento crítico e a visão holística dos sistemas socioecológicos, considerando as especificidades de contextos regionais, estimulando a ativa participação de estudantes na proposição de soluções para os problemas que envolvem a conservação dos polinizadores e o serviço de polinização. Por ter várias conexões com distintas áreas do conhecimento, os polinizadores e o serviço de polinização pode inspirar a criação de múltiplas situações de ensino e aprendizagem, que coloquem o(a) estudante em uma posição mais ativa na resolução de problemas reais da sociedade em que se insere.  Entre esses temas, encontramos o déficit de polinização em função do declínio de polinizadores; uso de agrotóxicos para controle de pragas e doenças; desmatamento, sob a alegação da ampliação das fronteiras agrícolas; prática da meliponicultura e transporte ilegal de espécies. Estes são alguns dos problemas socioambientais atuais que podem ser abordados em sala de aula, por meio de questões sociocientíficas (QSC), estimulando estudantes a se posicionarem diante de cenários controversos que envolvam posturas éticas, mudanças de comportamento e reflexões sobre consumo e produção sustentável (ODS 12).

Os polinizadores, principalmente as abelhas, também têm sido ao longo da história e em todo o mundo fontes de inspiração nas artes plásticas, no cinema, na literatura, na música, atividades que geram emprego e promovem a cultura (ODS 8 – trabalho decente e crescimento econômico).  Três abelhas, retratadas em vitrais, esculturas e pinturas nos museus de Roma, eram símbolo da família Barberini, do Papa Urbano VIII, dentre outros inúmeros exemplos. Mais recentemente conhecimentos tradicionais sobre abelhas foram tema de um belíssimo documentário indicado ao Oscar em 2020, Honeyland, que narra a história de uma caçadora de abelhas no leste europeu e sua relação harmoniosa com esses insetos.  Na literatura, um bom exemplo é  A vida secreta das abelhas, da escritora Sue Monk Kidd,  um livro que também foi adaptado para o cinema e conta  a história de uma adolescente que  desvenda mistérios sobre a sua vida por meio da prática da apicultura. A música popular brasileira também está recheada de exemplos, como As Abelhas, de Vinicius De Moraes e Luis Enrique Bacalov; Morena Tropicana, de Alceu Valença; Mel, de Caetano Veloso, dentre outras. 

Assim como as artes e a cultura, a Indústria, Inovação e infra-estrutura (ODS 9) também podem beneficiar-se dos polinizadores, como mostram alguns exemplos recentes. Na Expo Milão 2015, o design do pavilhão do Reino Unido, idealizado por  Wolfgang Buttress,  foi inspirado em uma colmeia, tendo sido batizada com esse nome. Na tecnologia robótica, pesquisadores da Universidade de Harvard estão desenvolvendo um projeto de um RoboBee, cujo objetivo é produzir um enxame de robôs voadores totalmente autônomo, inspirado nas abelhas, para aplicações como busca e salvamento, vigilância e polinização artificial.

Como vimos acima, os polinizadores silvestres e manejados, juntos, oferecem muitos benefícios para a humanidade e para o planeta. Ações de uso sustentável e conservação desses animais é uma via que os países podem seguir para alcançar objetivos e metas da Agenda 2030. Contudo, é necessário que essas ações sejam integradas, sistematizadas e traduzidas em políticas e diretrizes que visem, dentre outras: estabelecer padrões regulatórios mais rigorosos para liberação dos agrotóxicos; promover o manejo integrado de pragas que atacam os cultivos; regular e fiscalizar o transporte de polinizadores manejados, para evitar os prejuízos relacionados às espécies invasoras, como doenças e perda da variabilidade genética; incentivar o uso de práticas agrícolas de baixo impacto, amigáveis à biodiversidade, para ajudar os agricultores a se beneficiarem dos serviços ecossistêmicos ao invés  de agroquímicos; reconhecer a polinização como um insumo agrícola, relacionando-a  à produtividade dos cultivos; apoiar sistemas agrícolas diversificados; conservar e restaurar a “infraestrutura verde”, aumentando as chances de os polinizadores se moverem entre paisagens agrícolas e urbanas; desenvolver monitoramento de polinizadores e polinização de longo prazo; financiar pesquisas participativas para melhorar os rendimentos na agricultura orgânica, diversificada e ecologicamente intensificada, ou seja, uma agricultura pautada em práticas de manejo capazes de manter a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos dentro das áreas produtivas. Essas ações exigem dos governos um esforço de pensar as políticas intersetoriais de forma integrada, promovendo sinergias de ações que perpassem por todos os eixos dos ODS. As grandes dimensões do desenvolvimento sustentável – econômica, social e ambiental – precisam ser pensadas de forma articulada, conforme agendas de curto, médio e longo prazo, buscando soluções para os problemas socioambientais de forma responsável e planejada, a partir de uma visão sistêmica dos sistemas socioecológicos. A conservação dos polinizadores e do serviço de polinização é um caminho que pode guiar a construção dessas agendas mais integradas.

Blandina Felipe Viana (Instituto de Biologia, IBUFBA)

Jeferson Gabriel Coutinho (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia, IFBA)

Para saber mais:

BPBES/REBIPP (2019). Relatório temático sobre Polinização, Polinizadores e Produção de Alimentos no Brasil. Marina Wolowski; Kayna Agostini; André Rodrigo Rech; Isabela Galarda Varassin; Márcia Maués; Leandro Freitas; Liedson Tavares Carneiro; Raquel de Oliveira Bueno; Hélder Consolaro; Luisa Carvalheiro; Antônio Mauro Saraiva; Cláudia Inês da Silva. Maíra C. G. Padgurschi (Org.). 1ª edição, São Carlos, SP: Editora Cubo. 184 páginas. http://doi.org/10.4322/978-85-60064-83-0

CBD/COP/DEC/14/6 (2018). Decision Adopted by the Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity. https://www.cbd.int/doc/decisions/cop-14/cop-14-dec-06-en.pdf

DICKS LV, et al. (2016). Ten policies for pollinators. Science Science. 354, 14–15. http://doi.org/10.1126/science.aai9226

IPBES (2016). The assessment report of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services on pollinators, pollination and food production. S.G. Potts, V. L. Imperatriz-Fonseca, and H. T. Ngo (eds). Secretariat of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, Bonn, Germany. 552 pages. https://doi.org/10.5281/zenodo.3402856

Link para download de cartilhas, e outros materiais de divulgação cientifica, sobre polinização e polinizadores, em português: https://www.mma.gov.br/publicacoes/biodiversidade/category/57-polinizadores.html

Destaque

O que será da ciência sem o seu chão de fábrica?

Todo ano, programas de pós-graduação do Brasil repetem uma tarefa recompensadora: a seleção de uma tese de doutorado que representará o seu programa no prêmio CAPES de tese. No programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Genética) do Instituto de Biologia da USP, três teses defendidas em 2019 cativaram a comissão de seleção. Uma das teses descreve o uso do vírus Zika para o desenvolvimento de um tratamento para tumores embrionários do sistema nervoso central, a principal causa de morte relacionada ao câncer infantil. Outra tese mostra o processo de produção em laboratório de fígados humanos funcionais usando bioimpressão em três dimensões e células tronco como uma alternativa para pacientes em fila de espera de transplante de fígado. Uma terceira tese mostra como efeitos genéticos interagem para formar um padrão de variação de características complexas e como esse padrão evolui sob seleção. Essas três teses são uma pequena amostra das milhares que foram defendidas em todo o país apenas no ano de 2019. São pesquisas desenvolvidas por estudantes de pós-graduação durante sua formação, e que podem contribuir para a construção do conhecimento científico (pesquisa básica), mas também permitem o desenvolvimento de tecnologias na indústria, melhoria da saúde e bem-estar, e criação de políticas públicas.

O Brasil ocupa o 13º lugar no mundo em termos de produção de artigos científicos. Somente em 2018, pesquisadores brasileiros publicaram mais de 50.000 artigos, como descrito em um relatório da empresa Clarivate Analytics encomendado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Esse mesmo relatório revela que as universidades públicas são a principal fonte de publicações de pesquisas no Brasil. As 15 universidades com maior produção de pesquisa, todas públicas, produzem mais de 60% da produção total de pesquisa nacional. Estima-se que 80% dessa produção é realizada no contexto dos programas de pós-graduação. O protagonismo do país na produção científica em diversas áreas se deve em grande parte aos esforços dos alunos de mestrado e doutorado. Mesmo tendo papel essencial para o desenvolvimento científico, está cada vez mais difícil atrair e manter os estudantes em sua vocação.

Os estudantes que desenvolvem os projetos científicos estão matriculados em cursos de Pós-graduação Stricto Sensu, que compreende os cursos de mestrado e de doutorado. Durante o curso de mestrado ou de doutorado, os estudantes cursam disciplinas, mas passam a maior parte do tempo (24 a 36 meses para mestrado e 48 a 60 meses para o doutorado) desenvolvendo seu projeto de Dissertação ou Tese. As exigências dos cursos raramente permitem um vínculo empregatício e a única fonte de renda da maioria dos estudantes é a bolsa de estudos concedida por uma agência de fomento à ciência, a qual não pode ser acumulada com a maioria das atividades com remuneração. Em um post anterior aqui no Darwinianas comentei sobre as diferentes agências de fomento à pesquisa atuantes no Brasil. No Brasil, a CAPES e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) são os principais financiadores de bolsas de pós-graduação. Um estudante em um curso de mestrado pode receber recebe R$ 1.500,00 da CAPES ou do CNPq e um estudante matriculado em um curso de Doutorado uma bolsa de R$ 2.200,00. O último reajuste no valor dessas bolsas ocorreu em 1º de abril de 2013. Em sete anos não houve sequer correção da inflação. Como não tem vinculo empregatício, o estudante não tem direito a férias remuneradas, 13º salário, seguro saúde, ou fundo de garantia. Como se já não bastasse o baixo valor das bolsas e o trabalho precário, há um grande contingente de estudantes cursando a pós-graduação, realizando pesquisa, porém sem receber bolsa. Infelizmente, esse número de pós-graduandos que não são pagos só tem aumentando nos últimos anos. Usufruir de uma bolsa enquanto trabalha para ciência e geração de riquezas para o país está se tornando exceção para o chão de fábrica da ciência.

Até 2015, o número de bolsas de pós-graduação vinha aumentando gradualmente. Em 2005, mais de 27 mil estudantes foram contemplados com bolsas da CAPES (dados do GEOCAPES). Em 2015, mais de 92 mil estudantes recebiam bolsas. Mesmo com o aumento, ainda havia um grande déficit de estudantes atendidos pela CAPES, mesmo com as bolsas oferecidas pelo CNPq e pelas agências estaduais. Em seu auge, o CNPq oferecia 38.339 bolsas. De 2015 para cá, a redução do investimento em ciência assusta os cientistas em formação e seus supervisores. Desde 2019, os cortes de bolsa resultantes de mudanças de regra de distribuição se tornaram comuns. Em 9 de maio de 2019, 3.474 bolsas foram “contingenciadas” e pouco tempo depois, em 4 de junho, mais 2.724 bolsas foram bloqueadas. Em 2 de setembro, outras 5.613 bolsas foram congeladas. Ainda em setembro, houve a devolução de 3.182 dessas bolsas para cursos mais bem avaliados, sem recuperar o número de bolsas do ano anterior (92.008 bolsas). As bolsas cortadas pertenciam a estudantes que haviam terminado seus cursos e seriam destinadas àqueles em espera ou que haviam ingressado nos processos seletivos.

Essas mudanças não foram discutidas com a comunidade acadêmica e foram divulgadas sem anúncio prévio, não dando sequer espaço para planejamento de coordenadores de programa, orientadores e estudantes. Programas com processos seletivos que contavam com bolsas disponíveis para os ingressantes se viram com listas de espera por bolsas que talvez nunca cheguem. Estudantes que se deslocaram de suas cidades para realizar sua matrícula e iniciar seu curso descobriram apenas em seu destino que a sua bolsa já não existia mais. Em março de 2020, foram publicadas novas portarias da CAPES, alterando os critérios de distribuição de bolsas para programas de pós-graduação. Mais uma vez, a portaria impactou a pesquisa em diversas áreas do conhecimento, incluindo  pesquisas  para o enfrentamento da covid-19. Em julho, foi a vez do CNPq anunciar uma mudança drástica na forma de distribuição de bolsas. Mais uma vez, a mudança inesperada com prazo exíguo para apresentação de propostas e sem critérios claros, preocupou a toda comunidade. A chamada de propostas foi alterada, mas ainda não se sabe qual será a extensão do corte de bolsas decorrente da chamada. Em 2017, o número de bolsas de pós-graduação financiadas pelo CNPq já havia caído para 17.256.

As agências de fomento estaduais que contribuem com uma pequena parcela de bolsas, também correm risco. Em São Paulo, por exemplo, um projeto de lei, PL 529/20, tramita na assembleia legislativa do estado. Em seu artigo 14, o projeto prevê a retirada de recursos das universidades estaduais e da FAPESP, alegando ser um saldo não utilizado. Porém, esse valor tratado como se fosse uma “sobra” é um recurso com destino planejado para a FAPESP e as universidades estaduais. Não é uma sobra. O projeto pune a boa gestão dos investimentos públicos e, caso aprovado sem alterações, terá um impacto desastroso na pesquisa e na pós-graduação nas universidades públicas paulistas.

Todos os ataques sofridos pela pós-graduação e sentidos pelos pós-graduandos em sua renda — fundamental para a realização de suas pesquisas— têm pouca repercussão na popularidade dos governos que as implementam. Os resultados dessas pesquisas chegam à sociedade em longo prazo. Certamente poucos cidadãos estão cientes do papel dos pós-graduandos na geração de conhecimentos e riquezas para o país. Poucos sabem do papel deles no desenvolvimento diagnósticos e tratamentos de doenças, nas alternativas para transplante de órgãos e na investigação dos processos evolutivos que atuam sobre os organismos. Poucos sabem do papel dos estudantes no enfrentamento da Covid-19, em pesquisas que visam, por exemplo, o desenvolvimento de novos testes para diagnóstico da doença, a criação de aplicativo para identificar sintomas, criação de  mapa interativo para monitorar casos da doença, mitigar transtornos de humor e sedentarismo durante o isolamento social e no desenvolvimento de produtos para reduzir a transmissão do coronavírus.

A médio/longo prazo, os projetos realizados por estudantes bolsistas retornam à sociedade. Os cortes nas bolsas representam o encerramento de projetos como esses e a interrupção da formação dos recursos humanos em ciência. Deixaremos de formar futuros cientistas do país. Futuros professores que cumpririam o papel de formação de novos núcleos de pesquisa. Futuros cientistas que priorizariam os interesses de sua comunidade em sua pesquisa. Os cortes terão impacto negativo duradouro para a toda comunidade cientifica já fragilizada com os cortes acumulados. Devemos apoiar os estudantes e suas iniciativas para a defesa da pós-graduação e lutar para preservação do orçamento em ensino e ciência, defendendo os interesses de nosso país. O ataque aos alunos é um ataque à própria ciência.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Herton Escobar (2019) 15 universidades públicas produzem 60% da ciência brasileira. Jornal da USP, 05/09/2019.

Matéria que descreve o levantamento da empresa Clarivate Analytics sobre produção científica encomendado pela CAPES. A matéria ressalta que 15 universidades, todas elas públicas, produzem mais da metade da ciência brasileira.

– Herton Escobar (2020) Mudanças no CNPq e Capes preocupam pós-graduação da USP. Jornal da USP, 31/07/2020.

Matéria publicada no Jornal da USP, explicando as alterações nas regras para concessão de bolsas e recursos das principais agências de fomento à pesquisa do governo federal, a CAPES e o CNPq.

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP

Repositório de Teses e Dissertações defendidas na Universidade de São Paulo. O banco de dados público contém mais de 90 mil documentos, sendo 54244 Teses, 37832 Dissertações e 676 Teses de Livre Docência.

Destaque

IMUNIDADE COLETIVA AO SARS-CoV-2

Até que haja uma vacina eficaz, os níveis de imunidade não serão altos o suficiente para atingir o que é chamado de imunidade coletiva à COVID-19. Esse é o ponto em que a doença começa a se extinguir, porque um número suficiente de pessoas está imunes e a transmissão acaba.

Surtos, epidemias e pandemias surgem quando um agente causador de uma doença infecciosa começa a circular dentro de uma população suscetível. A diminuição no aparecimento de novos casos acontece quando pessoas recém-infectadas passam a transmitir a infecção  para menos  uma pessoa suscetível dentro da população. Para essa quantidade de pessoas suscetíveis diminuir, é preciso que boa parte da população esteja imune ao patógeno causador dessa doença.

Apesar de haver vários fatores que contribuem para que uma doença infecciosa pare de ser transmitida, o caso citado acima é conhecido na área de imunologia como “imunidade coletiva”, ou “imunidade de rebanho”. A imunidade coletiva ocorre quando uma grande parte da comunidade se torna imune a uma doença, tornando improvável a transmissão de pessoa para pessoa. Como resultado, toda a comunidade fica protegida – mesmo aqueles que não foram infectados. Para que uma doença infecciosa se espalhe, é preciso que uma porcentagem da população seja infectada. Se a proporção de pessoas imunes à doença for suficientemente alta, a propagação da doença diminuirá. Isso é conhecido como limite de imunidade do rebanho.

O exemplo da infecção pelo sarampo ilustra como a imunidade coletiva funciona, pois é um vírus com alta capacidade de infecção, ou seja, cada pessoa infectada consegue transmitir o vírus para até 18 pessoas. Quando a quantidade de casos diminui, é possível inferir que a população está gradativamente ficando imune, seja pela vacinação, seja pela infecção natural. Na epidemiologia, um parâmetro muito importante é o R0, a taxa que mede a capacidade de transmissão de uma pessoa infectada. O SARS-CoV-2 possui um R0 de 2,5, ou seja, cada pessoa infectada consegue transmitir o vírus para no mínimo 2 e no máximo 3 pessoas. Essa taxa determina a proporção limite da imunidade coletiva da população, uma vez que, quanto maior a capacidade de infecção do vírus, maior a quantidade de pessoas imunes que a população precisa ter para impedir a circulação desse vírus.

Que porcentagem de uma população precisa ser imune para haver imunidade coletiva?

A resposta para essa questão varia de doença para doença. Por exemplo, se 80% da população é imune a um vírus, quatro em cada cinco pessoas que encontrarem alguém com a doença não ficarão doentes (e não espalharão a doença mais). Dessa forma, a propagação de doenças infecciosas é mantida sob controle. Dependendo de quão contagiosa é uma infecção, geralmente 70% a 90% da população precisa de imunidade para que seja obtida imunidade coletiva. Para o sarampo, este limite é perto de 95%, o que significa que 95 em cada 100 pessoas precisam estar imunes ao sarampo, para que as 5 que não possuem imunidade ao vírus estejam protegidas. Já para o SARS-CoV-2, a proporção limite foi proposta como sendo entre 60 e 80%.

Quanto mais contagiosa for uma doença, maior será a proporção da população que precisa ser imune para impedir sua propagação. Esse efeito pode ser visto em simulações, como a do  grupo de pesquisadores da Sociedade de Medicina da Filadélfia, que permite visualizar cenários onde uma população desenvolve a imunidade coletiva a uma doença infecciosa com sucesso (acesse as simulações aqui).

Na figura abaixo, que apresenta os casos de sarampo divulgados pela Agência de Proteção à do Reino Unido (Health Protection Agency ) desde 1940, é possível ver que, apesar de baixos, os números de casos aumentam e diminuem periodicamente, mostrando que o vírus continua circulando em populações. É o que acontece, por exemplo, na população brasileira. Os aumentos periódicos podem ter duas explicações. Primeiro, a população de suscetíveis está aumentando, ou seja, a proporção limite para que a imunidade coletiva aconteça é muito baixa, expondo a população que ainda não tem imunidade contra o vírus. Por outro lado, a cobertura vacinal passou a ter um papel importante a partir de 1968, quando a vacina foi licenciada, resultando numa diminuição grande nos casos. Contudo, ainda há uma persistência, que pode ser explicada com o aumento da população em geral e o tempo até as crianças serem vacinadas. Hoje, no Brasil, a recomendação do calendário de imunizações é a aplicação da primeira dose entre 0 e 3 meses de idade.

Health Protection Agency – UK

Podemos prever quando conseguiremos a imunidade coletiva para a COVID-19?

Existem dois caminhos para a imunidade coletiva para a COVID-19: pela imunização com as vacinas, ou pela infecção natural da população, e o consequente desenvolvimento de imunidade pelo próprio indivíduo.

A vacina para o vírus que causa a COVID-19 seria o caminho ideal para obter imunidade coletiva. As vacinas induzem o desenvolvimento de imunidade de modo seguro para a população, ainda que a estratégia de buscar a imunidade coletiva por meio da vacinação às vezes apresente desvantagens. Por exemplo, a proteção de algumas vacinas pode diminuir com o tempo, exigindo revacinação. Além disso, às vezes as pessoas não tomam todas as vacinas que estão disponíveis e recomendadas pelo calendário oficial.

Se a proporção de pessoas vacinadas em uma comunidade cair abaixo da proporção limite de imunidade coletiva, a exposição ao patógeno pode resultar na disseminação rápida da doença. O sarampo ressurgiu recentemente em várias partes do mundo, devido a taxas de vacinação relativamente baixas, incluindo os Estados Unidos e o Brasil. A oposição às vacinas pode representar um verdadeiro desafio para a imunidade coletiva, tão custosamente construída, com campanhas de vacinação anteriores.

A imunidade coletiva também pode ser alcançada quando há um número suficiente de pessoas recuperadas e imunes contra infecções futuras. Por exemplo, aqueles que sobreviveram à pandemia de Influenza (gripe espanhola) de 1918 se tornaram imunes à infecção com a gripe H1N1, um subtipo do vírus Influenza A.

No entanto, existem alguns problemas importantes em depender da infecção da comunidade para criar imunidade coletiva ao vírus que causa COVID-19. Primeiro, ainda não está claro se a infecção pelo vírus COVID-19 torna uma pessoa imune a infecções futuras. Até agora o que sabemos é que há uma resposta imune composta por linfócitos T CD4+, CD8+, células NK e anticorpos, mas ainda precisamos de mais tempo para entender melhor se a imunidade natural e a imunidade induzida pela vacina são suficientes para proteger a população.

Mesmo que a infecção com o vírus COVID-19 crie imunidade duradoura, um grande número de pessoas teria que ser infectado para atingir o limite de imunidade de rebanho. Especialistas estimam que, nos EUA, 70% da população – mais de 200 milhões de pessoas – teriam que se recuperar do COVID-19 para conter a epidemia. Se muitas pessoas ficarem doentes com COVID-19 ao mesmo tempo, o sistema de saúde pode ficar sobrecarregado rapidamente resultando em milhões de mortes.

Apesar de ser a melhor saída, sabemos que há uma movimentação de algumas partes da população em recusar a imunização pelas vacinas. Em 1998, um pesquisador afirmou que a vacina contra o sarampo aumenta a incidência de autismo em crianças. Os pais expressaram suas preocupações e a mídia divulgou amplamente esta declaração. Após muitos estudos, a Organização Mundial da Saúde concluiu que não existia nenhuma evidência de uma associação causal entre a vacina e transtornos autistas, apesar de parte da população ainda usar este argumento para não seguir o calendário de vacinação proposto pelo Programa Nacional de Imunizações (PNI) (acesse a posição da OMS sobre o trabalho de 1998).

A melhor maneira de obter imunidade coletiva sem perda de vidas é com uma vacina que seja altamente eficaz e administrada para a grande maioria dos indivíduos, de modo que todas as regiões tenham pelo menos 60%-70% da população imunizada. Embora tenhamos várias vacinas candidatas em testes clínicos em estágio final, sabemos que as vacinas são difíceis de se produzir, mas são a nossa melhor chance de proteger a população.

Thais Boccia

Bióloga, mestre e doutora em imunologia pelo Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo

Para saber mais:

Metcalf CJE, et al. Understanding herd immunity. Trends in Immunology. 2015; doi:10.1016/j.it.2015.10.004.

Fox JP. Herd immunity and measles. Rev Infect Dis. 1983;5(3):463-466. doi:10.1093/clinids/5.3.463

https://www.historyofvaccines.org/content/herd-immunity-0

https://www.cdc.gov/globalhealth/measles/globalmeaslesoutbreaks.htm

https://www.gov.uk/government/publications/measles-deaths-by-age-group-from-1980-to-2013-ons-data/measles-notifications-and-deaths-in-england-and-wales-1940-to-2013

https://vaccine-safety-training.org/mmr-vaccine-increases.html

Guerra FM, Bolotin S, Lim G, et al. The basic reproduction number (R0) of measles: a systematic review. The Lancet. Infectious Diseases. 2017 Dec;17(12):e420-e428. DOI: 10.1016/s1473-3099(17)30307-9.

Bartsch SM, O’Shea KJ, Ferguson MC, et al. Vaccine Efficacy Needed for a COVID-19 Coronavirus Vaccine to Prevent or Stop an Epidemic as the Sole Intervention [published online ahead of print, 2020 Jul 15]. Am J Prev Med. 2020;S0749-3797(20)30284-1. doi:10.1016/j.amepre.2020.06.011

García LF. Immune Response, Inflammation, and the Clinical Spectrum of COVID-19. Front Immunol. 2020;11:1441. Published 2020 Jun 16. doi:10.3389/fimmu.2020.01441

Long QX, Tang XJ, Shi QL, et al. Clinical and immunological assessment of asymptomatic SARS-CoV-2 infections. Nat Med. 2020;26(8):1200-1204. doi:10.1038/s41591-020-0965-6

Kwok KO, et al. Herd immunity — Estimating the level required to halt the COVID-19 epidemics in affected countries. Journal of Infection. 2020; doi:10.1016/j.jinf.2020.03.027.

Destaque

Operárias pós pandemia

O fungo induz a formiga a espalhar ainda mais os esporos do próprio fungo. Nossas redes sociais virtuais podem também nos fazer espalhar ainda mais nossa pandemia.

Às vezes o fragmento revela o todo, às vezes a vida de uma vila se revela universal. Muitos escritores escrevem sobre o seu entorno, seus relacionamentos, seu bairro, sua cidade. Machado de Assis nunca saiu do Rio de Janeiro, e no entanto seus personagens cariocas tocam a todo um mundo, traduzidos em outros tempos e cidades. Também a ciência pode assim ser versada em muitas línguas. Às vezes um olhar para o mínimo permite desvendar o máximo quando, por exemplo, conseguimos captar no que é ínfimo regras gerais de uma organização que se espelha em muitas escalas deste nosso mundo, que valem tanto para os formigueiros quanto para megalópoles humanas.

Viver em sociedade é um convite aos parasitas. Muitos corpos um ao lado do outro, é uma oportunidade imperdível para parasitas se espalharem, contaminando um a um, a dois, a três … milhões no Brasil, hoje. Mas sociedades de formigas enfrentam pandemias com muito mais galhardia que nossa desumana sociedade. Formigas constróem moradas escuras e úmidas, e muitas vezes levam folhas e cadáveres de insetos para dentro de suas casas, convidando assim fungos, bactérias e inúmeras viroses para o interior de sua intimidade. Como sobreviver a esta promiscuidade com o perigo? Como evitar que uma formiga operária adoentada infecte toda a colônia, sem ter hospitais ou leitos de UTI? Como evitar que a desinformação se espalhe criando um pandemônio em meio a uma pandemia? Talvez as formigas tenham algo a nos ensinar lá do fundo de sua aparente simplicidade. Talvez suas atitudes minúsculas possam nos ajudar a fazer a diferença, nesta estranha época em que tudo parece ser sempre muito mais de um imenso mesmo.

Indivíduos simples para uma sociedade complexa?

Do alto (ou de baixo) de seus pequenos cérebros, formigas não se furtam a produzir uma sociedade complexa, com castas especializadas em separados labores, uma realeza amparada por uma aristocracia em vários tons de cinza, campos de cultivo separados de lixões e de berçários e de áreas de processamento e transporte, uma sofisticada rede de contatos informando decisões que se alteram conforme a necessidade de um todo que nenhum pequeno cérebro individual conhece em sua inteireza. E formigas estão longe de ser mini-robôs que seguem algumas poucas simples regras das quais emerge, como num passe de mágica, um complexo sistema social. Não: do alto de seus pequenos cérebros formigas individuais aprendem com seus erros, corrigem ao longo de suas vidas suas decisões, mudam de profissão (função), optam às vezes por seguir a boiada, às vezes por liderá-la, espalhando cheiros ora convidativos, ora repugnantes, banhos de essências comunicativas sobre seu corpo, sobre suas trilhas, guiando-se ora por dicas visuais, ora pela memória dos caminhos já percorridos, seguindo os outros apenas após avaliá-los com contatos comunicativos de suas antenas, enfim, não estamos falando aqui de maquinetas simplificadas, mas sim de organismos inteiros, complexos, que sabem quem é de seu formigueiro e quem é forasteiro, sujeitos com história de vida pessoal e coletiva. Daí que não se avexem, leitores, ao serem comparados com uma formiga. Conheço muita gente boa que encararia essa comparação como um grande elogio.

Sociedades humanas e sociedades de insetos dependem de um complexo e coordenado sistema de infraestruturas, tais como redes de comunicação, de suprimentos, e de transporte. Não somos só nós que podemos ter barragens de detritos tóxicos implodindo cidades a jusante, derramamentos de petróleo eliminando culturas e comunidades de pescadores, pandemias colapsando o sistema de saúde, ou queimadas destruindo o futuro de uma nação, com o incentivo criminoso de Ricardo Salles (que apesar disso tudo ainda se considera ministro do meio ambiente). Como os nossos, os sistemas das formigas podem entrar em colapso, fruto de desastres naturais, flutuação na oferta de suprimentos, irrupção de doenças e perda de indivíduos chave. Talvez em mais uma semelhança, desta vez com a sociedade brasileira em particular, não há entre as formigas um planejamento deliberado ou um sistema centralizado de controle. Com o crescimento descontrolado da população, os sistemas de infraestrutura humanos estão, no geral, tornando-se decentralizados e interconectados, como o dos insetos sociais. Isto torna os insetos sociais um bom modelo para o estudo das redes de infraestrutura humanas, por exemplo, para promover um bom funcionamento das redes hospitalares, das redes de transporte de cargas, ou das redes de colaboração entre instituições de pesquisa. De forma mais direta, podemos estudar o espalhamento de epidemias em várias espécies de insetos sociais, utilizando os resultados como um banco de testes que nos permita prever o espalhamento de epidemias em várias condições diferentes. Isto certamente nos deixaria mais preparados para nosso nebuloso futuro de pandemias em série.

Algumas espécies de formigas constróem ninhos com uma intrincada rede subterrânea, e este alto investimento no ninho requer consequentemente a construção de paredes reforçadas para o exterior, de modo a garantir seu investimento na infraestrutura do ninho, resistindo a ataques e perturbações externas. Outras espécies não investem muito no ninho, e optam, frente a um ataque, por uma fuga coordenada e rápida, redirecionando seus investimentos para outro local. No geral, há três estratégias para uma boa resiliência em insetos sociais: resistência (como no primeiro exemplo acima), redirecionamento (como no segundo exemplo), e reconstrução (quando a resistência é rompida e um novo ninho tem que ser reconstruído do zero). Espécies diferentes se especializam em estratégias distintas, e estudar a diversidade de espécies nos ajuda a entender que opções mais estariam no menu de estratégias resilientes, que condições tornam uma ou outra opção mais atraente. Certamente estamos precisando ampliar nosso leque de opções para a construção de, entre outras coisas, uma rede de instituições hospitalares, um sistema de saúde que não colapse facilmente frente a sucessivas ondas de epidemias, ou pandemias, ou pandemônios.

Com relação à estrutura social, quanto menor o grupo de insetos sociais, mais todos se relacionam com todos, de modo que em pequenas sociedades é mais provável que todos compartilhem um mesmo conjunto de saberes. Por outro lado, quanto maior o grupo, mais subgrupos temos nos insetos, ou seja, mais modularizada é a rede de interações sociais (maior o número de panelinhas de amigos), dando oportunidade para o surgimento de grupos especializados em determinados tipos de informação, ou fofoca, ou trabalho, e fazendo surgir também indivíduos chave para o grupo, indivíduos que conectam as panelinhas de amigos entre si, pessoas populares que conectam várias bolhas nas redes sociais. No entanto, diferentemente do que ocorre em nossas redes virtuais de relações sociais, as redes biológicas de interação no mundo concreto não comportam indivíduos hiperconectados: não há um Felipe Neto ou um Carlos Bolsonaro entre as formigas, mesmo havendo formigueiros com mais indivíduos que a maior das megalópoles humanas. Parece haver limites para as interações concretas, limites que nossas redes sociais virtuais permitiram suplantar: alcançamos recentemente uma nova escala de conectividade social.

Medicina social

Andamos nestes últimos tempos embrenhados por demais no individualismo. Temos uma dificuldade muito grande em entender que não sou eu que estou em risco ao sair por aí sem máscara. Não nos vemos como um elo, ou uma parte, de um todo maior, cada um focado no seu aqui, no seu agora. Talvez no Brasil isto seja particularmente difícil: para uma sociedade com origens múltiplas, negros de muitas etnias, diversas nações indígenas, brancos e amarelos de muitos e distintos mundos, é sempre mais difícil criar uma identidade vivendo um caleidoscópio. Sem identidade, nos resta a solidariedade com o diferente, mas este é um sentimento menos potente, não sei se capaz de fazer a unidade. É uma tarefa em aberto a construção de uma identidade brasileira, uma vontade de defender o outro como a nós mesmos, como se o ataque ao outro abrisse uma ferida em nossa própria e brasileira carne. Formigas são um só corpo (talvez não sejam uma só mente), mas como diziam acima meus bons amigos, é até covardia comparar-nos a estas sociedades maravilhosas.

Insetos sociais possuem estratégias variadas de defesa contra parasitas. Formigas usam antibióticos, produzidos por bactérias que vivem em sua cutícula, para controlar parasitas que atacam suas fazendas de fungos. Já cupins podem diretamente secretar antibióticos que inibem a germinação de fungos.

Cupins doentes, parasitados por fungos, ao entrar no cupinzeiro levam os cupins a se limpar uns aos outros, reduzindo a taxa de contágio, e aumentando a sobrevivência dos contaminados. Já formigas, ao limparem seus colegas, transferem a seus parceiros pequenas quantidades de patógenos, que serviriam como mini-vacinas, ao estimular o sistema imune do parceiro com doses não letais destes patógenos. Em outros casos, uma maior imunização estava associada a um aumento da trofalaxe, um comportamento no qual uma formiga regurgita alimento para a outra. Esta troca íntima de líquidos corporais poderia espalhar na colônia a capacidade de combater parasitas.

Assim, para além da auto-medicação individual, insetos sociais têm estratégias coletivas que reduzem a disseminação de doenças. Uma outra estratégia coletiva é a divisão de trabalho estrita: operárias que se especializam no processamento de material contaminado (operam lixões com resíduos tóxicos) dificilmente entram em contato com outras operárias da colônia, havendo desta forma um efetivo isolamento dos lixões, cheios que estão de contaminantes que poderiam prejudicar as fazendas de fungos.

Um outro exemplo fascinante é o uso de resina de coníferas (araucárias, pinheiros) por formigas. Há tempos se sabe que algumas espécies carregam gotas de resina para dentro dos formigueiros, mas apenas recentemente descobriu-se que tais resinas contêm substâncias que inibem o crescimento e a multiplicação de bactérias e fungos parasitas, servindo desta forma como um medicamento coletado coletivamente para a defesa da colônia.

Considerando que insetos sociais têm uma casta reprodutiva, eles têm uma barreira óbvia para a transmissão de parasitas entre gerações. Se uma operária estiver doente, esta doença pode não chegar à rainha e às câmaras onde estão as larvas das próximas rainhas e reis. A rainhas e a futura realeza são cuidados apenas por operárias jovens que não saem do ninho, sendo assim pouco expostas a doenças. Assim, uma colônia parasitada pode evitar a transmissão do parasita para suas colônias filhas, ao proteger de doenças suas castas reprodutivas.

Chegando ao correlato mais direto com nossa pandemia atual, pesquisadores simularam uma epidemia em colônias de formigas. Injetaram fungos mortíferos em formigas, e seguiram seu comportamento ao entrar no formigueiro. O resultado foi surpreendente: imediatamente houve um maior distanciamento social nos formigueiros infectados, quando comparados aos formigueiros controle (não infectados). A infecção fez com que as redes de interação social ficassem mais modularizadas, ou seja, com um maior número de panelinhas de amigos isoladas umas das outras. Este maior isolamento, em consequência, reduziu a velocidade de espalhamento da infecção.

Guerrilhas sociais

A pergunta que salta aos olhos é: como é que somos incapazes de fazer o que até mesmo ‘simples’ formigas fazem facilmente? Uma resposta: porque somos muito complicados. A rede de interações entre os insetos sociais não permite o surgimento de Carlos Bolsonaros da vida: como vimos, não há formigas hiperconectadas, não há abelhas super populares, não há cupins que tenham contato com a maior parte do cupinzeiro. Mas nossas redes sociais não têm limites para o número de contatos que uma pessoa pode ter. Pessoas hiper-conectadas, os tais influenciadores digitais, podem rapidamente contaminar uma sociedade com informação, ou com desinformação. Embora os vírus reais (o coronavírus, entre outros) se espalhem através de um contato mais próximo entre os indivíduos, a guerra de desinformação se espalha muito mais rapidamente, preparando o terreno para o espalhamento das viroses reais. Recentemente um estudo mostrou que cidades nas quais Bolsonaro teve maior votação na eleição presidencial são também cidades em que a taxa de mortalidade da COVID é maior. As guerras de desinformação têm preparado o terreno para uma maior letalidade do coronavírus.

Somos complicados, e isto é um problema. Agora que entramos em uma nova escala de socialidade, com redes sociais de pessoas hiper-conectadas, vamos nos dispor a desbravar este vasto novo mundo social que criamos, ou ficaremos à mercê dos interesses de grandes conglomerados digitais, como Facebook, Instagram, TikTok, WhatsApp, entre outras redes sociais que venham a surgir? Não podemos deixar que grandes conglomerados digitais funcionem como aqueles parasitas que controlam o comportamento de seu hospedeiro. Não podemos ser reféns dos algoritmos das redes sociais, planejados para que não desliguemos o celular, nunca.

Recentemente grandes empresas têm retirado seus anúncios do Facebook, pressionando assim para uma redução dos discursos incendiários e de polarização social que, literalmente, alimenta as redes sociais virtuais, dando-lhes um público cativo que quer ver o circo pegar fogo. O judiciário brasileiro está investigando gabinetes de ódio espumante. Para um novo problema, basta uma nova solução, e uma guerrilha contra a desinformação está em curso no Brasil, neste exato momento. Participe.

Hilton Japyassú

Para saber mais

Christe, P., Oppliger, A., Bancalà, F., Castella, G., & Chapuisat, M. (2003). Evidence for collective medication in ants. Ecology Letters, 6(1), 19-22.

Cremer, S. (2019). Social immunity in insects. Current Biology, 29(11), R458-R463.

Middleton, E. J., & Latty, T. (2016). Resilience in social insect infrastructure systems. Journal of The Royal Society Interface, 13(116), 20151022.

Naug, D. Structure and resilience of the social network in an insect colony as a function of colony size. Behav Ecol Sociobiol 63, 1023–1028 (2009). https://doi.org/10.1007/s00265-009-0721-x

Stroeymeyt, N., Grasse, A. V., Crespi, A., Mersch, D. P., Cremer, S., & Keller, L. (2018). Social network plasticity decreases disease transmission in a eusocial insect. Science, 362(6417), 941-945.

Destaque

Genocídio indígena na era da COVID-19

O aumento das práticas ilegais de garimpo e desmatamento em meio à pandemia agravam a vulnerabilidade epidemiológica dos povos indígenas, podendo ocasionar o extermínio de diversas etnias.

Desde o momento em que invadiram a América, os europeus contaminaram os nativos americanos, causando a morte de centenas de milhares de indígenas por doenças como varíola, cólera, sarampo e gripe. Essas doenças, por serem endêmicas de outros continentes, não estavam presentes na América até sua invasão. Assim, diferentemente dos europeus, que desenvolviam imunidade para essas doenças através da exposição a elas desde a infância, os nativos americanos eram extremamente vulneráveis às mesmas. De acordo com o biólogo Jared Diamond, no livro ganhador do prêmio Pulitzer Armas, germes e aço, a morte dos nativos americanos por doenças excedeu em muito o número de mortes por batalhas e assassinatos – embora estas também não possam ser menosprezadas. Logo, a chegada e as explorações territoriais dos europeus foram responsáveis por inúmeras epidemias, causando a morte de milhares de indígenas e o extermínio de diversas culturas. Continue Lendo “Genocídio indígena na era da COVID-19”

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COVID-19 e outras guerras biológicas na América

As viroses vêm moldando a história dos povos nativos da América desde que os europeus começaram a explorar regularmente o Novo Mundo, há cinco séculos. Epidemias virais trazidas pelos imigrantes tiveram um impacto devastador nas populações que aqui viviam. Estima-se que cerca de 90% das populações nativas foram dizimadas por viroses, escravagismo ou guerras. Atualmente, problemas respiratórios resultantes de infecções ainda são a principal causa de morte nas populações nativas brasileiras.

A expressão ‘Virgin Soil’ tem sido usada para enfatizar que as populações em risco de epidemia são as que não tiveram contato prévio com as doenças que as atingem, e são, portanto, imunologicamente indefesas. Embora essa expressão tenha se popularizado, e apresente algumas bases biológicas – dado que as populações nativas das Américas estiveram 15.000 anos isoladas de outras populações, e, consequentemente de seus patógenos – ele também acarreta a noção errônea de que o colapso dessas populações não passou de acidentes históricos, e a enorme perda de vidas dos indivíduos nativos é dada como inevitável após o contato, implicando que as políticas coloniais não contribuíram para talvez o maior desastre relacionado à saúde pública em nossa história. Há que salientar que as doenças pós-contato eram incapacitantes não somente porque os indígenas não tinham imunidade, mas porque as condições criadas pelo colonialismo europeu tornaram as comunidades nativas vulneráveis.

O primeiro relato de uma epidemia na América é praticamente concomitante ao contato com os europeus. Em abril de 1520, as forças espanholas desembarcaram no que é agora Veracruz, no México, trazendo involuntariamente um escravo africano infectado com varíola. Dois meses depois, tropas espanholas entraram na capital do Império Asteca, Tenochtitlán, e em meados de outubro o vírus estava varrendo a cidade, matando quase metade da população, estimada em 200.000 pessoas. Em 1548, os habitantes indígenas de Hispaniola, ilha colonizada por Cristóvão Colombo, foram vítimas de varíola, gripe e outros vírus. Em 1563, calcula-se que cerca 30.000 nativos tenham morrido nos primeiros 90 dias após a eclosão de um surto de varíola na Bahia, trazida de Portugal. Na Amazônia, a exploração da borracha expôs os nativos a uma série de patógenos, e a um colapso ambiental na região, que agravou os impactos das epidemias. Concomitantemente à entrada de novos patógenos, as expedições europeias de exploração levaram também a surtos de doenças que aqui já existiam, como a disenteria, resultado de guerras, privação de recursos e alterações no ambiente.

As investidas colonialistas contra os povos nativos sempre foram violentas, no entanto, algumas estratégias historicamente usadas contra populações nativas norte e sul-americanas, se apresentaram como uma guerra biológica. No século XVIII, o comandante Henry Bouquet ordenou o uso de cobertores infectados com varíola contra os nativos dos grupos Mingo e Shawnee, nativos da América do Norte, durante um levante desses grupos contra os colonizadores. No mesmo período, os Timbira foram presenteados com roupas infectadas por varíola, no estado do Maranhão, com intuito de espantar os nativos de suas terras. Auguste de Saint-Hilaire relata em seus livros de viagens pelo Brasil uma história semelhante, na qual brinquedos infectados também com varíola teriam sido distribuídos entre os índios Botocudos do sudeste brasileiro.

Infelizmente esses ataques não terminaram com o final do período colonial. Em 1950, cerca de mil indígenas da etnia Cinta-Larga, residentes no Mato Grosso, foram mortos por uma epidemia de sarampo. Os indígenas relataram que “aviões atiravam brinquedos doentes dos céus”. Segundo um relatório da Comissão Nacional da Verdade, de 2014, tal ação foi coordenada por mineradores, madeireiros e garimpeiros, interessados nas terras indígenas, com a conivência do governo federal. Existem também diversos relatos recentes sobre aviões pulverizando agrotóxicos sobre aldeias Guarani no Paraná e Mato Grosso, causando danos à saúde indígena. Antes disso, na década de 1970, pesquisadores norte-americanos participaram de um estudo de imunização ao sarampo entre os indígenas amazônicos. Tal estudo é visto por muitos como um experimento in vivo, ou seja, uma epidemia controlada de sarampo nas populações indígenas.

Em 2020, a epidemia da COVID-19 atinge cinco vezes mais indígenas do que não indígenas, sendo a taxa de mortalidade 2,5 vezes maior. Ao mesmo tempo, falhas e omissões do poder público desrespeitam preceitos constitucionais, tornando as populações nativas ainda mais vulneráveis e negligênciadas pela saúde pública. Outra vez, a epidemia não é apenas em relação à doença causada entre as populações indígenas. Ainda que possam realmente existir fatores genéticos subjacentes ao aumento do risco de infecção nessas populações, fatores sociais e culturais parecem ser mais decisivos para a mortalidade e evolução da infecção. Os exemplos mais gritantes atualmente são a invasão das terras Yanomami pelos grileiros e garimpeiros e a situação de abandono dos povos nativos nas periferias das grandes cidades. Assim como as catástrofes ocorridas com os Cinta-Larga na década de 1950 ou os demais massacres biológicos dos séculos passados, os efeitos da epidemia atual nos povos indígenas são uma consequência direta e previsível das decisões tomadas pelo Estado de desapropriar os povos nativos de terras desejáveis e empurrá-los para outro lugar, afastados de sua cultura e seu modo de viver tradicional.

Tábita Hünemeier

IB/USP

PARA SABER MAIS:

Suzanne Austin Alchon (2003) A Pest in the Land: New World Epidemics in a Global Perspective. University of New Mexico Press.

Kristine B Patterson  and Thomas Runge (2002) Smallpox and the Native American. Am J Med Sci. 2002 Apr;323(4):216-22. doi: 10.1097/00000441-200204000-00009.

Créditos da imagem de abertura

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Devagar e Sempre: A Evolução do SARSCoV-2

A pandemia da COVID-19, causada pelo coronavírus SARS-CoV-2, já dura vários meses, e o número de mortes é assustador. A COVID-19 já matou mais de meio milhão de pessoas em todo o mundo, mais de 77 mil só no Brasil. Apesar de termos hoje, em fase de testes, mais de 90 vacinas e 50 tratamentos, ainda não achamos uma saída clara para essa situação. Assim, permanecemos (espero) em distanciamento social, usando máscaras, lavando as mãos e seguindo outras medidas de segurança para nos protegermos e protegermos aqueles ao nosso redor. Continue Lendo “Devagar e Sempre: A Evolução do SARSCoV-2”

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Vulnerabilidade da População Negra ao Covid-19 e o Conceito Biossocial de Raça

Os números da pandemia provocada pelo COVID-19 ratificam as desigualdades raciais na saúde e trazem novos ingredientes ao debate recorrente sobre o conceito de raça.

Tem sido noticiado na mídia de massa e nos meios de divulgação científica que indivíduos da população negra são mais propensos a morrer de COVID-19 do que os brancos. Por exemplo, no Reino Unido a taxa de óbito de pessoas não-brancas é significativamente maior do que a taxa de pessoas brancas, apesar de representarem apenas 14% da população. Nos EUA, a taxa de mortalidade de negros por COVID-19 é o dobro daquela observada em outras etnias, como latinos e asiáticos e três vezes a mortalidade de brancos. No Brasil, enquanto a taxa de óbito por COVID-19 em internados brancos é de 38%, a taxa para pessoas negras é de 55%. Continue Lendo “Vulnerabilidade da População Negra ao Covid-19 e o Conceito Biossocial de Raça”

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A Coisa: o fóssil misterioso da Antártica

Uma expedição científica chilena à Antárctica encontrou, em 2011, um objeto misterioso, finalmente identificado.

Dois paleontólogos de uma expedição científica chilena à Antárctica procuravam fósseis em uma região que havia sido o fundo do mar há 68 milhões de anos, quando avistaram um fóssil que parecia uma bola de rúgbi desinflada. Não era um objeto familiar aos olhos dos dois especialistas em fósseis de vertebrados. De volta ao acampamento, mostraram o fóssil aos geólogos da expedição, que disseram jamais haver visto algo parecido. Seria uma alga fossilizada­? Um estômago? Por quase uma década, ele permaneceu não identificado na coleção do Museo Nacional de Historia Natural, em Santiago, conhecido por um apelido: A Coisa. Continue Lendo “A Coisa: o fóssil misterioso da Antártica”

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Papéis sexuais são uma falsa dicotomia?

Na nossa sociedade, tendemos a encaixar o que é um macho e o que é uma fêmea em definições fixas. De fato, há razões evolutivas para eles terem diferenças marcantes. Mas estudos recentes questionam a universalidade dessa dicotomia.

Na natureza, tipicamente há na reprodução sexual um gameta que é maior e, assim, demanda maior investimento para ser produzido (em termos de nutrientes, tempo, energia), e que tem menor ou nenhuma mobilidade. Ele se encontra com um gameta pequeno, de maior mobilidade, que demanda menos energia para ser produzido (sendo muitas vezes descartável). A reprodução envolvendo esses tipos de gameta é chamada de anisogamia (do grego, anisos: ‘desigual’ + gamos:casamento). Nós designamos por “fêmeas” os indivíduos que produzem os gametas maiores e em menores quantidades, e por “machos”, os que produzem os gametas menores em grande quantidade. Também há organismos que produzem ambos, chamados de hermafroditas. Há na biologia uma argumentação sólida sobre por que a anisogamia foi selecionada em quase todas as espécies que fazem reprodução sexuada. Essa argumentação é baseada na ideia de que, quando temos gametas de vários tamanhos competindo os que produzem gametas de tamanho mais extremo (muito grande ou muito pequeno) terão maior facilidade para se reproduzir do que os que produzem de tamanho mais intermediário.

Se há na natureza indivíduos que produzem gametas pequenos, móveis e abundantes, e outros que produzem gametas grandes, imóveis e repletos de reservas, cabe perguntar se as diferenças no tipo de gameta resultaram em diferenças comportamentais e morfológicas, uma vez que as pressões seletivas sobre indivíduos que produzem cada tipo de gameta devem ser, em princípio, diferentes. Foi exatamente essa a questão abordada por Angus Bateman (1919-1996), que ao estudar moscas-das-frutas propôs que existia uma variação maior na taxa de sucesso reprodutivo entre machos do que entre fêmeas (princípio de Bateman), e que esse sucesso dependia do número de fêmeas com as quais eles conseguiam copular. Já para as fêmeas, Bateman encontrou outro efeito: tinham maior sucesso reprodutivo aquelas que escolhiam machos de maior qualidade.

A teoria de Bateman estabeleceu uma relação entre a anisogamia e a noção de que a seleção natural age assimetricamente em cada sexo, uma vez que, quando os gametas são baratos de produzir, seria uma boa estratégia distribuí-los ampla e indiscriminadamente, enquanto que, quando são custosos, é preferível escolher bem como usá-los. Isso resultaria em diferenças comportamentais e físicas entre machos e fêmeas. O princípio de Bateman explica algumas características que variam com o sexo, entre elas, o fato de machos competirem por parceiros reprodutivos, o maior cuidado parental por parte de fêmeas, assim como o fato de estas serem seletivas na escolha do parceiro. Os traços que podemos relacionar com cada sexo, além do tamanho do gameta, são chamados de papéis sexuais. Dessa forma, o princípio de Bateman explica papéis sexuais historicamente associados a machos e fêmeas.

Contudo, animais nem sempre se encaixam nessas regras, pois os papéis sexuais na natureza são bem mais diversos do que a dicotomia estabelecida entre machos e fêmeas pode sugerir. Não é incomum machos que cuidam de suas crias ou fêmeas que competem com outras fêmeas. Não é impossível, inclusive, observar um indivíduo de um sexo se comportando com o papel sexual atribuído ao sexo oposto. Interessada em fazer um estudo sistemático sobre a diversidade e possibilidade de mudanças de papéis sexuais, a pesquisadora sueca Malin Ah-king e sua equipe fizeram uma extensa compilação de dados sobre comportamentos e morfologias. A partir de suas observações, propuseram que o sexo e os papéis sexuais na natureza não podem ser vistos como uma dicotomia estática, mas como algo que na biologia é chamado de norma de reação. Normas de reação descrevem as diferentes formas que um organismo pode assumir, em função de mudanças no ambiente que ele ocupa. Sob essa perspectiva, sexo num sentido morfológico e comportamental pode ser entendido como um contínuo no qual os indivíduos e espécies ocupam a distribuição completa, embora mais comumente se encontrem nas extremidades dessa distribuição.

Um exemplo da plasticidade do sexo é a capacidade encontrada em algumas espécies – principalmente anelídeos, camarões, caracóis e peixes – de trocarem de sexo durante sua vida. Essa capacidade é chamada de hermafroditismo sequencial (Figura de abertura). Um outro estudo teórico sugeriu que esses indivíduos mudam de sexo porque isso aumenta seu sucesso reprodutivo. Apesar de a mudança de sexo ser vantajosa aos indivíduos nessas espécies, ela é impraticável em espécies com o aparato sexual mais complexo. Entretanto, nessas outras espécies, há plasticidade para outras características, como a própria a determinação sexual, como é o caso em muitas espécies de tartarugas e crocodilos, em que o processo de determinação sexual tem um importante componente ambiental (a temperatura influencia a definição do sexo).

Nos vertebrados que não trocam de sexo durante a vida, a determinação do sexo pode ocorrer de forma cromossomal ou ambiental. É possível, também, que ocorram ambos, como no lagarto Bassiana duperreyi (Figura 2). A análise filogenética feita por Ah-King mostra que houve trocas entre esses dois sistemas de determinação do sexo no passado, ou seja mesmo em espécies com alto grau de parentesco é possível que uma use o sistema genético e a outra ambiental. Ela mostra também que, dentro de um sistema de determinação sexual, há muita variação nos genes envolvidos na determinação sexual, no tamanho desses cromossomos, na combinação de cromossomos sexuais que estão associados à determinação de se um organismo será macho ou fêmea, ou na temperatura que induz a formação de machos. A Figura 3 ilustra o quão diferente sistemas de determinação do sexo podem ser ao longo da árvore filogenética. O estudo de Ah-king reforça que processos de determinação sexual são evolutivamente lábeis, mudando de modo recorrente ao longo da filogenia dos animais.

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Figura 2: Bassiana duperreyi é uma espécie de lagarto que tem o sexo determinado tanto por fatores genéticos como ambientais. Imagem por Onesland – Own work, Public Domain.

Mesmo nas espécies em que o sexo é determinado geneticamente, o trabalho de Ah-king sugere haver plasticidade de papéis sexuais. Contudo, é mais difícil estudar a plasticidade de características relacionadas a papéis sexuais, uma vez que a análise é muitas vezes enviesada pelas características historicamente atribuídas aos sexos da nossa espécie, um viés que pesquisadores inevitavelmente carregam ao estudar esse tema. Além disso, para ser uma análise completa, é necessário um entendimento da ecologia em que vive o grupo estudado. Por exemplo, um pássaro pode apresentar baixo dimorfismo (a diferença física entre os sexos) num olhar desatento, mas os padrões de cores no ultravioleta podem ser bem distintos, e mais relevantes para a forma como eles enxergam as cores.

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Figura 3: A variedade dos sistemas de determinação do sexo mostrada em filogenia disponível em Ah-King et al. (2010). Legenda (de cima para baixo): determinação de sexo dependente de temperatura; fêmea heterogamética (fêmeas geralmente geradas pela presença de dois cromossomos sexuais não homólogos ZW); macho heterogamético (machos geralmente gerados pela presença de dois cromossomos sexuais não homólogos XY); hermafroditismo; unisexualidade (indivíduos produzem apenas um tipo de gameta); haplodiplóide (machos são determinados por gametas não fecundados e fêmeas por gametas fecundados)

Também é fundamental colocar os achados num contexto filogenético, algo feito por Ah-king. Não podemos dizer que uma espécie de peixe que apresenta cuidado parental por parte do macho teve seu “papel sexual trocado”, já que essa é uma característica comum nos peixes, ainda que pouco usual nas outras espécies. Levando tudo isso em consideração, Ah-King mapeou em uma filogenia papéis sexuais clássicos em borboletas, peixes e aves, mostrando que mudanças de papéis sexuais numa escala filogenética é algo que ocorre várias vezes ao longo da evolução (Figura 4).

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Figura 4: A ocorrência de mudança de papéis sexuais em borboletas, peixes e aves, em filogenia disponível em Ah-King et al. (2010). Legenda: em preto animais que apresentam inversão de papéis sexuais.

O trabalho de Ah-King expande nossa visão sobre o sexo, por vê-lo como apenas mais uma norma de reação – assim como vemos o comportamento, a porcentagem de gordura corporal, e certas medidas de inteligência. Essa proposta está de acordo com as recentes discussões acerca de gênero nas ciências sociais e tem o potencial de contribuir tanto para a discussão pública, como para a pesquisa sobre esse tema,  ao introduzir novas visões e ferramentas que nos permitem incluir e explicar interações não típicas na natureza (como por exemplo, a existência de animais transgêneros). Não obstante, toda nova teoria precisa ser olhada de uma forma crítica, não sendo esta uma exceção. Primeiramente, deve ser pontuado que a relação entre a anisogamia e a seleção sexual é solidamente estabelecida,  e não pode ser ignorada. Essa crítica foi o tema de artigos publicados em resposta àqueles que defendem a plasticidade dos papéis sexuais, em que é reiterada a forte influência da anisogamia na determinação de papéis sexuais, e seu apoio por estudos por dados experimentais. O artigo de Malin Ah-King e colegas não exclui a importância da anisogamia para explicar seleção sexual, ou o princípio de Bateman, mas enfraquece-os.

Em segundo lugar, é importante questionarmos se os achados de Malin Ah-King que apoiam a visão de que o sexo pode ser visto como um contínuo plástico não seriam apenas uma coleção de casos extraordinários, o que implicaria que a visão clássica continuaria sólida. Para testar isso, mais dados devem ser obtidos, preferencialmente tentando evitar os vieses que podem fortalecer a visão clássica.

Em suma, os pesquisadores expuseram uma ideia nova, de que os papéis sexuais podem ser entendidos como “apenas mais uma norma de reação”. Essa ideia pode ser aprimorada por mais pesquisas científicas, mas é necessário tratar essa hipótese com todo o rigor demandado e levar em conta o que já é bem aceito, por exemplo o princípio de Bateman. E assim entender em que contextos podemos utilizar a teoria mais clássica e em que casos devemos levar em conta a ideia da norma de reação. A plasticidade do sexo, caso seja estabelecida, pode tornar a discussão pública mais diversa e fundamentar uma maneira mais tolerante de pensar, uma vez que se trata de uma teoria que ao encontrar casos desviantes da norma tenta incluí-los em uma explicação mais geral ao invés de excluí-los colocando-os como exceções.

Carmen Melo Toledo

Graduanda de Ciências Moleculares, Universidade de São Paulo (USP)

Para Saber Mais:

G.A. Parker, R.R. Baker and V.G.F Smith; The origin and evolution of gamete dimorphism and the male-female phenomenon; Journal of Theoretical Biology (1972); vol. 36 pp. 529-553.

Knight ; Sexual stereotypes; Nature (2002); vol. 415, pp. 254–256.

Malin Ah-King, Sören Nylin; Sex in an Evolutionary Perspective: Just Another Reaction Norm; Evol Biol. (2010); vol. 37 pp. 234-246.

Philip L. Munday et al.; Diversity and flexibility of sex-chage strategies in animals; Trends in Exology and Evolution (2006); vol. 21, pp. 90-95;

Shine et al.; Co-ocurrence of multiple, supposedly incompatible modes of sex determination in a lizard population; Ecology Letters (2002); Vol. 5, pp. 486-489.

Göran Arnqvist et al.; Anisogamy, chance and the evolution of sex roles; Cell (2010); vol. 27 no. 5 pp. 260-264.

Tin Janicke et al.; Darwinian sex roles confirmed across the animal kingdom; Science Advance 2 (2016); e1500983

https://randyschickenblog.squarespace.com/home/2019/7/7/the-life-and-times-of-betty-the-transgender-chicken

Imagem de abertura: Semicossyphus reticulatus é um  peixe capaz de mudar de sexo ao longo da vida, no processo chamado hermafroditismo sequencial. Em 2017 essa transformação foi filmada e mostrada no primeiro episódio da série da BBC Earth chamada One Ocean II, foto por Ryokou man – Wikipedia.

Destaque

A natureza que passou e ainda passa em nossas vidas

Estudar Biologia durante a ditadura, o ambientalismo, as convenções internacionais para a proteção ambiental, e onde estamos hoje.

Estudar Biologia nos anos de chumbo foi uma dureza, em nossas casas, fora dela, e mesmo dentro do Instituto de Biologia da Universidade Federal da Bahia, onde pensar qualquer coisa adiante era um deus-nos-acuda.  Não obstante o manto sombrio da ditadura, nessa época a cultura fervilhava na cidade do Salvador, e em 100m da Avenida Sete de Setembro, tínhamos o Acbeu (Academia Cultural Brasil-Estados Unidos), com sua biblioteca, sem a mão da censura e diversa, e o Icba  (Instituto Goethe), com seus movimentos culturais, teatro, dança e cinema. Leituras alternativas, como Primavera Silenciosa de Rachel Carson (1962) e o Choque do Futuro de Alvin Tofler (1970). Nessa época, a percepção de como o ambientalismo, bem como o capitalismo planejado chegavam em nossas vidas propiciou momentos ímpares. O livro seminal de Carson inseriu a humanidade como parte da natureza e focava no impacto dos pesticidas, principalmente, DDT sobre a população de aves. Enquanto o livro de Carson nos avisava, pela primeira vez na história, como nós humanos também passamos a ser expostos a compostos químicos perigosos, Toffler tratava das mudanças bruscas naturais que o futuro nos reservava, e seus efeitos sobre a economia, embora a preocupação com a limitação dos recursos naturais nunca tenha sido seu ponto forte. Estes livros, somados à leitura intensa dos clássicos, nos tornaram biólogos.

O sêmen do ambientalismo

Uma andorinha só não faz verão, mas vários fatores atuando em conjunto, em diferentes lugares do mundo podem influenciar mudanças, e a década de 1960  estava recheada desses fatores: a guerra do Vietnã, os protestos sobre o uso generalizado da energia nuclear e a desigualdade de direitos, os hippies com uma proposta de liberdade absoluta, que buscava romper o sistema social e cultural convencional, e a defesa dos animais e do meio ambiente, este último pela semente plantada por Carson. No outro lado do mundo, os jovens europeus que nasceram no pós-guerra, sentindo o peso conservador da academia e as poucas perspectivas de emprego, começam a protestar levando em conta todas estas variáveis, num mundo onde a informação começava a se espalhar com mais rapidez.

Já na década de 1950, Aldous Huxley,  no livro  ”As Portas da Percepção” descreveu as suas experiências com a mescalina, principio psicoativo extraído do peiote (Lophophora wiilliamssi) e utilizado em rituais religiosos pelos povos indígenas do sul do continente norte-americano, revelando cenários antes obscurecidos pela consciência continuamente ocupada com a realidade visível. Sem dúvidas, as drogas psicoativas, como a mescalina e o LSD, tiveram um papel importantíssimo na construção de uma nova apreciação e compreensão da natureza, experimentadas e potencializadas, inicialmente pelos hippies, e posteriormente por intelectuais da contracultura das décadas entre 1950 e 1970, para finalmente se inserirem como um  objeto do convívio social em todo o planeta, seguindo a tradição de várias outras drogas.

Uma nova natureza foi vislumbrada. Livros outrora esquecidos, como “Walden ou A Vida nos Bosques” (1854), um manifesto sobre a economia da natureza, e “A Desobediência Civil” (1849), um manifesto anarquista contra o pagamento de impostos ao governo estado-unidense escravagista e em guerra de dominação com o México, ambos de Henry Davi Thoureau, voltaram a ser mencionadas na onda de Primavera Silenciosa.

O movimento hippie consagrou-se como uma onda de imensa amplitude mundial, tendo como gatilhos principais uma rejeição pela juventude estado-unidense às guerras da Coreia e do Vietnã, e aos padrões conservadores e reacionários. Essa onda chegou ao Brasil no final da década de 1960, justamente quando a ditadura se solidificava com a Constituição de 1967 e o Ato Institucional Nº 5 (AI-5) de 1968, que auto-outorgava plenos poderes à ditadura militar, implantada em 1964. Enquanto outros movimentos de resistência buscavam na luta armada uma oposição ao regime, os hippies através de uma cultura de paz, tomaram outra direção para fazer frente à opressão contra a ditadura e toda espécie de conservadorismo de uma sociedade eminentemente reacionária, que marchava com Deus pela Liberdade, Tradição, Família e Propriedade.

O ambientalismo surgiu como uma válvula de escape, por ser o primeiro movimento a congregar os anseios de mudança dos jovens de então, pelo rompimento do status quo, transformando-se na utopia da hora, mesmo sem a proposição de alternativas. Em 22 de abril de 1970, cerca de 20 milhões de cidadãos estado-unidenses foram às ruas para exigirem mais proteção para a terra, ar e água, com a contribuição de artistas famosos. Até mesmo a elite começou a ter outro olhar para a natureza com o Clube de Roma, com uma nova visão sobre temas como energia, poluição, saneamento, saúde, ambiente, tecnologia e crescimento populacional.

Cenários de cooperação internacional

A Conferência das Nações Unidas sobre o Ambiente Humano, em Estocolmo (Suécia), em 1972, também foi um reflexo desses novos tempos, mesmo sem a participação dos ambientalistas da época.  A conferência representou um marco histórico ao introduzir a questão ambiental na agenda da política internacional, estabelecendo um padrão ético-moral que seria base para outros movimentos. A posição brasileira sustentava que o discurso dos países mais desenvolvidos se configurava como um ato de ingerência na soberania dos países subdesenvolvidos, pois estes tinham direito ao seu desenvolvimento, a despeito da proteção ambiental, similar à política do presente governo, quase 50 anos depois.  Isso quer dizer que o desenvolvimento no Brasil, conforme pensado pelo regime militar, desde a sua concepção deixou de lado a questão ambiental como uma política de nação, sendo esta uma visão/postura/atitude que foi absorvida de forma natural por toda a população com o passar dos tempos. A criação do  Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma)) foi um dos marcos desta conferência, e passou a ser o órgão da Onu, tendo entre seus principais objetivos manter o estado do meio ambiente global sob contínuo monitoramento; alertar povos e nações sobre problemas e ameaças ao meio ambiente; e recomendar medidas para melhorar a qualidade de vida da população sem comprometer os recursos e serviços ambientais das gerações futuras.

Embora a origem dos estudos de impacto ambiental tenha sido os Estados Unidos da América (EUA), já em 1969, os mesmos rapidamente passaram a fazer parte dos grandes projetos financiados por bancos internacionais de desenvolvimento, antes da liberação dos empréstimos , sendo este o embrião do que se tornou no Brasil a lei de licenciamento ambiental.   Surgiu também nos EUA a Agência de Proteção Ambiental (EPA), em 1970 e a Lei da Água Limpa (Clean Water Act), em 1972, e outros instrumentos de controle ambiental, durante o primeiro mandato de Richard Nixon.

Com a publicação do livro “Biodiversidade”, em 1988 , por E.O. Wilson muitos pensaram que a síntese da natureza estaria nessa definição, e que, a partir daí, nós biólogos teríamos mais facilidade em interagir com a sociedade, algo que não aconteceu pelo caráter eminentemente biológico da mesma. Contudo a biodiversidade  passou a representar a síntese da natureza, que ela realmente é, e sua conservação o indicador mais forte da manutenção dos recursos naturais.

O Brasil, saindo da ditadura, em meados da década de 1980, ofereceu-se para sediar a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, no Rio de Janeiro, o quê viria a ser a ECO-92. No ano de 1983, a Onu criou a Comissão Mundial sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, com o objetivo de promover audiências em todo o mundo e produzir um resultado formal das discussões. A comissão foi presidida por Gro Harlem Brundtland, na época primeira-ministra da Noruega e Mansour Khalid, daí o mesmo ser chamado de Relatório Brundtland ou Nosso Futuro Comum, publicado em 1987, que introduziu oficialmente, na agenda internacional, a noção de desenvolvimento sustentável, depois apropriado em grande parte do planeta pelas grandes corporações, partidos políticos, organizações governamentais e não-governamentais, mas principalmente pelo capital, o qual aproveita-se da pouca precisão da expressão para aumentar seus lucros

O conceito original de sustentabilidade foi proposto pela primeira vez em 1713  por Hans Carl von Carlowitz, na Alemanha, para mostrar o quão inviável seria minerar se tivessem que buscar a madeira muito longe para usar como escoras de túneis e fazer carvão. Presentemente, a sustentabilidade alardeada aos quatro cantos apresenta-se como uma polissemia,  e é mantra de vários setores da sociedade,  contudo seu emprego, independente do conceito proposto, tem que ser integrativo, cooperativo e global. Não podemos pensar em fazendas sustentáveis, cidades sustentáveis, países sustentáveis, sem um mundo sustentável. Sem contar que, dentro do conceito atual, nenhuma geração conseguiu antever o que a outra vai necessitar,  muito menos suas exigências. Que fique a utopia de querer algo melhor para as gerações futuras, mas não podemos falar ou agir em nome delas. 

O mundo depois da ECO-92

A partir da ECO-92, com a participação de organizações não-governamentais (ONG), o ambientalismo passou a ser uma narrativa  da sociedade e se tornou partícipe de vários processos decisórios. Não obstante, especificamente no Brasil, pouco se avançou em termos de legislação, a qual, em seu contexto, ainda peca, por um lado,   ao não integrar, em nenhum momento,  a dimensão ecossistêmica em suas normas, e muito menos a sociedade, e pelo outro, ao não atualizar-se aproveitando o vasto conhecimento oferecido pela Ecologia, impulsionada que foi pela irradiação do ambientalismo em todo o mundo

O século XXI, o dos tratados, convenções e dos vírus

O séc. XXI tem sido pródigo nas tentativas de propor políticas públicas de caráter internacional, muitas delas assinadas um dia por um dirigente e no outro, desconsideras por seu sucessor. As reuniões foram inúmeras, com idas e vindas, impasses, mas os problemas continuam os mesmos, tendo como consequência principal,  a perda da biodiversidade, que conduz ao aumento da pobreza, aparecimento do novas doenças, perda de qualidade de vida, dentre outras. Em 2005, publicou-se a Avaliação Ecossistêmica do Milênio, com um novo coelho saindo da cartola, um programa de pesquisas sobre alterações ambientais e suas tendências para as próximas décadas, lançado em 2001 com o apoio da Onu, para alcançar os Objetivos do Desenvolvimento do Milênio. Pretendeu-se oferecer uma avaliação compreensiva global sobre os principais ecossistemas mundiais, através do conceito dos serviços ecossistêmicos, em uma tentativa de, mesmo com uma visão antropocêntrica, mobilizar uma discussão que possibilitasse que políticos, gestores ambientais e a sociedade em geral entendessem o valor da natureza, mesmo isto não representando o que ocorre nos ecossistemas. Esta tentativa também deu em água, porquanto grande parte dos atores envolvidos, nomeadamente políticos e os detentores do capital, associam o conceito dos serviços ecossistêmicos a algum ganho ou lucro, e, globalmente, apesar de todas as convenções, reuniões, assembleias, não se avança na redução dos principais problemas ambientais, perda e destruição de habitat, perda de biodiversidade, espécies exóticas invasoras, e poluição,  tem sido alcançado. O aquecimento global não está aqui listado, pois ele é uma consequência direta da poluição, e não causa. Tão pouco se fez que o aumento da poluição e sua principal consequência, a mudança do clima, é ainda tema principal da agenda mundial, sendo apenas temporariamente amenizada pela pandemia da Covid-19, em 2020.

Esta pandemia merece uma menção. Em 15 de janeiro de 2009, decolou do aeroporto de La Guardia (Nova Iorque), rumo a  Charlotte (Carolina do Norte), um avião comercial de passageiros  que, por problemas  em seus motores, fez um pouso na água do rio Hudson, adjacente a Manhattan, seis minutos após a decolagem. Em 24 min, as 155 pessoas foram resgatados com vida; dessa operação participaram as balsas de passageiros que acorreram ao local, a guarda costeira, o corpo de bombeiros e os mergulhadores da polícia de Nova Iorque, para salvar alguns passageiros que caíram na água e foram levados pela maré. Foi uma operação iniciada pela torre de controle, envolvendo também o equilíbrio e a competência do piloto. Mas tudo estava determinado em um plano de resgate em caso de um acidente deste tipo. Eventos pretéritos nos servem para projetar o futuro, contudo isto nem sempre é a regra. Os eventos da síndrome respiratória aguda grave (SARS, em inglês), epidemia que teve lugar no ano de 2002, assim como a síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS, em inglês), que apareceu em 2012, ambas causadas por vírus do tipo corona, serviram muito para os cientistas aprenderem sobre os mesmos. Logo depois da SARS, em 2003, houve um incremento nas pesquisas relativas a tais tipos de vírus, mas já em 2005, tornou-se difícil de se conseguir recursos para tais tipos de pesquisa. Primeiro, porque a doença havia desaparecido e não havia interesse do mercado em pesquisar drogas ou encontrar uma vacina que rendesse pouco ou nenhum lucro, segundo a visão curta das agências internacionais de fomento à pesquisa, por crerem que isto poderia ter sido apenas um evento fortuito. A continuidade de tais estudos poderia ter alterado a sequência de eventos relacionados ao SARS-CoV-2. Mas não só isto, a Organização Mundial da Saúde (OMS) recomendou, já a partir de 2003, aos países a elaboração de planos para lidar com pandemias, após a epidemia de SARS, na Ásia. Apesar disso,os países não trabalharam da forma devida para a elaboração de planos, e as consequências são vistas agora, no número de casos e de óbitos, assim como nas sequelas sociais e econômicas, que estão ocorrendo e ainda virão. Esse erro foi fatal: medidas mitigadoras funcionaram aqui ou ali, de uma forma melhor, mas todo o problema se deve à ausência do devido planejamento e na forma como o problema foi abordado, sem a devida cooperação entre as nações, mesmo aquelas que possuem blocos políticos consolidados.

Terminamos aqui com o livro de Carson, que não falava apenas sobr e o efeito do DDT sobre a natureza, mas também como a ciência poderia auxiliar a evitarmos crises ambientais, como a Covid-19, que tem a ver com perda e destruição de habitats. Os vírus do tipo corona, causadores de infecções respiratórias em  humanos são típicos de morcegos e roedores e transmitidos aos humanos por hospedeiros intermediários (veja quais), como resultado do uso abusivo dos recursos naturais, redução das florestas, consumismo desenfreado, poluição e o contato direto e indireto destes animais com humanos,  influência das grandes corporações sobre nosso destino. Cabe a nós, de forma individual e coletiva, uma lição aprendida pela sociedade vinda do ambientalismo, agir e exigir dos governantes, que passem a falar mais em nome de seus povos, forma cooperativa, em vez de difundir o discurso das grandes corporações e do mercado.

 

Ronan R.C .de Brito & Eduardo M. da Silva são professores aposentados do Instituto de Biologia da Ufba

 

PARA SABER MAIS:

R.R.C. de Brito. Seria o ambientalismo a grande narrativa da contemporaneidade?. Meio Ambiente e Sustentabilidade. 3: 35-50, 2013.

E.P. Nascimento. Trajetória da sustentabilidade: do ambiental ao social, do social ao econômico. Estudos Avançados, 26: 51-64.  2012. https://dx.doi.org/10.1590/S0103-40142012000100005

Imagem: Ronan Caires de Brito

Destaque

Não precisamos de árvores somente para abraçá-las

Reconhecer que os serviços ecossistêmicos providos pela biodiversidade podem evitar pandemias como a Covid-19 é um passo importante, mas é necessário ir além. Num mundo invertido, onde há menos florestas e mais desigualdades sociais, o que podemos fazer?

Jogue o lixo no lixo. Não deixe água parada. Lave as mãos. Preserve o meio ambiente.

Nenhuma dessas mensagens é incomum no nosso cotidiano. Embora muito importantes e geralmente aceitas por nós, elas escondem, por praticidade, um conjunto de relações e eventos que justificam a sua contundência. Essas frases traduzem o entendimento científico sobre o ciclo de doenças transmissíveis e a conservação da biodiversidade em ações muito práticas e simples. Mas, o que está por trás destas palavras de ordem? Bem, para responder esta pergunta é preciso considerar duas coisas: Continue Lendo “Não precisamos de árvores somente para abraçá-las”

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O que a pandemia nos ensina sobre o papel da ciência em sociedades democráticas?

Em tempos de pandemia, o imperativo de basear as decisões e políticas para enfrentamento da COVID-19 em conhecimento científico virou discurso político e é amplamente advogado nas redes sociais. Mas o que significa – e o que é necessário para – basear em ciência a tomada de decisão?

Após tempos de descrédito na ciência, a pandemia do novo coronavírus trouxe de volta a ciência para o centro do debate público e tem contribuído para o aumento da confiança da sociedade na pesquisa científica (veja aqui e aqui). Esse cenário não só colocou os cientistas em papel de destaque na mídia e no suporte à tomada de decisão, como desencadeou a formação de amplas redes de parceria e colaboração entre cientistas em todos os níveis – local, regional e global – na busca por testes, tratamentos e vacinas. Continue Lendo “O que a pandemia nos ensina sobre o papel da ciência em sociedades democráticas?”

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O SARS-CoV-2 é capaz de infectar diferentes espécies?

Alguns relatos em diferentes meios de notícias indicam que diferentes animais podem ter sido infectados pelo SARS-CoV-2. Apesar disso, poucos desses relatos foram bem documentados do ponto de vista científico. Os estudos que visam entender a interação desse vírus com o seu receptor indicam que ele tem uma maior capacidade de infecção em humanos do que em outros animais.

Atualmente, são conhecidos diferentes coronavírus, como HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1, SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2, responsáveis por causar infecções do trato respiratório em humanos com diferentes graus de severidade. Todos eles possuem uma origem zoonótica em morcegos e roedores e foram transmitidas aos humanos por hospedeiros intermediários, como alpacas (Vicugna pacos), bovinos (Bos taurus), civetas (Paradoxurus hermaphroditus) ou dromedários (Camelus dromedarius). O SARS-CoV-2 possui uma sequência com homologia de 96% com o coronavírus de morcego RaTG13, isolado de Rhinolophs affinis. Quando ocorreu o primeiro contato do SARS-CoV-2 com a espécie humana ou outras espécies hospedeiras intermediárias ainda é um tópico de debate e estudos pela comunidade científica.

Dentre os coronavírus humanos, o SARS-CoV-2 obteve grande sucesso de infecção e é o responsável pela pandemia atual de COVID-19 (Corona Virus Disease 2019). A COVID-19 foi inicialmente caracterizada como uma doença respiratória grave e, atualmente, tem se mostrado uma doença que se apresenta como diferentes síndromes em jovens ou adultos, incluindo síndrome respiratória grave, distúrbios de coagulação, tempestade de citocinas e síndrome vascular similar à doença de Kawasaki.

O SARS-CoV-2 utiliza a enzima conversora de angiostensina 2 (ACE2) como receptor de ligação para invadir as células eucarióticas. A interação entre aminoácidos em posições específicas da glicoproteína S do SARS-CoV-2 e a proteína ACE2 são críticos para a afinidade e eficiência da infecção. Pelo menos cinco nucleotídeos da glicoproteína S são considerados críticos para infecção e são relacionados à capacidade de ligação desse vírus ao ACE2 humano. Variações nos sítios de interação do ACE2 com glicoproteína S podem indicar diferenças na capacidade de ligação e infecção do SARS-CoV em diferentes espécies.

A análise genômica comparativa dos genes ortólogos do ACE2 de diferentes espécies foi realizada por diferentes grupos de pesquisa, para tentar entender a dinâmica evolutiva que permitiu o sucesso na adaptação do SARS-CoV-2 para a infecção dos humanos. Na análise de cinco sítios importantes de ACE2 para a ligação do vírus, foi sugerido que o SARS-CoV-2 possui a capacidade de ligação a diferentes espécies, como cachorro (Canis lupus familiaris), gato (Felis catus), cavalo (Equus caballus), gado (Bos taurus), ovelha (Ovis aries), entre outros.

Uma análise mais abrangente de 30 sítios do ACE2, relacionados à função fisiológica ou ligação com o vírus em 70 espécies de mamíferos, evidenciou que os humanos (Homo sapiens) compartilham com os grandes macacos (família Hominoidea) os mesmos aminoácidos nas 30 posições da proteína, e existe apenas uma divergência com espécies de macacos do velho mundo (família Cercopithecidae). Isso mostra que os principais sítios de ACE2 estão conservados nesses primatas e, considerando-se essa proteína, o SARS-CoV-2 tem o mesmo potencial de infecção nessas espécies, sendo essa uma preocupação já demonstrada por especialistas da vida selvagem e saúde de grandes macacos. Quando foram comparados os mesmos sítios de ligação com espécies filogeneticamente mais distantes ao Homo Sapiens, foi observada uma maior diversidade entre as espécies. Primatas como os macacos do novo mundo (Platyrrhini) apresentam diferenças em sítios importantes que potencialmente alteram a capacidade de ligação ao vírus. Os genes ACE2 ortólogos de gatos (Felis catus) e cachorros (Canis lupus familiaris) apresentam 77% e 73% de identidade com o ACE2 considerando os mesmos 30 sítios, o que indica uma menor afinidade de ligação ao vírus e a proteína. Estudos recentes evidenciaram que, em uma frequência baixa, gatos e cachorros podem se infectar com o SARS-CoV-2 de maneira assintomática, provavelmente de seus donos infectados. A ACE2 de pangolim (Manis javanica), considerado um possível hospedeiro intermediário para SARS-CoV-2, apresenta aproximadamente 85% de similaridade com a ACE2 de humanos; entretanto, se considerarmos apenas os 30 sítios de ligação ao vírus, a similaridade é de apenas 66%.

Quando comparamos a sequência do gene ACE2 nas diferentes populações humanas (acessíveis pelo projeto mil genomas), são observadas variantes raras (frequências < 0,005) na sequência codificante e diversos polimorfismos (SNPs), principalmente na região intrônica do gene. Alguns desses polimorfismos já foram associados com doenças cardiovasculares em estudos de associação genômica ampla (Genome-wide association study – GWAS), mas até o momento não foram associados diretamente com a COVID-19. Os 30 sítios importantes na interação com o vírus não apresentam polimorfismos entre as populações humanas, e as espécies de Neanderthal (Homo neanderthalensis) e Denisova compartilham os mesmos aminoácidos com o Homo sapiens. Isso mostra que o SARS-CoV-2 tem potencialmente a mesma eficiência de infecção em todas as populações humanas, considerando os sítios de ligação ao ACE2, algo que é observado na atual pandemia de COVID-19.

Até o momento ainda não se conhece o animal originário do SARS-CoV-2 e seus intermediários até a infecção no seu hospedeiro final, o Homo sapiens. A ideia de que a infecção por SARS-CoV-2 pode ser ou se tornar epizoótica (que ocorre ao mesmo tempo em vários animais uma mesma área geográfica) não parece ser provável, quando consideramos a sequência da proteína ACE2 utilizada como receptor celular pelo vírus. Espécies de grandes primatas são os animais que possivelmente correm mais risco de uma contaminação por esse vírus, e, apesar de casos esporádicos em animais domésticos como gatos e cachorros, ainda não existem evidências robustas que indiquem uma transmissão entre esses animais ou que eles possam infectar outros humanos. Além das variantes que existem nas regiões de ligação do vírus com o receptor ACE2, outros fatores, como os níveis de expressão dessa proteína nos tecidos e o sistema imune desses animais, podem ser barreiras à transmissão e ao desenvolvimento de uma doença semelhante aos humanos nessas espécies.

O SARS-CoV-2 parece ter se tornado um vírus com alta eficiência para a infecção de qualquer população humana quando analisamos a sequência do seu receptor ACE2. Possivelmente, as diferenças observadas nas frequências, suscetibilidades, sintomas, mortalidade de COVID-19 entre as populações poderão ser explicadas por (ou atribuídas a) genes relacionados à resposta imunológica ao vírus, outras regiões do gene ACE2 (por exemplo, regiões reguladoras que modulam a expressão do gene), outros genes ainda não estudados e fatores não biológicos (sociais, culturais e econômicos).

Vinicius de Albuquerque Sortica

Departamento de Genética/ UFRGS

Para saber mais:

Nicola Decaro e Alessio Lorusso (2020) Novel human coronavirus (SARS-CoV-2): A lesson from animal coronaviruses. Veterinary Microbiology.

Marcel Levi e outros (2020) Coagulation abnormalities and thrombosis in patients with COVID-19. Lancet Haematology.

Bibiana Sampaio de Oliveira Fam e outros (2020) ACE2 diversity in placental mammals reveals the evolutionary strategy of SARS-CoV-2. Scientific Electronic Library Online.

Smriti Mallapaty (2020) Coronavirus can infect cats — dogs, not so much. Nature.

Smriti Mallapaty (2020) Dogs caught coronavirus from their owners, genetic analysis suggests. Nature.

Joint Statement of the IUCN SSC Wildlife Health Specialist Group and the Primate Specialist Group (2020) Great apes, COVID-19 and the SARS CoV-2http://www.internationalprimatologicalsociety.org

Destaque

Microrganismos na restauração ambiental: o essencial é invisível aos olhos?

Os microrganismos, apesar do tamanho diminuto, são essenciais para o crescimento e a saúde das plantas. Diante das necessidades de restauração ambiental, devem ser manejados e aplicados em diversas fases de reestruturação e recomposição de funções ecológicas.

Vou iniciar o texto falando de algo mais literário, filosófico e poético: “Eis o meu segredo: só se vê bem com o coração. O essencial é invisível aos olhos.” Essa frase foi dita pela personagem Raposa, no livro clássico infantil O Pequeno Príncipe, escrito pelo francês Antoine de Saint-Exupéry (1900-1944).

Falei isso para confessar que enxergo beleza, criei laços e fui cativado por seres que normalmente estão fora do nosso campo de visão, mas que caminham junto com a gente, num processo coevolutivo, civilizatório e inebriante. Esse grupo extremamente diversificado, conhecido como microrganismos, realiza processos fundamentais nos ecossistemas ou nos agroecossistemas. Promovem a ciclagem de nutrientes, a fertilidade e estruturação dos solos, bem como o desenvolvimento e a saúde das plantas.

Os microrganismos, com destaque inicial para os fungos micorrízicos, foram fundamentais para que as plantas ocupassem o ambiente terrestre, há cerca de 450-400 milhões de anos. A associação micorrízica permitiu que os rizoides retirassem água e nutrientes de um ambiente “extremo”, por meio da associação com hifas fúngicas. Portanto, os ecossistemas terrestres não foram colonizados por plantas, simplesmente, mas pela associação micorrízica. Essa simbiose é um caráter ancestral que permaneceu em pelo menos 85 % das plantas vasculares, ou seja, é a condição mais comum para a grande maioria das famílias botânicas.

As micorrizas são funcionalmente críticas e impactam a distribuição global de plantas, uma vez que possibilitam o estabelecimento das pioneiras e realizam a transferência de fotoassimilados (açúcares, vitaminas e lipídeos) de plantas adultas para as juvenis, no sub-bosque de floresta tropicais densas, com pouco acesso à luz. O mesmo é válido para as orquídeas, que devido ao tamanho diminuto das sementes, não possuem tecido de reserva (endosperma) e, portanto, em condições naturais dependem de fungos micorrízicos para garantir a sua germinação e o seu crescimento, ao realizar a digestão de enovelados de hifas (chamados de pelotons), condição conhecida como micoheterotrofia.

A evolução é um processo temporal impressionante, que faz uso da bricolagem, ou seja, reaproveita coisas que já existe. Apesar da distância evolutiva, a maquinaria de reconhecimento entre plantas e fungos micorrízicos foi reutilizada na simbiose entre plantas e bactérias fixadoras de N2, a exemplo de plantas da família Fabaceae e rizóbios (Rhizobium, Bradyrhizobium etc.). Essa associação é essencial para algumas espécies florestais nativas, que dependem do mutualismo para manter seu fitness em ambientes com deficiência de nitrogênio. Assim, devido aos processos coevolutivos, mesmo em condições otimizadas de viveiros comerciais essas espécies podem requerer a simbiose mutualista para sobreviver e crescer adequadamente.

Para simplificar essas informações, usarei as palavras de um produtor de mudas: “Algumas plantas precisam do colostro ou solo da planta-mãe”. Esse saber tem embasamento científico na teoria da retroalimentação positiva planta-solo, de acordo com a qual as plantas modificam o ambiente e favorecem o recrutamento de juvenis. Isso tem relação com adaptações locais e a presença de microrganismos benéficos na rizosfera, a região do solo que fica em contato com as raízes, onde há maior abundância e diversidade de microrganismos.

Assim, aos que preferem uma abordagem mais holística, podemos considerar as plantas e seus microrganismos como um holobionte, uma única unidade, com características genéticas, metabólicas e evolutivas moldadas por coevolução. Por isso, não é exagero afirmar que o futuro das nossas florestas depende dos microrganismos.

E daí? Como os microrganismos auxiliam na restauração ambiental?

Primeiramente, é preciso lembrar que a restauração ambiental é decorrente de ações humanas, que devido a impactos negativos, tornam necessário buscar a reintegração do ecossistema em seus aspectos estruturais e funcionais. Diante desse grande desafio, somado ao pouco conhecimento sobre a nossa biodiversidade, é comum se concretizarem apenas reabilitações ou recuperações ambientais. A reabilitação visa minimizar impactos negativos e desenvolver atividades alternativas, por exemplo, destinar a área para a recreação. A recuperação está associada à retomada de algumas funções, em conformidade com as condições socioambientais da área, o que permite a implantação de cultivos agrícolas, para recuperar a função produtiva.

Por enquanto, é preciso lembrar que em ecossistemas terrestres as plantas são a via basal de entrada de energia nas redes alimentares. Portanto, a revegetação é uma das principais estratégias para iniciar o processo de restauração ambiental. Apesar disso, conforme apresentado anteriormente, as plantas dependem, em maior ou menor grau, da associação com microrganismos para explorar adequadamente o solo, o que já é um grande indicativo de que são essenciais em processos de restauração ambiental.

Além do mais, os microrganismos podem ser utilizados como bioindicadores em áreas impactadas, porque respondem rapidamente a pequenas mudanças nas propriedades físico-químicas do solo. Funcionam como parâmetros sensíveis para avaliar o estresse ambiental e/ou recuperação do ambiente a curto prazo. Desse modo, geram indicativos da efetividade da revegetação, a exemplo do ocorrido após o crime ambiental da Samarco Mineração, sucessivo ao rompimento da barragem de Fundão em Mariana/MG, que afetou a bacia do rio Doce.

Cabe destacar que os microrganismos desempenham importantes transformações e atuam efetivamente nos ciclos biogeoquímicos. Ao realizarem a degradação do material orgânico, mineralizam nutrientes e contribuem para o fluxo de matéria e energia nos ecossistemas. Atuam na produção de hormônios vegetais, a exemplo do ácido indol-acético (AIA), solubilizam fosfato e fixam o N2 atmosférico, mantendo funções-chave diversas.

Os microrganismos exercem papéis importante na degradação de compostos xenobióticos (compostos químicos estranhos a um sistema ecológico específico, tais como agrotóxicos e derivados de petróleo) e na imobilização de metais pesados (p.ex., chumbo, urânio, arsênio, cádmio), comuns em áreas degradadas por indústrias e mineração. O uso de inóculo microbiano para a biorremediação de ambientes contaminados pode ser combinado com a fitorremediação. Nesses casos, são aplicados métodos de restauração ativa para acelerar e definir uma trajetória de restauração desejada. Entretanto, existem diversas dificuldades operacionais e ecológicas para reestabelecer a comunidade que habitava determinado local. A restauração de campos rupestres ferruginosos, por exemplo, que estão fortemente ameaçados pela mineração de ferro, traz a dificuldade de que esses campos apresentam muitas espécies botânicas endêmicas, de cuja Ecofisiologia conhecemos muito pouco. Isso inclui pouco conhecimento sobre o nível de dependência mutualista dessas plantas aos microrganismos associados, o que aumenta os desafios de restauração desses frágeis ecossistemas.

Os trabalhos com viveiristas na bacia do rio Doce, engajados em projetos de recuperação ambiental, têm evidenciado que diversas espécies florestais nativas, a exemplo de braúna (Melanoxylon brauna), garapa (Apuleia leiocarpa) e vinhático (Plathymenia reticulata), apresentam baixa sobrevivência e não crescem adequadamente em substratos comerciais. Estudos indicam que esses impedimentos envolvem a ausência de nossos amigos pouco visíveis, os microrganismos benéficos. Além disso, a inoculação de mudas é desejável, porque muitos microrganismos atuam na promoção do crescimento das plantas e diminuem a necessidade de adubação (Figura 1).

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Figura 1: Mudas de vinhático (Plathymenia reticulata) cultivadas com 50 mg de fósforo (P) por dm-3 de solo. (A) Plantas inoculadas com fungos micorrízicos arbusculares (FMA) apresentaram maior crescimento do que (B) plantas não inoculadas com FMA. Foto: Paulo Prates Jr.

As dificuldades na restauração ambiental são enormes. Com isso, abrem-se oportunidades para que alguns estudiosos digam que a restauração é uma grande mentira, uma vez que existem prejuízos causados pela própria atividade de restauração. Eles entendem que a restauração funciona como um Cavalo de Tróia, sendo usada apenas como justificativa para a indústria degradar. E dizem mais, que a restauração é apenas a manifestação do sonho humano de dominar a natureza. As provocações desses estudiosos são importantes para nos lembrar que preservar é o melhor caminho. Porém, acredito que possamos reparar parte dos danos que nós mesmos provocamos. Para tanto, os microrganismos precisam ser manejados e aplicados nos processos de restauração, de modo a aumentar o sucesso na retomada da estrutura e função dos ecossistemas degradados.

Vejo que diante das dificuldades surgem oportunidades. No contexto da restauração ambiental, torna-se importante aumentar os estudos sobre as relações plantas-microrganismos. Além da prospecção para uso biotecnológico, esses estudos podem facilitar a produção de espécies florestais nativas, que dependem de associações mutualistas. Devemos considerar, ainda, a vantagem de as plantas inoculadas serem fontes de propágulos microbianos, que incluem células individuais, fragmentos de hifas ou esporos de fungos e bactérias (Figura 2).

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Figura 2: Muda de farinha seca (Albizia niopoides) (Fabaceae), inoculada com um Mix de microrganismos benéficos, em viveiro familiar, Mariana/MG. Parceria com a Fundação Renova. O círculo vermelho destaca os nódulos nas raízes, devido à associação com rizóbio. Fotos: Paulo Prates Jr.

Percebemos que não é fácil restaurar um ambiente degradado. Isso exige muito trabalho, pesquisa básica e aplicada de longo prazo, cooperação e conhecimento multidisciplinar para usar as informações de estudos de diferentes áreas. A propósito, acredito que assim como o livro O Pequeno Príncipe, os microrganismos são indutores de uma série de reflexões filosóficas e práticas. Espero que o texto possa ajudar mais pessoas a perceberem o quão nossos amigos pouco visíveis são essenciais para a restauração de áreas degradadas, o quão são essenciais para a manutenção da vida em nosso planeta. Encerrando, deixo a pergunta em aberto: O essencial é invisível aos olhos?

Paulo Prates Júnior

Departamento de Microbiologia (DMB), Universidade Federal de Viçosa (UFV)

 

Para saber mais

Greipsson, S. Phytoremediation. Nature Education Knowledge 3, 10 (2011).

Martin, F. M., Uroz, S., Barker, D. G. Ancestral alliances: Plant mutualistic symbioses with fungi and bacteria. Science 356, 6340 (2017).

Revillini, D., Gehring, C. A., Johnson, N. C. The role of locally adapted mycorrhizas and rhizobacteria in plant–soil feedback systems. Functional Ecology 30 (2016).

Soudzilovskaia, N.A., van Bodegom, P.M., Terrer, C. et al. Global mycorrhizal plant distribution linked to terrestrial carbon stocks. Nature Communications 10, 5077 (2019).

Destaque

A ciência no centro das atenções

Por que devemos confiar na ciência? O que fortalece e fragiliza a sua capacidade de nos oferecer respostas? A experiência da COVID-19 dá urgência a essa discussão

Frente à pandemia da COVID-19, tornou-se comum defender que decisões devem ser “guiadas pela ciência”, bem como afirmar que dependemos do trabalho dos cientistas para encontrar soluções, através de políticas sanitárias, vacinas ou remédios. Dada a responsabilidade que estamos atribuindo a ela, cabe perguntar: por que devemos confiar na ciência?

A resposta comum é que a ciência “baseia-se num método científico”, o qual balizaria, então, sua objetividade. Essa visão, entretanto, é antiquada e refutada pelos filósofos da ciência. A razão é que não há “um método científico” único que garantiria a objetividade e confiabilidade da ciência. O conhecimento gerado pelos cientistas é fruto de uma imensa diversidade de estratégias, e não é possível identificar “um método” que atribua objetividade àquilo que chamamos de ciência (como já tratamos antes, neste blog).

Felizmente, a filosofia da ciência nos oferece uma outra forma de entender o que torna o conhecimento científico objetivo. Para autoras como Helen Longino e Naomi Oreskes, o conhecimento científico é confiável quando resulta dos esforços de uma comunidade diversa, aberta e afeita ao exercício do debate e da crítica mútua. Nesse ambiente, cientistas individuais podem acertar ou errar, mas as trocas coletivas da comunidade constroem um conhecimento que constantemente se corrige. Nas palavras de Oreskes, “os fatos científicos são afirmações a respeito das quais cientistas estão de acordo”.

A forma como estamos lidando com a pandemia COVID-19 diz muito sobre como o conhecimento científico é construído, sobre como ele pode ser atacado ou fragilizado, e quais seus potenciais e limites. Vamos analisar três histórias recentes, que jogam luz sobre esses temas.

O caso da cloroquina

Antes da atual pandemia, a cloroquina havia se mostrado eficiente para tratar algumas infecções virais e diminuir estados inflamatórios. Portanto, foi natural perguntar se seria eficiente para tratar a COVID-19. Para responder a essa pergunta, sabemos o que fazer: administrar a droga a alguns pacientes e observar se eles sobrevivem mais e/ou têm melhoras mais acentuadas do que aqueles que não receberam a droga. Ainda não dispomos de um consenso sobre a eficiência da cloroquina; porém, um crescente número de estudos vem mostrando que ela é pouco eficaz, trazendo pouco ou nenhum benefício ao paciente com COVID-19.

Então por que a cloroquina tornou-se alvo de tamanho frenesi e empolgação? Vale revisitar estudos feitos no início da pandemia, que atraíram imenso interesse. Numa série de três trabalhos, células cultivadas em laboratório tiveram um decréscimo na quantidade de vírus quando tratadas com cloroquina ou hidroxicloroquina (e aqui vão os links para eles: 1, 2, 3).  Em dois trabalhos que causaram bastante alvoroço, um pequeno estudo francês mostrou um efeito protetivo da hidroxicloroquina (artigos aqui e aqui); porém, foi criticado por não realizar controles estatísticos desejáveis, como a randomização dos indivíduos recebendo o tratamento.

Não obstante, há muitas pessoas advogando a favor do extenso uso da droga. Citando os achados científicos e resultados vistos como promissores, governantes apresentam a cloroquina como solução para uma grave crise sanitária. No Brasil, o presidente apareceu em rede nacional elogiando o remédio. O presidente da França visitou o laboratório que havia obtido os resultados promissores (e que desde então são vistos com cada vez mais ceticismo), fazendo reverências ao pesquisador que havia liderado os estudos.

Esse movimento tem buscado fazer com que a veemência se sobreponha à evidência, o que vai na contramão dos processos que permitem gerar conhecimento confiável. O resultado de experimentos específicos não é sinônimo de “conhecimento científico” num sentido mais amplo. Sim, há estudos científicos que mostram que a cloroquina diminui a carga viral em células. Sim, há estudos indicando possíveis efeitos protetores. Mas o conhecimento não emerge de um ou outro experimento, mas de um consenso construído pela teia de experimentos, de um processo de crítica mútua, que transforma as visões de uma coletividade de especialistas até que se alcance conhecimento confiável. O conhecimento objetivo precisa ser amadurecido pela crítica rigorosa de uma coletividade de pessoas capazes de julgamento treinado.

Frente a esses argumentos, a queixa comum é a de que, em momentos de crise, não podemos nos dar ao luxo de esperar o lento processo científico. Aqui, novamente, uma reflexão filosófica nos ajuda. Se a decisão errada pode ter consequências desastrosas, o amadurecimento da resposta científica (e a espera pelas fundamentais provas clínicas, discutidas em outro post de Darwinianas) nos traz segurança. É o caso da cloroquina: ela não é inócua quando administrada em altas doses, e possui graves efeitos colaterais. Se for administrada de modo descuidado, mais pessoas poderão padecer dos efeitos colaterais do que se beneficiar da prevenção.

Em outros casos, podemos nos dar ao luxo de usar um conhecimento científico ainda não consensual. Por exemplo, considere o pouco que ainda sabemos sobre quanto tempo o vírus SARS-CoV-2 sobrevive em superfícies de cartolina ou plástico, ou se o contágio através dessas superfícies é comum. Será que devemos sempre limpar pacotes que trazemos do mercado? Nesse caso, os custos e benefícios são bastante distintos do caso da cloroquina: limpar recipientes e pacotes com álcool é chato, mas um preço pequeno a se pagar. Se a ciência estiver errada, e o contágio através dessas superfícies for muito raro, teremos perdido alguns minutos de nossas vidas fazendo algo tedioso. Se a transmissão por superfícies for comum, os benefícios serão imensos. Na dúvida, fazer a limpeza parece uma boa aposta. Mas apresentar um conhecimento que não é consensual e que carrega riscos, como o tratamento com a cloroquina, como se fosse cientificamente sólido é uma estratégia política, que pode trazer altos custos: distorce-se o que é conhecimento científico, e a população pode ser exposta a riscos de saúde.

A ciência do distanciamento físico

Planejar e definir a forma de distanciamento físico, estimar seu impacto sobre a saúde humana, prever o seu impacto social e planejar a transição para uma etapa de distanciamento reduzido são desafios imensos no contexto da COVID-19. As decisões a serem tomadas a respeito do momento e da forma de fazer a transição não são simples e envolvem a análise de perdas e ganhos em frentes de saúde, economia e educação, entre outras. A ciência tem ferramentas para auxiliar: modelos matemáticos constroem cenários e fazem previsões da transmissão da doença, dependendo do grau de isolamento adotado.

Como a ciência está sendo ferida nesse caso? Os governantes, as pessoas a quem delegamos a responsabilidade para tomar decisões em benefício da sociedade, muitas vezes tomam decisões com base naquilo que seus cálculos políticos identificam como desejável. O recurso exclusivo à opinião pessoal numa questão em que há argumentos técnicos significa ignorar a ciência, é diminuir sua importância, é desprezar sua forma de chegar ao conhecimento. Poderíamos ir além: recorrer à opinião exclusivamente pessoal para fundamentar decisões que afetam a coletividade é eticamente reprovável e, ademais, fere a racionalidade. Fica patente nesse caso porque Platão, ao tratar da política, insistiu na distinção entre conhecimento (episteme) e opinião (doxa), como já discutimos em outra postagem de Darwinianas.  

Entretanto, os achados científicos nem sempre conduzem a decisões objetivas. A dificuldade no planejamento de políticas sanitárias frente à COVID-19 é um bom exemplo. Há consenso de que o distanciamento é uma medida preventiva para a propagação da doença, mas como faremos a transição para sair dele? Qual nível de relaxamento é tolerável? Qual grau de ocupação de UTIs sinaliza que o relaxamento pode ser considerado? Quais atividades devem ser consideradas básicas, por trazerem benefícios para a população que justificam os riscos ao qual os funcionários estão expostos? Essas respostas não virão exclusivamente da ciência, mas de sua estreita convivência com instâncias políticas e de tomadas de decisão. É desejável que decisões sejam tomadas baseadas na ciência, mas a ciência, por si só, não prescreve um único curso de ação. Como discutido em outro post, é necessária uma visão integrada do problema, dentro da academia e para além dela.

O design inteligente e a cloroquina se encontram

A ciência é atacada por diversos grupos. Um deles é o dos criacionistas que defendem o design inteligente, que negam a teoria darwinista da evolução e invocam um designer. O debate com eles é difícil, e não pelas boas razões que tornam conversas difíceis instrutivas, mas porque suas críticas à evolução não são construídas considerando-se o que propõe de fato a ciência, mas a partir de uma visão de mundo prévia que os leva a questionar a objetividade da ciência. Estas costumam ser conversas pouco produtivas, porque nenhum dos lados parece em posição de aprender com o outro e transformar suas visões.

Será que há semelhanças entre a negação da ciência feita por criacionistas que atacam a evolução com pseudociência, e daqueles que sustentam a eficácia da cloroquina, apesar de evidências contrárias? Nós achamos que sim. Em ambos os casos, ignora-se o que é um consenso sólido na comunidade científica. No caso do criacionismo, a teoria evolutiva darwinista é tratada como uma ideia frágil e pouco corroborada, apesar de ser consensualmente apoiada. No caso da cloroquina a falta de consenso é deixada de lado, apesar de ser evidente que há muitas dúvidas sobre a eficácia da droga. 

Ambas são distorções graves do que constitui conhecimento científico. Tanto no design inteligente, quanto na defesa da cloroquina, as posições estão sendo construídas não a partir da ciência, mas a partir de interesses políticos ou crenças pessoais. Isso é grave, pois introduz dúvidas infundadas sobre a credibilidade da ciência, e semeia-se dúvida sobre sua objetividade. Atacar um instrumento tão valioso como a ciência, quando dela precisamos para resolver problemas tão imediatos, é um comportamento que só podemos chamar de autodestrutivo.

******

Dependemos de uma vigilância constante –e de recurso à filosofia da ciência– para decidir qual conhecimento é objetivo. Precisamos estar atentos à forma como o conhecimento científico pretende ser usado, para decidir se aceitamos incertezas. Precisamos distinguir ciência de pseudociência, para não minar nossa confiança nesse instrumento. Mas precisamos também distinguir entre diferentes formas de conhecimentos que devem ter seu valor reconhecido, científicos ou não-científicos. Precisamos de uma dose de humildade, ao lembrar que o conhecimento científico não tem voz própria, e constitui apenas um –sem dúvida importante– elemento no processo de tomada de decisões. Em crises complexas, não há “balas de prata”, que tudo resolvem.

Diogo Meyer (USP) e Charbel Niño El-Hani (UFBA)

Sugestões de Leitura

Alonso Soto. Cuando la vehemencia supera la evidencia: el caso del uso de hidroxicloroquina para el tratamiento del COVID-19. Acta Med Peru  2020

Naomi Oreskes. Why Trust Science? Princeton University Press, 2019

Destaque

Desinformação, o falso dilema saúde-economia e o paradoxo do isolamento social

Como a desinformação e os argumentos pseudocientíficos podem impactar na percepção da população sobre as políticas de combate à pandemia COVID-19.

Os primeiros relatos de infecção pelo vírus SARS-CoV-2 em humanos surgiram no final de dezembro de 2019, na cidade de Wuhan, província de Hubei, China. No momento em que escrevo esse texto, a pandemia COVID-19, doença causada pelo SARS-CoV-2, parece estar longe do fim. O número de pessoas diagnosticadas com COVID-19 no mundo passa de 3.4 milhões, com quase 240 mil óbitos notificados (clique aqui para ver os números atualizados). No Brasil, de acordo com informações disponibilizadas pelo Ministério da Saúde e reproduzidas pelo site Our World in Data, já foram registrados cerca de 108 mil casos e mais de 7 mil óbitos. Apesar de sabermos quando a pandemia de COVID-19 começou, não é possível determinar quando e como ela terá um fim. Embora a crise sanitária atual ainda se apresente como um cenário de incertezas, é possível extrair informações valiosas de outras epidemias que afetaram a nossa espécie. Por exemplo, sabemos que o curso de uma epidemia é principalmente afetado por fatores biológicos, como a evolução do patógeno e a reposta imunológica do hospedeiro, e por decisões no campo da saúde, como o uso de medicamentos ou vacinas e o isolamento social.

O fato é que realmente não sabemos as consequências da atual pandemia. Além disso, vivemos na ‘Era da Informação’, com as redes sociais representando os principais meios de comunicação entre grupos de pessoas. Esse ambiente, em teoria mais democrático, fomenta a diversidade de ideias e o compartilhamento de opiniões. Contudo, o material veiculado nessas plataformas dificilmente têm suas fontes verificadas, o que pode facilitar a disseminação de informações de baixa qualidade e de desinformação deliberadamente veiculada com intuitos políticos e de outras ordens. Em tempos de COVID-19, por exemplo, esse tipo de situação pode rapidamente ofuscar as informações de entidades científicas e suas recomendações para o enfrentamento da pandemia. É possível observar também que debates em torno de informações científicas têm se tornado campos férteis para todo tipo de manipulação e interpretações inadequadas de evidências. Realizar verificações e rebater o grande volume de desinformação sem o auxílio das empresas de mídia social é tarefa praticamente impossível. Joan Donovan (Harvard Kennedy School, EUA), em comentário publicado na prestigiosa revista Nature, relata resistência dessas empresas em implementar políticas rigorosas de combate a fraudes no campo da informação. Como mencionado pelo colega Diogo Meyer, nesse mesmo blog, a propagação de argumentos pseudocientíficos em tempos de grave crise sanitária é particularmente preocupante.

Apesar de percorridos pouco mais de 4 meses desde o surgimento dos primeiros casos de COVID-19 na China, o esforço conjunto de cientistas de diversas áreas criou um corpo de conhecimento relevante sobre a doença. Mesmo assim, diversas informações cruciais para o enfrentamento da pandemia carecem de estudos conclusivos. Ainda existem dúvidas sobre os períodos de incubação e de transmissibilidade do vírus, sobre as taxas de transmissão e de mortalidade e sobre o potencial de disseminação da infecção por indivíduos assintomáticos. Até o momento, não existem alternativas profiláticas ou terapêuticas com eficácia contra a COVID-19 bem apoiada por evidências. Além disso, não é possível determinar a real dimensão da pandemia, visto que a subnotificação de casos é regra entre os países afetados. No Brasil, essa realidade parece ser ainda mais alarmante. Os números mais recentes apresentados pelo Ministério da Saúde mostram que, até o dia 20 de abril, somente 132 mil testes para a COVID-19 haviam sido realizados pela rede pública de saúde. Considerando essa quantidade de testes, o Brasil, que hoje figura entre os 10 países mais afetados pela doença (em número de casos), apresentaria na data citada uma taxa de 0,63 testes para cada mil habitantes, valor muito inferior aos que eram praticados até o dia 20 de abril por países recordistas em número de casos, como Itália (23,1) e EUA (12,2). Uma análise realizada pelo consórcio COVID-19 Brasil, que reúne pesquisadores de diversas instituições brasileiras, estimou que o número de infectados no Brasil deve ser 15 vezes maior do que o número de casos notificados. Considerando todos esses aspectos, a Organização Mundial da Saúde (OMS) preconiza o isolamento social como principal medida para conter o avanço do SARS-CoV-2. Alinhado com a orientação da OMS, Maurício Barreto, Professor Emérito da UFBA, Pesquisador da FIOCRUZ, um dos maiores epidemiologistas do nosso tempo, afirma que o isolamento social, associado a um sistema amplo de proteção das camadas sociais mais vulneráveis, é a única opção contra a catástrofe.

É possível antecipar que as desigualdades sanitárias e socioeconômicas, notadamente presentes na sociedade brasileira, serão fatores determinantes para a gravidade da epidemia no Brasil. Devem ser considerados os ambientes em que a maioria das pessoas vive, os empregos que têm, a prevalência de condições de saúde (como obesidade, cardiopatias e diabetes) e a desigualdade de acesso a testes e a atendimento médico. Nesse sentido, a COVID-19 já tem se mostrado desproporcionalmente letal para os afro-americanos em situação de vulnerabilidade nos centros urbanos dos EUA.

Aqui, faz-se importante ressaltar que é infundada a oposição construída em torno da saúde e da economia. Esse falso dilema tem sido abordado por equipes transdisciplinares que indicam que o arrefecimento da economia global seria uma realidade, mesmo que em menor escala, na hipótese de não aplicação de medidas de isolamento social. Pesquisadores da Universidade Northwestern, nos EUA, e da Free University, da Alemanha, desenvolveram modelos econômico-epidemiológicos para avaliar os possíveis impactos humanos e financeiros da COVID-19 nos EUA (leia comentário sobre esse estudo). Os autores sugerem que o enfrentamento da crise deve buscar padrões econômicos de equilíbrio entre custos e benefícios, e afirmam que em todos os cenários avaliados foi mais vantajoso introduzir o isolamento social.

No Brasil atual, em crescimento acelerado do número de casos e óbitos pela COVID-19, e em eminente colapso dos sistemas de saúde de muitos estados, foi constatada queda considerável do apoio da população ao isolamento social amplo (também conhecido como ‘isolamento horizontal’). Fatores econômicos e sociais têm grande peso prático na percepção das pessoas sobre a crise. Poderiam argumentos pseudocientíficos agravar essa percepção? Considero aqui o modelo de ‘isolamento vertical’, que mesmo sem evidências que o sustentem cientificamente, vem sendo tratado como alternativa ao isolamento horizontal. Nesse modelo ‘alternativo’, apenas idosos e pessoas nos grupos de risco ficariam isolados. As graves limitações dessa proposta, sobretudo para implementação no Brasil, já foram discutidas aqui por Charbel El-Hani e Virgílio Machado. Em um modelo como esse, não é possível garantir que somente indivíduos jovens e sadios sejam infectados. Além disso, é considerada a infecção da maior parte da população (60-70%) de forma não-controlada para o desenvolvimento da chamada imunidade de rebanho (efeito obtido quando algumas pessoas são indiretamente protegidas pela imunização de outras). Esse volume de infecções simultâneas seria particularmente dramático no caso da COVID-19, já que 2-5% dos pacientes necessitam de cuidados hospitalares. Desse modo, um grande volume de pessoas necessitaria de internação simultânea, implicando um colapso dos sistemas de saúde dos países. Consideremos o exemplo da China, que em localidades com disponibilidade de leitos em Unidade de Terapia Intensiva (UTI), apenas 20% dos pacientes em estado crítico morriam. Já na cidade de Hubei (epicentro da doença no país), que apresentou colapso do sistema de saúde e limitações de acesso a leitos de UTI, cerca de 90% pacientes em estado crítico acabavam morrendo.

Simulações feitas no Brasil por pesquisadores do Grupo de Trabalho COVID-19 (UFMG) mostram que os cenários de isolamento vertical são quase tão ruins quanto os cenários em que não há nenhum isolamento, e muito piores do que os cenários de isolamento horizontal. Todos esses estudos consideram realidades muito semelhantes à do Brasil, com transmissão comunitária do vírus (aquela em que não é possível localizar a origem da infecção) e com grande parte dos indivíduos infectados e seus contatos não identificados ou isolados. O Reino Unido, que inicialmente adotou estratégia de isolamento vertical, diante da hipótese de colapso precoce do sistema de saúde e do crescimento acelerado do número de óbitos, optou por suspender diversas atividades não-essenciais, com bloqueios ainda mais rígidos a partir do dia 23 de março (evitando assim um cenário ainda mais trágico do que o que tem sido observado). A Coréia do Sul é muitas vezes citada como exemplo de sucesso na aplicação do isolamento vertical. Realmente, esse foi um dos únicos países que teve êxito no combate à COVID-19 sem adotar medidas rigorosas de restrição de mobilidade da população. Contudo, o sucesso da Coréia do Sul se deve sobretudo à implementação precoce de testes em massa para identificar e isolar os indivíduos infectados, além de seus contatos. Esta é uma realidade muito diferente da maioria dos países afetados pela doença.

Ressalto que o sucesso do isolamento social depende sobretudo da magnitude das políticas de não aglomeração de pessoas, da extensão da paralisação de atividades não-essenciais e do engajamento da sociedade. O paradoxo do isolamento social é pautado pela ideia de que, se ele for eficaz, as pessoas podem achar que ele não é necessário. Além disso, se ele for proposto e a diminuição da taxa de transmissão do patógeno não for percebida pela população, pode-se ter a impressão de que ele não funcionou. Não à toa, começam a surgir afirmações de que as medidas de isolamento social não têm surtido efeito no combate à COVID-19 no Brasil. Distante dessa postura negacionista, ao que tudo indica, a diminuição da adesão ao isolamento social em todo o Brasil, que ocorre desde o início de abril, tem contribuído substancialmente para o insucesso do controle da epidemia no território brasileiro. O efeito da desmobilização social parece bater à nossa porta. Em breve, é possível que medidas mais duras de restrição da mobilidade social sejam necessárias para conter o avanço da doença em diversas localidades do Brasil.

Pablo R S Oliveira

Instituto de Biologia (IBio), Universidade Federal da Bahia (UFBA)

Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde (CIDACS), Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)

 

PARA SABER MAIS:

Boletim CoVida #4 – Fortalecer o Sistema de Saúde para Proteger a População. Rede CoVida – Ciência, Informação e Solidariedade.

Eichenbaum, M. S., Rebelo, S. & Trabandt, M. (2020). The Macroeconomics of Epidemics. NBER Working Paper n. 26882.

Yancy, C. W. (2020). COVID-19 and African Americans. JAMA.

Destaque

A covid-19, a ciência e populismo no governo e na oposição

O Covid-19 representa um inimigo invisível, mas real, que tem obrigado os governos de todo o mundo a tomar decisões sem precedentes e expor-se ao debate sobre o papel da ciência na politica. Estes são desafios ainda maiores para os populismos, inclusive quando estão na oposição.

Cas Mudde considera que o Covid-19 não implica o fim do populismo, principalmente porque o populismo não é unívoco, mas ambíguo, e inclui vários fenómenos políticos. Para citar, por exemplo, o populismo de direita inclui variados fenômenos que estão no governo de alguns países (como Brasil, EUA, Índia, Hungria) e na oposição de outros (por exemplo, Itália, França, Alemanha, Espanha). Assim, como é que o populismo de direita reage quando tem de enfrentar um inimigo real em lugar dos inimigos ‘imaginários’? Ou seja, o que acontece quando o discurso político já não é centrado principalmente nos símbolos identitários (nação, povo, religião, história gloriosa etc), mas em dados de propagação da pandemia e medidas de contenção concretas que devem ser definidas em diálogo com cientistas? Para responder vamos focar brevemente em dois casos de governo (Brasil e Hungria) e um caso de oposição (Itália).

As medidas tomadas pelo presidente Bolsonaro contra a pandemia, que implicam uma biopolítica populista, enfrentam insatisfação por parte da opinião pública e das próprias pessoas que, em lugar de sentir-se mais ‘seguras’ no combate ao vírus  por um governo que tem a premissa da segurança, sentem-se mais vulneráveis. Enquanto a ascensão populista baseia-se no discurso sobre a necessidade de proteger e favorecer o ‘nosso’ e ‘nós’, e para tal deve ostentar a lógica dos inimigos ‘externos’, ao enfrentar o inimigo invisível, mas real, os populistas acabam por se mostrar incapazes de fazer a coisa que mais prometeram: proteger. Isso pode enfraquecer a sua política. A falta de decisões centrais por parte da Presidência da República leva a uma fragilização das respostas à pandemia, algo que aconteceu em vários outros países. Das narrativas da segurança da nação, passa-se à política de insegurança e desmantela-se assim uma das chaves do sucesso político destes fenômenos. A pandemia condena a superficialidade para com a ciência, a relação naïve do populismo com indicadores e a sua objeção a conformar-se ao discurso politicamente correto.

Há outras respostas do populismo de direita de governo, como, por exemplo, implementar as suas ambições autoritárias, ultrapassando assim os “obstáculos” democráticos. O caso da Hungria é um exemplo muito interessante porque integra uma instituição supranacional, a União Europeia, que nasceu para evitar exatamente que os autoritarismos voltassem a questionar as perspetivas democrático-liberais na Europa. O que acontece no parlamento Húngaro mostra como a pandemia favorece uma virada autoritária do regime, apelando-se a métodos e discursos bem mais extremistas. Neste caso a resposta populista ao inimigo pandêmico é apenas uma cobertura, a ciência se torna o argumento para reforçar e levar ao extremo as ambições de domínio.

Nos países onde os populistas de direita estão na oposição, como é o caso de muitos países europeus e nomeadamente da Itália, as medidas de segurança tomadas pelo governo neutralizam os inimigos imaginários populistas, porque focam a opinião pública no inimigo real, a Covid-19. A narrativa populista de segurança baseada na sublimação do nacionalismo simbólico é invisibilizada pelo patriotismo geral necessário no confronto com a crise. Isto é reforçado pela solidariedade nacional expressa entre pessoas que sofrem do mesmo confinamento, e que agradecem ao pessoal que trabalha em primeira linha na resposta à pandemia, a exemplo das e dos trabalhadores da saúde. Esta solidariedade usa símbolos que servem ao fortalecimento do orgulho pela comunidade, necessário ao enfrentamento dos constrangimentos. A nível internacional, a ‘solidariedade de intervenção’, mostrada por países como Albânia, China, Cuba, Rússia e EUA para com a Itália, oferecendo ajuda sanitária, minimiza o espírito residual de exclusão e vitimização dos discursos patrióticos populistas. Mas a falta de ‘solidariedade estrutural’ pode reverter a situação em prol de uma nova e mais vigorosa narrativa populista. O exemplo é dado pelos egoísmos nacionais mostrados pelos estados membros da União Europeia no limitar o uso do Mecanismo Europeu de Estabilidade. O MEE foi pensado para “ajudar” países Europeus em dificuldade económica a restabelecer as suas contas e implica implementação de medidas de austeridade (como aquelas que a Grécia teve de aceitar em 2015), que os países do Sul da Europa não admitem contemplar para enfrentar a pandemia. Se não há “união” baseada na solidariedade, a Europa sai derrotada. Frente a esta instabilidade, e na medida em que o governo italiano reduz as regras de contenção na sociedade, as narrativas populistas re-articulam o medo para poder depois afirmar a sua perspetiva securitária.

O populismo caracteriza as democracias representativas, e as suas respostas à Covid-19 desvenda algo interessante, porque não existe uma resposta política “certa” para a pandemia. Isto é devido ao fato de que os indicadores da ciência não são incontornáveis, mas podem ser usados como argumentos e contra-argumentos. João Arriscado Nunes explica que os números da Covid-19 são ambíguos, variáveis, e que, embora possam ser cientificamente inquestionáveis, são epistemologicamente discutíveis. Isto tem a ver, por exemplo, com a definição de morte pela Covid, uma vez que nem todas as mortes são identificadas por falta de teste prévio, o que tem a ver com protocolos que definem quem deve ser testado. Os indicadores são estimativas de números reais bem maiores. Isto mostra como, na interligação entre ciência e democracia, as decisões científicas são necessariamente de política (científica) e como as decisões políticas, mesmo quando baseadas em evidências científicas, implicam considerações que vão além da ciência. A pandemia ajuda assim a desmontar a suposta sobreposição de objetividade e neutralidade, um passo necessário para alterar radicalmente paradigmas sociais no futuro pós-pandêmico, sobretudo porque da suposta inevitabilidade do caminho do progresso científico – como se fosse algo unívoco e inevitável – surgiram as maiores contradições sociais, que levaram à opressão de muitos e muitas. Este progresso científico cria grandes reservas de sofrimento – amplificado pela pandemia – por aquelas e aqueles ao sul da quarentena, e finalmente permite ao populismo erguer-se como resposta descartável.

Cristiano Gianolla

Centro de Estudos Sociais, Universidade de Coimbra, Portugal

https://ces.uc.pt/en/ces/pessoas/investigadoras-es/cristiano-gianolla

 

PARA SABER MAIS:

Nunes, J. A. (2020). A política dos números, ou: quem conta na pandemia? Alice News, 28/04/2020.

Santos, B. S. (2020). Ao sul da quarentena, Público, 09/04/2020.

Fonte da imagem.

Destaque

Covid-19: A necessidade de um olhar transdisciplinar

Quando as primeiras notícias da Covid-19 desembarcaram no Brasil,  alguns especialistas mais midiáticos transmitiram tranquilidade para seus seguidores, porque os dados então disponíveis indicavam uma taxa de 3% de óbitos entre os contaminados, proporção bastante abaixo de outras infecções, como SARS e MERS. Desses mortos, afirmavam, a grande maioria seria de idosos em estado fragilizado, já suscetíveis a todo tipo de infecções, como a gripe. A vida poderia seguir normalmente. Em plena viralização, não ainda do Coronavírus, mas dos vídeos, textos e entrevistas nas redes sociais que haveriam de mostrar-se demasiado suaves diante da gravidade do problema, novos entendimentos foram chegando, ficando evidente que muitas pessoas, mesmo aquelas bem intencionadas, haviam queimado a largada em suas apreciações. Uma das razões fundamentais para o equívoco foi a ausência de uma visão do todo. Este será nosso foco nesta postagem: a necessidade de uma abordagem integrada, interdisciplinar e mesmo transdisciplinar da Covid-19.

O que ficaria evidente nos dias seguintes a esta onda de mensagens tranquilizadoras em diferentes mídias é que a pandemia era bem mais grave do que parecia e não poderia ser enfrentada por uma única disciplina ou área de especialidade. Era e segue sendo necessária uma visão interdisciplinar, que integre diferentes áreas das ciências acadêmicas, e transdisciplinar, na medida em que o eficiente controle social de uma pandemia requer também estabelecer relações com outros sistemas de conhecimento, além dessas ciências. A transdisciplinaridade é especialmente importante num problema socioambiental da dimensão da Covid-19, no qual as ciências acadêmicas devem trabalhar em cooperação com outras partes interessadas, de tomadores de decisão a comunidades, empresas, terceiro setor e órgãos públicos. As ciências acadêmicas precisam estabelecer uma relação horizontal (isto é, não hierarquizada) e coerente que posiciona as partes para trazerem suas melhores contribuições. Essas contribuições podem ser evidências, teorias, modelos científicos. Podem ser informações sobre a dinâmica social que somente comunidades podem fornecer. Podem ser informações sobre as dinâmicas do cuidado com os pacientes que os profissionais da saúde podem destacar. Considerando-se esse conjunto de contribuições, pode constituir-se um novo modelo de gestão que, entre outros benefícios, traga rapidamente as informações relevantes para a mesa, viabilizando respostas no tempo e com a complexidade necessários.

A necessidade de uma abordagem interdisciplinar e transdisciplinar da Covid-19 vem se desdobrando, num efeito dominó, no qual diferentes campos do conhecimento são convocados a contribuir. Por exemplo, pesquisas em saúde pública e epidemiologia esclareceram a todos nós que a Covid-19 tem espantosa capacidade de se espalhar (como mostra esse estudo, um exemplo entre vários). A FIOCRUZ, em declaração à imprensa no final de março, apontou que já na semana de 15 a 21 de março tivemos um número de internações por problemas respiratórios dez vezes maior que a média histórica. E a curva segue inclinada, confirmando o alto risco de o sistema de saúde brasileiro entrar em colapso, um cenário que na verdade é previsível, dada a experiência de outros países que foram atingidos mais cedo, como a Itália e, logo depois, a Espanha. Isso transferiu, portanto, parte da crise para o campo da logística, da infraestrutura e da capacidade industrial de produzir produtos e equipamentos hospitalares. Mais: quando anunciado que a melhor medida para enfrentar a pandemia seria o isolamento social, devendo-se interromper, assim, a maior parte das atividades econômicas, novos atores entraram em cena, em especial economistas e empresários, preocupados com a recessão e colocando à mesa dilemas importantes para lidar com a pandemia, por exemplo, como analisar as relações entre custos e benefícios das medidas de isolamento social, um tema abordado em estudo recente.

As ciências humanas, campos de pesquisa que colocam o Brasil na elite da produção de conhecimento, mas vivem ameaçadas de cortes pelo governo federal, também precisaram se pronunciar quando foi aventada a ideia de um “isolamento vertical”, ou seja, restrita aos grupos de risco. Espantados com a ingenuidade da medida, especialistas de diferentes ciências humanas lembraram aos tomadores de decisão da precariedade habitacional do Brasil. Ainda em 2010, em plena pujança econômica, 11,4 milhões de brasileiros já viviam no que o IBGE denomina “aglomerados subnormais”, levantamento citado em um amplo estudo de caracterização desses territórios com precariedade urbanística e desassistidos de boa parte dos serviços públicos essenciais (12% dos moradores dessas comunidades não têm acesso à água, chegando a 40% no Norte do país), e também qualificados como moradias em espaço alheio, ou seja, ocupações de áreas públicas ou privadas por famílias que não têm a mínima condição de adquirirem as suas próprias casas e não foram alcançadas pelos programas de habitação. Como seria viável, então, isolar em tais condições os entes mais suscetíveis aos agravamentos de saúde do Covid19?

À medida que a quarentena foi se estabelecendo em diferentes países, psicólogos foram chamados a investigar o estresse e as rupturas na saúde mental das pessoas, tendo a OMS publicado recomendações quanto à saúde mental e bem estar psicossocial de diferentes grupos afetados pela pandemia. Efeitos sobre crianças e seus processos educacionais também mereceram atenção de especialistas em psicologia e educação (aqui um exemplo, entre vários). Ciências sociais e comportamentais foram convocadas para responder como o comportamento humano poderia alinhar-se às recomendações de especialistas em saúde pública e epidemiologistas (como discutido nesse artigo), bem como de que maneira as ciências comportamentais poderiam ajudar a mitigar a crise da Covid-19, como foi discutido há duas semanas aqui no Darwinianas. Mais uma vez precisamos dos cientistas sociais para entender as interações recíprocas entre redes sociais e medidas de controle da pandemia: Como a coesão social afeta o controle? Como as medidas de controle podem minar a coesão social?

Especialistas em saúde pública e serviço social foram chamados a discutir como mitigar estigmatização de pessoas acometidas pela doença (como nesse estudo, por exemplo). Antropólogos e cientistas políticos se dispuseram a analisar vários aspectos sociais e políticos da pandemia e de seu controle (como vemos nesse ensaio). E, mais, filósofos, cientistas sociais e políticos têm sido cruciais para os debates sobre o que significa a Covid-19 e o mundo pós-pandemia, mas também lideranças indígenas, comunitárias e outros atores sociais (como se pode ver, por exemplo, nas importantes contribuições de Ailton Krenak). Para entender porque somos acossados por uma epidemia depois da outra, necessitamos de ecólogos e cientistas ambientais, que elucidam como nossa expansão sobre vegetações nativas em diferentes partes do mundo ou nosso consumo de animais silvestres nos expõem a patógenos que podem atravessar a barreira entre outras espécies e a nossa espécie. Mas não somente isso: eles também nos mostram como alterar nossa relação com sistemas ecológicos e outros seres vivos de modo a diminuir a probabilidade de novas pandemias no futuro. Sendo a Covid-19 uma dentre muitas doenças zoonóticas, que nos são transmitidas por animais, também precisamos das contribuições dos veterinários. E por aí vai. Poderíamos multiplicar e multiplicar esses exemplos, mas estes bastam para destacar a mensagem central que pretendemos nessa postagem.

É evidente que, na medida em que se vai descortinando um cenário cada vez mais complexo, seria esperado um plano de reação mais integrado, mas não foi o que se aventou e nem o que se desenrola no Brasil, desde janeiro de 2020, quando a China anunciou as primeiras mortes. A própria ênfase sobre atendimento hospitalar, que vai e volta nas discussões nas diferentes mídias, mostra a falta de tal visão integrada com vistas à criação de uma rede de enfrentamento da crise. Hospitais não devem ser a linha de frente de combate à Covid-19. A linha de frente deve ser a saúde comunitária, a saúde da família, o atendimento primário à saúde, o atendimento e monitoramento domiciliar de casos suspeitos e confirmados, como é discutido em texto que discute como manter os casos de Covid-19 fora dos hospitais. Quando se afirma que hospitais devem atuar para conter a pandemia num país, isso equivale ao fracasso de seu sistema de saúde. Não se trata, obviamente, de não se investir em hospitais, porque eles têm um papel claro no combate à pandemia. Trata-se de reconhecer o papel fundamental da atenção primária à saúde e, assim, criar condições para que ela cumpra seu papel eficazmente na identificação e no manejo de novos casos. Apesar de poder ser algo surpreendente para alguns leitores, dada a ênfase sobre a intervenção hospitalar por diferentes setores da sociedade, mesmo agora, no meio da crise, não é tarde demais para atuar em frentes não-hospitalares, poupando-se os hospitais de uma sobrecarga que possa levar a um colapso. Uma discussão pertinente a este respeito pode ser encontrada nesse vídeo de Emerson Merhy, assim como em carta no respeitado periódico The Lancet, que mostra como a gravidade da situação na Itália é resultado do desmonte do sistema de saúde pública.

Note-se que temos aí também um problema de falta de uma visão interdisciplinar e transdisciplinar da pandemia. Ela requer o trabalho diligente de enfermeiros, assistentes sociais, médicos, psicólogos, biólogos, líderes comunitários e vários outros setores da vida acadêmica e da vida social. A construção de tal visão integrada é fundamental. Diferentes pontos de vista acabam por expressar soluções parciais para um dilema complexo, especialmente no caso de “problemas perversos”, sobre os quais não há acordo nem sobre o problema nem sobre as soluções, mas para os quais é necessária uma ação integrada, capaz de solucionar as demandas e as restrições  das várias partes interessadas no problema.

Não é simples construir uma visão integrada. É preciso lidar com o estranhamento entre as diferentes disciplinas acadêmicas, dado que cada uma delas formula o problema de maneiras diferentes e não compartilham todas as suas práticas de produção de conhecimento, ou todos os seus critérios de validação de teorias ou modelos, ou todos os seus valores. Maior ainda pode ser o estranhamento entre diferentes atores sociais, de cuja ação concertada depende o enfrentamento da pandemia. Neste momento, é necessária união em torno do objetivo principal, conter a pandemia, o que requer isolamento social, como tem sido mostrados em estudos a esse respeito (eis aqui um exemplo). Quando os atores sociais agem de maneira descoordenada, mandam mensagens diferentes ao público, o desastre fica só aguardando, logo ali na esquina. Resta então torcer para a sorte. Mas quando se tratam de epidemias virais, sorte costuma contar pouco.

Uma boa notícia é que muitos especialistas que se anteciparam a um diagnóstico mais abrangente, minimizando o impacto da Covid-19, já corrigiram as informações equivocadas em suas novas postagens e economistas mais atentos ao debate têm resistido em transformar saúde e mercado em uma dicotomia, analisando com cuidado as relações de custo e benefício envolvidas. Tem sido mostrado que a oposição entre economia e saúde é uma falsa dicotomia tanto em artigos acadêmicos quanto em comentários na mídia.

Outra boa notícia é a revalorização da pesquisa científica em países como o Brasil e os Estados Unidos, cujos presidentes faziam coro com visões anticientíficas e menos informadas a respeito da necessidade das ciências. Vários cientistas brasileiros também têm feito um bom serviço em chamar a atenção para a importância da ciência diante da pandemia da Covid-19, a exemplo da boa discussão feita por José Alexandre Diniz em torno da ecologia e da epidemiologia. Claro está, contudo, que é preciso ir além das ciências biomédicas nessa valorização à luz da Covid-19, explicitando para o público, os tomadores de decisão, as comunidades científicas a importância das ciências humanas, das ciências sociais, da psicologia, da ecologia, da filosofia diante da pandemia. Mas há mais que isso: devemos ter o cuidado de não transformar um reconhecimento da importância das ciências acadêmicas em casos como o que vivemos em alguma defesa do cientificismo, ou seja, da ideia de que seriam os conhecimentos científicos os únicos válidos, ou de que estes conhecimentos deveriam dominar completamente a arena das decisões sociais. De um ponto de vista político, isso seria atingir as nossas já tão acossadas democracias contemporâneas com os fantasmas das tecnocracias. De um ponto de vista epistemológico, seria negar a diversidade de formas de conhecimento produzidas pela humanidade. Segue sendo necessário destacar os muitos sistemas de conhecimento produzidos pela humanidade, a pluralidade de uma ecologia de saberes, as muitas contribuições que tais sistemas podem trazer para o enfrentamento de nossos problemas, inclusive dialogando e integrando-se uns com os outros. Afinal, se as explicações das ciências acadêmicas podem ser mais eficazes na busca de tratamentos e meios de prevenção da Covid-19, em comparação, por exemplo, com visões religiosas (como a sugestão de que orando e jejuando se poderia conter a epidemia), estas últimas visões podem ter importantes papeis na manutenção do bem estar psicológico das pessoas acometidas pela pandemia ou submetidas à quarentena, os quais podem superar em muito a eficácia das intervenções científicas. São esses juízos complexos e situados, contextualizados que devemos fazer sobre os conhecimentos humanos, não esquemáticos juízos universais sobre supostos conhecimentos superiores e inferiores. Esses juízos universais não passam de visões pobres da diversidade dos conhecimentos humanos.

Não devemos esquecer de lições como aquelas que nos foram dadas pela substituição dos sistemas milenares de irrigação de campos de arroz em Bali, manejados sob a supervisão dos sacerdotes de templos da água, templos hindu-budistas dedicados a Dewi-Danu, a deusa do lago, por sistemas técnico-científicos de irrigação, por decisão do governo da Indonésia e sob a influência da chamada “revolução verde”. Esses novos sistemas de irrigação tiveram consequências desastrosas para o cultivo de arroz em Bali: as colheitas decresceram para menos da metade do que era produzido sob os sistemas milenares de gestão dos resíduos hídricos. Esses resultados desastrosos se repetiram nas colheitas seguintes e os sistemas científicos terminaram por ser abandonados, sendo trazidos de volta os sistemas tradicionais. Trinta anos depois, foi mostrado, usando simulação computacional, que as sequências da água geridas pelos sacerdotes da deusa Dewi-Danu eram os mais eficientes possíveis, sendo mais eficientes, pois, do que aquelas preconizadas pelo sistema técnico-científico de irrigação que havia sido introduzido nos anos 1960. Na verdade, eles eram igualmente ou mais eficientes do que poderia ser proposto por qualquer outro sistema de conhecimento, na medida em que soluções ótimas para as sequências de irrigação da água eram alcançadas pela distribuição de templos nos campos de arroz.

Exemplos dessa natureza mostram como não há porque converter um reconhecimento do valor das ciências acadêmicas numa defesa cientificista, como se fossem panaceias para todo e qualquer problema com o qual queiramos lidar. Contudo, uma crítica à hegemonia dos saberes científicos acadêmicos tampouco deve converter-se na aceitação do desperdício das experiências de saber que a pesquisa científica nos legou ao longo de cinco séculos. Numa ecologia de saberes capaz de reconhecer e valorizar a diversidade epistemológica do mundo, não se deve desperdiçar experiências de saber, tal como foi feito no epistemicídio que se seguiu à expansão colonial europeia, ou seja, na destruição que a colonização impôs a muitos sistemas de conhecimento ao redor do globo. Defender o reconhecimento e a valorização da diversidade epistemológica do mundo não é algo que se faz, contudo, às expensas de um reconhecimento das experiências de saber das ciências modernas. Isso porque, afinal, seria também um desperdício de experiências de saber negligenciar as contribuições dessas ciências. Assim, diante da Covid-19, não há o que discordar quanto à capacidade das ciências modernas de propiciar avanços rumo ao diagnóstico, ao tratamento ou à vacinação contra essa pandemia.

Pode-se a um só tempo defender a diversidade epistemológica do mundo e a pesquisa científica moderna, especialmente quando esta dá apoio à luta pela sobrevivência e pela melhoria da qualidade de vida de muitas comunidades humanas que são vítimas de injustiças socioambientais (inclusive na distribuição de casos e mortes pela Covid-19). Afinal, as ciências modernas se encontram lado a lado, como partícipes, com o processo de expansão colonial e de processos hegemônicos de globalização que têm muito a ver com a atual crise epidêmica. Isso implica fazer juízos de valor sobre os papeis que elas vêm a desempenhar, inclusive, na abordagem da Covid-19. Há julgamentos importantes a serem feitos quanto às intenções, aos valores e à dimensão política das empreitadas científicas em torno dessa pandemia. Cabe questionar, então, se os esforços científicos em andamento buscam diminuir as injustiças socioambientais que acompanham a pandemia ou podem agravá-las ainda mais. Trata-se, por exemplo, de testar vacinas experimentalmente em comunidades subalternizadas na atual ordem mundial, como propuseram os médicos franceses Jean-Paul Mira e Camille Locht, para gerar produtos científicos que serão depois desigualmente distribuídos, inclusive privando-se os próprios países africanos de acesso a tais vacinas, dado seu custo? Ou trata-se de distribuir amplamente, a todas as comunidades atingidas no globo, vacinas validadas cientificamente por meio de procedimentos eticamente aceitáveis? A resposta a questões dessa natureza implica apreciações bastante distintas do papel das ciências acadêmicas numa ecologia de saberes, ao fornecerem bases para julgar de que lado elas estão.

Muitos acadêmicos fazem, diante de tais argumentos, uma chamada à objetividade como se fosse ela neutralidade. Contudo, não há neutralidade, como sabemos, e nada é menos neutro do que se pretender neutro, porque isso implica apenas uma manobra política para ocultar o lado que se escolheu. Objetividade científica não é o mesmo que neutralidade, demandando, ao contrário, crítica mútua numa comunidade de investigadores para que seus vieses (sua falta de neutralidade, natural, esperada, como humanos que são, e como membros de grupos humanos que são) sejam colocados em debate. Ou seja, para ser objetiva, a produção de conhecimentos (científicos ou não) deve ser reconhecida como não-neutra. Não somente a objetividade não é o mesmo que a neutralidade, como também a neutralidade mina a possibilidade de ser objetivo! Objetividade é uma propriedade de afirmações feitas não por indivíduos, mas por comunidades produtoras de conhecimento, sendo a objetividade, como nos mostra Helen Longino, de natureza social e interativa, e sendo um método de investigação objetiva quando permite crítica transformativa. Diante disso, é muito importante que o diretor-geral da OMS tenha vindo a público condenar a proposta racista dos dois médicos franceses.

A interdisciplinaridade e a transdisciplinaridade têm ainda um importante papel, o de desestimular o espírito voluntarioso, favorecendo a formação de atitudes voluntárias conscientes, pela coaprendizagem mútua que decorre do envolvimento das muitas partes interessadas. Elas talvez sejam tecnologias sociais capazes de vacinar sociedades dependentes de “mitos”, por favorecerem que as pessoas passem a enxergar em cada um e na coletividade a resposta para seus dilemas científicos, sociais e espirituais.

 

Charbel El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

Virgílio Machado

(Instituto Mãos da Terra – IMATERRA)

 

PARA SABER MAIS

Dayrit, M. & Mendoza, R. U. (2020). Social Cohesion vs COVID-19. SSRN Library.

Hellewell, J. et al. (2020). Feasibility of controlling COVID-19 outbreaks by isolation of cases and contacts. The Lancet Global Health 8: e488-e496.

Latour, B. (2020). Imaginar gestos que barrem o retorno da produção pré-crise.

Rittel, H. W. J. & Webber, M. M. (1973). Dilemmas in a general theory of planning. Policy Sciences 4: 155-169.

Santos, B. S. (2020). A trágica transparência do vírus. Jornal de Letras, Artes e Ideias, 8 de abril de 2020.

Thunstrom, L., Newbold, S., Finnoff, D., Ashworth, M. & Shogren, J. F. (2020). The Benefits and Costs of Using Social Distancing to Flatten the Curve for COVID-19. Journal of Benefit-Cost Analysis (no prelo).

Destaque

Demorado, né minha filha? O longo caminho dos medicamentos até você

Na última semana, a discussão sobre o uso da hidroxicloroquina no tratamento da covid-19 tomou grandes proporções, com posições apaixonadas e torcidas como as de clássicos do brasileirão. É possível que lhe acusem de defender o vírus se você apenas apontar que não há testes convincentes sobre a eficácia da droga. Torcidas à parte, de fato, não temos até o momento estudos apropriados sobre a eficácia da droga contra a covid-19.

Alguns estudos já relataram que moléculas como a cloroquina e a hidroxicloquina seriam ativas contra uma variedade de vírus. Sua eficácia foi atribuída a diferentes mecanismos. Um dos mecanismos propostos é que a droga poderia alterar a glicosilação da enzima conversora de angiotensina-2, o mesmo receptor que o vírus SARS-CoV-2 usa para entrar nas células. Dados os relatos prévios de que a cloroquina teria um papel anti-viral, foi um passo natural investigar se ela seria útil no tratamento da covid-19. Passando para os testes em voluntários humanos, um grupo chinês relatou em um periódico científico que “até agora, resultados de mais de 100 pacientes mostraram que o fosfato de cloroquina é superior ao tratamento controle na inibição da exacerbação de pneumonia”, sem fornecer mais detalhes. Após essa carta, um estudo francês, com 20 pacientes, colocou a cloroquina nos principais noticiários.

No Brasil, em meio a calorosas discussões, um paciente influente relata que foi tratado com um conjunto de medicamentos: antibiótico, anticoagulante, corticoide (anti-inflamatório) e também a hidroxicloroquina. O paciente não precisou passar para a Unidade de Terapia Intensiva. De acordo com ele, “fui melhorando, dois, três, quatro, cinco dias… depois eu fiquei relativamente bem”. Esse paciente era um médico e decidiu, após essa experiência, “defender [o uso da hidroxicloroquina] para os pacientes internados. Ele acredita não se pode aguardar por muitos meses até que sejam publicados grandes estudos sobre o medicamento”. Em nossa era de alta conectividade, relatos pessoais podem ganhar grande visibilidade e influenciar a percepção das pessoas sobre uma possível droga, mesmo nos casos em que estudos científicos ainda são inconclusivos.

Analisando o exemplo, podemos dizer o que levou à melhoria do quadro do paciente? Foi o antibiótico, o anticoagulante, o corticoide ou a hidroxicloroquina? Como seria a progressão natural da doença sem nenhuma medicação? Afinal, viroses costumam seguir um curso natural até seu término, caso não haja maiores complicações (por exemplo, infecção bacteriana, choque séptico, descompensação de outras doenças) e a maioria dos casos de covid-19 têm sintomas mais leves, não sendo de espantar, em termos de probabilidade, que alguém não siga para a UTI. Fica claro, em suma, que não é possível afirmar se a melhora pode ser atribuída à administração da cloroquina com base nas observações de um único caso. Para prevenir essas arbitrariedades são necessários experimentos controlados. Qualquer medicamento, antes de sua aprovação, deve seguir estritamente as etapas de um ensaio clínico, isto é, uma análise sistemática dos seus efeitos em voluntários humanos. Os objetivos dos ensaios clínicos são sustentar a eficácia e a segurança de um fármaco. Em suas várias etapas, os ensaios visam descobrir ou confirmar os efeitos da droga, identificar as reações adversas e estudar a farmacocinética dos ingredientes ativos.

No Brasil, os ensaios clínicos são regulamentados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). O regulamento para a realização de ensaios clínicos com medicamentos no Brasil (RDC 09/2015) foi publicado no Diário Oficial no dia 03 de março de 2015 e segue as diretrizes internacionais do setor. Esses ensaios precisam ser aprovados não somente pela Anvisa, mas também pelos Comitês de Ética em Pesquisa, para garantir a conduta ética no decorrer do ensaio, assegurando direitos, segurança e bem-estar dos participantes da pesquisa.

Antes de serem testados em voluntários humanos, os medicamentos potenciais são identificados em etapas chamadas de “pré-clínicas”. Essas pesquisas envolvem metodologias que buscam por princípios ativos, que são então testados em culturas de células e/ou animais. Nessa fase pré-clínica são testados os efeitos farmacológicos e terapêuticos da droga e também a toxicidade em animais. No caso da cloroquina, em culturas de células e estudos com animais, os efeitos contra diversos vírus foram variáveis. Em células infectadas pelo vírus Epstein-Barr, a cloroquina aumentou a replicação viral. Em outro estudo, a droga reduziu a transmissão do vírus Zika para a prole de cinco camundongos infectados. A cloroquina também inibiu a replicação do vírus Ebola in vitro (isto é, em células em cultura), mas causou um rápido agravamento da infecção em porquinhos-da-índia e não fez diferença na mortalidade em camundongos e hamsters. Na infecção pelo vírus chikungunya, a cloroquina teve resultados promissores em estudos de laboratório, mas piorou o curso clínico da infecção em macacos.

Por mais que um achado em culturas de células ou num animal de laboratório seja promissor, isso não garante que o remédio será eficaz ou seguro em humanos. Para isso, são necessários outros ensaios. Assim, após a fase pré-clínica, são iniciados os ensaios clínicos com quatro fases distintas:

– Fase I: avaliação da tolerância e segurança do medicamento, em um número restrito (20 a 100) de voluntários sadios. Nessa fase, são estudados também os perfis farmacocinéticos do princípio ativo, ou seja, todo o caminho percorrido pela molécula no corpo, desde sua absorção até sua excreção.

– Fase II: avaliação da eficácia da medicação em voluntários portadores da condição, ainda em número restrito (100 a 300), para avaliar a eficácia terapêutica. É nessa fase que são determinadas as doses da medicação e o regime terapêutico. A segurança continua a ser avaliada nesse grupo um pouco maior de voluntários.

– Fase III: levantamento de mais informações sobre segurança e eficácia, estudando diferentes grupos de voluntários e diferentes dosagens, e usando o medicamento em combinação com outros. O número de voluntários geralmente varia de centenas a cerca de dez mil pessoas. Nessa fase é realizada a demonstração ou confirmação do benefício terapêutico do medicamento. Ela pode durar de meses a anos e, dependendo do risco-benefício do tratamento, o medicamento pode ser aprovado.

– Fase IV: acompanhamento do produto já no mercado. Nessa fase, há otimização do uso do medicamento, avaliação de interações medicamentosas e de efeitos adversos adicionais. De milhares a milhões de usuários entram na análise, também chamada de farmacovigilância.

O planejamento da fase III é extremamente importante para garantir resultados confiáveis. É essencial que esses estudos incluam um grupo controle que não receberá a medicação. O grupo controle e o grupo experimental devem ser idênticos em todos os aspectos relevantes, exceto pela medicação a ser testada grupo experimental. Muitas doenças (e esse também é o caso da covid-19) podem ter uma evolução diferente em pessoas diferentes. É possível que os efeitos das medicações também sejam diferentes entre faixas etárias, sexos e até grupos com diferentes ancestralidades. A farmacocinética do princípio ativo também pode ser diferente nesses grupos. Assim, o resultado descrito pelo paciente influente referido acima não necessariamente será o mesmo em outros pacientes. Por isso, os ensaios clínicos usam grandes grupos idênticos para a comparação. A comparação dos resultados do grupo experimental com o grupo controle, por sua vez, ajuda a descartar efeitos aleatórios. Um efeito facilmente descartado nessas comparações é a cura espontânea da doença, que no caso da covid-19, acontece em 85% dos casos. A pergunta que a fase III dos ensaios busca responder é se os voluntários que receberam a medicação tiveram uma evolução do quadro melhor do que os voluntários que não receberam.

Outro aspecto importante dessa comparação dos grupos controle e experimental é o familiar efeito placebo. O efeito placebo é a melhoria mensurável, observável ou sentida na saúde que não é resultado da ação do princípio ativo. Há inúmeras explicações para o efeito placebo, incluindo uma diminuição da percepção dos sintomas pela simples confiança no tratamento e interação com o médico. Por isso, em muitos estudos os grupos controle e experimental recebem pílulas de aparência idênticas, mas apenas as do grupo experimental contêm o medicamento que está sendo testado; o outro grupo recebe uma pílula placebo (sem o medicamento). Se os dois grupos tiverem os mesmos indicadores da doença, o medicamento não tem ação contra ela. Os dois grupos podem ter evolução diferente da doença quando comparados a um terceiro grupo sem nenhum tipo de intervenção. Esse resultado positivo é justamente o efeito placebo. Outro fato curioso é que as pessoas que administram as pílulas também influenciam, involuntariamente, as observações e medições. Os estudos ideais são duplo-cegos, ou seja, nem os voluntários e nem os agentes de saúde sabem quem recebeu o placebo até a conclusão do teste. Essa informação é de acesso exclusivo aos organizadores do ensaio clínico.

A hidroxicloroquina já é um medicamento aprovado e liberado para condições como malária, lúpus, artrite reumatoide e outras doenças inflamatórias. Portanto, sua segurança já foi avaliada em ensaios clínicos na fase I. O amplo uso de hidroxicloroquina expõe alguns pacientes a efeitos raros, mas potencialmente fatais, incluindo reações cutâneas adversas graves, insuficiência hepática fulminante, perda de visão e arritmias ventriculares (especialmente quando prescritas com azitromicina).  Hospitais da Suécia interromperam o tratamento com cloroquina devido aos efeitos colaterais e um editorial publicado no importante periódico The BMJ, afirma que o uso da cloroquina ou hidroxicloroquina no tratamento da covid-19 é prematuro e potencialmente prejudicial.

Mesmo nos ensaios realizados para o tratamento de outros vírus, a tradução dos estudos in vitro para clínica levou a decepções. Por exemplo, a cloroquina inibiu o vírus da dengue em algumas culturas celulares, mas falhou em reduzir a doença em um estudo controlado com 37 pacientes. Embora estudos in vitro sugerissem atividade contra o vírus da influenza, a cloroquina não impediu a infecção em um grande estudo randomizado (1496 voluntários), duplo-cego, controlado por placebo. No caso da covid-19, a carta publicada pelo grupo chinês, relatando o efeito da droga em 100 pacientes, não apresentava nenhum detalhe sobre os ensaios. Um estudo randomizado controlado por placebo usou duas doses diferentes de hidroxicloroquina em 62 pacientes. Nesse estudo, ainda não revisado por pares (isto é, por outros especialistas) para a publicação, foi relatada uma melhoria pequena no grupo de tratamento com doses mais altas. No entanto, há falha na descrição do protocolo, os resultados no grupo de doses baixas não foram descritos e o estudo parece ter sido interrompido prematuramente. O estudo mais citado, de um grupo francês, tratou 20 pacientes e relatou um resultado positivo. O relato é alvo de várias críticas: seis pacientes abandonaram o tratamento; a medida de eficácia foi a carga viral, e não um resultado clínico; e as avaliações foram feitas no sexto dia após o início do tratamento. Portanto, sem os testes controlados em grandes grupos de voluntários, é muito difícil compreender a eficácia da medicação, particularmente quando os efeitos são pequenos. Atualmente, pelo menos 80 ensaios de cloroquina, hidroxicloroquina ou ambos, às vezes em combinação com outros medicamentos, foram registrados em todo o mundo. No Brasil, os ensaios clínicos em andamento podem ser acessados na página da Anvisa. Há dois ensaios autorizados pela Anvisa para estudar a eficácia da hidroxicloroquina no tratamento da covid-19.

O longo caminho envolvido na aprovação de um medicamento parece frustrante, particularmente quando estamos imersos numa pandemia e queremos o uma cura disponível rapidamente. No entanto, as provas clínicas existem para proteger nossa segurança e bem-estar, não para nos privar de acesso a medicamentos. Num momento em que a ansiedade para resolver a doença pode nos levar a tomar decisões irracionais, contar com ensaios clínicos é particularmente importante. Isso não quer dizer que não podemos fazer ajustes aos protocolos num momento de crise. De fato, houve implementação de mudanças para agilizar todo o processo nas principais agências do mundo. A Anvisa definiu normas extraordinárias para avaliação de pedidos de registro de medicamentos e produtos biológicos para prevenção e tratamento da covid-19. Os protocolos de pesquisa sobre a covid-19 também estão sendo analisados em caráter de urgência e com tramitação especial na Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (Conep). Enquanto isso, a Academia Brasileira de Ciências e a Academia Nacional de Medicina alertam em carta que o uso precipitado de um medicamento baseado apenas em resultados preliminares, pode trazer consequências graves e irreparáveis para a população.

Não há evidências de que a hidroxicloroquina impeça a transmissão do vírus SARS-CoV-2 e tampouco seja uma cura para a covid-19. No momento não há evidências conclusivas de que ela seja eficaz para pacientes em caso grave, mas é uma decisão médica se ela deve ou não ser administrada. Seu uso nessas situações será melhor apoiado quando forem concluídos ensaios clínicos, que podem levar ainda algum tempo para sua conclusão. O mais importante é que, mesmo nos cenários mais otimistas sobre a sua eficácia no tratamento da covid-19, o uso da cloroquina será uma medida complementar. Não esperamos que ela cure todos os pacientes, ou que seja o tratamento mais eficaz disponível. O principal tratamento, hoje, para um paciente em estado critico é a respiração mecânica. Mesmo que a hidroxicloroquina fosse um tratamento que não oferecesse riscos (o que não é o caso), o principal dano, dada as proporções das discussões, seria a falsa esperança que pode resultar no relaxamento das medidas de isolamento, realmente eficazes contra a propagação do vírus. Outro perigo potencial está no incentivo ao autodiagnóstico e autotratamento. Infelizmente, ainda não temos um tratamento eficiente ou uma vacina neste momento e o que pode evitar o colapso do sistema de saúde é o isolamento social. Fique em casa, se puder.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

Revisão mostrando um histórico da regulamentação sobre os ensaios clínicos no Brasil, apresentando os marcos e últimas atualizações. Para a revisão foram utilizados trabalhos publicados entre 2010 e 2016 e que tratando da regulamentação da pesquisa clínica no Brasil, seu histórico e formas de avaliação.

Matéria do jornal digital Nexo, com o histórico da polêmica da cloroquina no tratamento da covid-19. Também inclui uma entrevista com a pesquisadora Natália Pasternak, presidente do Instituto Questão de Ciência, uma organização voltada pata a divulgação científica.

Editorial do periódico BMJ (British Medical Journal), discutindo as principais publicações alegando eficácia das duas moléculas, cloroquina e hidroxicloroquina, no tratamento de infecções virais, em particular a covid-19.

Destaque

Vivendo o risco

A percepção que temos dos riscos de uma situação varia com o modo como nos falam sobre esta mesma situação. Num mundo em crise, talvez uma boa comunicação seja nossa melhor saída.

Nunca o futuro foi tão importante. Fugindo do inexorável hoje, projetamos diversos cenários de espalhamento da pandemia, enquanto sobrevivemos reclusos em cuidados consigo, irrompemos em ondas de solidariedade espontânea, aprendemos como nunca antes sobre a esterilização de todo um ecossistema que nem suspeitávamos habitar nossas cozinhas, maçanetas, sacolas de supermercados, e o ar que compartilhamos. Parecemos viver no futurista cenário de H.G. Wells, no livro Guerra entre Mundos, filmado por Spielberg, só que ao contrário, pois na ficção nossos invisíveis microorganismos nos salvam, ao dizimar invasores alienígenas muitíssimo poderosos, que apenas sucumbiram por não ter defesas imunológicas contra nossas … bactérias. Agora, no entanto, parece que os alienígenas somos nós, expulsos de um mundo que julgávamos haver criado à nossa imagem e semelhança, expulsos dos paraísos artificiais de consumo por seres microscópicos que sobreviveram ao holocausto de espécies que promovemos em nosso paraíso natural, nossa biosfera original.

Toda crise tem um lado positivo e, ao que parece, tivemos que chegar ao limite enquanto sociedade, precisamos nos colocar de forma nua e crua face a face com a dura morte para, só assim, nocautear o abominável teatro das fakenews. O nível de confiança da população em informação vinda de mídias sociais vem decaindo vertiginosamente. Os panelaços recorrentes pelo país e o imenso apoio que Mandetta têm recebido mostram que na crise real a verdade se impõe, ao tempo em que ela revela a imagem grotesca de um presidente a brincar de facebook e twitter (“é só uma gripe”) em um momento tão profundamente sério. Precisávamos de um governo federal uníssono e integrado para agir ao mesmo tempo em todas as frentes desta guerra. Neste sentido o vírus tem sido didático ao demonstrar uma crise de autoridade no âmbito federal, ao escancarar que cada Ministério ao final age quase que de forma autônoma, o que termina por forçar os governos estaduais a liderar o processo.

Na ausência de um governo federal uníssono, o sucesso do enfrentamento à pandemia vai basicamente depender de nossa própria capacidade de nos engajarmos em comportamentos que reduzam a transmissão do vírus, já que vacinas e remédios eficazes em larga escala virão apenas no longo prazo, especialmente aqui no Brasil, onde o governo federal corta novamente, e mais uma vez, as já escassas verbas para pesquisa, sim, a pesquisa, esta mesma que pode trazer a cura. Como conseguir o engajamento em uma sociedade tão ampla e diversa como a nossa? Felizmente a ciência, que tem nos ajudado muito até agora, pode também aqui ajudar. Semana passada a prestigiosa revista Nature Human Behavior deu voz a Cornelia Betsch, pesquisadora na interface entre Psicologia e Comunicação, que estuda a percepção de riscos à saúde e sua comunicação à sociedade. Ela coordena uma influente pesquisa que tem auxiliado o governo a conduzir o controle da pandemia na Alemanha, país que apresenta uma das menores taxas de mortalidade até o momento (apenas 1,6%, frente a 12% na Itália, 10% no Reino Unido, 6% no Irã, 4% no Brasil e na China, 3% nos EUA).

A percepção que temos do risco ao nosso redor controla em parte nossas decisões. Tenho certeza que o leitor tem um primo que sai para jogar futebol com os amigos, ou que vai à praia, ignorando os riscos envolvidos. Entender como percebemos individualmente o risco pode melhorar a forma como lidamos socialmente com a pandemia. Há tempos o prêmio Nobel de economia e psicólogo Daniel Kahneman mostrou que nosso comportamento se altera qualitativamente com a percepção de risco, refutando assim um dos dogmas da teoria econômica, qual seja, o de que o mercado seguiria uma racionalidade em suas decisões econômicas. Resumidamente, aceitamos correr mais riscos quando a opção é perder algo que nos agrada, mas preferimos não correr riscos quando podemos optar por um ganho certo. Reproduzo aqui um experimento de Kahneman da década de oitenta, apenas para mostrar o quão profética pode ser a ciência. Sua equipe apresentou a alunos de graduação o dilema abaixo:

Imagine que os Estados Unidos da América esteja se preparando para o contágio desenfreado por uma doença asiática rara (!!!), que matará 600 pessoas (neste detalhe a profecia errou feio). Dois programas alternativos de combate à doença foram propostos. Assuma que a estimativa precisa para a adoção de cada um destes programas seja:

  1. Se o programa A for adotado, 200 pessoas serão salvas.
  2. Se o programa B for adotado, haverá 1/3 de chances de que 600 pessoas sejam salvas, e 2/3 de chances de que ninguém seja salvo.

Pois então, pense bem, releia as opções acima e diga: qual dos dois programas você adotaria? A imensa maioria (72%) dos graduandos escolheram salvar 200 pessoas (opção 1). Esta seria também a sua opção? Pois saiba que, curiosamente, as duas opções são, de um ponto de vista racional, equivalentes, pois em ambas 200 (ou 1/3 de 600) pessoas seriam salvas. Sozinho este resultado já mostraria a irracionalidade das pessoas, mas Kahneman quis ir além, e preparou um segundo dilema. Aos alunos foi apresentada a mesma história acima (pandemia vinda da Ásia), só que agora as alternativas foram:

  1. Se o programa C for adotado, 400 pessoas morrerão.
  2. Se o programa D for adotado, há 1/3 de chances de que ninguém morra, e 2/3 de chances de que 600 pessoas morram.

Pois bem, e agora, qual das alternativas lhe parece menos pior? Neste caso, a imensa maioria (78%) dos estudantes escolheu a opção 2, embora, novamente, ambas as alternativas sejam racionalmente equivalentes (nas duas morreriam 400 pessoas, ou 2/3 de 600). No primeiro problema, as pessoas sistematicamente escolhem a alternativa não há risco de erro na previsão (não há probabilidade envolvida na previsão do programa A), enquanto que no segundo problema as pessoas sistematicamente escolhem a alternativa que envolve riscos (há probabilidades envolvidas na previsão do programa D).

Por que as pessoas às vezes preferem um resultado líquido e certo, e às vezes preferem correr riscos? Kahneman notou que a preferência sistemática pelo líquido e certo (não correr riscos) ocorria sempre que se apresentasse o problema de modo que houvesse uma opção onde haveria ganho líquido e certo (A). Por outro lado, Kahneman notou que a preferência sistemática pelo risco aparecia sempre que se apresentasse o problema de modo que houvesse uma opção onde haveria perda líquida e certa (C). Este viés para evitar sistematicamente riscos em certas circunstâncias (primeiro experimento) ou para correr sistematicamente riscos em outras circunstâncias (segundo experimento) seria inteiramente irracional já que, nos dois experimentos, nas quatro opções apresentadas, teríamos sempre 200 pessoas salvas e 400 mortas.

Assim, este estudo, e inúmeros outros que o seguiram, mostra que a percepção de risco varia em função do modo que apresentamos um mesmo problema, e que as escolhas que fazemos não são inteiramente racionais (e que portanto, na base do tão endeusado mercado, não vigora a racionalidade). Nossa percepção de risco é enviesada, funcionando como nossa própria percepção visual, também está sujeita a sistemáticas ilusões de ótica.

Este estudo nos sugere importantes formas de nos comunicarmos com o público. Se a melhor opção é tomar riscos, devemos ressaltar na comunicação social o aspecto negativo das certezas, enquanto se a melhor opção é não tomar riscos, devemos ressaltar o aspecto positivo das certezas. Tudo isto mostra que a ciência tem muito a nos ajudar na comunicação dos riscos envolvidos em uma pandemia. No entanto, as pessoas também variam bastante em seus posicionamentos frente ao risco, sejam estas variações ligadas ao gênero, idade, ou região, sejam ligadas ao nível de desinformação que adotam para si, ou à confiança que ainda depositam nas mídias sociais, ao nível de proteção que julgam possuir, enfim, há outros tantos fatores envolvidos, e daí o projeto de Cornelia Betsch ser tão importante, pois visa monitorar em tempo real estes fatores psicológicos, subsidiando assim a bem sucedida política de saúde pública alemã.

Este monitoramento é tão importante que foi inclusive adotado pela Organização Mundial de Saúde (OMS), visando o estabelecimento de um protocolo comum de monitoramento. Se queremos ter respostas sociais eficazes, devemos monitorar não apenas o estado de saúde, mas também o estado de ânimo, as perspectivas, a percepção de risco presente e futuro, enfim, devemos conhecer bem nosso povo se quisermos chegar à luz no fim desse túnel. Se nosso futuro próximo parece ainda incerto, se não sabemos ainda quando vamos voltar ao trabalho (nunca pensei que desejaria isso!), temos ao menos a certeza de que, quando voltarmos, será diferente. Afinal, um mundo pós-guerra sempre será um novo mundo.

Hilton F. Japyassu (UFBA)

Para saber mais

Betsch, C. (2020). How behavioural science data helps mitigate the COVID-19 crisis. Nature Human Behaviour, 1-1.

Tversky, A., & Kahneman, D. (1981). The framing of decisions and the psychology of choice. science, 211(4481), 453-458.

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Como enfrentar o novo coronavírus? Ouvindo cientistas. Investindo na ciência. Refutando a pseudociência.

O conhecimento e a ciência são nossa melhor vacina para enfrentar crises, como a pandemia do novo coronavírus

A epidemia do novo coronavírus gera muitas perguntas. De onde veio o vírus? Como (e com qual rapidez) a doença que ele causa se espalha? Como nosso sistema imune pode derrotá-lo? Remédios ou vacinas são viáveis? Não são perguntas quaisquer: as respostas vão informar políticas públicas. Se as políticas forem bem implementadas, fazendo uso correto das respostas encontradas, vidas serão salvas.

As respostas virão do trabalho de cientistas. O caminho que será percorrido é cheio de desafios, e o sucesso não é garantido. Entretanto, para responder a perguntas sobre o novo coronavírus, a ciência é nosso melhor instrumento. Dada a importância da ciência nesse momento de nossas vidas, cabe perguntar: como a ciência consegue construir o conhecimento a respeito do coronavírus?

De onde veio o vírus?

Nos primeiros momentos da epidemia, amostras de pacientes foram colhidas e o genoma do vírus foi sequenciado. A partir dessas sequências, foram construídas filogenias, que são árvores que expressam o parentesco do novo vírus com outras espécies. Essas análises evolutivas mostraram que o novo vírus é muito semelhante a tipos de coronavírus que infectam pangolins e morcegos. O vírus presente em animais silvestres sofreu mutações, e essa versão modificada tornou-se eficiente para infectar humanos.

Há muito conhecimento prévio embasando esses estudos. Há décadas usamos sequências de DNA para inferir a história evolutiva de diferentes espécies, sejam vírus, plantas ou animais. Essas análises usam ferramentas computacionais e matemáticas, desenvolvidas por biólogos, estatísticos e cientistas computacionais. A compreensão de que vírus de animais podem invadir humanos é outro tema intensamente estudado, e o alarme já foi soado várias vezes para a seriedade dessa ameaça. A rápida identificação das linhagens que chegaram ao Brasil foi feita por análises genômicas conduzidas por pesquisadores do Instituto de Medicina Tropical e do Instituto Adolfo Lutz de São Paulo, graças a experiência adquirida em estudos anteriores com o vírus Zika.

O sucesso em rapidamente identificar o vírus causador das pneumonias nos hospitais de Wuhan só existiu porque a ciência já possuía uma sólida base no sequenciamento e na análise de genomas, no estudo de evolução viral e em análises epidemiológicas. E, no caso do esforço brasileiro para sequenciar o vírus, vale acrescentar: o trabalho foi possível porque duas pós-doutorandas, que recebem bolsa de estudos, estavam treinada e prontas para fazer as análises.

Com que velocidade a doença se propaga?

Essa talvez seja a principal pergunta que enfrentamos nessa crise. Se o vírus se propagar lentamente teremos tempo e condições de tratar os doentes, e a crise será mais tolerável. Entretanto, uma propagação rápida irá sobrecarregar o sistema de saúde, e a mortalidade será elevada. Então é crítico responder: com base no que sabemos sobre o comportamento do vírus, quantos novos infectados esperamos na próxima semana? Como reduzir a taxa de propagação da doença? Para responder a essas questões, usamos modelos matemáticos que conjugam fatores que determinam a taxa de propagação: o número de pessoas que um indivíduo contaminado infecta, a facilidade de contágio, a frequência com que pessoas interagem, e o grau de imunidade na população. De posse dessas informações, fazemos contas e usamos simulações para fazer as previsões.

As previsões da propagação da doença feitas pelos modelos são imensamente importantes para políticas de saúde pública. Um trabalho  feito por pesquisadores do Imperial College previu que haveria uma imensa sobrecarga no sistema de saúde do Reino Unido, a não ser que medidas rígidas de distanciamento social fossem impostas. Esse trabalho influenciou governantes do Reino Unido e dos Estados Unidos, que passaram a apoiar medidas mais efetivas de distanciamento social. Tal estudo só foi possível porque havia um grupo de pesquisadores treinados em epidemiologia, com conhecimentos computacionais e matemáticos. O pesquisador que liderou o trabalho do Imperial College é formado em física teórica, um campo extremamente matemático e que também lida com dados cheios de incertezas.

A eficácia das rígidas restrições a deslocamentos implementadas na China neste ano também já foi avaliada num estudo científico. Utilizando dados sobre deslocamentos individuais, fornecidos pela Baidu (uma empresa chinesa de telecomunicações), um grupo internacional mostrou que a redução na mobilidade está relacionada com o decréscimo na taxa de expansão do vírus. Novamente, é interessante notar que o cientista que liderou a pesquisa é professor num departamento de zoologia, e utiliza abordagens ecológicas evolutivas no estudo de doenças infecciosas.

Aqui no Brasil também há grupos trabalhando na modelagem da COVID-19. Na Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), um grupo do Programa de Computação Científica modelou o impacto do isolamento. Um outro grupo, que reúne médicos e epidemiologistas da UnB, UFRJ e USP, fez uma nota técnica sobre diferenças entre municípios brasileiros na propagação da doença. Um grupo baseado em São Paulo vem divulgando publicamente prognósticos para a doença, com base em seus modelos matemáticos. Nessa equipe, há físicos, ecólogos, e evolucionistas. Novamente, o mesmo recado: pesquisadores formados em diversas áreas – algumas distantes das áreas médicas ou do estudo de vírus – possuem conhecimentos que, reunidos, ajudam a alcançar respostas sobre a pandemia.

Teremos remédios?

Para decidir quais drogas devemos usar, precisamos entender como cada uma funciona, como interagem com as moléculas do vírus, e quais drogas existentes são seguras. Um grupo do Laboratório Nacional em Biociências está triando milhares de fármacos, em busca daqueles que, de acordo com simulações computacionais de interações moleculares, podem interferir em proteínas essenciais para a reprodução do vírus. Alvos promissores serão testados em células infectadas pelo coronavírus. Nessa empreitada, estão unidos pesquisadores especializados em biologia computacional, modelagem molecular, bioquímica, biologia celular e virologia. Outra frente envolve testar a eficácia de drogas previamente empregadas para outras doenças, mas cuja eficácia ou segurança para tratar o COVID-19 ainda é desconhecida, como é o caso da cloroquina. No Brasil, novos tratamentos com drogas já conhecidas estão sendo testados para a COVID-19, em trabalhos que envolverão 18 laboratórios, coordenados pela FIOCRUZ. Para comprovar a eficácia de uma droga, dependemos de especialistas em farmacologia, estatística, saúde pública e ética em pesquisa. Sem profissionais treinados nessas diversas frentes e sem instituições de pesquisa bem organizadas e financiadas, não avançamos.

Conseguiremos produzir uma vacina? 

Muitas doenças humanas foram essencialmente erradicadas pelo emprego de vacinas. Conseguiremos o mesmo feito com a COVID-19? Neste exato momento há muitos grupos de cientistas tentando desenvolver uma vacina. Um deles é a equipe do Laboratório de Imunologia do Instituto do Coração, em São Paulo.

A estratégia desse grupo é imunizar as pessoas com proteínas que são semelhantes às do vírus, estimulando o corpo a produzir anticorpos e células imunes especializadas em atacar e neutralizar o invasor. Qual proteína viral usar? Eles apostam numa que está presente na cápsula viral, sendo justamente aquela usada pelo coronavírus para entrar nas células humanas. A estratégia vai funcionar? Não sabemos. Isso depende de como a proteína é capaz de ativar o sistema imune, da segurança de injetá-la em humanos e também da duração da imunidade gerada. Somente investigando poderemos saber a resposta.

Sabemos que qualquer chance de chegar a uma vacina só existe porque há uma comunidade científica altamente treinada — tanto no exterior, quanto no Brasil — com experiência em imunologia e bioquímica. Se não houvesse especialistas nessas áreas no Brasil, se seus laboratórios não estivessem equipados e suas equipes treinadas e financiadas, não poderíamos participar desse processo.

Dá para tolerar a pseudociência?

Há outra forma, distinta do recurso à ciência, para responder às perguntas sobre o coronavírus e a COVID-19? Respostas que recorrem ao sobrenatural podem trazer conforto a alguns, funcionar como placebo a outros, mas não vão gerar vacinas eficazes, não vão fazer predições precisas sobre a taxa de expansão viral, não vão permitir que drogas tenham sua eficácia testada. A ciência não é a única forma de ver o mundo, e tampouco nos dá todas as soluções, mas ela é capaz de oferecer respostas instrumentais e poderosas no processo de tomada de decisões.

Diante do atual cenário de pandemia, é curioso lembrar que há dois meses uma das mais sólidas áreas do conhecimento científico, a teoria da evolução, foi atacada num artigo publicado na Folha de São Paulo (ao qual eu e outros respondemos). O autor do ataque, Marcos Eberlin, é um criacionista, e crê que as formas vivas na terra são fruto do trabalho de um “planejador”, cuja identidade não conhecemos. Suas críticas à teoria da evolução são uma série de argumentos pseudocientíficos, sequer endossados por teólogos ou religiosos. Eberlin é coordenador do “Núcleo de Pesquisa de Design Inteligente”, sediado na Universidade Presbiteriana Mackenzie. O que esse núcleo de pesquisa anti-evolucionista produziu recentemente? Não se tem notícia de que algo útil para enfrentar o coronavírus tenha saído de lá.

Por que retomo esse frustrante negacionismo científico, dirigido à evolução, no contexto da COVID-19? Retomo porque a pseudociência não ajuda em tempos de crise, apenas confunde. Há como rejeitar evolução, mas ao mesmo tempo usar uma árvore filogenética para entender a origem e evolução do vírus? Rejeitar a seleção natural e investigar a resistência às drogas antivirais? Impossível. Não dá para negar evolução e ao mesmo tempo querer que a ciência nos ajude num momento de apuro. Afinal, a ciência que nos ajuda a lutar contra o vírus é a mesmíssima que sustenta a teoria da evolução. Negando-se uma, nega-se a outra. Nesse momento de crise devemos entender finalmente que é importante que recursos públicos não sejam desviados da ciência para a pseudociência. Devemos também entender que, sem apoio à sua comunidade científica, nas mais diversas áreas, inclusive nas ciências humanas e sociais, um país fica privado de dar resposta a muitas ameaças, como as novas doenças que nos acometem. Não financiar a ciência nacional é correr riscos.

Seis lições vindas de uma pandemia

É preciso reconhecer a importância da ciência, pois ela nos traz informação baseada em evidências, fundamentais para a tomada de decisões.

Precisamos afastar a pseudociência, que confunde e distrai, tirando nosso foco das questões que devem nos ocupar.

É preciso entender — agora e no futuro — que apoiar a ciência não consiste apenas em despejar recursos para resolver o problema que agora se apresenta (ainda que esses recursos sejam necessários). A resolução de problemas depende de uma comunidade científica previamente treinada, cobrindo uma gama ampla de especialidades, e com recursos para manter seus laboratórios e equipes. Sem essa base, não há como esperar resultados a curto prazo.

Os caminhos da ciência não são lineares. Investimento em física teórica forma pesquisadores que modelam pandemias. Treinamento em teoria evolutiva permite a compreensão da origem do novo coronavírus. Pesquisa em ciências humanas e sociais ajudam a entender a tomada de decisão e os comportamentos das pessoas. Pesquisa filosófica nos auxilia a entender e, fundamentalmente, a lidar com dilemas éticos que uma situação de crise, como a de uma pandemia, nos apresenta. Para resolver problemas complexos precisamos de um amplo leque de disciplinas.

De fato, as humanidades e as ciências sociais— tão atacadas pelo atual governo, por serem supostamente “pouco úteis” — dão contribuições cruciais. Na hora de definir estratégias de isolamento, é essencial saber a densidade populacional em diferentes bairros, a composição típica das famílias em diferentes classes sociais, a distribuição etária em diferentes regiões do país e do mundo, a melhor estratégia de transmitir conhecimento ao público. É necessário aprender com pandemias passadas, como a gripe espanhola de 1918, investigando os erros e acertos daquela época. Esses desafios são o domínio de geógrafos, demógrafos, sociólogos, educadores, historiadores e filósofos.

Finalmente, é preciso ser crítico e atento aos limites da ciência. Por exemplo, os modelos matemáticos usados para prever a propagação da doença não são precisos. Isso é esperado: os modelos dependem dos dados de que dispomos, que muitas vezes são imperfeitos, como é o caso do número real de infectados em cada país, ou a facilidade com que os indivíduos se tornam imunes. Essas incertezas tornam mais difícil o processo de tomar decisões. Ainda assim, é importante que governantes saibam que as decisões baseadas em ciência, mesmo carregando incertezas, são preferíveis à alternativa de decisões sem embasamento científico, fundamentados somente em opiniões e preconceitos.

O recado é claro: uma sociedade com cientistas bem treinados, instituições científicas bem equipadas e financiadas, e com investimento na educação de jovens, habilitando-os a serem os cientistas de amanhã, estará mais preparada para enfrentar crises. Neste momento vivemos a pandemia do novo coronavírus. No futuro, poderá ser outra doença, o aquecimento global, ou os efeitos da poluição.

 

Diogo Meyer

Universidade de São Paulo

 

Sugestões de Leitura

The proximal origin of SARS-CoV-2”, de Kristian G. Anderson e coautores, publicado na Nature Medicine em 17 de março.

É um artigo que situa o novo coronavirus em relação àqueles que infectam outras espécies.

 

Why Trust Science?” De Naomi Oreskes. Princeton University Press, 2019.

Um livro livro discute a forma como a confiança no conhecimento científico é construída.

 

Imune” de Matt Richtel.  Harper Collins, 2019.

Um livro que apresenta de modo acessível os princípios básicos do funcionamento do sistema imunológico

Destaque

A origem de novos vírus: A COVID-19 e outras histórias

Assim como muitos outros vírus, estudo recente aponta que o vírus causador da COVID-19 evoluiu a partir de um hospedeiro animal e não de manipulação humana intencional.

Escrevo esse post da minha casa, em São Francisco (Califórnia), onde desde o inicio da semana passada o governo decretou quarentena para todos os moradores. Sei que muitos de vocês, leitores, estão em uma situação parecida: em casa, sem poder ir ao trabalho, a bares e restaurantes ou ao cinema, e com filhas e filhos sem aulas presenciais, demandando nossa atenção e nosso cuidado a todo minuto. Apesar de tentar estabelecer uma nova rotina, é inegável que a situação atual gera apreensão e desconforto. Então, saiba que você não está sozinha ou sozinho nesse momento: o mundo todo está vivendo essa mesma angústia. Mas, nunca é demais reforçar que as medidas de isolamento social que tomamos hoje, por mais duras que possam parecer, salvarão a vida de muitos nos próximos meses. E que é extremamente necessário, talvez mais do que nunca, ouvirmos os cientistas e seguirmos suas recomendações. Voltarei a esse ponto ao final do texto.

Primeiro, vamos dar “nome aos bois”. Ao estudar em detalhe esse novo vírus e compará-lo a outros vírus já conhecidos, o Grupo de Estudos de Coronaviridae do Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus, entidade mundial responsável pela classificação dos vírus, decidiu nomear essa nova espécie viral de SARS-CoV-2, devido à semelhança genética entre esse novo vírus e aquele causador da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS). E se olharmos com um pouco mais de cuidado, o nome faz muito sentido:  SARS vem do nome da manifestação clínica causada pelo vírus, CoV indica que esse vírus é um coronavírus, e 2 pois já conhecemos um outro coronavírus, causador da pandemia de SARS em 2003, cujo quadro clínico é semelhante ao que observamos nos pacientes de COVID-19 de hoje. E de onde vem o nome COVID-19? Em Fevereiro desse ano, a Organização Mundial de Saúde (OMS) decidiu nomear a doença de COVID-19, seguindo os acordos internacionais estabelecidos entre a OMS e outros órgãos internacionais. E essa escolha também faz sentido: COVI de coronarus, D de doença (ou disease em inglês) e 19 do ano de 2019, ano em que o primeiro caso de COVID-19 foi identificado.

Mas antes de nos debruçarmos sobre a origem do SARS-CoV-2, como sugere o título desse post, vale lembrar que vírus são partículas compostas majoritariamente por dois tipos de moléculas: ácidos nucleicos (DNA ou RNA) e proteínas. Alguns vírus possuem também um envelope de lipídios, como no caso do coronavírus (Figura 1).

Figura_1
Figura 1 – Ultra-estrutura do SARS-CoV-2. Os coronavírus são vírus de RNA cujo envelope lipídico possui numerosos “espinhos” (do inglês spikes), dando a impressão de uma “coroa” quando vistos sob microscópio eletrônico (veja também a imagem de abertura desse post). Daí vem o nome desse grupo de vírus, os coronavírus. Fonte: Imagem modificada de Alissa Eckert, Dan Higgins; Jan 2020 (Center for Disease Control, CDC).

Vírus são agente infecciosos, causadores de milhares de doenças em animais, plantas, fungos e bactérias. Conhecemos hoje mais de 200 mil tipos diferentes de vírus, e o número de novas espécies virais continua a crescer significativamente todo ano. Os vírus são considerados parasitas intracelulares obrigatórios, pois apesar de inertes quando fora de células vivas, um único vírus é capaz de cooptar o metabolismo celular para a produção de milhares de novas partículas virais em poucas horas. Nos últimos meses, cientistas têm estudado intensamente o SARS-CoV-2, não apenas para entender sua origem como também em busca de um caminho para o desenvolvimento de uma vacina ou de um tratamento eficaz, e desde o início do ano centenas de artigos já foram publicados. Assim, já conhecemos o suficiente do SARS-CoV-2 para afirmar com convicção que, até o momento, não existe qualquer evidência sugerindo que o SARS-CoV-2 é fruto de manipulação humana intencional. Na realidade, os dados apontam para um processo evolutivo por seleção natural, resultando na transferência zoonótica do SARS-CoV-2 para humanos a partir de um hospedeiro animal. Assim, no restante desse post, buscarei apresentar as evidências que temos, até o momento, de que o SARS-CoV-2 surgiu por transferência zoonótica, assim como contextualizar a transferência zoonótica em relação ao surgimento de outros vírus capazes de infectar humanos.

Que evidências temos, até o momento, de que o SARS-CoV-2 surgiu por transferência zoonótica? O coronavírus causador da pandemia que atravessamos hoje, o SARS-CoV-2, é um entre pelos menos seis outros coronavírus que infectam humanos. Apesar de muitos coronavírus, como 229E, NL63, HKU1 e OC43, causarem apenas sintomas leves, dois outros coronavírus são responsáveis por doenças respiratórias graves em humanos, o SARS-CoV e o MERSCoV. O SARS-CoV foi o agente responsável pela pandemia da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS) de 2003, que acometeu dezenas de países e resultou na morte de mais de 700 pessoas. Já o MERSCoV é o responsável pela Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS), inicialmente identificada em 2012. Segundo a Organização Mundial de Saúde, até Novembro de 2019 foram diagnosticados mais de 2.400 casos de MERS, resultando em mais de 800 mortes.

Nessa última semana, um artigo publicado na revista Nature comparou uma parte importante do genoma do SARS-Cov-2 ao de outros coronavírus de humanos e de outros hospedeiros animais, com ênfase na sequência de aminoácidos da proteína do espinho proteico (Figura 1). O espinho proteico do coronavírus está intimamente relacionado à capacidade do vírus de penetrar células humanas, e tem sido alvo importante no desenvolvimento de vacinas contra o SARS-CoV-2.  A sequência de aminoácidos do espinho proteico de SARS-CoV-2 de humanos é semelhante às sequências encontradas em coronavírus de morcegos e pangolins (Figura 2), sugerindo fortemente a transmissão zoonótica do vírus. Visto que a sequência em humanos difere, mesmo que minimamente, da sequência dos vírus nessas outras linhagens, ainda não sabemos ao certo a partir de qual hospedeiro animal o SARS-CoV-2 se originou.

Figura_2
Figura 2 – Estrutura do genoma viral com foco especial no gene relacionado ao espinho proteico. Duas regiões do espinho proteico do SARS-CoV-2, destacadas na figura acima, ressaltam a semelhança entre a sequência de aminoácidos da proteína do vírus em humanos (seta vermelha) e em morcegos e pangolins (setas azuis). Ainda, a região chamada de “domínio de ligação ao receptor” (do inglês receptor-binding domain), parte da estrutura proteica do espinho, liga-se ao receptor ACE2 na superfície de células humanas e facilita a infecção das células pelo vírus [Fonte: Modificado de Andersen et al. 2020. Nature].
Além disso, a região do espinho chamada de “domínio de ligação ao receptor” (Figura 2, “Receptor-binding domain”) é a parte do espinho responsável pela ligação do vírus ao receptor ACE2 presente na superfície de células humanas. É a ligação da proteína viral ao receptor ACE2 que permite que ele invada células humanas. Curiosamente, a sequência de aminoácidos do SARS-CoV-2 humano, quando comparado àquela de morcegos e pangolins, apresenta modificações que aumentam a afinidade dessa proteína ao receptor ACE2, sugerindo claramente que essa região é o resultado da seleção natural dessa proteína, tornando-a bastante eficaz na infecção de humanos.  Apesar de termos técnicas capazes de produzir em laboratório agentes infecciosos, tais como um novo vírus, não há qualquer evidência, na região analisada na Figura 2, ou no restante do genoma do vírus, que sugira manipulação genética intencional, visto que os produtos dessas técnicas laboratoriais podem ser facilmente identificados. Além disso, seria esperado que, se um novo vírus fosse criado intencionalmente, este seria criado a partir de sequências de outros vírus já sabidamente patogênicos, como o SARS-CoV e o MERSCoV, e não a partir de genes de pangolins ou morcegos, parcamente conhecidos em relação ao seu potencial patogênico em humanos. Assim, o conjunto de evidências que temos hoje aponta para a transferência zoonótica do SARS-CoV-2 para humanos a partir de um hospedeiro animal.

Não há nada de novo nessa ideia: vários outros vírus já largamente conhecidos, tais como o SARS-CoV e o MERSCoV, o HIV, o Ebola e o H1N1, são exemplos de vírus que tiveram origem em outros grupos animais e, como resultado de processos evolutivos, passaram a infectar o homem. E não pára por ai: a transferência zoonótica está também na origem do sarampo, da varíola, da dengue, da zika, da raiva, e de muitas outras doenças virais. Apesar de uma parte significativa das infecções zoonóticas estarem concentradas nos trópicos, a pandemia atual é um exemplo de como transferências zoonóticas, principalmente em um mundo tão interconectado, podem afetar o globo, com grande impacto na saúde pública, na economia, e na vida de todos nós. Vale ressaltar também que a emergência de novas doenças por transferência zoonótica está associada a intensificação da agricultura e a mudanças ambientais, ou seja, a intensificação da agricultura em várias partes do globo e o impacto ambiental gerado pela pressão de urbanização e pelas mudanças climáticas aumenta o risco de emergência de novas doenças por transferência zoonótica.

Certamente, esse não será o ultimo episódio em que teremos que enfrentar um novo vírus que, anteriormente infectando outros organismos, adquire a capacidade de infectar humanos. E volto, assim, à ideia importante que discuti no final do primeiro parágrafo: apenas com investimento sério em ciência poderemos compreender em detalhes a evolução viral tanto em humanos como em hospedeiros não-humanos. Estudando como os diferentes vírus evoluem em seus hospedeiros não-humanos poderemos, quem sabe um dia, antecipar os eventos de transmissão zoonótica, evitando, ou ao menos nos preparando melhor para pandemias como as que vivemos hoje. Investimento em ciência permite, também, entendermos os mecanismos de infecção viral, guiando o desenvolvimento de novas vacinas e novos tratamentos. Investimento em ciência nos ajuda também a entender como as modificações ambientais que impomos ao planeta interferem nos processos evolutivos, porventura facilitando o surgimento de novas doenças, ou reavivando doenças já erradicadas em determinadas regiões do globo. E, em um momento tão difícil quanto o que estamos vivendo, precisamos, cada um de nós, fazer a nossa parte e levar a sério o isolamento social. Estamos todos juntos no combate a COVID-19 e, quanto mais cedo seguirmos as recomendações dos cientistas, mais vidas serão salvas.

 

Ana Almeida

(Cal State University East Bay, CSUEB)

 

Para saber mais:

Ellwagner, J.E. & Chies, J.A.B. 2018. Zoonotic spillover and emerging viral diseases –time to intensify zoonoses surveillance in Brazil. The Brazillian Journal of Infeccious Disease, 22(1): 76-78.

Holmes, E.C. 2011. What does virus evolution tell us about virus origins? Journal of Virology, 85(11): 5247-5251.

Stated Clearly. 2020. Coronavirus disease (COVID-19). Youtube.

Tesini, B.L. 2020. Coronavírus e síndromes respiratórias agudas (COVID-19, MERS, e SARS). Ministério da Saúde.

World Health Organization. 2020. Coronavirus disease (COVID-19) pandemic. Último acesso em 22/03/2020.

 

Imagem de abertura: Micrografia eletrônica de partículas virais do SARS-CoV-2, causador da pandemia COVID-19 que vivemos hoje, emergindo de células cultivadas em laboratório, coletadas de um paciente nos EUA. Fonte: NIAID-RML, Wikipedia.

Destaque

O menor dinossauro do mundo (ou não)

A capa da revista Nature desta semana traz a foto da cabeça de dinossauro de apenas catorze milímetros, preservada em âmbar. Os autores estimam que o comprimento total do animal, do focinho ao rabo, era de nove centímetros. É a menor espécie fóssil de dinossauro já encontrada, do tamanho de um colibri-abelha, a menor espécie de ave existente. Os cientistas a batizaram de Oculudentavis khaungraae.

O pequeno dinossauro mumificado dentro da resina vegetal fossilizada foi encontrado em Myanmar, no sudeste asiático, e cedido aos cientistas por um colecionador. Mais de mil espécies de animais preservadas em âmbar provenientes desta mesma localidade foram descritas nas últimas décadas, incluindo aves, lagartos, sapos, aranhas e insetos. Estes fósseis são uma janela única para a vida no planeta há 100 milhões de anos, mas as minas de âmbar, onde eles são encontrados, são exploradas em péssimas condições de trabalho, em uma região de conflito armado, gerando dilemas éticos quanto à sua utilização na ciência.

Para poder aceder aos detalhes morfológicos da cabeça de Oculudentavis, os cientistas usaram um tomógrafo computadorizado alimentado por um acelerador de partículas para produzir imagens de alta resolução (Figura 1). Os olhos eram relativamente enormes, como nas aves, mas os pequenos ossos que cobriam a globo ocular, chamados de ossos escleróticos, tinham forma de colher, mais similar aos dos lagartos. O cérebro também era grande, dominado pelo telencéfalo, muito parecido ao das aves modernas. O focinho era alongado e fino, com muitos dentes. O nome Oculudentavis se refere à presença de dentes na parte posterior da boca, já debaixo dos olhos, uma característica ausente em outros dinossauros.

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Figura 1: Tomografia computadorizada da cabeça de Oculudentavis.

Outras características chamaram a atenção dos especialistas. Os dentes não tinham raízes inseridas em alvéolos, mas estavam grudados à superfície do osso, uma condição chamada de acrodontia, comum em outros répteis, mas não em dinossauros e aves. O número de dentes supera o de qualquer outra espécie de dinossauro. E não havia uma abertura na frente da órbita, chamada de fenestra anterorbital, presente em todos os dinossauros, incluindo as aves.

A análise das relações de parentesco apresentada pelos autores sugere que o fóssil é uma espécie basal de ave, um pouco mais derivada que Archaeopteryx. Não foram encontradas penas.

Ou não?

O sociólogo da ciência Robert Merton, há muitos anos, propôs que a atividade científica é guiada por alguns princípios éticos comuns. Um deles é o ceticismo organizado, definido como a análise crítica e sem preconcepções do próprio trabalho.

Assim que o artigo foi publicado, outros especialistas levantaram dúvidas se Oculudentavis seria de fato um dinossauro. Uma das críticas aponta que os autores assumiram previamente que era um dinossauro, e não analisaram outras possibilidades. Várias características de Oculudentavis não estão presentes em dinossauros, mas são comuns em outros répteis. Por exemplo, lagartos não têm fenestra anterorbital, têm ossos escleróticos em forma de colher e acrodontia. Não seria então Oculudentavis um lagarto, com algumas características de aves? Neste caso, olhos e cérebros grandes, focinho alongado e região pós-orbital curta seriam convergências evolutivas, relacionadas a um modo de vida especializado, altamente visual.

Oculudentavis é talvez o menor dinossauro já encontrado e suas características incomuns seriam consequências da sua miniaturização, como sugerem os autores. Ou talvez estamos naquele momento em que chapeuzinho-vermelho percebe que olhos, nariz e boca são grandes demais para ser a vovó. O ceticismo organizado da comunidade científica vai nos trazer uma resposta em breve.

 

João F. Botelho (PUC de Chile)

 

PARA SABER MAIS: 

Xing, L., O’Connor, J.K., Schmitz, L. et al. Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar. Nature 579, 245–249 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2068-4

Destaque

Nossa história a galope

Aproximadamente metade da população mundial comunica-se através de línguas derivadas do tronco protoindo- europeu. Alemão, português, búlgaro, hindi, grego, persa e outras línguas eram há 4.500 uma língua única, falada pelos habitantes das estepes asiáticas, situadas ao norte dos mares Negro e Cáspio. Nesta mesma região, há cerca de 5.000 anos, esse mesmo povo, ou povos, passou a domesticar uma espécie de cavalo, e partir de então a história da humanidade foi transformada, a galope.

Embora vários animais tenham sido domesticados pela nossa espécie, e tenham se tornado nossos aliados importantes para sobrevivência, é difícil pensar em outro animal que tenha tido tanto impacto na história evolutiva humana como o cavalo. A domesticação desses animais permitiu que as pessoas, seus idiomas e suas ideias se movessem mais rápido do que antes, levando à expansão da agricultura e à formação de impérios.

O cavalo influenciou inclusive nossa maneira de vestir. A cultura ocidental é fortemente influenciada pela cultura grega e romana. Tradicionalmente, os romanos usavam túnicas. Essa vestimenta cai em desuso quando os romanos tentam conquistar os povos do norte da Europa e percebem que estes usavam calças, um traje muito mais confortável para longas cavalgadas.

O cavalo é um animal que combina características importantes, tais como força, tamanho, velocidade (seis vezes mais rápido que os humanos) e facilidade de manutenção (são herbívoros), que impulsionaram o seu processo de domesticação. Era o animal ideal para atravessar grandes distâncias, era apropriado para trabalhos pesados e poderia ser usado como fonte de alimento se necessário.

Além da diversidade linguística que temos hoje ter sido moldada pelo manejo dos cavalos, os grandes impérios da antiguidade foram conquistados no lombo desse animal. Alexandre III da Macedônia, Gengis Khan e seus descendentes, Kublai e Böke, imperadores romanos, dentre outros, estenderam seus territórios até um limite de terras que equivale à catorze dias de distância do centro imperial, para qualquer direção. Nenhum grande império antigo passou dessa extensão. O império Mongol, embora fosse 4 vezes maior que o império romano, era por sua vez dividido em quatro zonas interdependentes, cada uma dela equivalente ao tamanho do império romano. Pode-se dizer que por 4 mil anos esses animais tornaram essas civilizações possíveis.

Na América, impérios sofisticados com agricultura e saneamento bem estabelecidos, não passaram de apenas uma fração territorial dos impérios asiáticos e europeus. Os grandes impérios americanos (Inca, Maya e Asteca) se caracterizaram pela não domesticação de grandes mamíferos, apesar do grande desenvolvimento da agricultura. No império Inca, por exemplo, as comunicações entre as cidades eram realizadas pelos Chasquis, exímios corredores que eram a fonte do intercambio dentro dos limites imperiais.

Os cavalos, no entanto, são originalmente americanos, oriundos das pradarias norte-americanas. Essa espécie ainda selvagem, atravessa a ponte de terra da Beríngia durante a última glaciação, e passa a habitar a Sibéria e regiões adjacentes. Os animais que aqui ficaram foram extintos pelos primeiros nativos que chegaram à América, sendo usados como alimento. Milênios depois, a conquista da América pelos europeus deve-se ao uso do cavalo e armas durante os séculos XV e XVI. Alguns nativos posteriormente apoderaram-se desses animais, e os integraram à sua cultura, como os Charruas e Minuanos da pampa gaúcho, e os Comanches do sul dos Estados Unidos.

A história da domesticação dos cavalos se confunde com a própria histórica da nossa civilização, sendo responsável pela ascensão de grandes impérios, bem como pelo declínio de outros tão importantes quanto. Além disso, foi a peça fundamental para a diversificação linguística euroasiática, e assim consequentemente pela diversificação biológica, ou genética, desses povos.

Tábita Hünemeier (USP)

PARA SABER MAIS:

Anthony, D. (2010) The Horse, the Wheel, and Language: How Bronze-Age Riders from the Eurasian Steppes Shaped the Modern World. Princeton University Press, 576pp.

Damgaard et al. (2018) The first horse herders and the impact of early Bronze Age steppe expansions into Asia. Science, 2018; doi: 10.1126/science.aar7711

Orlando, L (2020) Ancient Genomes Reveal Unexpected Horse Domestication and Management Dynamics. Bioessays. doi: 10.1002/bies.201900164:

Pruvost et al. (2011) Genotypes of predomestic horses match phenotypes painted in Paleolithic works of cave art. PNAS November 15, 2011 108 (46) 18626-18630; doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1108982108.

Destaque

Os microorganismos que nos habitam e seu impacto sobre a evolução da socialidade humana

Qual o papel dos microorganismos na evolução do comportamento social humano? A estrutura social dos primatas influencia os microorganismos presentes em seus corpos e os microorganismos também podem influenciar a evolução das sociedades primatas, incluindo as sociedades humanas.

Há pouco mais de uma semana, Frontiers in Ecology and Evolution publicou um artigo de Robert R. Dunn e colegas que trata de um tema que já foi discutido em vários textos de Darwinianas: os microorganismos que nos habitam (aqui está um exemplo), que literalmente vivem conosco em nossas casas, como Darwinianas também discutiu. Eles usam um dos métodos mais característicos da biologia, o método comparativo, para investigar as mudanças sofridas pelos microbiomas de hominíneos desde a separação de nossa linhagem e da linhagem de chimpanzés (Pan troglodytes) e bonobos (Pan paniscus) a partir de seu ancestral comum, que ocorreu há cerca de 6 milhões de anos. O microbioma ou microbiota corresponde à comunidade de microorganismos que residem num determinado organismo. Os hominíneos incluem todas as espécies que surgiram na linhagem que nos originou, desde este nosso ancestral comum. Hominídeos, por sua vez, incluem todos os grandes primatas, incluindo humanos, chimpanzés, bonobos, gorilas e orangotangos.

O foco do artigo recai sobre os microbiomas associados à evolução da socialidade de primatas, em especial aqueles localizados no estômago, nos intestinos, na pele e envolvidos na fermentação de alimentos. Os autores estão especialmente interessados na influência dos microbiomas sobre a evolução de hominíneos. Como as mudanças físicas, sociais e comportamentais que ocorreram na evolução humana afetaram e foram afetadas por nossas interações com microorganismos?

Para responder essa pergunta, é preciso considerar as interações complexas entre sociedades e comportamentos humanos, microbiomas e evolução. Ao fazê-lo, o artigo de Dunn e colegas suscita alguns insights relevantes para pensar a coevolução microbioma-cultura-gene, indo além da coevolução gene-cultura há muito reconhecida.

Estes nossos estômagos tão ácidos

Todos nós sabemos desde tenra idade escolar sobre o papel do estômago na digestão de proteínas. O estômago tem, contudo, outro importante papel nos mamíferos: ele funciona como uma espécie de filtro ecológico, permitindo que algumas espécies de microorganismos ingeridos com o alimento cheguem aos intestinos, mas não outras. Esse filtro pode ser mais ou menos restritivo: se muito ácido, o estômago impede a chegada da maioria desses microorganismos aos intestinos. Mas quando é mais neutro, permite que a maioria deles chegue vivos a estes órgãos, o que acontece, por exemplo, com primatas que se alimentam somente de frutos (frugívoros) e folhas (folívoros). Para esses primatas, o custo é pequeno se esses microorganismos alcançarem os intestinos. É até mesmo possível que nesse caso os microorganismos auxiliem na quebra dos alimentos, uma vez que já iniciaram sua degradação. Estas são razões subjacentes à evolução de estômagos mais neutros em primatas frugívoros e folívoros. Contudo, primatas onívoros, que também se alimentam de carne, têm risco relativamente grande de ingerir patógenos junto com os alimentos, o que favoreceu a evolução de estômagos mais ácidos.

Em aves e mamíferos esses padrões são observados: quanto mais carnívoro um animal é, mais provável que seu estômago seja ácido. Estômagos humanos fogem, contudo, estômagos, a esses padrões mais típicos: eles exibem pH médio de 1,5, ou seja, são extremamente ácidos. Nenhum primata até hoje estudado possui estômagos tão ácidos. Encontramos estômagos com acidez similar entre abutres (abutres-africanos-de costas-brancas, Gyps africanus, têm pH estomacal de 1,2), nos quais os estômagos muito ácidos evoluíram em resposta aos muitos patógenos que ingerem diariamente, ao se alimentarem de carniça.

Em que momento na história de nossa linhagem, estômagos tão ácidos evoluíram? Há algumas dificuldades a ser enfrentadas para responder a essa pergunta. O método comparativo indica que olhemos para chimpanzés e bonobos, para entender se esse momento teria sido anterior ou posterior à separação das duas linhagens. Contudo, os estômagos desses animais foram pouco estudados. Dunn e seus colegas fazem o possível com os poucos dados disponíveis, levantando diferentes hipóteses. De um lado, é possível que chimpanzés e bonobos tenham estômagos tão ácidos quanto os nossos. Isso é sugerido pela observação de que Helicobacter pylori coloniza com maior sucesso estômagos de chimpanzés em laboratório caso tomem anti-ácidos, assim como ocorre com humanos. Claro, esta observação apenas não é suficiente para a aceitação da hipótese de que a acidez encontrada em estômagos humanos tenha evoluído no ancestral comum de nossa linhagem e da linhagem de chimpanzés e bonobos. Mas tampouco é possível descartá-la. Caso essa hipótese fosse eventualmente aceita, novas questões se colocariam (aliás, como sempre ocorre em ciência: responder uma pergunta leva a mais perguntas, de modo que a pesquisa nunca cessa): por que estômagos tão ácidos teriam evoluído em nosso ancestral comum, há mais de seis milhões de anos?

Contudo, a hipótese de que chimpanzés e bonobos possuem estômagos mais neutros tampouco pode ser posta de lado. A grande maioria da alimentação desses animais é constituída por frutos, sementes, folhas, flores, sendo plausível, portanto, que tenham estômagos com pH próximo da neutralidade, como observado em outros primatas frugívoros. Além disso, um estudo do estômago de um único chimpanzé em cativeiro mostrou que ele possuía pH neutro, e dissecções de chimpanzés mortos em cativeiro mostraram em seus estômagos crescimento de leveduras, que raramente crescem em ambientes muito ácidos. Evidentemente, estas não são evidências decisivas, não sendo possível, pois, decidir de modo convincente entre as duas hipóteses.

Mas é possível construir uma hipótese bem informada (educated guess) a respeito do pH dos estômagos de chimpanzés e bonobos. Podemos conjecturar que eles são relativamente ácidos, mas menos do que os estômagos humanos. A extrema acidez de nossos estômagos teria – se essa hipótese for correta – evoluído após a separação do ancestral que compartilhamos com aqueles animais. Mas quais fatores teriam favorecido estômagos com pH mais ácido em nosso ramo da árvore da vida? Podemos seguir fazendo conjecturas bem informadas: um possível fator seria o consumo de carcaças abandonadas por carnívoros e/ou de presas muito grandes para serem consumidas de uma só vez. Assim como em abutres, os riscos de consumir patógenos abundantes nesses alimentos teriam favorecido estômagos com maior acidez. Embora seja muito provável que espécies de Australopithecus e de Homo (como Homo habilis e H. erectus) consumissem carne, seria de se esperar que houvesse variação em quanta carne consumiam, quão fresca ela era e quanto sobrava de uma presa capturada. Paleoantropólogos e antropólogos evolutivos concordam quanto ao papel da carne na evolução de nosso gênero, Homo, mas a importância relativa da caça e do consumo de carcaças e seu papel na evolução da socialidade humana são objeto de debate. Está bem estabelecido, contudo, que ao menos parte da carne consumida pelos primeiros hominíneos era oriunda de carcaças, possivelmente obtida por nossos ancestrais de presas de outros animais. A acidez do estômago dos hominíneos teria sido selecionada em resposta aos patógenos trazidos pelos alimentos, desempenhando um papel na evolução do comportamento de forrageio e da dieta humana. Por fim, não podemos descartar a hipótese alternativa de que a acidez extrema de nossos estômagos evoluiu em ancestrais que tiveram sucesso em caçar presas grandes, que não podiam consumir de uma vez e, assim, também seriam ingeridas com diferentes graus de decomposição.

Estes nossos pequenos intestinos

Em algum ponto nos últimos seis milhões de anos, nossos intestinos também sofreram mudanças importantes: o comprimento total do intestino diminuiu em relação ao tamanho do corpo e o intestino grosso ficou menor em relação ao intestino delgado. As evidências que apoiam esse padrão resultam de estudos comparativos dos intestinos de chimpanzés, bonobos e humanos, e do menor tamanho da caixa torácica do gênero Homo em relação a espécies anteriores de hominíneos. Há variação do comprimento do intestino grosso em humanos, mesmo entre indivíduos geneticamente semelhantes, com proporções entre intestinos delgado e grosso variando de 2,6 a 4,5. Este é um padrão muito distinto daquele observado em chimpanzés, nos quais esta proporção é em média 1,0 (ou seja, na média intestinos delgado e grosso têm o mesmo comprimento).

Esses achados suscitam duas questões colocadas por Dunn e colegas: Por que esse encurtamento dos intestinos ocorreu? Quais suas consequências para a fisiologia digestiva e o microbioma dos intestinos?

O uso de ferramentas para obter e processar alimentos parece ter diminuído a dependência de nossos ancestrais em relação à fermentação que ocorre no intestino grosso. Quando algum de nossos ancestrais dominou o fogo, por exemplo, os nutrientes de alguns tipos de alimento se tornaram mais disponíveis e a mastigação necessária para quebrar o alimento em tamanhos menores e mais digeríveis foi facilitada. Técnicas e artefatos de pesca, por sua vez, deram acesso a pescados e mariscos, de mais fácil digestão, e assim por diante. Com seu repertório crescente de ferramentas, nossos ancestrais poderiam pré-digerir e pré-processar parte de seus alimentos, tornando-se menos dependentes dos microorganismos intestinais para quebrar componentes resistentes de sua dieta, como a celulose. Esta é uma das bases de uma fascinante hipótese, a chamada hipótese do tecido custoso (expensive tissue hypothesis), que propõe que a menor necessidade de tecido intestinal tornou possível a seleção de cérebros maiores, na medida em que tornou disponível energia para investir em outros tecidos custosos sem desvantagem seletiva.

Intestinos menores tiveram implicações para o microbioma do gênero Homo: a manutenção de uma menor biomassa de microorganismos e uma diminuição do tempo de retenção do alimento nos intestinos. Ao mesmo tempo, outras características do microbioma se mantiveram inalteradas, como mostram, por exemplo, dados indicando que chimpanzés e humanos possuem as mesmas classes taxonômicas de bactérias em seus intestinos (o que permite conjecturar que o ancestral mais recente compartilhado por essas espécies também exibiria tais classes de bactérias). Apesar da redução no comprimento dos intestinos humanos, similaridades fisiológicas parecem ter permitido a manutenção da composição e função do microbioma.

Coevolução microbioma-gene-cultura

Curiosamente, também há diferenças importantes entre os microbiomas de intestinos humanos e de grandes primatas. Os microbiomas intestinais humanos são mais semelhantes aos de babuínos do que aos de chimpanzés. Esse padrão pode ser atribuído à dieta: humanos são geneticamente mais semelhantes a chimpanzés, mas exibem mais semelhança a cercopitecídeos, como os babuínos, na dieta e uso de habitat. Tanto babuínos quanto humanos têm uma dieta altamente onívora e rica em amido. Como o microbioma intestinal tem papel importante no processamento de componentes da dieta de seus hospedeiros, particularmente de carboidratos resistentes, é provável que as mesmas linhagens microbianas e vias metabólicas beneficiaram nossos ancestrais humanos e babuínos atuais. Essa similaridade está associada ao uso de ferramentas por humanos, que levou, como vimos, à diminuição do intestino, ao facilitar a digestão. O resultado foi – como discutem Dunn e colegas – um microbioma caracteristicamente humano que exibe aspectos tanto de grandes macacos quanto de cercopitecídeos.

Dunn e colegas discutem outro aspecto interessante dos microbiomas humanos: a grande variação em sua composição e função, fortemente correlacionada à geografia e ao estilo de vida. O microbioma parece ter, assim, um papel na adaptação local de grupos humanos, o que tem implicações para a evolução dos hominíneos. Suponha que populações locais de H. erectus tivessem, como chimpanzés e babuínos atuais, maior probabilidade de compartilhar microorganismos quanto mais próximas geograficamente. Então, elas poderiam também apresentar maior probabilidade de compartilhar microorganismos capazes de digerir ou detoxificar alimentos consumidos nos seus locais de vida, ou que aumentassem a resistência a doenças infecciosas endêmicas. Esse atributo levaria a uma plasticidade do microbioma associado aos primatas hospedeiros, graças ao compartilhamento social de microorganismos, mesmo na ausência de mudanças nos genomas dos hospedeiros.

Esta é uma possibilidade muito instigante, que me leva a algumas hipóteses. Essa plasticidade poderia contribuir, por sua vez, para a adaptação de grupos de hominíneos ao ambiente local, mediada por adaptações de seu microbioma compartilhado. Podemos ter, assim, uma coevolução microbioma-genoma, caso essas adaptações locais baseadas no compartilhamento de um microbioma plástico levem a novos regimes seletivos, que alterem a distribuição de frequências alélicas de genes sob pressão seletiva em gerações futuras dos hominíneos. Chegamos, assim, a um fenômeno de impulso fenotípico (phenotypic drive), no qual plasticidade do microbioma, associada à vida social, conduziria a novos padrões de seleção e a mudanças genéticas nas populações. Se o compartilhamento dos microorganismos estiver de um modo ou de outro associado a práticas culturais dos hominíneos, podemos ter então um fenômeno evolutivo muito interessante: uma coevolução microbioma-gene-cultura!

A plausibilidade dessa hipótese é sugerida por sua consistência com o fato de que microorganismos contribuem para a diferenciação e expansão do nicho ecológico de populações humanas atuais, assim como de outros mamíferos, como também discutem Dunn e colegas. Por exemplo, em ratos-do-deserto (Neotoma lepida), microorganismos intestinais permitem o consumo de uma dieta rica em taninos, dando-lhes acesso a recursos alimentares inacessíveis a mamíferos sem tal adaptação microbiana. Populações humanas que têm uma dieta rica em algas marinhas possuem adaptações microbianas locais que tornam possível extrair desses alimentos carboidratos complexos normalmente inacessíveis. Uma dinâmica similar pode ser conjecturada no caso de adaptações do microbioma humano a doenças infecciosas locais, embora isso tenha sido pouco estudado. Podemos, desse modo, ter uma influência importante do comportamento social de hominíneos sobre seus microbiomas plásticos, com uma retroalimentação desses microbiomas sobre a evolução dos hominíneos.

Dunn e colegas de fato levantam a hipótese de que adaptações microbianas locais tiveram papel crítico na evolução humana. Os humanos fizeram grandes migrações, que os expuseram a uma diversidade de novos ambientes: os primeiros membros do gênero Homo, como H. habilis, cruzaram as paisagens africanas e ampliaram suas opções alimentares dessa maneira. H. erectus, a espécie mais bem sucedida de nosso gênero (malgrado nossa mal-direcionada vaidade), ocupou o planeta de 2 milhões de anos a 500 mil anos atrás e se distribuiu por boa parte do planeta, indo tão ao norte quanto a atual Espanha e tão a leste quanto a China de hoje em dia. Nesses diferentes locais, eles comeram uma diversidade de alimentos, utilizaram uma variedade de ferramentas e provavelmente exibiram diferentes culturas culinárias, como observamos nos chimpanzés modernos. Eles também devem ter sido expostos a novas doenças à medida que se moviam pelo planeta. A plasticidade de seu microbioma poderia ter sido, assim, um fator adaptativo importante, na medida em que facilitaria a diversidade da dieta, contribuindo com vias metabólicas chave, que poderiam aumentar o poder nutricional de uma série de alimentos, bem como a resistência a novas doenças. Por sua vez, as estruturas e práticas sociais dos hominíneos provavelmente desempenharam papel importante no estabelecimento e na manutenção de microbiomas especializados em cada local. A coevolução microbioma-gene-cultura pode ter sido, assim, muito importante para a diversificação dos hominíneos e a eventual origem de nossa espécie.

O processamento dos alimentos e o microbioma estendido

Por fim, vale examinar o que nos contam Dunn e colegas sobre o papel do processamento dos alimentos na evolução humana e na evolução da socialidade humana. Esse papel decorre do impacto sobre a digestão, que passa a requerer menos calorias, e a mastigação. Chimpanzés realizam diferentes tipos de processamento dos alimentos que consomem, por exemplo, batendo nozes e sementes para abri-las, usando gravetos para acessar tubérculos, insetos, raízes e outros animais. Nossos ancestrais poderiam exibir estes e outros tipos de processamento, a exemplo do uso do fogo para cozinhar alimentos e de fogo e fumaça para acalmar abelhas e extrair mel. Eles também faziam uso de ferramentas para cortar, desmembrar e dividir carne. Embora algumas dessas formas de processamento de alimentos envolvem microorganismos, estes têm papel secundário. No que diz respeito ao microbioma, o grande salto veio com o controle da fermentação pelos hominíneos, que deu aos microorganismos um papel mais central em nossa nutrição.

Não se sabe quando a fermentação foi controlada pela primeira vez em nossa linhagem. Embora se possa pensar que a fermentação envolveria técnicas que hominíneos anteriores à nossa espécie não teriam dominado, essa percepção não é correta. No ártico, por exemplo, são largamente utilizadas técnicas de fermentação em estômagos de focas. Também é possível fermentar alimentos submergindo-os em riachos com fluxo lento de água ou enterrando-os. Essas técnicas são encontradas inclusive em outros animais, como hienas, assim como raposas e outros carnívoros de regiões frias, que armazenam e em alguma medida fermentam alimentos enterrando-os. Não parece haver, assim, quaisquer obstáculos técnicos ou intelectuais que pudessem impedir que H. erectus ou alguma outra espécie de Homo dominasse a fermentação de ao menos alguns tipos de alimento.

Quando a fermentação foi dominada em nossa linhagem, isso permitiu que nossos ancestrais começassem a armazenar alimentos, devido aos efeitos da própria fermentação, e, assim, ficassem por mais tempo em um único local. Assim, a persistência de grupos maiores de indivíduos na mesma região seria favorecida pela fermentação, levando a mudanças fundamentais na evolução de nossa socialidade. Os microorganismos usados na fermentação poderiam ser obtidos de corpos de insetos, como a levedura de cerveja, ou de corpos dos próprios humanos ou de outros mamíferos, como no uso de microorganismos da saliva na produção de outras bebidas fermentadas (por exemplo, a chicha na America Latina), ou da pele na produção de alguns queijos, ou de bactérias associados ancestralmente à boca na produção de iogurtes.

Dunn e colegas argumentam que, ao utilizar microorganismos do corpo para fermentar alimentos, nossos ancestrais estenderam seus genomas e fenótipos, assim como fazem castores ao construir suas represas. Eles teriam dessa maneira estendido seus intestinos, externalizando parte da digestão no processo de fermentação dos alimentos. Esta é uma ideia muito interessante, que pode ser expandida para o argumento de que a fermentação teve um papel importante na construção de nicho por sociedades humanas.

Muitos de nós possivelmente nunca imaginamos que a fermentação tivesse papel tão importante na evolução humana. Muito bem! Então, brindemos a isso com uma boa cerveja artesanal, pensando em como os microorganismos podem ter contribuído para duas das maiores transições sociais na história dos hominíneos: a transição para grandes populações mais sedentárias e a transição para a vida urbana!

 

Charbel N. El-Hani

Instituto de Biologia/UFBA

 

PARA SABER MAIS:

Aiello, L. C. & Wheeler, P. (1995). The Expensive-Tissue Hypothesis: The Brain and the Digestive System in Human and Primate Evolution. Current Anthropology 36: 199-221.

Amato, K. R., Jeyakumar, T., Poinar, H. & Gros, P. (2019). Shifting Climates, Foods, and Diseases: The Human Microbiome through Evolution. BioEssays 41: 1900034.

Dunn, R. R., Amato, K. R., Archie, E. A., Arandjelovic, M., Crittenden, A. N. & Nichols, L. M. (2020). The Internal, External and Extended Microbiomes of Hominins. Frontiers in Ecology and Evolution 8: 25.

Gomez, A. et al. (2019). Plasticity in the Human Gut Microbiome Defies Evolutionary Constraints. mSphere 4:e00271-19.

Price, T. D., Qvarnström, A. & Irwin, D. E. (2003). The role of phenotypic plasticity in driving genetic evolution. Proceedings of the Royal Society of London B 270: 1433-1440.

Whitehead, H., Laland, K. N., Rendell, L., Thorogood, R. & Whiten, A. (2019). The reach of gene–culture coevolution in animals. Nature Communications 10: 2405.

Imagem: Homo erectus, a espécie mais bem sucedida de nossa linhagem, migrou para várias regiões do planeta, adaptando-se localmente com a ajuda dos microorganismos que viviam em seu corpo (seu microbioma). Reconstrução feita por W. Schnaubelt & N. Kieser (Atelier WILD LIFE ART), exibida no Westfälisches Landesmuseum, Herne, Alemanha (lwl-landesmuseum-herne.de), fotografada por Lillyundfreya, 2007.

Destaque

As Mães da Genética

Seja no ensino médio ou em um curso superior, uma de nossas primeiras aulas de Genética começa com a história de Gregor Mendel, o pai da Genética. Todos sabemos da história do monge e seu jardim de ervilhas com sementes verdes ou amarelas, lisas ou rugosas. Sabemos que suas descobertas sobre a herança foram publicadas em 1866 no trabalho “Experimentos em hibridização de plantas”, mas que ele só foi reconhecido anos depois com a redescoberta de seus trabalhos por Hugo De Vries, Carl Correns e Erich von Tschermak. Foi por meio de uma citação em uma nota de rodapé no trabalho de Hugo De Vries que William Bateson tomou conhecimento dos experimentos de Mendel. Bateson ficara tão impressionado com o brilhante trabalho de Mendel, que a passou a atuar como seu apóstolo, traduzindo seus trabalhos do alemão para o inglês e levando a palavra de Mendel a todos os eventos científicos. Bateson criou a disciplina Genética em 1905, inventou seu nome e estabeleceu a terminologia a ser usada pelos geneticistas (fenótipo, genótipo, homozigoto, heterozigoto, alelomorfo, P, F1, F2, F3). O próximo passo foi criar uma conexão emocional das pessoas com a nova disciplina e aí entrou Gregor Mendel. Mendel era o herói que a Genética precisava, o gênio que não foi reconhecido no seu tempo, o Pai da Genética. Para mostrar que o pai da Genética estava, de fato, certo sobre a herança das características, Bateson precisava de mais exemplos, vindos de características de variados organismos que fossem capazes de mostrar a universalidade das Leis de Mendel. A partir de então a Genética deixa de ser uma disciplina órfã de mãe.      

Dirigindo a “escola” de Genética que ele mesmo criou em Cambridge, Bateson recrutou especialistas em Botânica, Zoologia e Fisiologia associadas ao Newnham College, Cambridge, para obter assistência crítica no avanço de seu programa de pesquisa sobre as recém-enunciadas Leis de Mendel. Dos 13 pesquisadores intimamente envolvidos na pesquisa de hereditariedade em Cambridge, sete eram mulheres associadas com o Newnham College. Havia poucas oportunidades para que as mulheres de Cambridge participassem de pesquisas de pós-graduação. A disposição de Bateson de aceitá-las em seu programa de pesquisa, portanto, proporcionou uma oportunidade notável para as mulheres em biologia. Entre 1902 e 1910, as mulheres de Cambridge realizaram uma série de cruzamentos em várias espécies de plantas e animais, cujos resultados foram cruciais para apoiar e estender as leis de hereditariedade de Mendel. Elas eram orientadas por Bateson em seus cruzamentos e publicaram artigos como co-autoras. Mas foi Edith Rebecca (Becky) Saunders sua primeira colaboradora independente. 

Edith Rebecca Saunders (1865-1945)

Rebecca Saunders teve uma bolsa de estudos para estudar Ciências Naturais, obtendo o equivalente a um diploma em Fisiologia em 1888. Na época era raro que se permitisse às mulheres a realização de seus exames de conclusão. Mesmo quando conseguiam, elas ainda não recebiam um diploma, mas um condescendente “Certificado de Conclusão”. Após a conclusão de seus estudos, ela passou a trabalhar em pesquisa no Laboratório de Biologia Balfour para Mulheres. Em 1899, Saunders tornou-se diretora do Balfour, cargo que ocupou até o laboratório fechar em 1914. Era extremamente raro para uma mulher ter sua posição acadêmica independente e suas próprias verbas para pesquisa.

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Figura 1. Edith Rebecca (Becky) Saunders em seu canteiro no jardim. Becky Saunders contribuiu para a descoberta de novos padrões de herança. Reproduzido de Richmond (2006).

Com um extenso conhecimento de botânica e uma sólida experiência em pesquisa, Saunders provou ser uma excelente colega de Bateson. O primeiro projeto de pesquisa conjunta de Saunders e Bateson foi feito em 1895, quando ela plantou linhagens de Biscutella laevigata com folhas glabras ou pubescentes (lisas ou “com pelos”), e depois as cruzou no ano seguinte. Em vez de ver plantas com um nível intermediário de pilosidade, Saunders só viu plantas peludas ou lisas – um exemplo perfeito de variação descontínua, Mendeliana. Obteve resultados que desviavam das proporções Mendelianas nos cruzamentos de outras plantas e animais, como a proporção das cores das flores e a proporção das quatro formas de crista de galinhas. Saunders descreveu a combinação de dois fatores independentes para a expressão de uma característica, explicando assim novas proporções de fenótipos na progênie como o 9:3:3:1 e 9:7. 

O evolucionista JBS Haldane sentiu-se particularmente desconfortável com a omissão da contribuição de Saunders para a Genética, que ele considerou de extrema importância, na história e nos livros. Em um obituário publicado em 29 de setembro, Haldane acrescentou seu próprio tributo a ela no qual afirmou: “É claro que ela e Bateson descobriram independentemente algumas das leis de Mendel antes que seu trabalho lhes fosse conhecido. Na verdade, ela deve ser considerada a “mãe” da genética vegetal britânica”.

Juntamente com seu trabalho de pesquisa feito com Bateson, Saunders estava ocupada ensinando o crescente número de mulheres estudantes de ciências que vinham para Cambridge. Outro nome importante que se juntou a eles foi Muriel Wheldale.

Muriel Wheldale Onslow (1880 –1932)

Muriel Wheldale ingressou no Newnham College no outono de 1900. Ela cursou Ciências Naturais e se especializou em Botânica. Assim como Saunders, Wheldale não pôde receber o seu diploma.  Cambridge passou a conceder o diplomas para mulheres apenas a partir 1948. Wheldale assitiu o curso de Bateson sobre variação e hereditariedade e se interessou pelos fenômenos Mendelianos. Após a  conclusão de seus estudos, ela recebeu a Bolsa de Pesquisa Bathurst de Newnham, criada para permitir que estudantes de ciências promissores realizassem pesquisas de Pós-graduação. Ela iniciou seu trabalho sobre a de hereditariedade de cores de flores na erva-bezerra, Antirrhinum sp. sob a supervisão de Saunders e Bateson. Este trabalho não apenas resultou em uma série de publicações sobre a genética da coloração das plantas, mas também levou Wheldale a se aprofundar em um estudo bioquímico de pigmentos e, eventualmente, uma carreira acadêmica em Cambridge.

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Figura 2. Muriel Wheldale Onslow. Wheldale contribuiu nas décadas de 1920 e 1930 para hipótese de que genes estavam relacionados a enzimas e outros fatores que conferiam capacidades biossintéticas ou bioquímicas específicas. Reproduzido de Freedman (2012).

Em 1907, Wheldale publicou sua análise da base genética da manifestação das cores: quatro fatores Mendelianos eram combinados para dar origem às diferentes cores das flores. Esse estudo notável foi o primeiro de uma de série de pesquisas sobre a ligação entre a herança de fatores genéticos e a produção dos pigmentos, as antocianinas. Sobre este trabalho, Bateson comentou: “O problema da herança de cores em Antirrhinum, que ela [Wheldale] decidiu resolver, provou ser muito mais complexo do que o esperado, e a solução que ela propôs é inteiramente seu próprio trabalho. Há todas as razões para acreditar que isso está correto e considero o artigo de considerável valor.”

Seu trabalho estabeleceu as bases para que Beadle e Tatum realizassem experimentos em Drosophila melanogaster e Neurospora crassa, quer viriam a ser definitivos para estabelecer a hipótese “um gene-uma enzima”. A descoberta do papel funcional dos genes e do padrão de codificação dessa informação por Joshua Lederberg, desencadearam uma busca incessante pelos genes instrumentais, ou “genes para” determinadas características. De fato, a hipótese simples –um gene, uma enzima (ou polipeptídeo)– permitiu a formulação de testes de hipótese sobre a função gênica e o código genético trazia uma previsibilidade sobre a consequência funcional de mudanças na sequência nucleotídica. Por seu trabalho, Beadle e Tatum compartilharam com Lederberg, o Prêmio Nobel de 1958 em Fisiologia ou Medicina. Beadle a cita no seu discurso de aceitação

Marcella O’Grady Boveri (1863-1950)

Mesmo com os inúmeros exemplos dos cruzamentos feitos por Bateson, seus colaboradores e suas colaboradoras, ainda havia uma grande resistência à Genética Mendeliana. Grande parte da resistência vinha do grupo de biometristas que tinha Karl Pearson e Walter Frank Raphael Weldon como seus principais interlocutores contra as leis Mendelianas. Os biometristas tinham vários argumentos contra o modelo de herança defendido por Bateson, particularmente a dificuldade de conciliar a visão mendeliana com a Seleção Natural de caracteres de distribuição contínua de Darwin. Outra crítica era a natureza não conhecida dos tais fatores Mendelianos (o que eram? onde estavam?). A essa crítica, Walter Sutton, estudante de Doutorado na Universidade de Columbia, propôs a uma hipótese. Ele estudava cromossomos de gafanhotos e, provavelmente após assistir a uma das palestras de Bateson, associou o comportamento dos fatores Mendelianos e o comportamento dos cromossomos. Tanta similaridade o levou a concluir que os fatores estavam nos cromossomos (ou alguma outra estrutura com os mesmos comportamentos).

Ao mesmo tempo, outro grupo na Universidade de Würzburg na Alemanha estudava a função dos cromossomos. Theodor Boveri chegava à conclusão de que o número de pares de cromossomos era uma característica da espécie. Em seu trabalho com ouriços-do-mar, usou alguns truques para criar embriões com número de cromossomos não característico da espécie. Esses embriões eram inviáveis, mostrando que cada cromossomo possuía “qualidades differentes”. As duas abordagens de Sutton e de Boveri se complementavam para a formulação da teoria cromossômica de herança de Sutton-Boveri. Aqui cabe uma correção histórica: Boveri não deveria estar no singular, pois foi o resultado do trabalho conjunto de Theodor e Marcella Boveri. 

Marcella Imelda O’Grady foi a primeira mulher graduada em Biologia no MIT (1885). Lá, O’Grady teve como mentores dois recém-doutores da Universidade Johns Hopkins, William T Sedgwick e Edmund Beecher Wilson. Ela ensinou ciências na Bryn Mawr School para meninas em Baltimore de 1885 a 1887 e foi agraciada com a “Fellowship in Biology” entre 1887-1889 para conduzir estudos avançados no Bryn Mawr College, um feito raro para uma mulher na época. O’Grady foi promovida em 1893 ao cargo de professora titular.

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Figura 3. Marcella O’Grady Boveri. As circunstâncias nas quais Marcella Boveri realizou sua pesquisa na Alemanha, a levaram a um papel de colaboração e não independência. Ela nunca teve reconhecimento formal pela contribuição no linha de pesquisa já estabelecida pelo marido, Theodor Boveri. Ela acreditava que oportunidade de participar já era em si um privilégio. Reproduzido de  Wright (1997).

Em 1896, O’Grady planejou um ano sabático na Universidade de Würzburg. O trabalho de Theodor Boveri com cromossomos a havia atraído. Ela foi admitida para estudar ciências na Universidade de Würzburg, e mais uma vez foi a primeira mulher aceita no programa de ciências da universidade. No início, Boveri se opunha à idéia de mulheres receberem educação superior e também à ideia de uma mulher trabalhando com ele em sua pesquisa. Não somente a opinião de Theodor Boveri mudou, mas também os planos de Marcella O’Grady: o que deveria ser um sabático tornou-se definitivo com casamento dos dois em outubro de 1897. Ela permaneceu na Alemanha mesmo após a morte de Theodor Boveri em 1915 e retornou aos Estados Unidos em 1927 para assumir a direção do Departamento de Ciências em Albertus Magnus College. 

Embora Marcella Boveri tenha trabalhado tanto quanto o marido em todos os experimentos e tenha sido, de todas as formas, uma contribuinte igual e merecedora de suas descobertas, ela nunca foi oficialmente creditada por nenhum de seus trabalhos, incluindo sua contribuição mais famosa e importante, a teoria da cromossômica da herança de Sutton-Boveri. 

Está agora em nossas mãos reconhecer a contribuição dessas incríveis mulheres para o nosso entendimento da Genética. Falemos sobre elas em nossos cursos básicos de Genética. Lembremos delas dentre as várias cientistas mulheres que têm suas contribuições esquecidas. Que sejam reconhecidas como as mães da Genética, ao lado dos já reconhecidos pais da disciplina, Mendel e Bateson.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

 

Para saber mais:

  • Robin Marantz Henig (2001) O Monge no Jardim: o Gênio Esquecido e Redescoberto de Gregor Mendel, o pai da Genética. Ed. Rocco. 256 pp.

Biografia de Gregor Mendel, conta toda sua vida com ênfase em sua descoberta dos padrões de herança de características. Conta também os acontecimentos que levaram a redescoberta de seus trabalhos após 1900 e como a disciplina Genética é criada a partir de suas descobertas.

Este ensaio mostra como a situação da mulher na ciência no início do século XX, em particular, no estabelecimento da nova disciplina da genética. Além do desenvolvimentos científico, o ensaio mostra também fatores institucionais, sociais e políticos importantes na época.

Destaque

Dois esclarecimentos sobre o “Design Inteligente”

O filósofo da biologia Gustavo Caponi, professor da UFSC, faz duas aclarações porque Design Inteligente não é ciência.

Na ciência duvida-se a partir do conhecimento e não a partir da ignorância. Duvida-se a partir daquilo que sabemos, e não a partir daquilo que ainda ignoramos. Nada no conhecimento biológico contemporâneo justifica dúvidas sobre o fato de todas as formas vivas descenderem de um ancestral comum do qual elas evoluíram, nem há razão razoável para supor que, algum dia, essas dúvidas possam vir a surgir. É por isso que tais dúvidas só podem ser colocadas a partir do exterior da ciência; e é por essa mesma razão que elas estão excluídas de qualquer discussão científica. Tal é o caso das objecções à teoria da evolução que hoje são levantadas pelos neo-criacionistas que promovem isso que eles chamam ‘design inteligente’: uma pretensa explicação da adaptação biológica que se quer apresentar como alternativa à Teoria da Seleção Natural. Ela está enunciada a partir do exterior da ciência por duas razões que eu vou apontar aqui.

A primeira delas tem a ver com o fato de, na ciência, seja qual for a explicação dada a um fenômeno, essa explicação deve aludir a variáveis acessíveis ao próprio conhecimento científico, independentemente do próprio fenômeno que se almeja explicar. O que, claramente, não é o caso do ‘desenhista inteligente’ que alguns pretendem invocar para explicar as adaptações de estrutura e função que ocorrem nos seres vivos. Esse projetista misterioso, que sempre foi mais conhecido como ‘Deus’, é uma entidade cujos estados e comportamentos escapam a qualquer conhecimento empírico e a qualquer intervenção ou manipulação experimental. Explicar uma adaptação complexa apelando para esse projetista não é diferente de explicar uma tempestade marinha apelando para a ira de Netuno. Nesse caso, se nos perguntarem como sabemos que Netuno está zangado, a única resposta que poderemos dar é que a tempestade está lá para confirmar essa cólera. Já no caso do desenhista inteligente, se perguntarmos a um de seus adoradores como ele sabe que esse projetista é responsável por uma determinada estrutura, a única resposta que teremos é que a complexidade da estrutura está lá para confirmar a resposta. Essa complexidade, nos dirão, é tão grande que só pode ser explicada por uma intervenção sobrenatural; e é ao invocar essa intervenção que a resposta do design inteligente fica irremediavelmente desterrada do âmbito daquilo que pode ser considerado um exame científico.

Mas, além disso, que já é razão suficiente para descartar a cientificidade da soi-disant ‘teoria do design inteligente’, também deve ser apontado que, ao contrário daquilo que seus proponentes afirmam, essa pretensa teoria não resolve nenhuma dificuldade que ainda não tenha sido resolvida em termos evolucionistas. A tão apregoada ‘complexidade irredutível’ não tem nada de irredutível, e o próprio Darwin já havia explicado isso. Ele o fez em 1859, na primeira edição de Sobre a Origem das Espécies; e, por via das dúvidas, o esclareceu ainda mais em 1866, na quarta edição dessa mesma obra.

Todavia, como o evolucionista católico Saint George Jackson Mivart se fez de distraído, e voltou a essa suposta dificuldade em sua obra de 1871, A Gênese das Espécies, o célebre darwinista alemão Felix Anton Dörhn viu-se obrigado a fazer um esclarecimento final, e definitivo, sobre o assunto. Ele o apresentou em seu opúsculo de 1875: A Origem dos Vertebrados e o Princípio da Sucessão de Funções. Este último princípio era, justamente, um pressuposto que Darwin não tinha conseguido enunciar com total clareza quando ele discutiu os órgãos extremamente complexos.

A ideia, no entanto, é relativamente simples; e para entendê-la temos que começar no mesmo ponto do qual parte o frágil argumento da ‘complexidade irredutível’: qualquer estrutura para ser submetida ao aprimoramento da seleção natural deve ter algum desempenho funcional biologicamente significativo. Portanto, para explicar a origem das estruturas cujo desempenho funcional atual supõe uma complexidade estrutural cuja origem evolutiva não pode ser atribuída ao mero acaso, temos que apelar para o Princípio de Sucessão de Funções. Este leva a pensarmos que essa complexidade morfológica foi o resultado de pressões seletivas que tiveram a ver com uma outra função realizada por essa mesma estrutura, numa etapa anterior da sua evolução. Esse pode ser um desempenho funcional que não exigia necessariamente tanta complexidade morfológica, mas cuja otimização poderia resultar naquele aumento de complexidade que permitiu o aparecimento da nova função. Para dizer de outra forma, uma função complexa é produto de uma série de modificações estruturais resultantes da otimização de funções anterior menos complexas.

Os evolucionistas sabem disso desde 1859, e não precisaram de Nietzsche para lhes contar: a história do olho não é a história da visão. Não é assim porque, nas suas formas mais primitivas, aquilo que chamamos ‘olho’ não desempenhava a função de ver, mas de detectar movimentos ao redor, sensíveis como mudanças na intensidade de luz captada. Pela mesma razão, a história das penas e a história das asas das aves não são a história do vôo: inicialmente as penas evoluíram em virtude do equilíbrio térmico; e, nas suas origens, aquelas estruturas que agora chamamos de ‘asas’ evoluíram em virtude de algo muito distinto do vôo. E algo semelhante, embora muito mais simples, foi o acontecido, conforme Kenneth Miller o apontou, com a evolução dos flagelos bacterianos: essas estruturas que alguns acólitos do ‘design inteligente’ apresentam em filminhos adubados com musiquinha e invocações ao sobrenatural. Em sua forma “completa”, são estruturas de propulsão. Tomadas apenas suas subunidades, são estruturas de bombeamento de moléculas.

É claro, entretanto, que estudar esses tortuosos processos de otimização e mudança funcional acaba sendo muito complexo e árduo, algo que requer muito trabalho.  Por isso, para os espíritos preguiçosos, é mais fácil esquecer de Dörhn, curvando-se piedosamente perante uma suposta complexidade irredutível: como Mivart fez em 1871; como Lucien Cuénot fez novamente em sua obra Invenção e Finalidade em Biologia de 1941; e como mais recentemente Michael Behe e seus seguidores também o fizeram. Nada de novo no front.

Desterro de Fritz Müller

12 de Fevereiro de 2020

Darwin’s Day 2020

Gustavo Caponi (Departamento de Filosofia, UFSC)

PARA SABER MAIS:

CAPONI, Gustavo 2013: El 18 Brumario de Michael Behe: la teoría del diseño inteligente en perspectiva histórico-epistemológica. Filosofía e História da Biologia 8 (2): 253-278.

MILLER, Kenneth 2010: The flagellum unspun: the collapse of ‘irreducible complexity’. In ROSENBERG, Alex & ARP, Robert (eds.): Philosophy of Biology. Malden: Wiley-Blackwell, pp.438-449.

Destaque

Meninos de azul, meninas de rosa, e outras ideologias de gênero

Distintas culturas abrigam distintas ideologias de gênero. Como nossa natureza humana é biologicamente cultural, nada mais natural que sermos sexualmente diversos, plurais. Tentar impor um padrão cultural verde e amarelo, ou uma ideologia de gênero rosa e azul, é um exercício inútil, pois a evolução cultural jamais se rende à força bruta.

Neste momento conturbado, em que sobrevivemos em um mar revolto de radicalismos, defender o meio termo chega a ser uma atitude revolucionária. Nunca pensei que chegaríamos ao ponto em que um discurso morno se tornaria mais inflamável que os discursos incendiários. Se eu viesse aqui defender que os papéis sexuais humanos, masculino e feminino, são invenções que variam de cultura para cultura, se eu viesse defender que as atitudes tipicamente femininas (bem como as tipicamente masculinas) são inventadas pela sociedade e, portanto, se viesse aqui defender que tais atitudes não fazem parte da natureza (biológica) do ser humano, eu seria amplamente repercutido na internet dentro de bolhas sociais politicamente de esquerda. Ao contrário, se eu viesse aqui dizer que os papéis, masculino e feminino, são fruto da biologia humana, que são geneticamente determinados, eu faria sucesso nas bolhas sociais de direita. No entanto, como sou cientista, e como baseio meu pensamento em fatos estabelecidos, me dou ao direito de ser muito mais radical: vou irritar tanto a direita quanto a esquerda.

Começo contando uma história clássica: a dos gansos de Lorenz. Lorenz foi Prêmio Nobel no estudo do comportamento animal (Etologia), e estudou a estampagem (imprinting): aves aprendem quem são ao nascer, e gansos que, ao nascer, não viram mamãe ganso, mas sim o próprio Lorenz, passaram a partir daí a segui-lo, como se ele fosse mamãe ganso. O ponto importante aqui é que, quando os machos desses bebês ganso ficaram adultos, ao invés de cortejarem as fêmeas de sua espécie, eles cortejaram o próprio Lorenz, um fenômeno então denominado estampagem sexual. Vejam só que coisa mais radical: a preferência sexual dos gansos mudou não de um sexo para outro (não viraram homossexuais), mas mudou de uma espécie para outra. A moral da história aqui é a seguinte: se até mesmo gansos aprendem qual é o seu objeto de desejo, por que seres humanos, que aprendem muito mais que gansos, não poderiam também aprender sobre sua sexualidade, e escolher suas preferências e práticas sexuais ao longo de suas vidas? Pronto, conquistei a ira tanto dos leitores que habitam apenas bolhas sociais no campo político da direita, quanto daqueles leitores que confundem ciência e religião, e que por isso negam a evolução. Agora deixe-me conquistar a ira dos leitores que habitam exclusivamente bolhas à esquerda, no espectro político, algo muito fácil para um biólogo como eu.

Será que o que dissemos acima implica que, se humanos aprendem muito mais que gansos, então humanos poderiam aprender muito mais sobre sua sexualidade e assim, ao nascerem, meninos e meninas seriam na verdade biologicamente neutros, e poderiam se transformar sexualmente em qualquer direção? Alto lá: não tão rápido nestas conclusões. Seres humanos não são uma tabula rasa, ou seja, não nascem inteiramente livres para escolher suas preferências. Há uma vasta literatura sobre os chamados universais humanos, ou seja, que se debruça sobre muitas e diferentes culturas ao redor do mundo (em vários estudos, mais de 40 culturas), e mostra que, apesar das diferenças culturais (que são inúmeras), há comportamentos sexuais humanos que são universais, presentes em todas as culturas. Coisas simples, tais como: homens preferem mulheres de aparência mais jovem, mulheres preferem homens com elevado status social, homens preferem cintura fina (como já diria Luiz Gonzaga em sua canção “vem cá cintura fina, cintura de pilão, cintura de menina, vem cá meu coração”). Mulheres têm menor número de parceiros sexuais do que homens, homens valorizam atividades com alto risco, e mulheres valorizam mais o cuidado parental: estes são exemplos de comportamentos/preferências encontradas em todas as culturas estudadas. Se há papéis sexuais humanos universais, então podemos concluir que há uma biologia de gênero, por oposição a uma ideologia de gênero? Alto lá, muita calma nessa hora.

Os psicólogos evolucionistas, que estudam a evolução do comportamento humano, e que têm apontado as evidências acima de que o ser humano tem papéis sexuais universais, jamais disseram que o comportamento humano é fixo (embora alguns cheguem perto disso), que nossas preferências sexuais são instintivas e determinadas por nossos genes, ou que não há espaço para a liberdade ou para a cultura influenciar o comportamento sexual. O fato de haver universais humanos indica que há uma alta probabilidade de certos comportamentos sexuais aparecerem em seres humanos. Agora, dizer que algo é muito provável não é dizer que esse algo, essa preferência sexual, é inevitável. Nós humanos, como os gansos e animais em geral, somos também fruto do meio. Todos conhecemos os casos de crianças ferais, que desenvolveram comportamentos pouco usuais quando criadas em ambientes também pouco usuais. Por exemplo, a linguagem é um universal humano: todas as culturas possuem uma língua. Isso não impede que muitos dos bebês ferais criados em isolamento não tenham desenvolvido linguagem. Seres humanos evoluíram para se ajustar culturalmente ao seu ambiente, o que significa que eles vão variar seu comportamento em função deste ambiente, via aprendizagem individual e social. Sem o convívio social, os bebês ferais não teriam motivo algum para desenvolver linguagem, pois não haveria com quem falar. Agora, havendo convívio social, os bebês irão desenvolver uma linguagem, mesmo que sejam surdo-mudos, e o desenvolvimento da linguagem é rápido justamente porque temos bases biológicas que aceleram e facilitam a aprendizagem de linguagens. Para ser claro, biologia não é destino: ter genes para a linguagem não implica ter linguagem, implica aumentar a probabilidade da existência de linguagem. Assim, quando falamos de uma natureza humana, estamos falando sempre em termos relativos (dependente do ambiente em que o indivíduo cresceu) e probabilísticos, ou seja, nunca devemos abraçar, como biólogos, um pensamento determinístico, do tipo: tem tal gene, terá tal comportamento.

Finalmente, dizer que há universais humanos (relativos e probabilísticos), não quer dizer que não exista também o oposto disso: há comportamentos sexuais que são claramente culturais, e dada a diversidade de culturas humanas, deve ficar claro para qualquer observador atento que há muito mais comportamentos culturalmente organizados que os poucos supracitados universais humanos. A diversidade de comportamento sexual humano é espantosa, como antropólogos e etnógrafos estão cansados de registrar. Sob este pano de fundo, dizer que meninos usam azul, e meninas usam rosa, é tapar o sol com a peneira, é ignorar toda a riqueza cultural já registrada em livros e documentários. Da Polinésia à Índia, das tribos africanas às ameríndias, dos Inuits aos mongóis, a variedade de comportamentos sexuais jamais poderia ser resumida a meninos de azul versus meninas de rosa. A história mostra que forçar um povo a adotar um costume não costuma dar certo: a capoeira, para ficar em um exemplo bem brasileiro, resistiu maravilhosamente aos poderosos de sucessivas gerações. Além disso, a cultura é intrinsecamente dinâmica, evolui sempre, se modifica, se diversifica: não adianta forçá-la a uma única opção bicolor. Fingindo lutar contra a ideologia de gênero, querem restabelecer a ideologia de gênero rosa/azul do século XVII. Por mais que neste curto momento anti-político, pelo qual passamos neste nosso belo país, se tente impor uma mal disfarçada ditadura de costumes, nenhuma camisa de força vai eliminar as cores do arco-íris. Não adianta lutar contra a multifacetada natureza humana.

Hilyon Japyassu (UFBA)

Para saber mais:

Buss, D. M. (2016). The evolution of desire: Strategies of human mating. Basic books.

Immelmann, K. (1972). Sexual and Other Long-Term Aspects of Imprinting in Birds and Other Species. In Advances in the Study of Behavior (Vol. 4, pp. 147-174). Academic Press.

Japyassú, H. F. (2015). Not Such Nature. Science & Education 24:1271-1283.

Destaque

O que significa ser um criacionista defensor do Design Inteligente em 2020?

O Governo Federal indicou para a direção da CAPES – uma agência do Ministério da Educação que regula, avalia e financia atividades de ensino superior – um adepto do Design Inteligente (DI), uma vertente do criacionismo, que nega a teoria da evolução. Por que isso importa?

O livro “A origem das espécies” foi publicado por Charles Darwin há 161 anos. Nele, Darwin constrói um longo argumento acerca de uma ideia central: todos os seres vivos, que vivem ou já viveram, são aparentados uns aos outros e se modificaram a partir de ancestrais comuns. Segundo Darwin, a seleção natural explica muitas das mudanças que os seres vivos sofreram ao longo do tempo.

Há quem não aceite essas ideias. Para criacionistas a diversidade de seres vivos que existe na Terra não resulta da evolução, mas é de alguma forma produto de intervenção divina. Há várias vertentes do pensamento criacionista, mas todas em algum grau negam a ideia básica de que a evolução ocorreu.

O que significa ser um criacionista em 2020?

Ainda que o criacionismo negue a Evolução, começo por lembrar que o pensamento evolutivo pode ser adotado por praticantes de diferentes religiões. Há uma rica história de cientistas que conciliaram, cada qual da sua forma, o pensamento evolutivo e a espiritualidade. No Brasil temos, entre tais pensadores, Crodowaldo Pavan (que foi membro da Academia de Ciências do Vaticano) e Newton Freire Maia (evolucionista e católico praticante). Sim, é possível ter fé e ser evolucionista. No próprio Darwinianas temos um colaborador que é religioso. Espírita praticante, acredita em Deus, em muitas histórias contadas e registradas na Bíblia e nem por isso deixa de ser evolucionista e pesquisador de primeira linha. Diante desse cenário, torna-se muito importante distinguir entre uma visão criacionista, como uma visão religiosa, legítima dentro do domínio da religião, e a tentativa de propor criacionismo como se fosse teoria científica, que se torna uma forma ilegítima de pseudociência.

A versão mais moderna do criacionismo é o Design Inteligente (DI). O argumento dessa forma de criacionismo é que os seres vivos possuem estruturas que são complexas demais para terem se originado pelo processo evolutivo. Segundo o DI, a existência de estruturas complexas refuta a evolução pois a “remoção de uma das partes faria com que o sistema efetivamente cessasse de funcionar”. Considere um olho, que é uma estrutura complexa feita de muitas partes. Assumindo que ele só funciona com todas as peças no lugar, ele precisaria ter surgido já completo, com todas as suas partes, pois olhos incompletos não seriam funcionais. A evolução, vista como processo em que sucessivas mudanças explicam a transformação, não acomodaria o surgimento de uma estrutura complexa de uma só vez. Dada a suposta impossibilidade de explicar o surgimento de traços complexos por processos naturais, os defensores do DI concluem que o responsável seria algum “projetista”, de identidade desconhecida. O indicado para a presidência da CAPES  é um defensor do DI. Ele advoga que o ensino do design inteligente deveria estar presente a partir da educação básica.

Mas os argumentos do DI já foram refutados. Por exemplo, o complexo flagelo das bactérias (estrutura que usam para locomoção) é constituído de múltiplas peças (30 proteínas, para ser mais preciso). Os defensores do DI argumentam que flagelos sem todas as peças no lugar não funcionariam, e que seria impossível que a evolução originasse essa estrutura complexa juntando “de uma só vez” 30 proteínas diferentes. Mas eis que Kenneth Miller estudou a fundo o flagelo bacteriano e descobriu que um subconjunto de proteínas do flagelo também exerce funções completamente distintas da locomoção, injetando toxinas em outras células. Assim, o flagelo não seria formado do zero, mas a partir de grupos de proteínas que já estavam montados, exercendo outra função. Assim, fica muito mais fácil explicar a origem do flagelo, pois peças que o constituem já estavam presentes antes de existirem flagelos, mas exercendo uma função distinta. Dessa forma, conseguimos explicar a existência da estrutura intermediária que culminou na origem do flagelo, e desmontamos o argumento usado pelo  Design Inteligente. Ou seja, mesmo se assumíssemos para fins do argumento que o DI poderia ser mais do que uma pseudociência, e supuséssemos que ele poderia ser uma teoria científica, ainda assim o DI não seria mais do que uma teoria refutada.

E não se trata de somente uma refutação. Outros argumentos favoritos do DI também já foram refutados: a complexa via de coagulação é constituída de proteínas que, também de acordo com estudos de Miller, antes de haver coagulação atuavam no processo de digestão. Há também experimentos em laboratório que mostram que traços complexos surgem a partir de estruturas que desempenhavam outras funções anteriormente. Insistir nos argumentos do DI é negar resultados de trabalhos científicos reconhecidos.  E, o que é mais preocupante, há quem insista na ideia de que se deveria colocar esses argumentos refutados dentro da sala de aula. Uma vez que eles foram cientificamente refutados, o propósito parece ser apenas tentar negar a evolução, nada além disso. Fazê-lo traria grandes prejuizos à educação científica dos brasileiros e, na verdade, de qualquer cidadão do planeta. Mas por que?

Ora, por que ser defensor do DI implica negar um vasto corpo de conhecimentos, que reúne ideias da paleontologia, da genômica, da anatomia, da biogeografia. Significa refutar não um experimento ou estudo isolado, mas toda uma vasta literatura, construída ao longo de mais de um século, inteiramente consistente com as ideias básicas da evolução: somos todos aparentados, descendemos de ancestrais comuns com modificações influenciadas pela seleção natural.

Defender o DI significa, por exemplo, fechar os olhos para experimentos feitos em laboratório por Richard Lenski, que comparou bactérias ao longo de 20 anos e documentou sua transformação pela seleção natural. Significa ignorar os estudos de Peter e Rosemary Grant, que mediram os bicos de tendilhões (uma grupo de aves) ao longo de décadas e mostraram que as suas dimensões mudaram de uma maneira consistente com a disponibilidade de alimentos das ilhas que habitavam, novamente como previsto pela seleção natural. Ser defensor do DI em 2020 é deixar de lado os estudos que identificam mutações em genes que controlam o desenvolvimento de animais, e são capazes de explicar como ao longo do tempo uma pata pode ter se tornado uma nadadeira. Ser defensor do DI significa prescindir de um olhar evolutivo sobre como tumores se transformam ao longo do curso de uma doença: sim, tumores também evoluem, e as teorias usadas para explicar a evolução das espécies ajudam a entender como as células num tumor coexistem e competem, e como a constituição da massa de células que chamamos de tumor se transforma. Ser defensor do DI implica fechar os olhos para a resposta que temos nos dias de hoje para aquilo que Darwin chamou de “o mistério dos mistérios”, que é o surgimento de novas espécies. Hoje identificamos genes específicos que, quando alterados, explicam por que um grupo que era uma única espécie tornou-se dois grupos de organismos de espécies distintas, incapazes de cruzar uns com os outros e produzir descendentes férteis. Sim, temos uma compreensão de mecanismos moleculares que explicam como uma espécie se transforma em duas.

Em muitos casos, ser defensor do DI infelizmente também significa deturpar a forma como cientistas trabalham. Um dos discursos mais perniciosos e recorrentes é o de que os alunos estudando evolução precisam também aprender sobre o “outro lado”, que seriam as perspectivas criacionistas. Mas outro lado do quê? O “outro lado” de uma ideia evolutiva é uma nova ideia científica que discorda dela. Dessas temos muitas na biologia evolutiva: debater ideias e criticar colegas é o cotidiano de um cientista, e num post anterior já tratei de áreas particularmente controversas da biologia evolutiva.

Argumentos anti-evolutivos oferecidos por criacionistas defensores do DI não são “o outro lado” da evolução; apesar de sua roupagem científica, eles são uma negação da forma científica de pensar. Faço uma analogia: um paciente insatisfeito com um médico tem todo direito de buscar um tratamento espiritual para sua mazela. Mas não se pode dizer que ele foi buscar uma “segunda opinião”. Ele terá abdicado do caminho médico e seguido outro rumo. De modo análogo, trazer o criacionismo para a as aulas de ciência é fazer com que a aula deixe de ser de ciências.

Demandar que se ensine uma ideia religiosa numa aula de ciências faz tão pouco sentido quanto demandar que se inclua no culto de uma religião uma discussão científica das escrituras sendo lidas. Notem, não se trata de defender que uma coisa é melhor que outra, mas de reconhecer diferenças. E isso é importante porque apresentar diferentes conhecimentos às pessoas sem tratar de suas diferenças apenas cria pessoas confusas.

Ser criacionista defensor do DI é negar a ciência da evolução, mas não através de argumentos científicos. Ao fim e ao cabo, significa negar a ciência. Dessa forma, o argumento de que o DI teria alguma suposta teoria científica alternativa, que deveria ser ensinada nas aulas de ciências, é em si uma contradição. Como algo que nega o pensamento científico pode ser científico?

Ser criacionista defensor do DI em 2020 é negar a forma como o conhecimento é construído, e propositalmente confundir controvérsias que são inerentes à ciência com um pretexto para tentar derrubar uma das mais sólidas teorias construídas pela ciência. É não compreender que a evolução não é um fato isolado, mas uma teia de conhecimentos apoiada por uma comunidade de cientistas com critérios rigorosos para avaliar quais experimentos, observações ou cálculos matemáticos são confiáveis.

Ser criacionista defensor do DI em 2020 é incompatível com ocupar uma posição de liderança na comunidade científica, como um país da importância do Brasil deveria almejar.

Diogo Meyer (Universidad de São Paulo)

Para saber mais:

A goleada de Darwin, de Sandro de Souza. Record, 2009.

Creationism and Intelligenet Design, de Eugenie Scott. Em “The Princeton Guide to Evolution”, editado por David Baum e colaboradores.

O que está em jogo no confronto entre criacionismo e evolução? De Diogo Meyer e Charbel Niño El-Hani, Filosofia e História da Biologia, 8: 211-222.

Destaque

Um troca-troca danado de genes

Estudo recente sugere que a transferência horizontal de genes entre bactérias do solo e algas foi um passo importante na evolução das plantas terrestres.

Quando pensamos em transferência de genes frequentemente pensamos no que chamamos de transferência vertical: genes são passados de uma geração para a outra quando os filhos recebem genes dos pais. Esse é o caso clássico de reprodução sexuada, na qual os gametas materno e paterno, cada qual contendo a metade dos genes parentais, unem-se para a formação do zigoto. No entanto, quanto mais estudamos, mais encontramos evidências de transferência horizontal de genes em momentos cruciais da história evolutiva dos eucariontes. Transferência horizontal de genes é a passagem de material genético entre organismos não-descendentes. Ela frequentemente acontece entre organismos de espécies diferentes. O estudo da transferência horizontal de genes tem uma longa história. Esse fenômeno foi inicialmente descrito a partir dos experimentos de Griffith em 1928. Mas foi apenas em 1985 que as implicações evolutivas da transferência horizontal de genes começaram a ser mais amplamente discutidas.

Afinal de contas, qual a importância desse fenômeno para a evolução da vida na Terra? Um artigo publicado recentemente sugere que a transferência horizontal de genes pode estar relacionada a um importante passo na história evolutiva das plantas: a conquista do ambiente terrestre. Hoje, a importância das plantas terrestres para o vida na Terra é indiscutível: elas representam a maior parte da biomassa do planeta, contendo aproximadamente 500 bilhões de toneladas de carbono, mais de quatro vezes a quantidade presente em todos os outros organismos vivos combinados. Dentre as várias contribuições das primeiras plantas terrestres, estão a formação do solo e a modificação do clima, transformando a Terra em um ambiente mais propício para a sobrevivência de vários outros organismos terrestres. Uma boa introdução a esse temas está num vídeo produzido pela California Academy of Sciences, que apresenta a história da conquista do ambiente terrestre pelas plantas, assim como suas principais consequências.

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Figura 1 – Imagem de microscopia óptica das duas espécies de Zygnematophyceae cujos genomas foram sequenciados. (A) Spirogloea muscicola; (B) Mesotaenium endlicherianum. (Fonte: Modificado de Cheng et al. 2019, Cell).

Cientistas consideram que a conquista do ambiente terrestre pelas plantas ocorreu por volta de 450 milhões de anos atrás, a partir de um grupo de algas estreptófitas. Apesar de ainda não sabermos exatamente qual grupo de estreptófitas é mais proximamente aparentado às plantas terrestres, estudos apontam para as Zygnematophyceae. Curiosamente, apesar de muitas Zygnematophyceae serem estruturalmente simples, consistindo em células isoladas ou filamentos simples de células (Figura 1), algumas espécies habitam ambientes subaéreos/terrestres, ao invés do ambiente aquático da maioria das outras algas. Buscando entender a origem das plantas terrestres, cientistas sequenciaram o genoma de duas Zygnematophyceae de ambientes subaéreo/terrestres: Spirogloea muscicolaMesotaenium endlicherianum (Figura 1).

A partir da análise desses genomas, assim como da sua comparação com genomas de plantas terrestres, resultados interessantes foram alcançados.  Por exemplo, a partir da análise de 85 genes encontrados nas algas e plantas terrestres, as Zygnematophycea aparecem como a linhagem de algas mais proximamente relacionada às plantas terrestres (Figura 2a), possivelmente resolvendo uma longa disputa a respeito da ancestralidade dessas plantas. Além disso, os cientistas foram capazes de identificar no genoma das algas estudadas diversos genes fundamentais para a sobrevivência em ambiente terrestre, sugerindo que esse conjunto de genes já estava presente no ancestral das plantas terrestres e das Zygnematophyceae. O resultado da análise dos genomas sugere também algo surpreendente: alguns dos genes relacionados ao aumento da resistência a estresse biótico e abiótico em plantas terrestres (tais como GRAS e PYR/PYL/RCAR), a processos de desenvolvimento e a interações simbióticas foram adquiridos por meio de transferência horizontal de genes para o ancestral comum das Zygnematophyceae e das plantas terrestres , a partir de bactérias presentes no solo. A Figura 2b apresenta um exemplo de um dos genes adquiridos por transferência horizontal. Nessa figura, podemos observar que o gene GRAS de Zygnematophyceae e plantas terrestres é proximamente relacionado a genes GRAS do Grupo 1 de bactérias do solo, e bastante distinto dos genes GRAS do Grupo 2, presentes apenas em bactérias (Figura 2b).

 

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Figura 2 – (A) Árvore filogenética  representando as relações de parentesco entre as várias linhagens de algas e plantas terrestes (também chamadas de Embriófitas). Essa árvore foi construída a partir da análise de 85 genes presentes em algas e plantas terrestres e aponta para as Zygnematohyceae como grupo mais proximamente aparentado às plantas terrestres. (*) Indicam as duas espécies de Zygnematophyceae que tiveram seus genomas sequenciados. (B) Árvore do gene GRAS em bactérias, algas e plantas terrestres. Enquanto as bactérias possuem dois tipos de gene GRAS (Grupos 1 e 2), os genes GRAS em algas e plantas terrestres assemelham-se apenas aos genes GRAS do Grupo 1 de bactérias, particularmente bactérias do solo. A similaridade entre os genes desse grupo em bactérias do solo, algas e plantas terrestres sugere um evento de transferência  horizontal (HGT), no qual um gene GRAS do Grupo 1 de bactérias do solo foi adquirido pelo ancestral comum das Zygnematophyceae e plantas terrestres (Fonte: Modificado de Cheng et al. 2019, Cell).

Apesar de grande ênfase ter sido dada à transferência horizontal de genes entre bactérias, hoje sabemos que esse fenômeno pode acontecer entre qualquer um dos três domínios da vida (Archaea, Bacteria, Eukaryota), e em qualquer direção. Por exemplo, em 2008, A.M. Nendelcu e colaboradores descreveram a transferência horizontal de quatro genes relacionados a resposta ao estresse entre algas e coanoflagelados (ambos eucariontes) e, no ano anterior, pesquisadores descreveram a transferência de dois genes do citoesqueleto de eucariontes para cianobactérias. Os mecanismos de transmissão lateral de genes entre bactérias já foram amplamente estudados. Os três principais mecanismos são a transformação (aquisição de material genético diretamente do ambiente), a transdução (aquisição de material genético mediada por vírus) e a conjugação (transferência de material genético diretamente entre bactérias mediada por plasmídeos).  Conhecemos muito menos a respeito dos mecanismos de transferência lateral de genes entre eucariotos, ou entre eucariotos e outros domínios (Bacteria e Archaea). Esta é uma área bastante ativa de pesquisa.

O estudo do genoma das Zygnematophyceae fornece mais um exemplo dessa constante troca de genes entre organismos distantemente aparentados. Nesse caso, a troca de genes resultou em uma grande revolução na história da vida na Terra. A conquista do ambiente terrestre pelas plantas influenciou, sem dúvida, a evolução da vida no planeta. Sem essa troca o mundo provavelmente seria muito diferente do que conhecemos hoje. Sem essa transferência horizontal de genes, talvez nem mesmo existíssemos.

Ana Almeida

California State University East Bay (CSUEB)

 

Para saber mais:

Boto L. 2010. Horizontal gene transfer in evolution: facts and challenges. Proceedings of The Royal Society B 277: 819-827.

Ponce-Toledo R.I., López-García P., Moreira D. 2019. Horizontal and endosymbiotic gene transfer in early plastid evolution. New Phytologist 224: 618-624.

Schönknecht G., Weber A.P., Lercher M.J. 2014. Horizontal gene acquisitions by eukaryotes as drivers of adaptive evolution. BioEssays 36: 9-20.

Destaque

Caminhando com nadadeiras

Um exame detalhado da morfologia de peixes fósseis indica que os ancestrais dos vertebrados terrestres caminhavam com suas nadadeiras ainda dentro d’água.

Quatrocentos milhões de anos atrás, durante o período Devoniano, o mar fervilhava com vida –  peixes e invertebrados faziam dos oceanos um mundo familiar. Sobre os continentes, havia um mundo muito diferente do atual – artrópodes, samambaias e musgos haviam colonizado a terra, mas as árvores e os animais que hoje dominam os ambientes terrestres estavam ausentes. Foi então que os primeiros vertebrados começaram sua caminhada para a terra. Uma caminhada de peixe, claudicante, mas que daria origem a anfíbios, répteis, aves e mamíferos que transformariam a ecologia dos continentes.

Conhecemos muitas espécies de peixes fósseis evolutivamente próximas aos primeiros vertebrados terrestres. Suas nadadeiras peitorais tinham duas partes. A parte mais próxima do corpo era formada por músculos e ossos grandes, homólogos aos ossos dos braços dos vertebrados terrestres (úmero, rádio e ulna). A parte na ponta da nadadeira era formada por delicados raios ósseos unidos por membranas (Figura 1). Uma morfologia similar, com dois tipos de esqueleto, está presente em diversos peixes atuais, como celacantos, esturjões e peixes-pulmonados.

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Figura 1: À direita, a morfologia da nadadeira de um peixe com raios ósseos na extremidade do esqueleto; à esquerda, a morfologia do braço de um vertebrado terrestre basal, com dedos e sem raios ósseos.

Os vertebrados terrestres não têm raios ósseos. Na extremidade dos braços possuem dedos formados por metacarpos e falanges cujo desenvolvimento embrionário e anatomia é similar à dos demais ossos. Os primeiros vertebrados que tocaram a terra seca dos continentes o fizeram com os dedos. Por isso, a maioria dos estudos sobre a evolução dos membros está focada nesta parte do esqueleto. No entanto, Tom Stewart e seus colegas, na Universidade de Chicago, decidiram examinar o que os raios ósseos poderiam contar sobre a transição da água à terra. Eles estudaram fósseis que preservaram os raios ósseos usando um tomógrafo computadorizado de raios-x e encontraram três características interessantes naqueles peixes evolutivamente mais próximos aos vertebrados terrestres:

  1. Os raios ósseos se tornaram relativamente mais curtos;
  2. Os raios ósseos ficaram mais simples, com menos ramificações e mais fusões entre os raios;
  3. Os raios se tornaram mais robustos no lado ventral da nadadeira (palma).

Essas três características levaram os autores a propor que os ancestrais dos vertebrados terrestres eram peixes que usavam os raios ósseos para se apoiarem no chão, ainda dentro d’água. Ao contrário do que se acreditava anteriormente, o hábito de caminhar seria anterior à evolução dos dedos.

Os autores disponibilizaram modelos 3D das nadadeiras para descarga gratuita aqui. Abaixo, alguns dos vídeos produzidos a partir das tomografias de raios-x.

 

João F. Botelho

(Pontificia Universidad Católica de Chile)

 

Para saber mais:

Carroll, Robert Lynn. “The rise of amphibians: 365 million years of evolution.” (2009).

Schneider I, Shubin NH. The origin of the tetrapod limb: from expeditions to enhancers. Trends Genet. 2013;29(7):419-26.

Stewart TA, Lemberg JB, Taft NK, Yoo I, Daeschler EB, Shubin NH. Fin ray patterns at the fin-to-limb transition. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019:201915983.

Destaque

Somos uma espécie domesticada?

Um estudo genético recente sugere que os humanos foram auto-domesticados nos últimos 600 mil anos, após sua separação de neandertais e denisovanos.

Há mais de dois séculos, o zoólogo e anatomista alemão Johann Friedrich Blumenbach mencionou em seu livro “On the Natural Variety of Mankind” (1795) que o ser humano seria “a mais perfeita de todas as espécies domesticadas”. Para o autor, a “domesticação” seria resultado dos diferentes climas, dietas e estilos de vida que teríamos estado sujeitos ao longo do tempo, e que nos levariam a mudanças morfológicas. Charles Darwin escreveu dois volumes sobre “A Variação de Animais e Plantas Domesticados” (1868), no qual em um trecho salienta: ”o homem em muitos aspectos pode ser comparado a estes animais que foram domesticados”. Em muitos aspectos, mas evidentemente não em todos, e não no principal deles, dado que nossa espécie nunca teve seu acasalamento controlado em larga escala para seleção de certas características. No entanto, isso não impede que ainda assim algumas características tenham sido selecionadas não intencionalmente, e provavelmente algumas delas estejam ligados ao processo de domesticação.

Darwin observou que a domesticação levava a uma série de fenótipos herdados em conjunto aos quais chamou de Síndrome da Domesticação. Neste contexto, as espécies domesticadas tendem a diferir de seus ancestrais de maneiras bem específicas, como foi tratado em um post anterior. Uma característica importante dos animais domesticados é que eles suportam a presença de humanos e tendem a suportar a presença de outros de suas espécies. Os humanos são extremamente sociáveis, ao contrário de seus parentes simiescos, que tendem a não tolerar bandos rivais na natureza. Humanos também são menos agressivos que seus ancestrais e mais cooperativos, além de mais graciosos na sua aparência. Mas seríamos nós domesticados?

Em 2017, um estudo tentou estabelecer as primeiras bases genéticas de uma possível auto domesticação em humanos. Os autores compararam genomas de humanos modernos e antigos, e de várias espécies domesticadas e seus correspondentes selvagens, a fim de procurar genes associados às características de domesticação, como docilidade e fenótipo gracioso. Os resultados mostraram um número de variantes gênicas associadas à domesticação que se sobrepuseram entre animais domésticos e humanos. Tais resultados apontam para um provável processo de domesticação não intencional em humanos, extremamente importante no processo de socialização ao longo de nossa evolução, e que teria usado as mesmas rotas genéticas que a seleção artificial em animais domesticados.

Recentemente, em outro estudo, pesquisadores identificaram uma rede gênica envolvida na trajetória evolutiva da face humana e da pró-socialidade, que está ausente no genoma neandertal. O experimento é baseado nas células de pacientes com Síndrome de Williams, que apresentavam diferentes mutações no gene BAZ1B. A Síndrome de Williams é um distúrbio associado a deficiências cognitivas, crânios menores e extrema simpatia. Analisando as linhagens celulares, os pesquisadores descobriram centenas de genes sensíveis ao BAZ1B que influenciam o formato da face em humanos. Ao comparar esses genes em humanos modernos, dois neandertais e um denisovano, eles então constataram que os humanos apresentam muitas mutações nas regiões regulatórias. Isso sugere que essas regiões poderiam estar sob seleção natural. E como muitos desses mesmos genes também foram selecionados em outros animais domesticados, pode-se inferir que os humanos modernos também podem ter passado por um processo de domesticação recente, mas nesse caso auto-domesticação.

Esses estudos abrem novas perspectivas para as afirmações feitam por Blumenbach e Darwin há mais de um século e constroem uma nova abordagem para as questões levantadas por diferentes linhas de pesquisas que tentam entender a evolução da sociabilidade humana.

Tábita Hünemeier

IB/USP

 

PARA SABER MAIS:

Sánchez-Villagra MR and van Schaik CP (2019) Evaluating the self-domestication hypothesis of human evolution. Evol Anthropol. 28(3):133-143.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30938920

Imagem: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185306

Destaque

Inovação responsável como desafio das democracias contemporâneas

Um dos principais desafios das sociedades contemporâneas é a gestão responsável da pesquisa e inovação, que podem mudar nossas vidas de maneiras importantes. Como a governança da pesquisa e inovação pode ser feita de modo a gerar mudanças responsáveis dos nossos modos de vida?

Um dos principais desafios das sociedades contemporâneas é a gestão responsável da pesquisa e inovação. Por gerar novos modos de vida em sociedade, a pesquisa e a inovação devem ter uma governança responsável. Afinal, a compreensão das relações entre ciências, tecnologias, sociedades e ambientes leva a um entendimento de que ciências e tecnologias não são constituídas apenas tecnicamente, mas também social e politicamente. De um lado, determinantes sociopolíticos afetam os caminhos das ciências e tecnologias; de outro, estas últimas levam a outros modos de existência social e política, como nosso tempo presente mostra com clareza. Embora frequentemente vistas como meios de controlar a natureza, há um outro lado nas ciências e tecnologias: elas podem, paradoxalmente, aumentar nossos sentimentos de incerteza e ignorância. Isso porque podem ter impactos não-previstos, potencialmente prejudiciais, assim como capazes de transformar nossos modos de vida.

É necessária fundamentação teórica para a compreensão da pesquisa e inovação responsáveis. Na postagem de hoje, discuto uma proposta para tal fundamentação, elaborada por Jack Stilgoe, Richard Owen e Phil Macnaghten, em artigo influente (1165 citações no Google Scholar®) publicado há seis anos no periódico Research Policy. Esta fundamentação se baseia em quatro dimensões integradas da inovação responsável: antecipação, reflexividade, inclusão e responsividade.

Na segunda metade do século XX, o poder das tecnologias relacionadas (frequentemente de maneiras complexas) com as ciências, sua capacidade de mudar nossas vidas, seus potenciais crescentes de produzir tanto benefícios quanto riscos, ampliaram os debates sobre as responsabilidades de cientistas (e de outros agentes de inovação, por exemplo, órgãos de fomento à pesquisa e corporações) para além de abordagens anteriores. No caso dos cientistas, esses debates colocaram em xeque visões convencionais que tendem a ver as ciências apenas como emancipatórias (podendo perder de vista os riscos ou a distribuição desigual dos benefícios da pesquisa) e os cientistas como autônomos em suas decisões (podendo negligenciar determinantes como os valores e interesses dos cientistas e de seus financiadores). A resposta de parte da comunidade científica tem sido resistir a essas tendências e buscar preservar um ideal de autonomia nas decisões sobre a pesquisa. Mas parte da comunidade científica abraçou uma discussão sobre a responsabilidade dos cientistas que vai além do reconhecimento e da negociação sobre condutas responsáveis em seus papeis profissionais.

Essas visões ampliadas sobre a responsabilidade dos cientistas podem ser expressas em termos de três formas de responsabilidade: responsabilidade 1.0 – integridade e produção de conhecimento confiável; responsabilidade 2.0 – ciência para a sociedade; responsabilidade 3.0: ciência com e para a sociedade. Pesquisa e inovação responsáveis se vinculam à responsabilidade 3.0. Esta forma de responsabilidade parece mais capaz de produzir, para fazer referência a um livro muito interessante organizado por Boaventura de Sousa Santos, um conhecimento prudente para uma vida decente.

O que é inovação responsável

Inovação responsável significa, para Stilgoe e colaboradores, “cuidar do futuro através da gestão coletiva da ciência e da inovação no presente”. Ela deve ser responsiva a um conjunto de questionamentos importantes em debates públicos sobre novas áreas científicas e tecnológicas, que são tipicamente colocados para cientistas ou que o público gostaria que os cientistas se perguntassem. A Tabela 1 sumaria essas questões, conforme sistematizadas por Macnaghten e Chilvers em termos de sua relação com produtos, processos ou propósitos da inovação, a partir de 17 debates públicos sobre ciência e tecnologia no Reino Unido. Considerar esses questionamentos é um importante passo para ir além de uma governança da ciência e inovação convencional, que foca sobre questões de produtos apenas, obscurecendo áreas de incerteza e ignorância acerca tanto dos riscos quanto dos benefícios. A inovação responsável pode ser entendida como uma maneira de incorporar a deliberação sobre essas questões no próprio processo de inovação.

Tabela 1: Linhas de questionamento sobre inovação responsável

Questões sobre produtos Questões sobre processos Questões sobre propósitos
Como riscos e benefícios serão distribuídos? Como padrões devem ser desenhados e aplicados? Por que os cientistas estão fazendo isso?
Que outros impactos podemos antecipar? Como riscos e benefícios devem ser definidos e mensurados? Essas motivações são transparentes e em prol do interesse público?
Como esses impactos poderiam mudar no futuro? Quem está no controle? Quem se beneficiará?
O que não sabemos a respeito? Quem está participando? O que eles irão ganhar?
O que não poderíamos jamais saber a respeito? Quem assumirá a responsabilidade se as coisas derem errado? Quais são as alternativas?
  Como podemos saber se estamos certos?  

Para cientistas que abraçam tal visão ampliada de suas responsabilidades, são muitos os desafios, em especial quando não temos formação para lidar com vários aspectos consideravelmente complexos de uma ciência que é feita com e para a sociedade. Por isso, fundamentações como aquela proposta por Stilgoe e colaboradores são muito úteis. Um avanço importante incorporado nessa proposta é não focar apenas nos produtos da ciência e inovação, ou apenas nos riscos e prejuízos de tais produtos. Assim, busca-se ir além de regulamentações baseadas no risco dos produtos da inovação, embora sem deixar de lado esse aspecto. As ciências e tecnologias tipicamente transbordam para além das fronteiras dos marcos regulatórios existentes, bem como para além de nossa capacidade de pensar riscos e benefícios a partir de nossas experiências passadas. Precisamos de mais do que uma abordagem retrospectiva da responsabilidade, na medida em que, na inovação, o passado e o presente podem não oferecer uma orientação razoável para o futuro.

Como comentam Michel Callon, Pierre Lascoumes and Yannick Barthe, necessitamos de novos “fóruns híbridos” que enriqueçam e expandam nossas democracias, tornando-as mais capazes de absorver debates e controvérsias em torno de ciência e tecnologia. Essas controvérsias mostram que preocupações públicas não podem limitar-se aos riscos dos produtos da inovação, mas devem estender-se para os propósitos e as motivações da pesquisa, as direções da inovação, a emergência de novos sistemas sociotécnicos, a distribuição dos benefícios, entre muitos outros aspectos. Deve-se, assim, passar de uma regulamentação baseada apenas no risco para dimensões de responsabilidade orientadas para o futuro, marcadas pelo cuidado e pela responsabilidade com nossas vidas coletivas e com o planeta, com maior potencial de acomodar a incerteza e de promover reflexões sobre valores, propósitos, justiça.

Trata-se de buscar, numa palavra, uma nova governança científica, ou, dito em outras palavras, um novo contrato social entre ciência e público. Para tanto, é preciso abrir novos espaços de diálogo público sobre ciência e inovação. A pesquisa e inovação responsáveis devem trafegar por esses espaços de diálogo público, buscando produzir conhecimento com e para a sociedade. Os quatro pilares da proposta de Stilgoe e colaboradores – antecipação, reflexividade, inclusão e responsividade – fornecem bússolas muito úteis para cientistas que se põem a navegar no espaço entre pesquisa e implementação. Estes cientistas não devem manter suas práticas científicas como antes, porque, tudo o mais sendo igual, não fornecerão orientações e procedimentos suficientemente robustos e confiáveis para a prática transdisciplinar que a responsabilidade 3.0 demanda. Trata-se de reconfigurar nossas práticas para conseguir prosseguir nessa navegação. Como? Uma contribuição relevante para respondermos a essa pergunta pode ser dada a partir dos quatro pilares citados, que fornecem uma moldura teórico-prática para colocar e discutir os questionamentos na Tabela 1.

Mas antes de dedicar-me a tratar desses pilares, cabe uma palavra sobre o uso do adjetivo “responsável”, na medida em que pode sugerir alguma acusação a colegas na comunidade científica que seriam supostamente “irresponsáveis”. Essa inferência não procede, contudo, porque ela erra no foco de análise. O que está em foco são responsabilidades políticas coletivas, ou corresponsabilidades, de cientistas, financiadores da pesquisa, inovadores e outros, e não alguma forma de responsabilidade individual. Não são esses diversos atores que poderiam ser, individualmente, acusados de irresponsabilidade. Tratam-se, antes, de sistemas complexos e acoplados de ciência e inovação que criam o que Ulrich Beck chamou de “irresponsabilidade organizada”. Tratam-se de aspectos de tais sistemas que levam a quatro categorias de inovação irresponsável identificadas por René von Schomberg, que incluem, por exemplo, a negligência de princípios éticos e a falta de precaução e prevenção. Não se trata, então, de diagnosticar responsabilidades ou irresponsabilidades em cientistas individuais, mas de desenvolver sistemas que favoreçam escolhas responsáveis, no presente e no futuro, através da antecipação e da obtenção de conhecimentos sobre as possíveis consequências das ciências e tecnologias, assim como do desenvolvimento de capacidades de responder a tais consequências.

Pilares da inovação responsável

A primeira dimensão da inovação responsável identificada por Stilgoe e colaboradores é a antecipação. As implicações de novas tecnologias frequentemente não são previstas e análises baseadas em riscos costumam fracassar na tentativa de fornecer indicações precoces de seus efeitos futuros. A antecipação implica a colocação de questões da forma “e se…?” por pesquisadores e organizações, levando-os a considerar contingências, o que sabemos, o que é provável, o que é plausível, o que é possível. Ela permite gerar expectativas que servem não apenas para realizar previsão, mas também para moldar futuros possíveis e desejáveis, e organizar recursos para alcançar estes últimos. A participação é fundamental para uma prática de antecipação que aumente a resiliência dos processos de inovação e dos futuros desejados. Há uma tensão entre a previsão, que tende a reificar futuros particulares, e a participação, que tende a abrir possibilidades novas de antecipação. Entre os métodos que podem ser usados na antecipação, temos o planejamento de cenários (que devem ser plausíveis) e a avaliação de visões (vision assessment). Esses métodos se mostram mais eficientes com um engajamento público desde estágios precoces de um processo de inovação (o que tem sido denominado upstream public engagement). Este último aspecto é muito importante: processos antecipatórios devem ser bem situados no tempo, porque devem ser suficientemente precoces para que sejam construtivos e suficientemente tardios para que sejam significativos. Dessa maneira, eles criam maiores possibilidades de se compreender a dinâmica da promessa que molda cenários futuros.

A reflexividade é a segunda dimensão considerada por Stilgoe e colaboradores, que argumentam que responsabilidade requer esse atributo dos agentes e das organizações. É comum entre os cientistas a ideia de que a reflexividade significa a crítica mútua como princípio organizacional das ciências. De fato, este é um significado importante de reflexividade. Contudo, não é suficiente. É necessária reflexividade ao nível das práticas institucionais, o que significa analisar sistematicamente as próprias atividades, compromissos e suposições, mas também ter consciência dos limites do conhecimento (especialmente, considerando-se a complexidade dos sistemas naturais e a incerteza inerente ao nosso entendimento deles, seja qual for sua natureza, seja científico ou não), assim como de que um enquadramento particular de um problema pode não ter acordo de todas as partes interessadas. Para além da crítica profissional exercida pelos cientistas, a responsabilidade torna a reflexividade um assunto público, que deve envolver não somente laboratórios, mas também órgãos de fomento e regulação, partes interessadas, o público e outros agentes e instituições envolvidas na governança da ciência e inovação. Os órgãos de fomento, por exemplo, devem ter a responsabilidade não somente de refletir sobre seus próprios sistemas de valores, mas também de fomentar a capacidade reflexiva nas práticas de ciência e inovação. Entre os métodos que podem promover reflexividade, temos, por exemplo, a elaboração de códigos de conduta e práticas de reflexão dentro dos laboratórios, acerca do contexto socio-ético do trabalho científico, envolvendo frequentemente participação de cientistas sociais e filósofos.

Um terceiro pilar é a inclusão de novas vozes na governança da ciência e inovação, como parte da construção de legitimidade. Entre os processos de diálogo público utilizados com esse propósito, temos conferências de cidadãos (consensus conferences), júris de cidadãos, mapeamento deliberativo, votação deliberativa, assim como oficinas participativas e grupos focais, parcerias de múltiplas partes interessadas, inclusão de membros do público em comitês científicos consultivos e outros mecanismos híbridos que tentam diversificar as contribuições para a governança da ciência e inovação. Ao comprometer-se com a inclusão em tal governança, não se deve perder de vista uma série de aspectos, por exemplo, o de que processos de inclusão implicam consideração de questões relativas ao poder. Eles suscitam, por exemplo, preocupações quanto a efeitos de enquadramento (framing effects) que podem fazer com que processos de diálogo reforcem relações preexistentes de poder profissional e modelos do público baseados em déficit (por exemplo, em sua compreensão do que está em pauta nos debates sobre ciência e inovação). Além disso, a variabilidade das práticas de governança inclusiva e de seus impactos sobre políticas públicas tem levado, por exemplo, a críticas e demandas de maior clareza quanto aos métodos de participação, aos propósitos de seu uso e aos critérios para sua avaliação. Contudo, ao tecer tais críticas, deve-se ter o cuidado, ao exigir que sejam satisfeitos princípios ideais, de não perder de vista variedades de engajamento que são menos do que perfeitas, mas, ainda assim, são de alguma maneira boas. Tampouco se deve negligenciar a natureza dos processos participativos como modalidades de experimentação coletiva e em andamento.

Ademais, critérios de qualidade do diálogo público têm sido desenvolvidos e podem ser empregados para avaliar processos participativos. Callon e colaboradores, por exemplo, propõem três critérios: intensidade – quão cedo membros do público são consultados e quanta atenção é dada à composição do grupo de discussão; abertura – quão diverso é o grupo e quem está representado; e qualidade – a seriedade e continuidade da discussão. Deve haver espaço, também, para que público e partes interessadas questionem o próprio enquadramento do diálogo e os processos de participação, e não somente os problemas e as soluções particulares postas em discussão. Tomados os devidos cuidados, processos de engajamento público na governança da ciência e inovação podem ser considerados legítimos, especialmente se seus objetivos forem modestos e se as suposições e os compromissos subjacentes a eles estiverem, eles próprios, abertos ao escrutínio público.

Por fim, a responsividade é um quarto pilar da ciência e inovação responsáveis. A inovação responsável demanda a capacidade de mudança em resposta às contribuições, aos valores, às expectativas do público e das partes interessadas, bem como em resposta a circunstâncias mutáveis e à insuficiência do conhecimento e do controle. Há vários mecanismos que tornam a inovação responsiva aos demais pilares considerados por Stilgoe e colaboradores, antecipação, reflexividade e inclusão. Por exemplo, aplicação do princípio da precaução, de moratórias (por exemplo, de uso de uma inovação antes de uma melhor compreensão de suas implicações) e de códigos de conduta pode ser apropriada num conjunto de casos. O emprego de design sensível a valores pode ser útil em outros casos, por criar a possibilidade de incorporar determinados valores éticos nas tecnologias.

A promoção da diversidade na gestão da ciência e da inovação é outro elemento importante da responsividade. Isso requer a análise de tensões e mecanismos de governança dentro dos processos de financiamento da pesquisa, de garantia de propriedade intelectual e de estabelecimento de padrões tecnológicos, que frequentemente fecham a inovação de determinadas maneiras, em vez de abri-lo à participação diversa. Entre os fatores que podem aumentar a responsividade institucional, temos: uma cultura de política científica deliberativa; ênfase sobre aprendizagem reflexiva e sobre a própria responsividade; cultura organizacional aberta, enfatizando inovação, criatividade, interdisciplinaridade, experimentação e coragem de assumir riscos; compromisso com engajamento e interesse públicos. Todos esses aspectos têm importância na busca por superar uma “lógica de não-responsividade” que tem sido frequente na governança da ciência e inovação, especialmente quando pesquisa e desenvolvimento são vinculadas ao crescimento econômico sem um questionamento de “qual pesquisa” e “qual desenvolvimento” seriam desejáveis.

Por fim, devemos considerar que esses pilares não devem ser vistos separadamente, mas integrados e incorporados na governança da ciência e inovação. Eles devem, ademais, ser apropriadamente conectados a culturas e práticas de governança. As dimensões acima podem se reforçar mutuamente: por exemplo, maior reflexividade tende a promover maior inclusão, e vice-versa. Contudo, eles também podem estar em tensão e gerar conflitos: por exemplo, antecipação pode gerar maior participação, mas também pode sofrer resistência da parte de cientistas que buscam defender sua autonomia, ou seus compromissos prévios com determinadas trajetórias de inovação. Trazer à tona tais tensões e, assim, colocá-las em negociação são passos importantes para tornar responsiva a inovação responsável. Trata-se, em suma, de integrar as dimensões e estratégias para inovação responsável numa abordagem de governança coerente e legítima, explorando o que conta como inovação responsável no nível macro das políticas públicas, no nível micro do laboratório de pesquisa e no nível meso das estruturas e práticas institucionais que conectam os níveis precedentes.

Uma estratégia que permite trabalhar de modo integrado com dimensões da inovação responsável é a chamado stage-gating, um mecanismo bem estabelecido de desenvolvimento de novos produtos, que divide o processo de pesquisa e desenvolvimento em estágios discretos, separados por pontos de decisão, nos quais a progressão ao longo dos estágios se baseia no cumprimento de determinados critérios. Convencionalmente, esses critérios são baseados em considerações técnicas e de potencial mercadológico. Contudo, o processo de stage-gating pode ser adaptado para incluir critérios de inovação responsável.

Para um projeto de geo-engenharia, Stilgoe e colaboradores usaram os seguintes critérios para decisão sobre cada estágio do processo de pesquisa e desenvolvimento: 1. Riscos identificados, gerenciados e tornados aceitáveis (dimensão: reflexividade); 2. Compatibilidade com regulamentações relevantes (dimensão: reflexividade); 3. Comunicação clara da natureza e dos propósitos do projeto (dimensão: reflexividade, inclusão); 4. Aplicações e impactos descritos e mecanismos colocados em ação para revisão a seu respeito (dimensão: antecipação, reflexividade); 5. Mecanismos para compreender visões do público e de partes interessadas identificados (dimensão: inclusão, reflexividade). Um painel independente de avaliação do projeto tomou decisões, então, acerca da progressão ao longo dos estágios. Os critérios de decisão nos estágios 1 e 2 não estão relacionados a uma noção orientada para o futuro, prospectiva de responsabilidade, enquanto os critérios 3-5 se ocupam de questões e impactos potenciais mais amplos, associados com enquadramento da pesquisa, abordagens de comunicação, relações com diálogo público e problemas relacionados a desdobramentos futuros.

O processo de stage-gating como um todo correspondeu a uma prática de responsividade, com um grau relevante de reflexividade institucional. As ambições eram apropriadamente modestas. O processo aumentou a abertura da discussão sobre governança de ciência e inovação no contexto complexo de um projeto de geo-engenharia, trazendo à tona tensões, enquadramentos, suposições implícitas, aspectos contestados, valores e compromissos. Ele permitiu, ainda, que os cientistas e membros do painel independente e do órgão de fomento antecipassem impactos, aplicações e problemas previamente não explorados. Ao longo do processo, surgiram evidências de uma cultura de pesquisa e inovação mais reflexiva e deliberativa.

Esta experiência sugere a pertinência de investigar a aplicabilidade de processos de stage-gating para o uso integrado de dimensões de inovação responsável – antecipação, reflexividade, inclusão e responsividade – em iniciativas que não se vinculam a tecnologias emergentes, a exemplo da geo-engenharia, mas a outros processos inovadores que demandam diálogo público e responsabilidade na realização de pesquisa e inovação para e com a sociedade. Nós estamos iniciando a exploração, por exemplo, dessas dimensões da inovação responsável e do processo de stage-gating em processo de criação de unidades de conservação. Esta decisão é um resultado de uma compreensão de que novas práticas são necessárias para que naveguemos no espaço de pesquisa e implementação com a devida prudência e responsabilidade social. Não se trata, contudo, de aplicar alguma moldura teórica como se fosse uma resposta pronta de governança, mas antes como um espaço de construção fértil de uma abordagem de pesquisa e inovação responsáveis, que possa promover aprendizagem social e potencializar a agência coletiva de uma diversidade de partes interessadas.

 

Charbel N. El-Hani

Instituto de Biologia/UFBA

 

PARA SABER MAIS:

Callon, M., Lascoumes, P. & Barthe, Y. (2009). Acting in an Uncertain World: An Essay on Technical Democracy. Cambridge, MA: MIT Press.

Irwin, A. (2006). The politics of talk: coming to terms with the ‘new’ scientific governance. Social Studies of Science 36: 299–330.

Irwin, A., Jensen, T. & Jones, K. (2013). The good, the bad and the perfect: criticizing engagement practice. Social Studies of Science 43: 118–135.

Macnaghten, P. & Chilvers, J. (2013). The future of science governance: publics,policies, practices. Environment and Planning C: Politics and Space 32: 530-548.

Owen, R., Bessant, J. & Heintz, M. (Eds.). (2013). Responsible Innovation: Managing the Responsible Emergence of Science and Innovation in Society. London: Wiley.

Stilgoe, J., Owen, R. & Macnaghten, P. (2013). Developing a framework for responsible innovation. Research Policy 42