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Quanto custa evitar a catástrofe ambiental?

A comunidade científica tem mostrado sistematicamente os riscos que corremos de uma catástrofe ambiental. Quanto custa evitá-la?

Nesta postagem, discuto o estado do mundo e nossas perspectivas de ação diante dos riscos crescentes de catástrofe ambiental. Esse assunto se tornou foco de negacionismo nesses tempos da pós-verdade. Mas como diz o ditado, não adianta tapar o sol com peneira. As evidências de que estamos nos encaminhando para uma catástrofe ambiental são claras, inegáveis até, e o que boa parte da humanidade está fazendo diante da situação me faz pensar em metáforas como a de um avestruz enfiando a cabeça num buraco ou numa cena do filme Titanic, inspirada em fatos reais (em contraste com a metáfora do avestruz), na qual se ordena à orquestra que siga tocando enquanto o navio afunda.

A comunidade científica tem avisado repetidamente sobre tal risco. Em 1992, a União de Cientistas Preocupados (Union of Concerned Scientists), incluindo a maioria dos Prêmios Nobel então vivos, publicou um aviso à humanidade (World Scientists’ Warning to Humanity). O intuito era encorajar uma diminuição da destruição ambiental de modo a evitar substancial miséria no futuro de nossa espécie e do restante da biosfera. Há 25 anos, os cientistas buscavam cumprir seu papel ao expressar preocupação com os prejuízos ao planeta Terra relativos à diminuição da camada de ozônio, da disponibilidade de água doce, da vida marinha, das florestas, da biodiversidade, bem como à mudança climática. Eles nos lembravam de que mudanças fundamentais eram necessárias para evitar que nos aproximássemos de muitos limites de tolerância do planeta e da biosfera, a partir dos quais grandes e irreversíveis prejuízos poderiam ocorrer.

Em 2017, 15.364 cientistas de 184 países lançaram um segundo aviso (versão em português aqui). Fui um dos signatários. Passados 25 anos daquele primeiro aviso, a análise da série temporal de dados mostrou que, com exceção da estabilização da camada de ozônio, a humanidade havia fracassado em realizar progressos suficientes para fazer frente aos desafios ambientais. Antes pelo contrário, muitos dos problemas causadas por nosso sistema de produção e consumo e nosso estilo de vida haviam piorado. Se uma catástrofe ambiental era visível num horizonte ainda relativamente distante em 1992, em 2017 estava claro que estávamos rumando a passos largos a um estado de transição do sistema planetário de graves consequências, com uma janela de oportunidade limitada para alterar o curso da deterioração das condições de funcionamento do planeta Terra, de manutenção da biosfera e de preservação de nossas condições de vida.

Embora não constituam de modo algum os únicos problemas que o sistema Terra agora enfrenta, alguns desafios foram colocados em destaque naquele segundo aviso: a trajetória de mudança climática, claramente atribuível ao aumento da concentração de gases estufa (para quem se deixa seduzir pelo canto da sereia negacionista, sugiro ler “Mercadores da Dúvida”, Merchants of Doubt, de Naomi Oreskes e Erik Conway, ou “Avaliando ‘Mudança Climática Perigosa’”, de James Hansen e colaboradores, ou assistir falas de Naomi Oreskes, no You Tube e no TED); a perda de vegetação nativa, a perda de biodiversidade associada (correspondente a uma extinção em massa) e seus muitos impactos sobre os serviços que os ecossistemas propiciam à humanidade; e os impactos do modelo dominante de produção agrícola, especialmente da pecuária associada a dietas baseadas no consumo de carne.

A perda de biodiversidade causa especial preocupação. Desde 1998, a WWF publica a cada dois anos o Relatório Planeta Vivo, uma compilação muito informativa e útil sobre o estado do planeta, leitura fundamental tanto para o público em geral quanto para tomadores de decisão. Entre as muitas fontes de informação compiladas nesse relatório temos o Índice Planeta Vivo (Living Planet Index), que fornece uma medida do estado da diversidade biológica do planeta com base nas tendências populacionais de espécies de vertebrados de diferentes habitats terrestres, marinhos e de água doce.

No Relatório Planeta Vivo de 2018 (sumário em português aqui), podemos ver que, de 1970 a 2014, a abundância média de 16.704 populações monitoradas em todo o globo, pertencentes a 4.005 espécies, sofreu um declínio médio de 60%. No caso das populações de espécies de água doce, tivemos o pior declínio no mesmo período (em média, 83%). Para espécies marinhas, o declínio médio, de 1970 a 2012, foi de 36%, conforme relatado no Relatório Planeta Vivo de 2016 (sumário em português aqui). No mesmo relatório, vemos que, para espécies dependentes de terras úmidas (wetlands), esse declínio foi de 39%; para espécies terrestres, de 38%; e para espécies de florestas tropicais, de 41%.

A situação a que chegamos é muito séria, de fato comparável a uma extinção em massa. Este ano foi divulgado que até 1 milhão de espécies estão ameaçadas de extinção, muitas nas próximas décadas. 5,9 milhões de espécies terrestres (9% de tais espécies) não têm habitat insuficiente para sobrevivência a longo termo a não ser que seja feita restauração. Na história do planeta, esta é a segunda extinção em massa causada por seres vivos. A primeira foi causada pela evolução da fotossíntese em cianobactérias, que levou à extinção de uma grande diversidade de espécies anaeróbicas obrigatórias, no chamado holocausto do oxigênio. Mas, diferente de nós, as cianobactérias não tinham opção de não realizar fotossíntese e, assim, a elas não se poderia imputar responsabilidade pela extinção de outras espécies. Nosso caso é muito distinto, porque à nossa espécie cabe tal responsabilidade, dado que temos opção de fazer as coisas de modo diferente.

Mas qual seria o problema de tal perda de biodiversidade? De um lado, essa perda se mostra problemática pelo valor intrínseco da vida e de sua diversidade, de cada espécie que compõe a biosfera. Valor intrínseco tem sido objeto de controvérsia, pela dificuldade de sua mensuração, o que – argumentam alguns – dificulta que tenha papel importante nos debates sociais, políticos e econômicos. Não podemos perder de vista, contudo, que o valor intrínseco coloca uma questão central em foco, a qual é perdida de vista quando nos prendemos apenas aos valores instrumentais que a biodiversidade tem para nossas vidas: trata-se precisamente da questão de nossa responsabilidade, como seres capazes de deliberação e escolha, pela perda das outras formas de vida com as quais dividimos o planeta. Mas mesmo que o valor intrínseco da vida não cale fundo no seu ser, ainda assim você teria boas razões para se preocupar com a perda da biodiversidade, por conta dos chamados valores instrumentais, ou, dito de outra maneira, pelos serviços ecossistêmicos fornecidos pela vida. Afinal, sem os sistemas ecológicos e seres vivos, não poderíamos permanecer vivos, quanto mais manter a qualidade de nossa existência.

Introduzido em 2009, o conceito de limites planetários busca definir limites ambientais dentro dos quais a humanidade pode operar com segurança. Trata-se de uma maneira de sumariar os desafios que enfrentamos e buscar influenciar o desenvolvimento de políticas globais que possam propiciar uma transição para a sustentabilidade. Na última versão do modelo de limites planetários, que pode ser visto na imagem de abertura, foram incluídos nove limites, relativos a integridade da biosfera, mudança climática, novas entidades (novas substâncias, novas formas de substâncias preexistentes e formas de vida modificadas com potencial de gerar efeitos geofísicos e/ou biológicos indesejáveis), diminuição da camada de ozônio, carga de aerossóis na atmosfera, acidificação dos oceanos, fluxos biogeoquímicos (de fósforo e nitrogênio), uso de água doce e mudanças nos padrões de uso da terra. O modelo é capaz de mostrar quando a humanidade está num espaço de operação seguro em relação a um dado limite do planeta (cor verde), quando se encontra numa zona de incerteza, com risco crescente de ultrapassar um dado limite (cor amarela), e quando um limite já foi ultrapassado, levando nossa operação para além da incerteza (cor vermelha), com grande risco de que levemos o sistema Terra a operar em um novo estado, no qual serviços fundamentais para a nossa sobrevivência e qualidade de vida podem desaparecer. A análise dos limites planetários em 2015 mostrou que, conforme nosso melhor conhecimento, já estávamos operando para além da zona da incerteza, em alto risco, em três deles. Ultrapassamos os limites de integridade da biosfera e de funcionamento dos fluxos de fósforo e nitrogênio (especialmente pelo extensivo uso de fertilizantes contendo esses elementos químicos), a ponto de acarretar um novo estado de funcionamento. Em dois outros limites importantes, já operamos na zona de incerteza: mudanças climáticas e dos padrões de uso da terra.

O modelo dos limites planetários propicia uma maneira muito útil de entender os riscos e descompassos associados ao modo como as sociedades humanas têm operado em sua relação com a biosfera e o sistema Terra. Ele reforça o aviso lançado em 2017 por cientistas que buscaram mostrar como estamos ameaçando nosso futuro ao não enfrentarmos o problema do consumo dos recursos do planeta, bem como de suas marcantes desigualdades em termos geográficos e demográficos. Não se trata, contudo, de apenas emitir um aviso, mas de sugerir caminhos para a solução da atual crise socioambiental, mencionando-se naquele artigo a limitação do crescimento populacional, a reavaliação de politicas econômicas baseadas no crescimento (por exemplo, do PIB, em contraste com modelos de desenvolvimento sem crescimento), a redução das emissões de gases estufa, o incentivo ao uso de energias renováveis, a proteção dos habitats naturais, a restauração de ecossistemas, o controle da poluição, o combate à perda de animais (defaunação) e o controle das espécies invasoras.

Entre as expectativas dos que assinaram o artigo, havia a ação sociopolítica, incentivando-se cientistas, influenciadores na mídia e cidadãos em geral a insistirem para que governos tomassem medidas imediatas em relação aos problemas postos, como um “imperativo moral diante das gerações atuais e futuras de seres humanos e das outras formas de vida”. Mas também havia uma expectativa para cada um de nós, em nossos modos de vida: de que reexaminássemos e buscássemos mudar nossos comportamentos individuais e padrões de consumo.

Esses eram passos urgentes em 2017, num esforço de salvaguardar o planeta e a biosfera de crescentes e substanciais ameaças, e são ainda mais urgentes hoje, quase dois anos depois. Uma diferença muito importante é que uma quantidade crescente de líderes mundiais e também da população em geral se recusa a escutar a comunidade científica em tempos recentes. Diante da gravidade da situação em que se encontra o planeta e, por consequência, nossa própria existência, quanto estaríamos dispostos a investir para resolver ou mitigar os problemas ambientais que nos desafiam?

Quanto custa a conservação de áreas protegidas?

Por mais que seja interessante considerar essas estimativas relativas ao custo de manter áreas protegidas, é evidente que elas não são suficientes para fazer frente aos desafios que o estado do planeta nos coloca. Para fazermos uma transição rumo à sustentabilidade, necessitamos mudar nosso sistema de produção e consumo.

Avaliar o custo da gestão de áreas protegidas nos países em desenvolvimento não propicia, decerto, uma estimativa global de quanto custaria resolver ou mitigar todos os problemas ambientais contemporâneos. Contudo, fornece uma perspectiva relevante acerca da distância a que nos encontramos dos investimentos necessários. Uma estimativa disponível na literatura estabelece que seriam necessários 13 bilhões de dólares por ano para manter uma extensão suficiente de áreas protegidas nos países em desenvolvimento. Esse valor está bem além dos investimentos anuais em tais áreas protegidas. Contudo, não é difícil mostrar que esses investimentos podem ser alcançados, sobretudo se os compararmos com outros gastos globais. Por exemplo, 13 bilhões de dólares equivalem a 1% do que governos de todo o mundo gastam por ano em subsídios prejudiciais ao meio ambiente. Para usar outra comparação que mostra como, diante do estado do mundo, temos alocado recursos financeiros de modo equivocado, esse valor corresponde a 2% do que os norte-americanos gastam por ano em refrigerantes. Por fim, uma análise somente dos custos das áreas protegidas não considera os benefícios que essas áreas oferecem, inclusive de ordem econômica. Em muitos casos, a proteção de áreas biologicamente importantes pode gerar renda que supera os custos de sua criação e manejo.

Mudar sistema de produção e consumo… Mas em que direção?

Uma métrica muito interessante para pensar nosso impacto sobre o planeta Terra é a pegada ecológica. Ela mede o impacto das atividades humanas em termos da área de terra e água biologicamente produtivas necessária para produzir os bens consumidos e assimilar os rejeitos gerados por aquelas atividades. Ela corresponde, pois, ao ambiente necessário para produzir os bens e serviços necessários para suportar certo estilo de vida. É possível cada um calcular sua pegada ecológica. Combinando-se a pegada ecológica de todos os humanos, podemos calcular a pegada ecológica global.

Em 2014, estimou-se que a pegada ecológica global era de cerca de 20 bilhões de hectares, o que corresponde a uma Terra e meia. Isso torna muito evidente nossa insustentabilidade. Obviamente, não temos uma Terra e meia. Evidentemente, mesmo que nossa pegada ecológica fosse uma Terra, ainda seríamos insustentáveis, porque o planeta Terra deve manter não somente nossa espécie. E antes de nutrir esperanças de que poderíamos encontrar outro planeta para viver, convido o leitor a pensar não somente na improbabilidade de que seja encontrado algum lugar para ir a uma distância viável, mas, para além disso, em quem serão os “escolhidos” para colonizar outro planeta. Ou alguém acha que 7 bilhões de humanos seriam translocados para algum outro lugar?

Pegada ecológica global. De WWF: Living Planet Report 2018 (p. 30).

Um modo interessante de entender a relação entre nosso estilo de vida e sistema de produção e consumo, de um lado, e sustentabilidade, de outro, é cruzar dados sobre pegada ecológica com dados sobre o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH).

Pegada ecológica em relação ao IDH ajustado para desigualdade. De WWF: Living Planet Report 2014 (p. 60) – Sumário em português aqui.

Usemos esse gráfico para pensar o chamado desenvolvimento sustentável. O desenvolvimento sustentável pode ser considerado um oxímoro, figura de linguagem que relaciona numa mesma expressão palavras que exprimem conceitos contrários. Para alguns, o conceito de desenvolvimento sustentável esvaziou os debates sobre as questões ambientais ao produzir um superficial consenso. Como seria possível desenvolvimento sustentável numa humanidade com pegada ecológica de uma Terra e meia? Desenvolver com sustentabilidade em tal situação? Claramente isso é impossível se desenvolvimento corresponder a crescimento econômico! Lovelock pode muito bem estar certo ao afirmar que somente podemos conduzir nosso sistema de produção e consumo para um retrocesso sustentável. Ou a alternativa pode ser promover desenvolvimento sem crescimento econômico, o que implica distribuir benefícios de maneira mais igualitária.

No gráfico acima, podemos ver, à primeira vista, como o conceito de desenvolvimento sustentável poderia ser operacionalizado. Vejam o quadrado verde na base direita do gráfico, que indica como poderíamos ser sustentáveis: pegada ecológica abaixo de uma Terra e IDH acima de 0,8. Mas não há qualquer país nesse quadrado verde! Assim, tratar-se-ia mesmo de operacionalizar desenvolvimento sustentável ou de reforçar que se trata de um oxímoro que pauta um consenso sem consequências? Para falar de modo muito simples e direto, esse gráfico mostra que nossos sistemas de produção e consumo só têm dois atratores: ou não se tem qualidade de vida (falando de modo bem cru, se morre de fome) e se é sustentável, ou se tem qualidade de vida (sendo bem claro, mais do que se precisa) e não se é sustentável.Não conheço melhor evidência da necessidade de mudarmos nossos sistemas de produção e consumo.

Também fica claro nesse gráfico como não temos ainda qualquer indicação sobre qual seria o sistema de produção e consumo para onde deveríamos ir. Isso é importante, de um lado, porque indica que devemos de fato atentar à natureza autocontraditória do desenvolvimento sustentável e aos seus efeitos de esvaziamento dos debates sobre questões socioambientais. De outro, mostra que não se trata de pensar numa opção entre diferentes sistemas de produção e consumo que estariam colocados, mas de repensar mais profundamente as condições de nossa existência no planeta. Ao polarizarmo-nos em nossas posições políticas, podemos estar simplesmente perdendo de vista o quadro mais geral do mundo (the big picture).

Concluindo: o que fazer?

No último fim de semana, num evento de passarinhada promovido pela Macaw Birdwatching no Vale Encantado, aqui em Salvador, fiz uma pequena fala em meio à restinga e um dos participantes (obrigado pela questão, Chermont!) perguntou “o que a gente poderia fazer?” A pergunta se situava localmente, mas as conexões entre contextos locais e globais, num mundo de problemas na escala planetária, autorizam a pensá-la globalmente. É uma pergunta muito importante, porque é sobre esperança e sobre não nos sentirmos impotentes: o que podemos fazer diante de tudo isso? Gostaria assim de fechar este texto com algumas sugestões em resposta a essa provocação.

É importante, antes de tudo, que não deixemos de lado a racionalidade. Ela nos define como humanos. Quem abandona a racionalidade, abandona a humanidade. Por racionalidade, entendo aqui a atitude de não aceitar qualquer afirmação que se faça sobre o mundo sem apreciar as razões que apoiam a afirmação e as fontes de confiança nas informações mobilizadas para sustentar tais razões. As razões são muitas e sem dúvida não são apenas científicas, tampouco são apenas empíricas (não vêm somente da experiência), mas quando se trata do mundo natural, as evidências que temos disponíveis são uma razão muito importante para aceitarmos afirmações a seu respeito. Nesta postagem, abordei algumas dessas evidências (na verdade, a ponta de um iceberg). Uma pessoa racional respeita as evidências ao pensar sobre o mundo natural. A evidência é para ela um sintoma, um sinal, uma marca da verdade. Assim, uma primeira atitude que cada um de nós pode ter é, em vez de cair vítima da desinformação, hoje muito ruidosa nas correntes de Whatsapp e em outras redes sociais, buscar informação, assegurar-se das fontes de informação em que decidimos confiar, saber do que está ocorrendo da maneira mais completa possível.

Devemos também nos perguntar o que podemos fazer, que diferença podemos representar em nossa realidade próxima, nosso bairro, nossa cidade, escola, universidade, nosso trabalho, nosso país. Agindo localmente e pensando globalmente, sendo capazes de ver o quadro mais geral do mundo, podemos fazer diferença. São questões para nosso dia-a-dia: O que mudar em nosso estilo de vida de modo a contribuir para um mundo melhor? O que mudar em nossos padrões de consumo? O que mudar em nossa alimentação? O que mudar na educação de nossas filhas e filhos?

Mas devemos estar cientes de que não basta agir em nossas vidas individuais. Precisamos pensar o que fazer coletivamente, e então agir politicamente, por exemplo, buscando ser fontes de informação nesse oceano de desinformação em que o Titanic naufraga. Por exemplo, contribuindo para pressionar nossos governantes a tomar atitudes e decisões que favoreçam a conservação do planeta, a sobrevivência da biosfera e nossa própria. Não se trata de ação partidária, para impedir ecos indevidos nesse país em que hoje vivemos. Agir politicamente é agir como cidadão. A palavra ‘política’ vem do grego polis, o que sugere que ser cidadão é discutir os problemas de nossa cidade, para nós hoje, nosso mundo, e agir em relação a eles. Qualquer um faz e deve fazer política, e isso não implica agenda partidária alguma, ao menos não necessariamente. Como a palavra “cidadão” se tornou desgastada, de tanto ser usada sem significado claro, devo dizer como a entendo, na esteira do que diz Henry Giroux: um cidadão é um agente moral e político que possui um sentido compartilhado de esperança e responsabilidade em relação aos outros, não somente em relação a si mesmo.

Para dar apenas mais uma sugestão, esta relativa a como educamos nossos filhos e filhas: propiciem a eles experiências de natureza! Levem-nos a restingas, florestas, praias conservadas, caatingas, cerrados, campos rupestres, não deixem que cresçam achando que leite se faz na prateleira do supermercado, ou sem saber que sem abelha não tem fruta, legume ou vegetal! Uma série de estudos tem mostrado que experiências de natureza são importantes preditores de uma atitude pró-conservação, esta de que tanto necessitamos se formos mesmo sobreviver. A separação das pessoas em relação à natureza, nos ambientes urbanos, mas também em ambientes rurais degradados, explica em boa parte a dificuldade que muitos enfrentam para entender o quadro geral em que nos encontramos, o estado do planeta e as atitudes e decisões que ele de nós demanda. Não deixem que suas filhas e filhos se somem à multidão dos desconectados da natureza. Ou que se somem aos consumidores e propagandistas da desinformação!

Charbel N. El-Hani

Instituto de Biologia/UFBA

PARA SABER MAIS:

Bruner, A. G., Gullison, R. E. & Balmford, A. (2004). Financial costs and shortfalls of managing and expanding protected-area systems in developing countries. BioScience 54: 1119-1126.

Ripple, W. J. et al. (2017). World scientists’ warning to humanity: A second notice. BioScience 67: 1026-1028.

Steffen, W. et al. (2015). Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science 347: 1259855.

WWF (2018). Relatório Planeta Vivo.

Imagem de abertura: Modelo de limites planetários. Figura reproduzida de artigo de W. Steffen e colaboradores, de 2015, Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet.

Destaque

Tem uma mosca na minha ferida!

Para a maioria das pessoas, as moscas causam apenas uma reação: nojo. De fato, não há como negar que esses insetos sejam asquerosos. Eles entram em seu lixo, passeiam pelo esgoto e cadáveres –como discutido em um texto recente do Darwinianas– e regurgitam em tudo. Por causa dessas excursões por locais peculiares, ficam cobertos de bactérias e outros patógenos para depois andar com suas patinhas sujas por toda a sua comida. Pois é, as moscas são realmente nojentas, mas é justamente a atração desses insetos por material em decomposição que faz com que suas larvas sejam benéficas para a saúde humana.

Feridas crônicas podem se desenvolver em pacientes com diversas condições, como diabetes ou doença vascular, por exemplo. Essas feridas podem ter tecidos necrosados e infectados, e muitas vezes se tornam úlceras sem cicatrização –desesperadamente desagradáveis ​​para os pacientes que sofrem com elas. Em muitos casos, essas feridas podem piorar e resultar na amputação de partes ou mesmo de membros inteiros. No entanto, a aplicação de larvas (esterilizadas) pode reverter esse quadro. Quando todos os outros tratamentos falham, larvas de moscas em seu primeiro instar (larvas recém-nascidas) podem transformar, em poucos dias, uma úlcera estagnada em uma ferida limpa e saudável em processo de cicatrização. Esse tratamento alternativo é chamado de terapia larval, biocirurgia ou larvoterapia. A terapia larval é uma opção de atraente de desbridamento (remoção do tecido necrótico e outros resíduos de uma ferida) porque as larvas utilizadas para fins clínicos comem apenas tecidos mortos e deixam o tecido vivo intacto. Todos os outros procedimentos de desbridamento inevitavelmente destroem parte do tecido vivo.  

O uso de larvas para o desbridamento de feridas difíceis e crônicas não é uma ideia nova. Os aborígines australianos já usavam larvas para limpar feridas há séculos, mas as larvas passaram a ser apreciadas universalmente somente após algum tempo, quando os cirurgiões militares notaram que os soldados com feridas infestadas por larvas apresentavam uma melhor e mais rápida recuperação. Ambroise Paré foi um cirurgião-barbeiro que serviu no exército francês e fez um dos primeiros relatos sobre o benefício das infestações durante a batalha de St. Quentin, em 1557. Em 1829, o cirurgião de campo de Napoleão Dominique Larrey também observou os efeitos benéficos das larvas em ferimentos sofridos por soldados durante uma expedição à Síria. Ele notou que as larvas que se desenvolviam em ferimentos sofridos em batalha impediam o desenvolvimento de infecções e aceleravam a cura. Não há evidências, no entanto, de que Paré ou Larrey tenham introduzido larvas nas feridas de seus pacientes deliberadamente. Isso só aconteceu quando John Forney Zacharias, um cirurgião de Maryland durante a guerra civil americana, iniciou oficialmente a terapia com larvas, que ele explica ter salvado muitas vidas. Mais tarde, durante a Primeira Guerra Mundial, William Baer observou que as larvas auxiliavam na cicatrização de feridas e desenvolveu com sucesso um método para produzir larvas esterilizadas que não disseminariam infecções. A terapia foi amplamente utilizada até depois da Segunda Guerra Mundial, quando houve a descoberta de antibióticos e o desenvolvimento de melhores técnicas cirúrgicas, que deixaram as larvas em segundo plano, utilizadas apenas como último recurso.

O interesse renovado na terapia larval foi desencadeado com ocorrências generalizadas de “superbactérias”, resistentes a diversas classes de antibióticos. Por exemplo, a bactéria que ocorre mais comumente em feridas, Staphylococcus aureus, adquiriu resistência à meticilina em 1961, dois anos após sua introdução como substituto da penicilina. A evolução da resistência a antibióticos levou a um aumento do tempo de hospitalização e tratamento de pacientes com feridas crônicas. Como resultado, desde 1990, as larvas voltaram a ser utilizadas no tratamento de certas feridas que, de outra forma, seriam intratáveis. ​​Suas secreções são eficazes mesmo contra S. aureus resistente a antibióticos. As célebres larvas também atuaram no filme Gladiador (2000). Em uma das cenas, o protagonista desmaia após ser ferido em uma batalha e, quando ele acorda, encontra sua ferida cheia de larvas aplicadas por um amigo. As larvas limparam a ferida também na versão cinematográfica da terapia larval. Em 2004, o FDA (“Food and Drug Administration”) aprovou o uso de larvas estéreis em aplicações médicas nos Estados Unidos.

As larvas usadas na terapia geralmente pertencem a espécies de moscas varejeiras (apresentadas em texto sobre Entomologia Forense aqui no Darwinianas), como a Lucilia sericata. No Brasil, larvas de Cochliomyia macellaria também estão sendo testadas para o mesmo propósito. Essas larvas alimentam-se exclusivamente de material orgânico em decomposição e se afastam de uma ferida quando há apenas tecido saudável. Elas também são fáceis de cultivar em condições estéreis e são relativamente resistentes (podem ser resfriadas e armazenadas a 5°C). Cerca de 10-20 larvas esterilizadas são aplicadas por centímetro quadrado de ferida. Como as larvas de moscas são altamente móveis, há necessidade de contê-las em um curativo especial que lhes permite alcançar o tecido a ser tratado, mas impede que saiam da ferida. O progresso do tratamento é verificado diariamente, e as larvas são trocadas pelo menos a cada três dias por causa de seu rápido crescimento e ciclo de vida curto em temperaturas corporais humanas.

As larvas limpam o tecido necrótico com uma grande velocidade, apesar de não possuírem dentes. Elas secretam enzimas proteolíticas digestivas para liquefazer o tecido necrosado que servirá para sua alimentação. Juntamente com as enzimas, as larvas secretam outras moléculas com papel ativo na cicatrização da ferida: fatores estimulantes do crescimento celular, fatores antimicrobianos e fatores antiinflamatórios. A rápida melhora no quadro se dá então pelas diferentes atuações da larva na ferida. A alimentação competitiva das larvas das moscas varejeiras remove rapidamente a fonte de alimento das bactérias e muitas delas são digeridas no processo. A remoção do tecido morto também permite uma melhor difusão do oxigênio nos tecidos saudáveis, o que impede a proliferação de bactérias anaeróbicas. Elas também secretam fatores antibacterianos e antifúngicos  eficazes contra inúmeros patógenos, incluindo cepas resistentes a antibióticos. Além de combater a infecção, as secreções larvais também induzem a migração de fibroblastos, proliferação e remodelação do tecido, acelerando a recuperação. Finalmente, as larvas podem promover o crescimento do tecido por meio da estimulação física do tecido da ferida. O movimento ajudaria o fluxo das secreções das larvas e a quebra mecânica do tecido morto.

Todos esses processos se tornaram alvos para desenvolvimento de produtos biotecnológicos. Max Scott, da North Carolina State University, por exemplo, aposta na nova geração da terapia larval, combinando a atividade das larvas na ferida à atuação do fator de crescimento humano derivado de plaquetas (PDGF). Ele e sua equipe geraram uma linhagem de L. sericata transgênica que produz e secreta o fator de crescimento humano. O PDGF estimula a sobrevivência celular, a proliferação de fibroblastos e a quimiotaxia, reorganização da actina e produção e secreção de outros fatores de crescimento. Sua produção torna a larva ainda mais eficiente no desbridamento. Mesmo os estudos básicos sobre a biologia e evolução do hábito alimentar em Calliphoridae realizado pelo nosso grupo, em colaboração com a Profa. Patrícia J. Thyssen na Universidade de Campinas, contribuem para a compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes às preferências alimentares e dinâmica na ferida. Ensaios de preferência alimentar nos permitem escolher, dentre as espécies de Calliphoridae, aquelas que se alimentam exclusivamente de tecido necrosado, sem invadir o tecido sadio, enquanto nossa análise da expressão gênica nas larvas pode revelar proteínas secretadas com potencial terapêutico. Essas proteínas larvais podem ser estudadas para o desenvolvimento de pomadas para desbridamento, sem a necessidade da aplicação das larvas, que ainda encontra uma certa resistência de profissionais de saúde e do público em geral. Enquanto as pomadas não chegam ao mercado, as larvas funcionam como dispositivos médicos em miniatura com o poder de ajudar a curar e livrar muitos da carga dolorosa e incapacitante de feridas crônicas.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Masiero FS, Martins DS e Thyssen PJ (2015) Terapia Larval e a aplicação de larvas para cicatrização: revisão e estado da arte no Brasil e no mundo. Revista Thema, 12(01): 4-14.

Nesse artigo, os autores revisam a literatura sobre terapia larval, apresentando a aplicação de larvas como alternativa para cicatrização de feridas. Um dos objetivos dos autores é desmistificar a modalidade terapêutica e estimular profissionais da saúde a aplicá-la em larga escala.

– Sherman RA (2014). Mechanisms of Maggot-Induced Wound Healing: What Do We Know, and Where Do We Go from Here? Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2014: 592419.

Revisão dos estudos clínicos controlados que testaram a eficácia da terapia larval. Pelos dados clínicos levantados há consenso de que o uso das larvas é efetivo no desbridamento. As evidências clínicas para a cicatrização acelerada de feridas são escassas, mas estudos clínicos pequenos sugerem fortemente que as larvas realmente promovem o crescimento de tecidos e cicatrização de feridas.

– National Geographic (2012) Maggot Medicine.

Programa mostrando a utilização da terapia larval. O vídeo contém cenas reais de larvas sendo aplicadas em uma ferida. Essas cenas podem ser desagradáveis para alguns espectadores.

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Bomba relógio do Ártico?

O que têm a ver os microrganismos do Ártico com uma bomba relógio? Descubra neste post do Darwinianas.

Já tratei em posts anteriores da grande importância que os microrganismos têm nos solos em escalas globais e locais. No post de hoje vou dar um pouco mais de ênfase a uma combinação explosiva: o derretimento do gelo dos solos do Ártico (conhecido como “permafrost”, em inglês) e as atividades dos microrganismos que ali vivem congelados. Já se fala em cenários apocalípticos (inclusive foco de um documentário),  concentrações crescentes de gases estufa que irão gradativamente descongelar mais e por mais tempo os solos do Ártico, e que haverá um ponto no qual isso causará o aumento abrupto desses gases, levando a um ciclo de retroalimentação positivo de aquecimento em proporções apocalípticas. A esse fenômeno é dado o nome de “bomba de metano”.

Muito se fala sobre a emissão de CO2 pelo ser humano e os impactos dessas emissões nas mudanças climáticas, mas é importante reforçar aqui que o metano é um dos gases que têm maior potencial de efeito estufa. O metano é produzido em grande parte como “resíduo metabólico” da respiração anaeróbica de microrganismos. Esses microrganismos do Domínio Archaea (ver post anterior para relembrar o que é esse Domínio) são conhecidos como metanogênicos. Muito se fala também sobre a contribuição do gado, através dos seus puns, como importante fonte de metano para a atmosfera. No entanto, um grande problema que está deixando cientistas de cabelo em pé é o derretimento mais acelerado dos solos e lagos do Ártico. Estima-se que 50% do carbono orgânico presente no solo esteja nessa região do globo, que representa apenas 16% da área da Terra. À medida que mais metano é liberado para atmosfera, o efeito estufa aumenta e mais permafrost é descongelado, liberando mais metano… esse ciclo se repete, porém com um detalhe: pode haver um ponto no qual  a liberação desse metano não seja mais gradual, liberando quantidades muito grandes de metano, e passe a provocar um aumento drástico e irreversível de temperatura.

Em um estudo recente publicado na prestigiada revista da Academia Norte-Americana de Ciências (Proceedings of National Academy of Sciences, PNAS) coordenado por Konstantinos T. Konstantinidis, os autores mostraram que, de fato, com o aumento da temperatura, microrganismos que produzem metano se proliferam. Os autores utilizaram uma abordagem experimental amostrando solos durante mais de 3 anos e experimentalmente os aquecendo. Os autores observaram que as mudanças nas comunidades nos 4 anos e meio de estudo foram bem maiores do que as que foram observadas anteriormente em 1 ano e meio de estudo. Além da proliferação de microrganismos produtores de metano em solos aquecidos (comparados com os não aquecidos), há maior potencial de respiração da comunidade microbiana de solos aquecidos. Isso quer dizer que o carbono orgânico presente nesses solos poderá ser convertido em CO2 mais rapidamente e liberado para a atmosfera, aumentando ainda mais o efeito estufa.

Estamos atravessando um momento crítico na história da humanidade. Se a bomba de metano “explodir” de fato, como vários cientistas estão prevendo, os danos serão gravíssimos para a geração dos nossos filhos, e não daqui a 200 ou 300 anos. Não dá tempo para errar no que diz respeito a nossa sobrevivência, por isso penso que projeções como essas, sustentadas por fortes evidências, devem ser levadas a sério e uma escolha parcimoniosa deve ser feita, ou seja: remediar imediatamente, reduzindo as emissões de carbono e aumentando o potencial de sequestro de carbono, preservando áreas conhecidas como sumidouros de carbono, como manguezais bancos de gramíneas marinhas.

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Collins, William D., et al. “Large regional shortwave forcing by anthropogenic methane informed by Jovian observations.” Science advances 4.9 (2018): eaas9593.

Johnston, Eric R, et al. “Responses of Tundra Soil Microbial Communities to Half a Decade of Experimental Warming at Two Critical Depths.” (2019) Proceedings of the National Academy of Sciences 116 (30): 15096 LP-15105.

Destaque

Robôs maravilhosos e relojoeiros cegos

Há tempo nos divertimos com imitações de seres humanos. Os primeiros robôs, se é que mereciam este nome, eram extremamente simples: algo como marionetes com cordéis ligados a engrenagens de relojoaria, rebuscados bonecos de dar corda. No século XIII eles fascinavam imperadores e religiosos, e a igreja católica européia financiou e engendrou inúmeros santos e presépios maquínicos, com anjos-robôs que voavam, com almas subindo aos céus, santos que sorriam, andavam, giravam os olhos em interação com o público, o qual se deleitava entre o riso e o assombro da então novíssima tecnologia. Este assombro frente ao homem-máquina permanece ainda nos dias de hoje, com robôs sociais modernos imitando cada vez mais perfeitamente o comportamento humano, produzindo interações que se aproximam cada vez mais dos cenários dos filmes de ficção científica. Inclusive, no que se refere conversas online (chats), a ficção científica já chegou: muitas vezes não discernirmos se fomos atendidos por uma inteligência natural ou artificial, tamanha a sofisticação dos sistemas computadorizados de comunicação. O mesmo vale para bots que operam perfis falsos em redes sociais, ou que atuam no mercado financeiro, comprando e vendendo ações automaticamente.

Para muitos, a ficção científica é apenas uma questão de tempo: logo mais estaremos conversando diariamente com robôs sociais, naturalizando assim o assombro de nos recriarmos à nossa própria imagem e semelhança. Curiosa essa nossa propensão demiúrgica. Há séculos tentamos nos transformar em deuses capazes de criar seres “vivos”, e se a ciência afinal conseguir este feito extraordinário, muitos entenderão não haver mais necessidade de deuses “reais”: a religião seria afinal substituída pela ciência, pois nos transformaríamos nós mesmos em deuses. Será mesmo? Duvido muito desta possibilidade. Não da possibilidade de criarmos robôs quase humanos, mas da possibilidade de a ciência substituir a religião.

Quanto a criar robôs, há empresas trabalhando, por exemplo, na produção de implantes neurais, interfaces cérebro-máquina com conexão sem fio a computadores. Máquinas mais simples, como implantes cocleares que processam a linguagem para pessoas com severa perda auditiva, já estão em uso há um certo tempo. O que se discute hoje é a ampliação não só da capacidade de processamento como do nível de integração destes implantes com o sistema nervoso. Logo poderemos passar do uso de implantes com finalidades médicas para o uso de implantes com finalidades recreativas, ou para ampliação das capacidades humanas. Estamos pois a um passo de criar híbridos homem-máquina, super-homens com capacidades sobre-humanas.

Recentemente um número especial da influente revista inglesa Philosophical Transactions of the Royal Society analisou não apenas as questões éticas, mas também as possibilidades reais de aprimoramento técnico na comunicação homem-máquina, bem como os efeitos psicológicos desta interação. Por exemplo, para robôs serem capazes de interagir satisfatoriamente com humanos pode ser necessária uma arquitetura computacional multimodal inspirada nas neurociências, criando um sistema de memória autobiográfica, como vem sendo testado no robô iCub. Interfaces que permitam o reconhecimento online da personalidade e emoções de usuários humanos, baseado nas imagens e sons capturados durante a interação, também serão fundamentais, e estão disponíveis em robôs como o NAO da Softbank Robotics. Mas isso não é suficiente: os robôs têm que manter o engajamento em uma relação com humanos. Quem quer que tenha estado em mesas de bar sabe da energia, inventividade e carisma necessários para manter-se no foco das atenções, e os robôs estão evoluindo neste sentido, desenvolvendo expressões faciais adequadas ao contexto, incorporando sentimentos como confiança, e captando a perspectiva do interlocutor, em plataformas computacionais que não são mais programadas apenas de cima para baixo (como os antigos jogos de xadrez), nas quais todas as possibilidades de ação estão previamente dadas na “mente” do robô, mas que se adaptam ao imprevisto ao acrescentar curiosidade e capacidade de aprendizado treinada em situações concretas. Robôs sociais inteligentes estão surgindo.

Finalmente, robôs sociais inteligentes são muitas vezes inspirados na biologia, psicologia e neurociência, ou seja, eles são modelos artificiais daquilo que a ciência hipotetiza ser o funcionamento humano. Assim, tais robôs são também úteis para testar estas próprias hipóteses sobre nosso funcionamento. Se eles mimetizam bem nosso funcionamento, tais hipóteses não devem estar muito equivocadas. Eles permitem também que possamos controlar experimentalmente as interações humanas, e portanto facilitam seu estudo experimental. Por exemplo, podemos entender se a sincronização de posturas durante uma conversa aumenta a empatia, ao variar artificialmente a força desta sincronia postural em robôs, durante interação com humanos.

Claro, há inúmeras questões éticas envolvidas com o surgimento destas novas tecnologias. Quando estamos remediando uma deficiência (fazendo um surdo escutar), sabemos qual é o comportamento “normal” que desejamos restaurar. Já quando estamos ampliando a cognição do indivíduo de forma apenas recreativa, não há um “normal” a ser restaurado. Estamos criando algo novo, e há inúmeras incertezas sobre como isto pode afetar não apenas o indivíduo (sua fisiologia, seus aspectos psicológicos e interacionais), mas também o meio social. Se futuros humanos com próteses computacionais (seres híbridos) puderem controlar robôs, ou se comunicar com, ou controlar outros híbridos, teremos um claro efeito social destas novas tecnologias. Seria permitido a um híbrido, por exemplo, modificar (imprimir um hábito em) o cérebro de outro enquanto o outro dorme? E se hackers invadirem seu cérebro porque você não atualizou o sistema? Seria eticamente adequado permitir a competição entre humanos normais e híbridos por vagas no mercado de trabalho? Não estaríamos aumentando a disparidade social ao permitir que os mais ricos tenham acesso aos melhores empregos por terem implantes neurais mais potentes? Como se vê, há inúmeros dilemas éticos no caminho destas novas tecnologias.

Para finalizar, voltemos à ciência substituindo a religião. Ao homem-máquina semi-deus substituindo os antigos deuses no imaginário social, ao criar robôs perfeitos à sua imagem e semelhança. As novas possibilidades tecnológicas nos deixam maravilhados e assombrados. Este sentimento, este deslumbramento que vemos nas ficções científicas povoando o imaginário ocidental, é o mesmo deslumbramento dos medievais com as primeiras marionetes mecânicas. Tais marionetes eram capazes, para eles, de comportamentos surpreendentes, possíveis apenas nos seres vivos. Elas pareciam animadas por dentro. Foi deste deslumbramento que surgiu a ideia de que as máquinas iriam ser gradativamente aperfeiçoadas até se assemelharem completamente a nós mesmos.

A ideia medieval era a de que as máquinas não eram inertes, e como tal serviriam de modelo para o nosso próprio comportamento criativo. Seríamos assim uma máquina maravilhosa e surpreendente. No entanto, com o passar do tempo, e com a familiaridade com os bonecos mecânicos, este deslumbramento cedeu lugar para a concepção mecanicista atual, predominante nas neurociências, de que o cérebro é uma máquina de resposta a estímulos externos, que os animais são, ao final, apenas marionetes, complicadas é verdade, mas ainda assim marionetes, como um carro, cheio de peças, marionetes cheias de órgãos, cada um para uma função automática e pré-determinada. Esta concepção de uma máquina passiva foi introduzida e defendida pela igreja (em particular pelo protestantismo, veja um detalhamento histórico no livro de Jéssica Riskin), quando estava se arriscando a perder o controle sobre o imaginário social para a nascente ciência moderna. Para retomar o controle sobre o imaginário ela formulou a partição da máquina maravilhosa em corpo inerte e alma livre. Doravante a ciência estuda o corpo inerte, e a religião a alma criativa.

Boa parte da biologia contemporânea deriva desta concepção de corpo como máquina pré-programada. Reflexos disto vemos na concepção de que os genes pré-determinam o que somos, de que a fisiologia é o mundo das respostas e ajustes automáticos, de que temos instintos incontornáveis, enfim, de que os padrões biológicos são fruto de uma ordenação prévia que, no renascimento, era dada por Deus e que, em Darwin, seria dada pelo acaso, elaborada por um relojoeiro cego. Vemos assim que, curiosamente, a biologia do século XIX e XX aceitou uma concepção basicamente teológica do corpo como um aparato maquínico inerte. Não há portanto qualquer possibilidade de que a ciência substitua a religião: ao contrário, esta visão científica é, em sua origem, uma concepção religiosa. Ciência e religião andam juntas no corpo da cultura, e ainda teremos muito trabalho pela frente se quisermos construir uma teoria biológica realmente alternativa, uma concepção que restaure no âmago do ser vivo sua relojoaria inventiva, a máquina maravilhosa que, por enquanto, ainda somos.

Hilton Japyassú (UFBA)

Para saber mais

Cross ES, Hortensius R, Wykowska A. 2019 From social brains to social robots: applying neurocognitive insights to human–robot interaction. Phil. Trans. R. Soc. B 374: 20180024.

Gunes H, Celiktutan O, Sariyanidi E. 2019 Live human–robot interactive public demonstrations with automatic emotion and personality prediction. Phil. Trans. R. Soc. B 374, 20180026.

Metta G et al. 2010. The iCub humanoid robot: an open-systems platform for research in cognitive development. Neural Netw. 23, 1125 – 1134.

Riskin, J. 2016. The restless clock: a history of the centuries-long argument over what makes living things tick. The University of Chicago Press.

Destaque

Um verdadeiro ping-pong viral

Cientistas descrevem o adenovírus HAdV-B76, com capacidade sem precedentes de “pular” de uma espécie de primata para outra, incluindo a nossa.

Desde a sua descoberta no final do século XIX, os vírus provocaram intenso debate a respeito da sua classificação: afinal, os vírus são entidades vivas? Até hoje, cientistas se dividem na defesa de argumentos a favor ou contra a classificação dos vírus como entidades vivas, mas todos parecem concordar que, independente do seu ‘status’, os vírus são entidades fascinantes. Inertes fora da célula, uma vez dentro dela os vírus são capazes de cooptar o metabolismo celular e produzir milhares de novas partículas virais em poucas horas.  

Vírus são extremamente pequenos  e estão, em geral, abaixo da capacidade de resolução do microscópico óptico. A despeito do seu tamanho minúsculo, são capazes de infectar organismos de todos os Domínios da vida (Archaea, Eubacteria e Eukaria), desde bactérias até seres humanos (Figura 2), e são causadores das mais diversas doenças em seus hospedeiros. Apesar de já termos conhecimento da existência de vírus gigantes de estrutura mais complexa, a estrutura viral é, em geral, simples: os vírus são compostos por material genético (DNA ou RNA) envolto por uma cápsula de proteínas, o capsídeo viral. Além disso, em muitos vírus o capsídeo é envolto por um envelope formado por uma bicamada lipídica derivada da célula hospedeira.

Figura 2. Bacteriófago, primeiro virus descrito, no início do século XX, por Federik Twort (1915) e Félix D’Herelle (1917). Os bacteriófagos, ou simplesmente fagos, são virus que infectam exclusivamente bactérias. (Fonte: Hans-Wolfgang Ackermann, Wikipedia. [CC BY 2.5.] )

Quando falamos de vírus, no entanto, não estamos falando de um grupo homogêneo de entidades. Em 2018, o Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus (ICTV) reconheceu 4.958 espécies de vírus, organizadas em 143 Famílias e 14 Ordens, apesar de estimativas do números de espécies virais chegar a quase 200.000 só nos oceanos. Apesar da existência de uma multiplicidade de classificações, uma das mais largamente utilizadas é a Classificação de Baltimore, inicialmente proposta em 1971, com base no genoma e no modo de replicação do DNA viral. Esse sistema agrupa os vírus em sete classes, I a VII, conforme a Figura 3.

Figura 3. Classificação de Baltimore. As sete classes (I-VII), propostas por David Baltimore, levam em consideração o material genético viral assim como o seu modo de replicação. (Fonte: Thomas Splettstoesser, Wikipedia/www.scistyle.com, [CC BY-SA 3.0]).

Os vírus adentram a célula hospedeira por meio do reconhecimento de, e acoplamento a, receptores na superfície celular.  Assim, um dos mecanismos propostos para a capacidade dos vírus em “pular” de uma linhagem de hospedeiro para outra baseia-se no grau de conservação desses receptores celulares ao longo da evolução. Quanto mais conservados os receptores, maiores as chances de um vírus “saltar” de uma linhagem a outra. Sabemos, por exemplo, que dos 219 vírus capazes de infectar humanos, mais de um-terço é também capaz de infectar hospedeiros não-humanos, principalmente outras espécies de mamíferos e aves. Além disso, muitos vírus exclusivos de seres humanos tiveram origens em outras espécies de mamíferos ou aves.

Um exemplo relativamente recente de infecção entre linhagens é o Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV), causador da Síndrome da Imunodeficiência Humana Adquirida (AIDS). Até hoje, mais de quarenta espécies de primatas são susceptíveis ao Vírus da Imunodeficiência Símea (SIV), considerado precursor em macacos, do HIV. Humanos são hospedeiros de dois tipos principais de HIV, o HIV-1 e o HIV-2. O HIV-1 é geralmente agrupado em quatro linhagens, M, N, O e P, sendo cada uma o resultado de um evento independente de infecção trans-específica de chimpanzés para o homem. Dentre as linhagens de HIV-1, o grupo M é, sem sobra de dúvidas, o mais prevalente, infectando milhões de pessoas em todo o mundo. Por sua vez, o HIV-2, desde a sua descoberta, manteve-se restrito ao Oeste da África. Mais brando em suas manifestações clínicas, e dificilmente resultando em AIDS, o HIV-2 produz quadro semelhante ao HIV-1 em pacientes susceptíveis. O HIV-2 tem sido agrupado em, pelo menos, oito linhagens de A a H, cada uma representando um evento independente de infecção trans-específica do Cercobeus atys para o homem.

Essa semana, um artigo publicado no Journal of Virology descreveu um fato surpreendente: a sequência do genoma de um adenovírus, patogênico ao homem, apresentou sinais de infecção trans-específica, tanto em humanos como também em chimpanzés e bonobos. Adenovírus são vírus de genoma de DNA de fita dupla (dsDNA), não envelopados, incluídos na Classe I (Figura 3). Os mais de 50 sorotipos já identificados, classificados de A a G, são responsáveis por diversas doenças em humanos e outros mamíferos, incluindo infecções do trato gastrointestinal, conjuntivite, assim como infecções do trato respiratório e até infecções de múltiplos órgãos em pacientes com sistema imune enfraquecido.

O adenovírus, descrito no artigo em questão, se trata do tipo HAdV-B76, associado a um caso de óbito por infecção respiratória em 1965 e apresentando genoma quase idêntico a dois outros adenovírus símios, recentemente isolados em chimpanzé (SAdV-B35.1) e bonobo (SAdV-B35.2). Análise detalhada do genoma do HAdV-B76 sugeriu também que se trata de um vírus recombinante, ou seja, é o resultado da união de dois outros tipos de vírus símios, o SAdV-B16, e o SAdV-B21 (Figura 4).

Figura 4. Árvore filogenética com base na sequência completa do genoma de diversos adenovírus. Os principais tipos de adenovirus humanos  e símios estão identificados e sua posição filogenética ressaltada por meio das diferentes cores. A seta Vermelha aponta para a posição do HAdV-B76 e a sua próxima relação aos adenovírus símios SAdV-B35.1 e 35.2. (Fonte: Modificado de Dehghan et al. 2019).

Esses achados apontam para ao menos dois mecanismos de evolução viral: a recombinação e a infecção trans-específica. No caso específico do HAdV-B76, os dados sugerem que a evolução desse vírus é pontuada pelos dois mecanismos. Além disso, a origem do HAdV-B76 parece resultar de um verdadeiro “ping-pong viral”: não apenas resultante de múltiplos eventos de zoonose, quando os adenovírus símios foram capazes de cruzar a barreira específica e infectar humanos, como de antroponose, quando os adenovírus humanos foram capazes de infectar símios. Os autores sugerem que esse “ping-pong viral” pode ser um novo mecanismo de evolução viral, potencialmente resultando na origem de novos tipos virais, com potencial de causar doenças em humanos.

Assim como no ping-pong, a rapidez com que a bola vai de um lado a outro e a destreza dos jogadores em responder prontamente aos ataques do oponente parecem determinar o ganhador, e a semelhança dos adenovírus a uma bolinha de ping-pong (Figura 1) parece quase uma brincadeira de mal-gosto. No caso do HAdV-B76, a capacidade sem precedentes de saltar, de uma linhagem de primatas a outra, tão rapidamente, parece ser a chave do sucesso evolutivo desses vírus. Ainda é cedo para saber se haverão vencedores nessa partida, mas uma coisa surpreende: a agilidade desses vírus é algo novo para nós. Conseguiremos um contra-ataque à altura? Fica a questão.

Ana Almeida

California State University East Bay (CSUEB)

Para saber mais:

Davison AJ, Benko M, Harrach B. 2003. Genetic content and evolution of adenoviruses. Journal of General Virology 84: 2895-2908.

El-Hani CN. 2000. O que é vida? Para entender a biologia do século XXI. Relume Dumara.

Koonin EV, Dolja VV, Krupovic M. 2015. Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. Virology 479: 2-25.

Wollhouse M, Scott F, Hudson Z, Howey R, Chase-Topping M. 2012. Human viruses: discovery and emergence. Phil Trans Royal Soc B 367: 2864-2871.

Figura 1. Micrografia eletrônica de transmissão de um adenovírus. (Fonte:  William Gary Jr., Wikipedia [Domínio Público]).

Destaque

Adaptação em ritmo acelerado

Mutações vantajosas –aquelas que aumentam as chances de sobrevivência e reprodução de seu portador—surgem muito rapidamente em populações de moscas expostas a inseticidas. O que explica a velocidade desse processo? Por que a adaptação pode ocorrer tão rapidamente?

Nas útimas décadas inseticidas vêm sendo usados cada vez mais na agricultura, entre eles os organofosforados. Largamente usados em todo o mundo, eles foram desenvolvidos para atacar espécies que causam prejuízos, mas também são tóxicos para aquelas que não atacam plantações, como é o caso da mosca das frutas Drosophila melanogaster. O uso de inseticidas resulta num fascinante experimento de seleção natural, em que moscas que carregam mutações que conferem resistência ao inseticida tornam-se cada vez mais comuns. Tratamos da evolução de resistência a pesticidas num post anterior, em que a diversidade de mecanismos de resistência é discutida. Continue Lendo “Adaptação em ritmo acelerado”

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A primeira célula do primeiro animal

Os primeiros seres vivos que habitaram nosso planeta eram células que vagavam pelos mares se alimentando e reproduzindo por si só, como ainda o fazem milhões de outras espécies unicelulares. Mas essa solidão celular foi quebrada diversas vezes durante a história evolutiva, quando indivíduos de uma espécie, depois da divisão celular, continuaram vivendo juntos, formando colônias de células idênticas. Algumas destas espécies coloniais deram outro passo evolutivo e originaram seres multicelulares composto por diferentes tipos celulares, cada um especializado na captura de alimentos, suporte, proteção ou mesmo reprodução. Continue Lendo “A primeira célula do primeiro animal”

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Cerveja, civilização e genes

Um dos provérbios mais antigos conhecido exime o álcool de qualquer responsabilidade em caso de acidentes: A cerveja está bem, o que está mal é o caminho (Mesopotâmia, século II a.C). A veneração pelo álcool na Mesopotâmia é a regra e não a exceção na história da humanidade. Embora o álcool represente hoje um grave problema social e de saúde pública, ele foi fundamental para o desenvolvimento da civilização, nos ajudando a construir cidades e impérios, superar epidemias e aperfeiçoar o processo democrático. Continue Lendo “Cerveja, civilização e genes”

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Law & Order: Unidade de Insetos Especiais

Em 29 de dezembro de 2017, após 17 anos encarcerada em Nevada por um assassinato que não cometeu, Kirstin Lobato foi finalmente inocentada por moscas varejeiras, ou melhor, pela ausência dessas moscas em um corpo. Lobato havia sido condenada por um horrível assassinato de um sem-teto, cujo corpo foi encontrado atrás de uma lixeira em Las Vegas. Apesar de uma cena de crime rica em evidências, os detetives do caso ignoraram pistas óbvias, concentrando sua investigação em Lobato, na época com 18 anos, com base apenas em boatos, como revelado em uma matéria da mídia independente The Intercept. Lobato foi inocentada com a ajuda da entomologia forense, que é a aplicação de conhecimento biológico de insetos –e  outros artrópodes– na investigação criminal. Continue Lendo “Law & Order: Unidade de Insetos Especiais”

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Um relacionamento a três bastante tóxico

A simbiose está no ar! Trabalho sobre simbiose publicado na semana passada elucida a produção de uma importante toxina envolvida na relação entre uma alga, uma lesma e uma bactéria.

É amplamente conhecido que uma das estratégias de defesa mais eficientes no oceano é a produção de compostos químicos tóxicos. Sabendo disso, cientistas, há décadas, exploram esses ambientes à procura de moléculas, também conhecidas como produtos naturais, para explorarem suas atividades e possíveis aplicações. Diversos desses produtos já são usados amplamente na indústria farmacêutica para fabricação de remédios contra câncer e analgésicos potentes, mas sabemos que ainda há uma enorme quantidade de compostos que ainda não conhecemos. Em alguns casos, não se sabe ainda muito bem como essas moléculas são produzidas pelos organismos que as detêm. Saber a sua origem e e o modo como essas moléculas são fabricadas (os passos metabólicos envolvidos em sua produção) é de grande importância para que possamos fabricá-las em laboratório. No entanto, não é só para biotecnologia e para indústria farmacêutica que o estudo dessas moléculas interessa. Continue Lendo “Um relacionamento a três bastante tóxico”

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Ecossistemas e outras mentes

Afinal, plantas pensam? Elas se comunicam, trocando figurinhas umas com as outras, e aprendem com isso? Se a resposta for positiva, ficamos cada vez mais tentados a dizer que plantas, apesar de não possuirem um sistema nervoso, são inteligentes e, se isso é verdade, o que seria afinal uma cognição assim tão ampliada?

Lenta e hesitantemente passamos a admitir que plantas aprendem. Elas se habituam a estímulos inofensivos, de forma semelhante a nós mesmos, que paramos de prestar atenção a um ruído intermitente que não nos afeta em nada, e isto caracteriza um tipo óbvio, embora simples, de aprendizagem. Mais que isso, no entanto, elas são capazes de se comunicar umas com as outras, informando a suas colegas ao lado que estão sendo, por exemplo, comidas por uma infestação de lagartas, o que faz com que suas vizinhas passem a produzir substâncias defensivas em suas folhas, tornando-as tóxicas ou impalatáveis às lagartas. Elas também passam às suas vizinhas substâncias nutritivas através de uma rede de fungos no subsolo que conectam as raízes de uma planta às de outra, e se antecipam à bonança de nutrientes no solo, produzindo raízes em locais ainda ruins, mas promissores, locais nos quais esteja havendo gradual melhoria na qualidade do solo. Toda esta complexidade, que a ciência está apenas começando a compreender, parece desafiar nosso entendimento do que vem a ser a própria cognição. Afinal, plantas pensam? Elas se comunicam, trocando figurinhas umas com as outras, e aprendem com isso? Se a resposta for francamente positiva, ficamos cada vez mais tentados a dizer que plantas, apesar de não possuirem um sistema nervoso, seriam inteligentes, e se isso é verdade, o que seria afinal uma cognição assim tão ampliada? Continue Lendo “Ecossistemas e outras mentes”

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As cesarianas estão influenciando a nossa evolução?

O parto humano traz riscos para a mãe e para o feto. Uma das causas é a possibilidade de o feto ser grande demais para a bacia da mãe. Por que a evolução não favoreceu uma anatomia segura, na qual o risco de obstrução seja baixo?

Um parto saudável envolve a confluência de muitos fatores, incluindo a boa saúde da mãe, o desenvolvimento apropriado do feto e sua posição dentro útero. Há ainda um fator crítico de natureza mecânica: é preciso que as dimensões da cabeça e dos ombros do feto sejam menores do que a abertura da pelve (ou bacia) da mãe, permitindo que o parto ocorra sem nenhuma obstrução. Quando o feto tem uma cabeça maior do que a abertura da pelve materna, dizemos que há uma desproporção cefalopélvica. Nesses casos, há grande chance de haver uma obstrução, impedindo que as contrações uterinas expulsem o bebê através da pelve. Isso representa um grande risco para o bebê, que pode ficar sem oxigênio, o que pode levar inclusive à sua morte. Esse cenário também traz riscos para a mãe, que tem chances aumentadas de padecer de infecções, de ruptura uterina e de hemorragias pós-parto. Continue Lendo “As cesarianas estão influenciando a nossa evolução?”

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Simbiontes, ávores, decomposicão e mudanças climáticas: Associações invisíveis e o futuro das florestas

Cientistas publicam mapa da distribuição global de simbiontes de espécies arbóreas e revelam que as taxas de decomposição estão entre os principais fatores que controlam dessa distribuição.

Como já dizia o ditado, o que os olhos não vêem, o coração não sente. Talvez por isso o “mundo subterrâneo” seja ainda tão pouco estudado. Mas, a diversidade de vida “escondida” no solo é impressionante: ela representa aproximadamente ¼ de toda a vida do planeta, e sabemos ainda muito pouco sobre ela. Conhecemos apenas algo em torno de 1% dos microorganismos presentes no solo. No entanto, há mais de duas décadas, sabemos que a saúde dos solos e da biodiversidade ali presente é fundamental para o funcionamento adequado dos ecossistemas terrestres (veja aqui um outro post do Darwinianas onde discuto a importância dos solos para os ecossistemas terrestres). A biodiversidade do solo participa de processos essenciais como a decomposição de matéria orgânica e a ciclagem de nutrientes, a fertilidade e a disponibilidade de água. Continue Lendo “Simbiontes, ávores, decomposicão e mudanças climáticas: Associações invisíveis e o futuro das florestas”

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Animais não-humanos cometem suicídio?

Seria o suicídio uma característica única dos humanos? A questão do suicídio em outros animais pode ser mais importante do que muitos pensam.

Albert Camus um dia escreveu: “há apenas uma questão filosófica realmente séria e esta é o suicídio”. Muitos pensarão que se trata de uma afirmação exagerada. Concordo. Mas não podemos deixar de apreciar o poder dessa hipérbole. Possivelmente, devemos chamar a atenção para um problema que por vezes é negligenciado em nossas reflexões.

O suicídio levanta questões espinhosas sobre a vida e a morte. E ele parece ser algo tipicamente humano, ao menos à primeira vista. Parece evidente para muitos que animais não-humanos não poderiam cometer suicídio. Afinal, suicidar-se dependeria de alguns atributos que muitos supõem que apenas humanos possuem: subjetividade auto-reflexiva, livre arbítrio, consciência da própria morte. Na ausência de tais atributos, não poderia haver suicídio e, assim, a ideia de suicídio entre animais não-humanos não passaria de uma ilusão antropomórfica. Repetidamente, nós, humanos, buscamos argumentos para criar abismos de diferença entre nossa espécie e os outros animais. Repetidamente, essas barreiras são derrubadas. O suicídio é mais uma dessas barreiras em franca queda. Um dia, quiçá, aceitaremos com orgulho a natureza animal de nosso ser, deixando de lado os delírios de grandeza que nos acometem. Continue Lendo “Animais não-humanos cometem suicídio?”

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O Monge e o Hominínio

Um fóssil encontrando na década de 90 por um monge tibetano acaba de transformar o conhecimento sobre a história evolutiva de nossa espécie.

É atribuída ao microbiologista francês Louis Pasteur a frase “o acaso favorece a mente preparada”. Você poderia tropeçar em um diamante e o maldizer como uma simples rocha, caso não estivesse preparado para diferenciar os dois tipos de materiais. Perderia assim ou a oportunidade de enriquecimento ou, no mínimo, uma bela joia.

Em 1989, um monge budista tibetano, durante um retiro de meditação na caverna Baishiya Karst, na região Xiahe, China, encontrou uma mandíbula com alguns dentes. Muitos dos visitantes desta caverna buscam este sítio à procura de ossos que consideram sagrados. Tais ossos normalmente são recolhidos e cremados, para posteriormente serem usados como medicamentos ou em rituais. O monge tibetano, ao recolher a mandíbula, percebeu que ela apresentava algumas características que eram distintas das demais encontradas na caverna, pois parecia mais robusta e com dentes maiores. Sendo assim, ele decidiu oferecer a mandíbula para o Sexto Buda Vivo, e salvá-la de ser incinerada. Décadas mais tarde, o Buda Vivo doou a mandíbula para a Universidade de Lanzhou, na China. Com este gesto, um novo capítulo da história da nossa espécie passou a ser escrito. Continue Lendo “O Monge e o Hominínio”

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Como ser um carnívoro vegetariano

Estudo mostra como pandas-gigantes fazem para comer tanta proteína quantos seus parentes que comem carne.

A ordem Carnivora inclui a maioria dos mamíferos que se alimenta de outros vertebrados: gatos, cachorros, ursos, lontras, focas, quatis, hienas e outros tantos. Mas o nome da ordem pode causar mal-entendidos, pois, por um lado, nem todo mamífero que come carne pertence à ordem Carnivora e, por outro lado, a maioria dos que pertencem também come vegetais. Pertencer à família Carnivora, como a qualquer outra linhagem de seres vivos, depende da relação de parentesco, não da dieta. Tanto é assim que uma espécie da ordem Carnivora é vegetariana. Continue Lendo “Como ser um carnívoro vegetariano”

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O inverno está aqui: os mortos-vivos do mundo real

Se você faz parte do mundo dos vivos, está em um dos dois grupos: ou está discutindo possíveis teorias para o final da série de televisão “Game of Thrones”, ou fica completamente perdido nas discussões que misturam intrigas políticas e guerras medievais com criaturas fantásticas como lobos gigantes, corvos de três olhos, dragões, gigantes, crianças da floresta, Os Outros e mortos-vivos. Fã da série ou não, provavelmente já ouviu a frase: “o inverno está chegando” (do inglês “Winter is coming”), representando a aproximação dos mortos-vivos vindos das áreas mais geladas do continente fictício. O quão distante está a ficção do mundo real quando falamos dos mortos-vivos (zumbis) e de seu controle pelos Outros? Continue Lendo “O inverno está aqui: os mortos-vivos do mundo real”

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Explorando mais profundamente a diversidade biológicas dos solos

Em um post recente aqui no Darwinianas, falei sobre microrganismos raros, ou seja, pouco abundantes e sua importância na estruturação das comunidades microbianas, na mobilização de matéria orgânica e na ciclagem de nutrientes, mais especificamente, do enxofre. No post de hoje, falarei sobre a microbiota dos solos e a importância dos microrganismos raros nela encontrados. Continue Lendo “Explorando mais profundamente a diversidade biológicas dos solos”

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Direitos naturais?

Direito à vida, direito à liberdade, igualdade de direitos, liberdade de expressão, de onde vêm esses tais direitos universais que nós, humanos, a nós mesmos oferecemos? Será que lá de onde vieram esses direitos, que nos parecem naturais, poderiam vir também outros direitos, também naturais, não digo mais direitos para nossa própria natureza humana, mas sim direitos universais para outras naturezas, para nossos primos primatas, para nossos cães e gatos domésticos, para as abelhas operárias polinizadoras e, por que não, para a Mata Atlântica, a Amazônia, a Caatinga, ou mesmo para as cabeceiras dos rios, para cordilheiras, direitos universais do planeta Terra? Se temos direitos básicos que decorrem de nossa própria natureza, talvez a própria natureza tenha ela também direitos, ou não?

Alguns consideram conservadores os movimentos de conservação da natureza porque, afinal, os ambientalistas querem conservar as coisas como elas estão: não mexam na Amazônia, não mexam nas margens dos rios, não mexam no sapo cururu, e por aí vai. Se querem conservar a natureza, são ultra-conservadores, dizem alguns esclerosados sábios de esquerda, com uma lógica semelhante à daqueles que acham que um partido político que tenha em seu nome palavras que lembram vagamente o “socialismo”, só pode ser marxista. Curiosamente, no entanto, políticos de esquerda e de direita são pragmaticamente alinhados na questão ambiental. Sempre que são colocados na posição de optar por defender o ser humano ou defender a natureza, eles nunca se recusam a responder, a mostrar que esta não é uma questão real. Apresentados ao falso dilema homem/natureza, que pressupõe equivocadamente que o homem está fora (e acima?) da natureza, todos esses políticos optam por defender o ser humano. Não poderiam mesmo deixar de defender os adultos humanos, que são os únicos que podem reeleger os animais políticos que habitam o congresso e o executivo. Percebam que digo isso não em detrimento da política: sendo sociais desde nossos primórdios evolutivos, somos todos, naturalmente, políticos. Há propostas ousadas visando ampliar a democracia para escaparmos deste eterno dilema homem/natureza. Filósofos políticos têm proposto que crianças pequenas deveriam também ter direito a voto, porque apenas elas irão efetivamente viver as consequências do desastre ambiental que nós, adultos, estamos engendrando: a nós, adultos, a derrocada do clima parece algo distante e imponderável, e assim não sentimos na carne a urgência da aprovação de leis que efetivamente possam evitar essa tragédia anunciada. Fico aqui quieto, só imaginando, se a moda pega, as propagandas eleitorais inundando rádios e TVs com jingles à base de galinha pintadinha … Continue Lendo “Direitos naturais?”

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A genética pode ser uma arma política?

Apesar de não ser algo sempre visível para nós, a ciência molda e é moldada pelos interesses de sua época.

Nos dias de hoje fala-se muito em ideologia. Do que se trata? Ideologias são visões de mundo que ajudam a legitimar o estado das coisas vigente — e consequentemente o controle do poder. As ideologias são conjuntos de ideias que reforçam e propagam visões de mundo. Se aceitas largamente, ideologias justificam determinadas condutas. A ideologia que tiver tido mais sucesso em ocupar o imaginário da população dará subsídio para a visão política que a acompanha. Continue Lendo “A genética pode ser uma arma política?”

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Filósofo muçulmano descobriu teoria de Darwin mil anos antes do naturalista inglês?!

Não exatamente. Se compreendemos como funciona a ciência e o que é uma teoria científica, podemos colocar tais afirmações sensacionalistas em perspectiva.

Recentemente, os meios de comunicação divulgaram, com ampla disseminação via Whatsapp, notícias de um filósofo muçulmano, al-Jāḥiẓ, que teria formulado a “teoria da evolução” mil anos antes de Darwin. Há de fato uma vasta tradição de ciência e filosofia árabes que é com muita frequência, mais do que deveria, ignorada pelo ocidente. Muito se fala da contribuição da filosofia grega para a modernidade, que de fato foi importante, mas se negligencia a enorme influência árabe sobre as universidades medievais, que tiveram papel relevante na revolução cientifica do século XVII, ou o fato histórico de que, quando os escritos gregos estavam perdidos na Europa, foram pensadores árabes que reintroduziram ideias de Aristóteles, Platão e outros pensadores da Grécia clássica. Continue Lendo “Filósofo muçulmano descobriu teoria de Darwin mil anos antes do naturalista inglês?!”

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Uma nova luz sobre o papel da serotonina na herança

Cientistas descobrem que a serotonina está diretamente envolvida em mudanças epigenéticas no DNA, abrindo novos caminhos para o entendimento da relação entre DNA, o comportamento humano, e transtornos psiquiátricos.

Uma das coisas mais fascinantes, para mim, é pensar que dentro da maioria das nossas células, precisamente dentro do núcleo das nossas células diploides, possuímos aproximadamente 2 metros de DNA. Se considerarmos que o corpo humano possui uma média de 50 trilhões de células, cada um(a) de nós carrega diariamente algo em torno de 100 trilhões de metros de DNA, o equivalente a 300 vezes a distância entre a Terra e o Sol, ou a 2,5 milhões de voltas ao redor do globo! Ainda mais interessante é pensar que, em mamíferos, o tamanho do núcleo varia entre 11 e 22µm (um µm é um milionésimo do metro). Como é possível colocarmos tanto DNA dentro de estruturas tão pequenas como o núcleo celular?

A principal estratégia que evoluiu em nossas células para compactar os 2 metros de DNA dentro do núcleo é enrolá-lo em proteínas, e as principais proteínas utilizadas por células nucleadas, tais como as nossas, são as histonas. Pares de histonas H2A, H2B, H3 e H4 se unem para formar o cerne da estrutura primária de compactação do nosso DNA, o nucleossoma (Figura 1). O DNA dá aproximadamente duas voltas em torno desse conjunto de histonas, e cada núcleo possui centenas de milhares de nucleossomas. Essa é apenas a primeira etapa de compactação do DNA dentro do núcleo celular. Veja aqui mais detalhes a respeito de outras estratégias que evoluíram em nossas células para compactar o DNA.

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Figura 1 – Estrutura do nucleossoma. Histonas H2A, H2B, H3 e H4 compõe o centro do nucleossomo, ao redor do qual o DNA dá duas voltas. [Fonte: Modificado de Richard Wheeler (Zephyris) – English Wikipedia, CC BY-SA 3.0].
Mas as histonas não estão apenas no cerne dos nossos nucleossomas. Desde o início da década de 1950, a íntima relação das histonas com o DNA sugeriu um papel importante  dessas proteínas na modificação de certas propriedades do DNA. Quatorze anos mais tarde, Allfrey e colaboradores sugeriram pela primeira vez que modificações químicas das histonas, como acetilação e metilação, eram possíveis mecanismos pelos quais essas proteínas influenciavam propriedades do DNA, facilitando ou interferindo no acesso ao DNA pela maquinaria celular. Hoje sabemos que essas proteínas são importantes componentes dos mecanismos envolvidos no que chamamos de herança epigenética. Herança epigenética é qualquer herança que não envolve mudanças na sequência de nucleotídeos do DNA, e sim na forma como o organismo utiliza a informação genética ali presente. Na herança epigenética herdamos padrões de expressão gênica. Isso explica, por exemplo, como a partir do mesmo DNA presente em todas as nossas células, produzimos os mais de 200 tipos celulares distintos que compõem o nosso corpo.

Hoje conhecemos diversos mecanismos de herança epigenética, dentre os quais a modificação das histonas é um dos principais. Nas últimas décadas, começamos a entender o papel desses mecanismos na saúde e na doença. Por exemplo, hoje sabemos que a desregulação epigenética é uma característica comum em vários tipos de câncer, e a possibilidade de modificar os padrões de herança epigenética abre novas oportunidades de tratamento. Sabemos também que alterações epigenéticas estão ligadas ao envelhecimento, a doenças neurodegenerativas e a diabetes, dentre outras doenças.

Um aspecto bastante curioso dos mecanismos de herança epigenética é que eles sofrem influência dos hábitos de vida do organismo. Ou seja, a epigenética provê uma ligação entre os estímulos ambientais aos quais estamos expostos no nosso dia-a-dia e alterações nos padrões de expressão gênica. Um exemplo interessante dessa ligação é a relação entre dieta e longevidade. Hoje acreditamos que a epigenética pode explicar a relação entre o que comemos e o quanto vivemos. Ainda mais curioso é saber que essas alterações epigenéticas podem ser herdadas, mesmo após a remoção do estímulo inicial. Por exemplo, estudos em camundongos sugerem que o condicionamento ao medo, aprendido pelos pais, é herdado na geração seguinte, e a herança desse comportamento aprendido é mediada por modificações nas histonas.

Conhecemos hoje um número significativo de modificações químicas das histonas que influenciam os padrões de expressão gênica, dentre as quais as principais ainda são a metilação e a acetilação. Mas essa semana diversos pesquisadores revelaram uma nova classe de modificações: a serotonilação de histonas, ou seja, a ligação direta entre a serotonina e as histonas. A serotonina é uma molécula fundamental para o funcionamento do sistema nervoso e participa de diversos processos como inibição de comportamentos agressivos, regulação do sono e do apetite. Por muito tempo, a ideia de que a desregulação dos níveis de serotonina estava diretamente ligada a transtornos psiquiátricos, como depressão e ansiedade, foi amplamente aceita pela comunidade médica. No entanto, a relação entre serotonina, depressão e ansiedade não está ainda completamente esclarecida, embora seja inegável que o uso de inibidores seletivos de recaptação de serotonina foi um grande avanço no tratamento desses transtornos. A descoberta de que a serotonina está diretamente envolvida em modificações epigenéticas que resultam em mudanças na utilização do DNA pelas nossas células pode ser a peça que faltava para esse enigma.

A participação da serotonina em mecanismos de herança epigenética não é um fato novo. Já sabemos, por exemplo, que a serotonina é capaz de ativar cascatas de sinalização, mediante ativação do receptor de serotonina, que resultam na remodelação da cromatina, um dos principais mecanismos de herança epigenética (Figura 2a). Serotonilação de proteínas também não é, por si só, um fenômeno novo. Já sabíamos que a serotonina é capaz de se ligar a outras proteínas celulares, alterando o seu funcionamento. Mas essa é a primeira vez que temos evidência de que a serotonina se liga diretamente a histonas, modificando a interação dessas proteínas com o DNA e influenciando os padrões de expressão gênica (Figura 2b). Essa interação ocorre mediante o trânsito de serotonina para o núcleo celular, onde se liga diretamente a histonas (seta, Figura 2b).

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Figura 2 – Papel da serotonina nos mecanismos epigenéticos de (a) remodelação da cromatina e (b) serotonilação de histonas. [Fonte: Modificado de Cervantes & Sassone-Corsi, Nature 2019.
O padrão específico de serotonilação de histonas estudado pelos pesquisadores é observado, de maneira mais significativa, no cérebro e no intestino, dois dos principais órgãos de produção de serotonina no corpo. Os experimentos realizados sugerem também que a serotonilação de histonas leva a um aumento da expressão gênica nas regiões serotoniladas do DNA e que células com histonas mutantes, incapazes de sofrer serotonilação, apresentam padrões distintos de expressão gênica, que resultam em anormalidades na diferenciação celular.

Sem dúvida, ainda temos muito o que aprender a respeito dos mecanismos de herança epigenética e as implicações dessa herança para os processos de saúde e doença. A descoberta da serotonilação de histonas é apenas um exemplo do quanto ainda temos a pesquisar, e quão pouco ainda sabemos sobre a relação entre o nosso comportamento, nossas emoções e modificações epigenéticas.

Como nossas dietas e modos de vida influenciam essa forma de “marcar” o DNA? Como o nosso humor pode influenciar essas “marcações” e como isso pode influenciar o comportamento dos nossos filhos? Qual o papel da serotonilação de histonas nas doenças psiquiátricas? Teremos, agora, uma nova via de tratamento desses transtornos? Que outros efeitos a serotonilação de histonas possui no nosso metabolismo?  Enquanto não temos respostas a todas essas perguntas, sejamos prudentes: tenhamos menos medo e sejamos mais felizes. Talvez assim possamos influenciar positivamente (e epigeneticamente) as futuras gerações!

Ana Almeida

(California State University East Bay)

 

Para saber mais:

Carhart-Harris RL, Nutt DJ. 2017. Serotonin and brain function: a tale of two receptors. J. of Phychopharmacology, 31(9): 1091-1120.

Lacal I, Ventura R. 2018. Epigenetic Inheritance: Concepts, Mechanisms, and Perspectives. Frontiers in Molecular Neuroscience, doi: 10.3389/fnmol.2018.00292.

Lind MI, Spagopoulou F. 2018. Evolutionary consequences of epigenetic inheritance. Heredity, 121: 205-209.

Romanowska J, Joshi A. 2019. From Genotype to Phenotype: Through Chromatin. Genes, 10(2): 76.

Imagem de abertura: AndreaAP96. Wikipedia, CC-BY-SA-4.0.

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Da oviparidade à viviparidade… e de volta à oviparidade!

Alguns pequenos lagartos colonizaram a Cordilheira dos Andes e vivem a mais de 4000 metros de altura. Eles pertencem a um gênero chamado Liolaemus, formado por dezenas de espécies que existem apenas no sul da América do Sul (com exceção de uma espécie que habita as praias do estado do Rio de Janeiro, onde é conhecida como lagarto-da-areia).

A grande diversidade de Liolaemus está associada, justamente, ao surgimento da Cordilheira dos Andes. As novas montanhas, que começaram a se formar há 30 milhões de anos, fragmentaram o ambiente em vales, planaltos e picos, onde populações isoladas se adaptaram e formaram novas espécies. Em um caso de radiação evolutiva similar ao que ocorreu em arquipélagos como Galápagos e Havaí, diferentes montanhas foram ocupadas por diferentes espécies de Liolaemus, que se adaptaram independentemente ao frio e à aridez da altitude. Continue Lendo “Da oviparidade à viviparidade… e de volta à oviparidade!”

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Os testes de ancestralidade genética diminuem o racismo?

Os testes de ancestralidade têm se tornado cada dia mais acessíveis. A possibilidade de ter nossas origens determinadas cientificamente parece ter um valor social que ultrapassa barreiras culturais.

Nos últimos anos se tornaram virais os vídeos do projeto Momondo, realizado em parceria com a Ancestry.com. O primeiro vídeo do projeto reuniu um grupo de pessoas de diferentes nacionalidades que expressavam orgulho de sua identidade nacional ou étnica, e admitiam possuir preconceitos contra outras nacionalidades. Os vídeos, então, mostraram as reações emotivas desses indivíduos ao descobrir que seu DNA trazia uma combinação de várias nacionalidades das quais eles alegavam não gostar. De modo similar, um vídeo da companhia Mexicana de Aviación oferecia descontos a cidadãos estadunidenses na mesma proporção de sua ancestralidade latina. Muitos deles antes de receberem seu resultado nunca haviam considerado ir ao México, e eram extremamente preconceituosos em relação ao país.

Os vídeos acima são destinados a públicos distintos, e têm agendas políticas muito diferentes. O primeiro é uma mensagem clara pós-Brexit contra uma crescente extrema direita europeia, cada vez mais intolerante e xenofóbica dentro de suas próprias fronteiras. Nesse contexto, ele leva os espectadores a se perguntarem o que significaria para um inglês com uma antipatia afirmada em relação aos alemães descobrir que ele mesmo é geneticamente “25% alemão”. A intolerância aqui combatida não é racial no sentido amplo, mas sim nacionalista. O segundo vídeo mostra estadunidenses loiros de olhos claros com nenhum interesse no país vizinho sendo surpreendidos por terem raízes naquele lugar tão desprezado, e para muitos até digno de uma barreira física de separação. Aqui a mensagem é direta: o que está em seu DNA não é evidente aos olhos, e o muro pode estar dentro de você. Estes são apenas dois exemplos do que pode ser um resultado social positivo dos testes de ancestralidade, pois parece levar à percepção de que todos nós, em alguma escala temporal, somos miscigenados. No entanto, tanto em teoria quanto na prática, existem algumas implicações dos testes de ancestralidade que devem ser consideradas com atenção.

A primeira implicação é relacionada à natureza do próprio teste, que é classificatória e qualitativa, lembrando muito as classificações raciais. O que então mudou? E por que ao mesmo tempo em que a grande maioria dos geneticistas luta diariamente para tentar abolir o uso do conceito de raça na espécie humana, ao menos em termos biológicos, os testes de ancestralidade surgem e ganham força, classificando os indivíduos em europeus, asiáticos, africanos, e nativos americanos? A resposta é simples, mas dificilmente vem descrita nos vídeos ou nas páginas dedicadas aos testes de ancestralidade: a maior parte da variação genética é encontrada dentro dos grupos continentais (africanos, europeus, asiáticos, e nativos americanos), o que é a base teórica usada para desacreditar as bases genéticas por trás do uso de raça (mais detalhes aqui). Existe uma ínfima variação genética que difere os indivíduos dentro de nossa espécie, em torno de 0.1%. As diferenças encontradas entre as populações humanas são nas frequências de alguns marcadores genéticos, e para a realização dos testes de ancestralidade, são usados marcadores selecionados para intensificar essa diferenciação. Ou seja, eu, por exemplo, 100% europeia, assim sou identificada quando estes marcadores escolhidos são comparados com os mesmos de um africano ou asiático; caso qualquer outra parte dos nossos genomas fosse comparada, nenhum de nós poderia ter sua ancestralidade definida com segurança. Vale ressaltar que os genes de pigmentação (que definem cor de pele, olhos e cabelos) estão dentro dessa pequena variação, o que faz muitas vezes essa diferença ser bastante perceptível, embora tenha uma base genética pequena.

A segunda implicação é social. Esquecemos, ao repetir que os testes de ancestralidade podem diminuir o preconceito pois mostrarão que em algum grau somos todos miscigenadas, que a maior parte da população mundial não seria miscigenada ao fazer um teste de ancestralidade, e sim que provavelmente seria 100% asiática (temos mais de 1 bilhão de chineses  e 1 bilhão de indianos no mundo), 100% europeia, ou 100% africana. Neste contexto, os testes de ancestralidade podem levar a uma afirmação dos movimentos de supremacia branca, e assim seriam um instrumento preciso e eficiente de opressão. Existe também, claro, com o refinamento dos testes, a possibilidade de se aferir grupos quase nacionais, o que poderia a levar a nacionalismos exacerbados em algumas partes do mundo.

Pessoalmente, como geneticista, já fui abordada em duas situações, uma por telefone e outra por e-mail, por indivíduos pertencentes a movimentos ligados à supremacia branca no Brasil. Um deles queria usar seu teste de DNA para “provar” que era “europeu puro” em um processo judicial que estava sofrendo por injúria racial. Na sua percepção de mundo, o fato de ser “puro” lhe dava o “direito” de chamar o outro de “híbrido”, em suas palavras. No segundo caso, tratava-se de um cidadão que havia realizado o teste do 23andMe, e seus resultados haviam sugerido ancestralidade 100% europeia, sendo 80% italiana. Com base nisto, ele gostaria de acelerar seu pedido de cidadania, com o argumento de “pureza”. Nenhum país concede cidadania com base em testes de ancestralidade.

Por outro lado, existe um aspecto relativo aos resultados de ancestralidade que é fascinante e engrandecedor. Em sociedades como a nossa, na qual a escravidão persistiu por quatro séculos, trazendo compulsoriamente 4 milhões de africanos para nosso país, sem documentos de entrada e com os poucos registros queimados após a abolição, com o objetivo de apagar esta mácula de nossa história, os testes de ancestralidade são a única maneira de devolver aos afro-brasileiros um pouco da sua história. Com o refinamento étnico-geográfico dos testes atuais , é possível aferir a origem em nível muito detalhado, resgatando o passado queimado pelo governo.

A genética evolutiva humana pode ser uma ferramenta eficiente para a diminuição do racismo de nossa sociedade, mas o caminho provavelmente não será por meio de uma popularização dos testes de ancestralidade, e sim pelo ensino de evolução e diversificação humana. A diminuição do racismo se dará como uma consequência natural do entendimento da história do Homo sapiens, desde seu surgimento na África, diversificação, e migração para os demais continentes. Europeus, asiáticos e nativos americanos nada mais são do que um pequeno ramo da população africana que deixou o continente africano muito recentemente para habitar novos ecossistemas.

Tábita Hünemeier

IB/USP

 

PARA SABER MAIS:

Alondra Nelson (2016) The Social Life of DNA: Race, Reparations, and Reconciliation After the Genome. Beacon Press.

Adam Rutherford (2016) A Brief History of Everyone Who Ever Lived: The Stories in Our Genes. Weidenfeld & Nicolson.

Fonte da imagem

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Vida em redes

Já pensou em reduzir sua rede social? Anda por acaso com fobia de likes? Mensagens de sua querida tia-avó nem ainda lidas te deixam em pânico? Tranquilize-se: fiz um grupo de Whatsapp para pessoas como você … e são milhares …

Estamos na era da hiperconectividade. Estar conectado é condição de sobrevivência: tenho amigos que não suportam a ideia de ir a lugares remotos, não por conta do mundo selvagem que irão encontrar, mas por conta da falta de sinal no celular. Algumas horas desconectado e tudo pode acontecer, você pode perder a mensagem de zap mais poderosa do dia, você pode ficar por fora da piada do momento, pior: você pode passar a ser a piada do momento … mais que isso: em um mundo onde seu número de telefone não é segredo para mais ninguém, onde pessoas disfarçadas de empresas, e empresas disfarçadas de pessoas, te enchem de mensagens carinhosamente indesejadas, bulir com os outros passou a ser a regra, o normal do jogo, e querer privacidade virou careta.

Para que tanta conectividade? Chimpanzés mais conectados, com interações sociais com maior número de indivíduos do grupo, têm maior aptidão biológica (conceito que alguns insistem nomear pela palavra inglesa, fitness, que significa, precisamente, aptidão), e jovens babuínos com mães também conectadas sobrevivem mais e melhor. Besouros centrais em uma rede de relações se reproduzem mais que os periféricos, e machos golfinhos centrais na rede de relações do grupo vivem mais. Parece que, afinal, estar bem conectado, ser o centro de um grupo, não é de fato algo muito ruim. Mas entre os animais não humanos estas posições centrais na rede de relações são alvo de disputa física, de jogos de poder nos quais coalizões se formam para a derrubada de um líder. Enfim, em algum momento o sangue vai rolar, as lágrimas vão surgir, e o mais forte vai tomar o poder. Mas e entre nós, humanos? À primeira vista, estes jogos de força bruta ficaram restritos ou à nossa juventude, ou a conflitos entre países e povos, com exércitos armados, um jogo de poder muito institucionalizado e inteiramente abstrato, um tipo de conflito muito distante do que nossos parentes animais costumam fazer.

Sem o confronto direto certificando o vitorioso, o que estrutura nossas redes sociais no dia a dia? Se cada um dos sete bilhões de seres humanos quiser ser o centro das atenções, chamando para si saraivadas de curtidas (que insistem em chamar de likes), milhares de comentários, toneladas de novas amizades e infinitos emoticons, sem que haja nenhuma certificação concreta das habilidades reais dos participantes, corremos o risco de criar redes que refletem apenas esta sede cega por conexão, cujo sentido seria passar adiante toneladas de informação sem sentido (penso aqui nos milhares de youtubers de 12 anos de idade bombando com vídeos de maquiagem, ou receita de gelatinas que, insistem, chamam-se slime).

Mas o que seria afinal uma rede de conexões eficiente? Por exemplo, genes formam redes de interação (gene A ativa gene B, que reprime gene C, que juntamente com o gene E ativam o gene A, e assim por diante) que são estruturadas de tal forma que nem mutações e nem mudanças no ambiente alteram o seu correto funcionamento. Isto é ser uma rede com uma estrutura eficiente: ela é robusta, ela não se altera frente a perturbações, ou seja, ela continua produzindo bons resultados (modulando algum aspecto da fisiologia) mesmo em condições adversas. Pensemos, por exemplo, no que seria uma eficiente rede de museus: seria uma rede tal que, quando um destes museus, por exemplo, o Museu Nacional do Rio de Janeiro, pega fogo, os restantes têm material suficiente para recompor rapidamente a perda. Será que nossas redes são eficientes?

Como podemos, afinal, fazer uma rede social eficiente? Em um estudo recente com várias espécies de primatas, incluindo os primatas humanos, Cristian Pasquaretta e um séquito de 20 colaboradores desvendaram o truque. Primeiro, precisamos pensar em quem estrutura a rede. Se a rede é estruturada a partir dos benefícios (maior informação) e desvantagens (maior risco de infecção por parasitas como vírus) que ela provê ao indivíduo, pode até ser que a conectividade não seja selecionada. Já quando o que estrutura a rede são os benefícios e as desvantagens para o grupo (caça coletiva, ataque a outros bandos), o resultado, a estrutura final da rede, pode ser muito diferente. Cultura, cooperação e coordenação de atividades são muito importantes para muitos primatas, e tais atividades coletivas podem afetar e ser afetadas pela estrutura da rede de comunicação do grupo.

Pasquaretta mostra que, para se ter uma rede de comunicação eficiente, é necessário inteligência. A eficiência global da rede aumenta com a razão neocortical da espécie; traduzindo: espécies mais inteligentes constróem redes de interação mais eficientes. Se indivíduos inteligentes organizarem sua rede de relações de modo a obter o máximo de informação social, a rede como um todo pode ficar mais eficiente. Pode haver seleção natural da capacidade dos indivíduos de extrair informação social, fazendo com que eles, com o tempo, passem a focar sua atenção nos indivíduos mais inovadores ou bem sucedidos do grupo. Dessa forma, a seleção natural poderia atuar de modo a formatar aspectos da relação entre os indivíduos, mas apenas na medida em que estas relações forem vantajosas para os mesmos.

Uma organização social mais igualitária, com menor hierarquização, também aumenta a eficiência da rede social. Quanto maiores as diferenças entre os indivíduos na sua centralidade (quanto maior a hierarquia nas relações), menos a informação flui eficientemente no sistema. Sistemas sociais menos centralizadores são preferíveis quando o objetivo é aumentar a eficiência da rede. A existência de indivíduos superconectados pode até aumentar a velocidade de transmissão de informação, mas uma rede menos centralizada, menos dominada por estes indivíduos super-disseminadores, é importante para reduzir o espalhamento de informações falsas. Em um outro nível, simulações mostram que a eficiência global da rede tem um pico em valores intermediários de modularidade, ou seja, as redes mais eficientes na transmissão de informação não são aquelas dominadas por um único grupo, nem aquelas pulverizadas em miríades de pequenos subgrupos, e sim aquelas com um número intermediário. Finalmente, tamanho é documento. Redes pequenas são mais eficientes: grupos de 100 indivíduos são de duas a três vezes mais eficientes do que grupos de 1000 indivíduos.

Isto tudo nos devolve ao que vem ocorrendo em nossas redes sociais virtuais. Primeira lição: a inteligência tem que prevalecer, não apenas porque isto melhora a estrutura da rede, mas também porque isto ajuda a barrar a disseminação de notícias falsas. Mas para barrar as notícias falsas (que alguns insistem em chamar de fake news), o mais importante de tudo parece ser diminuir o efeito de agentes infecciosos, digo, diminuir o número de indivíduos hiperconectados. Se com poucas conexões a notícia chega a todos, temos pouca oportunidade de verificação dos dados, e é por isso que uma rede menos hierárquica é mais eficiente. Finalmente, nossas redes sociais não deveriam crescer muito, pois isto diminui dramaticamente a eficiência da rede. Mas tudo isso seria importante discutirmos apenas se quiséssemos diminuir a circulação de notícias falsas. Queremos?

Hilton F. Japyassú

NuEVo – Núcleo de Etologia e Evolução
Instituto de Biologia
Universidade Federal da Bahia

 

Para saber mais:

Pasquaretta, Cristian, et al. “Social networks in primates: smart and tolerant species have more efficient networks.” Scientific reports 4 (2014): 7600.

Gilby, I. C. et al. Fitness benefits of coalitionary aggression in male chimpanzees. Behav. Ecol. Sociobiol. 67, 373–381. 10.1007/s00265-012-1457-6 (2013).

Silk, J. B., Alberts, S. C. & Altmann, J. Social bonds of female baboons enhance infant survival. Science 302, 1231–1234. 10.1126/science.1088580 (2003).

Formica, V. A. et al. Fitness consequences of social network position in a wild population of forked fungus beetles (Bolitotherus cornutus). J. Evol. Biol. 25, 130–137. 10.1111/j.1420-9101.2011.02411.x (2012).

Stanton, M. A. & Mann, J. Early Social Networks Predict Survival in Wild Bottlenose Dolphins. PLoS ONE 7, e47508. 10.1371/journal.pone.0047508 (2012).

Leclerc, R. D. Survival of the sparsest: robust gene networks are parsimonious. Mol. Syst. Biol. 4. 10.1038/msb.2008.52 (2008).

Destaque

A herança além do DNA

Cientistas descobrem um sistema inusitado de herança epigenética: vermes nematóides que vivem na genitália de rola-bostas são transmitidos para a prole do besouro e influenciam positivamente seu desenvolvimento.

A evolução biológica é classicamente pensada na perspectiva da transmissão de características dos pais à prole por meio da informação genética contida na molécula de DNA. Tal processo se baseia na genética mendeliana clássica, de acordo com a qual a transmissão de alelos (as versões de um gene) ocorre livre de influências externas, como, por exemplo, os fatores ambientais. No entanto, pesquisas mais recentes em biologia evolutiva têm mostrado a existência de uma gama de mecanismos não-genéticos de transmissão, como a herança epigenética, as atividades hormonais e a interação dos organismos com seus simbiontes.

Os simbiontes são seres vivos de determinada espécie que fazem parte do ambiente em que os organismos de uma outra espécie (seus hospedeiros) vivem e se desenvolvem. Os simbiontes interagem com seus hospedeiros e os influenciam de uma forma que pode ser benéfica, neutra ou prejudicial. Para insetos, essa interação é particularmente importante, uma vez que microrganismos podem desempenhar funções fisiológicas essenciais, como a síntese de nutrientes, digestão de componentes vegetais, dentre outras. Dessa forma, os simbiontes podem influenciar diretamente o fitness do hospedeiro. O termo fitness se refere ao valor adaptativo de um fenótipo ou genótipo, refletindo assim o sucesso de um indivíduo em passar suas características à próxima geração. Como os simbiontes podem ser transmitidos de forma vertical (ou seja, de geração para geração), representam uma forma de herança não-genética cujo papel na evolução dos hospedeiros pode ser fundamental.

Pesquisadores da Universidade de Indiana descobriram uma relação simbionte-hospedeiro bastante inusitada. Foi descoberto um simbionte nematóide, Diplogastrellus monhysteroides, que vive nas genitálias de besouros Ontophagus taurus, os famosos rola-bosta, que já foram personagens de um dos textos mais populares do Darwinianas. A transmissão deste simbionte ocorre de duas formas. A primeira forma é a sexual, na qual besouros de um sexo transmitem o simbionte para o outro sexo durante a cópula, de forma análoga a uma doença sexualmente transmissível (DST). A segunda é a transferência vertical, na qual o simbionte é transferido da mãe para a prole. As fêmeas do rola-bosta constroem câmaras onde depositam bolas de esterco que serão importantes para o desenvolvimento de sua prole. Os simbiontes são transferidos para esta câmara através das bolas de esterco contaminadas onde apresentarão interação com as larvas dos besouros.

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Figura 1. Presença de nematóide (seta vermelha) na genitália (seta verde) do besouro rola-bosta (modificado de Ledón-Rettig e colaboradores).

Para avaliar o papel dos simbiontes no desenvolvimento dos hospedeiros, os pesquisadores manipularam as câmaras de esterco de forma que um grupo de besouros se desenvolveu na presença do nematóide e outro na ausência. Foi mostrado que a presença do nematóide afeta o desenvolvimento das larvas do besouro favorecendo seu crescimento: larvas que se desenvolveram na presença do simbionte cresceram mais até o período da formação da pupa. Essa taxa de crescimento mais elevada é interpretada pelos pesquisadores como vantajosa em termos adaptativos.

Em um segundo momento, os pesquisadores procuraram compreender como exatamente os simbiontes favorecem o crescimento dos hospedeiros. Para isso, levantaram a hipótese de que o aumento de fitness conferido ao besouro se dá por alterações induzidas pelo nematóide nas populações dos micro-organismos que habitam o ambiente de desenvolvimento. Para testar essa hipótese, eles quantificaram a abundância de fungos e bactérias nos dois tratamentos (com e sem a presença do nematóide) e mostraram que as proporções de diversos destes grupos eram alteradas pela presença do nematóide. Um exemplo de uma dessas alterações foi o aumento da abundância de bactérias que degradam biomassa vegetal, o que pode ter afetado positivamente o ambiente nutricional dos besouros em desenvolvimento.

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Figura 2. Nematódeos do gênero Diplogastrellus (foto de Erik Ragsdale).

Esse estudo rompe com a ideia tão difundida de que nematóides são simbiontes meramente comensais (neutros) ou mesmo prejudiciais aos seus hospedeiros. Ao contrário, os experimentos mostraram pela primeira vez que nematóides também podem ser engenheiros ecológicos de ambientes de desenvolvimento que oferecem grandes vantagens aos seus hospedeiros. Até então, a maioria dos trabalhos que avaliaram o papel dos simbiontes no desenvolvimento do hospedeiro explorou microrganismos unicelulares. O trabalho dos pesquisadores da Universidade de Indiana mostra que organismos de tamanho médio (no caso, os nematóides) também podem estar envolvidos em processos de herança não-genética que afetam o fitness dos organismos através de mudanças no ambiente de desenvolvimento. Resta agora compreender como exatamente os nematóides afetam as populações de micro-organismos desse ambiente, o que em última instância poderá ter relevância até para questões de saúde humana.

Bruno C. Genevcius (USP – Instituto de Biociências)

Para saber mais:

Almenara, D. P., de Camargo Neves, M. R., Kamitani, F. L., & Winter, C. E. (2018). Nematóides entomopatogênicos: as duas faces de uma simbiose. Revista da Biologia, 6(2), 1-6.

Uma entrevista com Cristina Ledón-Rettig, principal autora do artigo aqui discutido, explicando sua descoberta.

Five things dung beetles do with a piece of poo.

Nutritional Symbionts: Why Some Insects Don’t Have to Eat Their Vegetables

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Como os microrganismos estão relacionados a depressão?

Em um post recente aqui no Darwinianas, a Profa. Ana Almeida trouxe informações importantes sobre como os microrganismos influenciam o comportamento de moscas e nos trouxe questionamentos interessantes sobre quem está no comando do nosso próprio comportamento. No post de hoje veremos como os microrganismos que habitam nosso intestino podem estar relacionados com nossa qualidade de vida e saúde mental, mais especificamente: como os microrganismos estão relacionados à depressão.

A depressão é a desordem mental mais prevalente em países industrializados. No Brasil, país líder em incidência de ansiedade e depressão na América Latina, os números são assustadores e crescem: 5,8% dos brasileiros sofrem com a depressão, nos últimos 10 anos houve um aumento de 18,4% do número de pessoas que sofrem com depressão. É bem conhecido que os tratamentos para esse mal podem demorar e que nem sempre os medicamentos funcionam de primeira, tendo o paciente que se sujeitar a algumas drogas para melhorar o seu quadro. São também conhecidos os efeitos colaterais que as drogas administradas podem causar nos pacientes. Porém com todo esse quadro, podemos vislumbrar um horizonte promissor na compreensão das causas e possíveis tratamentos mais eficazes da depressão. Em estudo publicado na semana passada na Nature Microbiology, pesquisadores da Bélgica, liderados pelo Prof. Jaroen Raes, mostraram associações entre a microbiota intestinal e depressão.

Este estudo foi feito com um grupo de mais de mil pessoas, através do projeto “The Flemish Gut Flora project”. Os autores empregaram abordagens metagenômicas (nos meus posts anteriores falei um pouco sobre o que é isso), que é o sequenciamento de todo material genético presente em uma dada amostra, para acessar a diversidade microbiana nessa população e, utilizando informações sobre vias e compostos conhecidos como importantes moduladores cerebrais, conseguiram traçar associações claras entre alguns microrganismos e qualidade de vida e depressão. Os resultados apontam para a hipótese de que bactérias produtoras de butirato (Faecalibacterium e Coprococcus) podem estar relacionadas com altos indicadores de qualidade de vida. Em indivíduos com quadros de depressão, as bactérias Dialister e Coprococcus spp. encontravam-se ausentes. Os autores encontraram também que a síntese microbiana do metabólito de dopamina, ácido 3,4-dihydroxifenolacético, está correlacionada positivamente com qualidade de vida mental, e o potencial das bactérias produzirem ácido γ-aminobutírico em casos de depressão. A produção ou degradação desses compostos estão relacionados diretamente com a produção de neurotransmissores e, por consequência, tem relação com a fisiologia cerebral.

É importante ressaltar que o estudo traz associações e que não é possível ainda estabelecer relacõed de causalidade. Apesar disso, a pesquisa dá luz a uma compreensão mais abrangente sobre o funcionamento do corpo humano, mostrando ligações entre o nosso intestino e estado mental, e também oferece meios de testar os achados. A medicina está evoluindo cada vez mais para ser totalmente personalizada, incluindo informações dos genomas dos pacientes e, cada vez mais, do microbioma também. Podemos vislumbrar tratamentos baseados em administração de compostos produzidos por cada tipo de microbioma (saudável e doente) ou baseados na administração ou controle dos microrganismos intestinais. Mais uma vez aqui no Darwinianas fica a pergunta: quem está no controle do nosso próprio comportamento?

 

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

 

Para Saber mais:

Valles-Colomer M, Falony G, Darzi Y, Tigchelaar EF, Wang J, Tito RY, Schiweck C, Kurilshikov A, Joossens M, Wijmenga C, Claes S. The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression. Nature Microbiology. 2019 Feb 4:1.

(Imagem: https://www.talkspace.com/blog/2017/09/the-stigma-of-depression/)

 

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Retornando à Verdade, Superando um Mundo Pós-Factual

Verdade absoluta é um conceito inútil para entender o conhecimento humano. Noções alternativas à de “verdade absoluta” seriam mais úteis?

Há ideias sobre o mundo que são tão bem apoiadas por evidências que podem ser consideradas “fatos”, algo de que tratamos  em postagem anterior. Lá, nosso argumento foi o de que “verdade” é um conceito inútil para entender o conhecimento humano. A razão para isso deve-se à própria natureza do conhecimento, que é construído com base em nossa capacidade de captar informações e interpretá-las. Nossos limites perceptivos e cognitivos, assim como o fato de que todo conhecimento é construído com base em conhecimentos prévios dos quais dispomos, restringem o entendimento que podemos construir. O resultado é que possuímos uma “rede interligada de ideias sobre o mundo”, que nos permitem construir teorias e modelos que frequentemente guiam de modo eficaz nossa ação. Isso é algo bastante diferente da ideia de uma única e definitiva verdade.

Descartar a verdade como conceito útil para pensar o conhecimento humano carrega em si uma série de simplificações. Essas simplificações são úteis para veicular ideias sobre como cientistas (e também outros agentes humanos) constroem conhecimento. Entretanto, não deve causar espanto que, por limitar o conceito de verdade à ideia de uma verdade absoluta, elas também têm suas próprias limitações. Quando escrevemos o texto anterior, não tratamos de tais limitações, por causa de nosso desejo de enfatizar algumas ideias. Esta foi uma decisão que deve ser entendida à luz da retórica.

A retórica pode ser considerada a arte da persuasão. Ela diz respeito à capacidade de usar a linguagem para se comunicar de modo eficaz e convincente. Para isso, devemos construir nossos argumentos tendo em mente um público. Para quem estamos escrevendo? Sem ter isso em vista, não é fácil ser persuasivo. Estudiosos da retórica, como Chaïm Perelman, destacam assim o papel da audiência na retórica: todo texto que visa a persuasão deve ser escrito com uma audiência em mente. Isso implica, entre outras coisas, tomar decisões sobre o que dizer e o que não dizer, em vista da persuasão pretendida.

No caso de nossa postagem anterior, pretendíamos que ela fosse convincente sem demandar dos leitores que se engajassem em discussões filosóficas para além da simples lição que tínhamos em foco: quando abandonamos os fatos ao lidar com o mundo, corremos muitos riscos.

Contudo, essa decisão não é sem custos. Na postagem de hoje, explicitaremos um custo que pagamos e tentaremos então ir além das simplificações que fizemos na postagem da semana passada. Nosso foco muda um pouco, passando a recair sobre a exploração do significado da verdade de modo mais rigoroso, dando atenção ao fato de que podemos nos referir à verdade de diferentes formas. Esse esforço valerá a pena, esperamos, pois poderá ser revelador sobre como o conhecimento é produzido.

Novos significados para a verdade

Uma simplificação comumente feita ao tratar do termo “verdade” é considerá-lo como sinônimo de “verdade absoluta” (que foi o que fizemos em nossa postagem anterior). Essa noção de verdade é pouco útil quando buscamos entender o conhecimento humano. Como vimos, somos seres limitados, com ideias sobre o mundo que são dependentes umas das outras, de tal maneira que não podemos pensar no conhecimento como uma simples revelação sobre a realidade. Podemos acrescentar: nenhum conhecimento pode ser construído se não a partir de alguns princípios primeiros, de certos pontos de partida. Esses princípios são tomados como dados, no sentido de que, para desenvolver novas ideias, não os questionamos, assumimos que podemos tratá-los como corretos, como auto-evidentes. Muitos dos nossos maiores debates referentes ao conhecimento dizem respeito a esses princípios primeiros. O problema é que discutir princípios primeiros é geralmente de utilidade muito limitada.

Diante desse conjunto de argumentos, podemos então concluir que discutir o conhecimento humano tomando como base a ideia de “verdade absoluta” não nos leva a lugar algum. Nada é verdadeiro em sentido absoluto, e pretender ser detentor de verdade absoluta nada mais é que um artifício de poder. Mas repare que, na postagem anterior, quando tratamos da verdade, não escrevemos “verdade absoluta”. Essa qualificação (“absoluta”) é importante? Vejamos.

Assumir a verdade como absoluta e então recusar sua utilidade para pensar o conhecimento pode levar a inconsistências. Como? Nós também destacamos, na mesma postagem,  a importância de distinguir entre conhecimento (episteme) e opinião (doxa). Citamos Platão sobre a importância dessa distinção no campo da política, lembrança muito pertinente para o mundo de hoje, perdido nas brumas da pós-factualidade. Mas, note-se, este também é dito um mundo da pós-verdade. Estaríamos concordando com a ideia de pós-verdade, ao dizermos que a verdade é inútil para entender o conhecimento humano? Longe disso. Está claro, então, que precisamos dizer algo mais sobre a verdade.

Para além disso, o próprio Platão argumenta que, sendo tanto conhecimento quanto mera opinião tipos de crença, o que diferencia conhecimento de opinião é que o conhecimento é crença verdadeira e justificada. A contradição bate à nossa porta quando, no mesmo argumento, recusamos a verdade e apelamos ao conhecimento (nas palavras de Platão, crença verdadeira e justificada).

Uns adoram viver em contradição nesse mundo pós-factual. Mas não estamos entre estes. Por isso, é importante hoje retornarmos à verdade para dissipar essa contradição. Para isso, discutiremos noções mais fracas de verdade. Ou, como se costuma dizer na filosofia, noções “deflacionadas”. Isso quer dizer que são verdades mais fracas do que a verdade absoluta. E, dada a nossa convicção da inutilidade da “verdade absoluta”, podemos dizer “apropriadamente” mais fracas. Sem ser absolutamente verdadeiras, porque nada o é, essas formas deflacionadas de verdade são muito importantes, porque mostram como é possível ter confiança na ausência da verdade absoluta. Recorrer a tais formas de verdade constitui, inclusive, forma mais precisa de fazer referência ao que chamamos, na postagem anterior, de “fatos”.

Uma primeira noção deflacionada de verdade pode ser denominada “verdade pragmática”.

Verdade pragmática

Na noção de “verdade pragmática”, a base para determinarmos se uma afirmação sobre o mundo é verdadeira ou não reside na eficácia de sua aplicação prática, ou seja, nas consequências de sua aplicação para nossas ações. Não se trata de rejeitar a noção de verdade, mas de entendê-la de modo distinto da ideia de verdade absoluta. Como nossa mente é ativa na busca de entender o mundo, o conhecimento não pode ser um espelho da natureza. A relação entre conhecimento e realidade não pode ser como um reflexo num espelho, sendo então um reflexo perfeito igual a uma “verdade absoluta”. Como então deixar clara a relação entre conhecimento e realidade?

A ideia de uma verdade pragmática é que essa relação pode ser esclarecida por um apelo às consequências das afirmações para as nossas ações. Seria pragmaticamente verdadeira uma afirmação que leva de modo geral a consequências eficazes e (também frequentemente) positivas sobre o mundo. Por “positiva”, podemos entender uma ação que aumenta nossas chances de sobrevivência, como seres que têm no conhecimento sua principal forma de adaptação ao mundo.

Vamos exemplificar a verdade pragmática retomando um caso que discutimos na postagem anterior: a negação pelo presidente sul-africano Thabo Mbeki de que a AIDS é causada por uma infecção viral. A ideia de que a AIDS não é uma doença viral é falsa em termos pragmáticos, como mostram as consequências negativas que acarretou: milhares de mortes, milhares de crianças nascidas com AIDS. Em contrapartida, a ideia de que a AIDS é causada por vírus é pragmaticamente verdadeira: é uma ideia que catalisou a adoção de medicamentos antivirais em outros países africanos, levando milhões de soropositivos a não desenvolverem AIDS.

Similarmente, a ideia de que a Terra não é plana é pragmaticamente verdadeira, como mostra o simples ato de nos orientarmos usando GPS em nossas vidas cotidianas. O Sistema de Posicionamento Global (GPS) pressupõe que a Terra não é plana. As afirmações de que a AIDS é uma doença viral e de que a Terra não é plana são crenças verdadeiras e justificadas, e podemos dizer isso sem apelar à ideia de verdade absoluta, e sim a uma ideia apropriadamente mais fraca, de verdade pragmática. As afirmações de que a AIDS é uma doença viral e de que a Terra não é plana são, pois, conhecimentos. As afirmações de que a AIDS não é uma doença viral e de que a Terra é plana são, por contraste, meras opiniões. Curiosamente, esta importante distinção é inadvertidamente confirmada pelos crentes na Terra plana que pretendem embarcar num cruzeiro para chegar aos limites do planeta que imaginam: a embarcação se orientará, decerto, usando GPS e, ao fazê-lo, eles estarão inadvertidamente confirmando a verdade (pragmática) de que a Terra não é plana!

A noção de verdade pragmática nos permite introduzir, de modo bastante útil, a ideia de graus distintos de confiança. Algumas ideias, como a de que AIDS é causada por vírus, merecem muita confiança. Isso porque suas consequências mostram repetidamente sua verdade pragmática.

Outras ideias, mesmo que possam ser ditas conhecimentos, em termos pragmáticos, merecem menos confiança, porque mesmo tendo consequências que as apoiam, falham mais nas implicações que trazem para nossas ações. É o caso, por exemplo, do papel de vários fármacos no tratamento de doenças. Eles são “parcialmente eficazes”, porque embora sejam eficazes em muitos casos, têm sua confiança erodida por contra-exemplos nos quais falham. Esses contra-exemplos expõem o fato de que há lacunas em nosso conhecimento sobre o funcionamento de nossos corpos, algo normal e esperado quando conhecimento não corresponde a verdade absoluta.

Um exemplo é o caso da sinvastatina, largamente utilizada para controlar níveis de colesterol. É uma droga que em vários pacientes é pouco eficaz, além de resultar em efeitos colaterais, desencadeando doenças musculares. Deixa de “ser verdade” que a sinvastatina é capaz de controlar o colesterol? Não, mas é uma verdade (pragmática) para a qual há contra-exemplos, que por sua vez também podem ser estudados pela ciência. Há estudos, por exemplo, que identificaram genes que, quando mutados,  alteram o transporte do fármaco nas células, influenciando sua eficácia.

As falhas dos fármacos são aceitáveis, porque são consistentes com a enorme complexidade do tratamento de doenças e a variabilidade entre indivíduos na forma como respondem a tratamentos. Não deixa de ser uma verdade pragmática o papel dos fármacos nos tratamentos, mas é uma verdade que merece menos confiança do que a verdade pragmática de que a AIDS é uma doença viral. É extremamente útil uma noção de verdade que, diferente da verdade absoluta, permite que entendamos os diferentes graus de confiança que merecem nossas afirmações sobre o mundo e as ações que se fundamentam nelas.

A verdade como ideal regulativo

Concluiremos essa postagem com algumas palavras sobre outra visão deflacionada sobre a verdade, que encontramos, entre outros pensadores, em Charles S. Peirce, que, aliás, também é uma das fontes da ideia de verdade pragmática. A verdade pode ser entendida como um ideal. Isso significa que a verdade não será jamais alcançada, atribuindo-se ao termo “verdade” nesse caso o sentido de ser absoluta. Contudo, o que é importante sobre a verdade não é alcançá-la. O que é importante é que a verdade regula nosso pensamento. Ou seja, tudo o mais sendo igual, nós somos pensadores mais poderosos se almejamos a verdade, como meta ideal, apesar de inalcançável. A verdade é, então, um ideal que regula nosso pensamento, um ideal regulativo que tem sua importância em seu papel face ao nosso pensamento. Nada há de importante na proposta de alcançar a verdade, nesse sentido absoluto em que ela aqui comparece. Apelando a ela, apenas nos tornamos mais capazes de gerar, aqui e agora, o conhecimento que nos é possível.

Note, inclusive, que os dois significados deflacionados de verdade discutidos aqui não são mutuamente exclusivos. Afinal, a verdade como ideal regulativo cria a possibilidade de produzir conhecimentos que correspondem a verdades pragmáticas.

Deve estar claro, agora, que nossos argumentos de que a produção do conhecimento não deve recorrer à noção de que há uma verdade absoluta, que poderia ser alcançada, em nada se aproxima da ideia de que devemos aceitar viver num mundo da pós-verdade. Devemos seguir regulando nosso pensamento pelo ideal da verdade, como todos os humanos devem fazer, em especial se ainda se pretendem racionais, e devemos seguir em busca de verdades pragmáticas, com as consequências mais positivas para as nossas ações e a nossa sobrevivência. Desprezar os fatos ao lidar com o mundo, abandonar a racionalidade e o respeito à evidência são, não temos dúvidas, ideias falsas, porque não geram consequências positivas para nossa sobrevivência. Ao contrário, nos precipitam desabalados rumo à perda de qualidade em nossas vidas, possivelmente até mesmo rumo à extinção.

 

Charbel N. El-Hani

Instituto de Biologia/UFBA

Diogo Meyer

Instituto de Biociências/USP

 

PARA SABER MAIS:

Barker, G. & Kitcher, P. (2013). Philosophy of Science: A New Introduction. Oxford: Oxford University Press.

Dutra, L. H. (2009). Introdução à Teoria da Ciência (3ª Ed.). Florianópolis: UFSC.

Hacking, I. (1983). Representing and Intervening. Cambridge: Cambridge University Press.

Imagem: Placa indicando a cidade de Truth or Consequences, no Novo México, Estados Unidos

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Num mundo sem fatos, corremos riscos

Através da ciência geramos conhecimento sobre o mundo. A decisão de implementar políticas e tomar decisões negando esse conhecimento é uma característica do mundo “pós-factual”. Esta característica traz sérios riscos.

Através da ciência, aprendemos sobre o mundo à nossa volta. Ela não é a única maneira de aprender sobre o mundo, como ilustrado, por exemplo, pela riqueza de culturas indígenas ao redor do globo, incluindo as muitas presentes no território brasileiro. Contudo, a ciência certamente oferece respostas profundas e importantes sobre questões que atiçam nossa curiosidade: como os primeiros seres humanos chegaram à América do Sul? Que espécies de animais vivem escondidas em nossas casas e quintais? Mas, além disso, a ciência também gera conhecimento que é importante para nossas vidas, num sentido bastante concreto, respondendo a perguntas como: qual a relação entre desmatamento e secas? Ser afrodescendente altera suas chances de encontrar um doador de medula? Continue Lendo “Num mundo sem fatos, corremos riscos”

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Arqueogenética do Povo de Luzia

A arqueogenética tem ajudado a recontar histórias das populações humanas com dados moleculares, e recentemente essa abordagem foi utilizada para lançar luz sobre os Povos de Luzia.

Arqueogenética é o estudo da genética molecular para tentar entender o passado humano. Tais estudos têm contribuído para que possamos entender melhor a dispersão e diversificação humana nos diferentes continentes. A América foi o último continente povoado pela nossa espécie, há aproximadamente 15 mil anos, e pouco se sabe sobre como se deu o início da história humana em nosso continente. Várias questões relacionadas a esse assunto ainda estão em aberto, tais como: quem foram os primeiros americanos? De onde vieram? Eram uma ou mais populações as que entraram na América? Continue Lendo “Arqueogenética do Povo de Luzia”