Cérebro artificial ajudará a entender o cérebro biológico

Máquina única

Construir um cérebro artificial, copiado do verdadeiro, para entender como esta extraordinária máquina funciona e deixa de funcionar.

Esse é o desafio do Projeto Cérebro Humano, centrado na Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, mas incluindo pesquisadores de várias partes da Europa.

O projeto está agora disputando um financiamento da União Europeia de um bilhão de euros.

"60 mil artigos científicos sobre o cérebro são publicados anualmente", afirma Henry Markram. Em vez de deixar esses artigos dormindo nas bibliotecas, o Projeto Cérebro Humano pretende integrá-los para construir uma máquina única no mundo.

Cérebro artificial

Markram e seus colegas já estão trabalhando desde 2005 em um projeto de cérebro artificial, chamado Cérebro Azul (Blue Brain), o mais próximo tecnicamente possível do cérebro biológico.

Nesse caso, o trabalho foi realizado com técnicas de engenharia reversa: em vez de desenhar um objeto antes de ser construído, pega-se um objeto existente para depois preparar um plano.

O primeiro passo foi dado com as proteínas, essas moléculas grandes que formam as células, e em seguida com os neurônios, através dos quais passam as informações, e as células gliais que os alimentam e modulam as transmissões, feixes de íons que passam de uma célula a outra através de longos filamentos.

Tudo isso é reconstruído virtualmente a partir de dados coletados da matéria viva.

Dispostos em forma de estrela em torno de um microscópio infravermelho, uma dúzia de caixinhas prolongadas por uma pipeta de plástico parecem se alimentar da mesma fonte de luz verde.

Cada unidade contém doze neurônios de rato, cuja atividade a máquina decifra precisamente - a atividade é então modelada no computador.

Simulando um cérebro

Essa é a essência do projeto. Desde 2005, essas experiências têm-se revelado uma verdadeira mina de informações sobre o funcionamento básico das células cerebrais.

Através delas, o Cérebro Azul já foi capaz de simular uma coluna neocortical de ratos, unidade de base do cérebro, composta de 10 mil neurônios, cada um capaz de criar entre si até 30 milhões de conexões.

Mas o cérebro humano, o objetivo final do Projeto Cérebro Humano, conta pelo menos 100 milhões de neurônios. E, hoje, é necessário a potência total de um computador portátil para simular o comportamento de um único neurônio.

Isso quer dizer que precisamos melhorar a potência dos computadores. Estima-se que um cérebro humano virtual exigiria uma máquina mil vezes mais potente do que o maior supercomputador existente.

O Projeto Cérebro Humano vai, portanto, trabalhar lado a lado com os fabricantes de hardware para tentar encontrar soluções em termos de potência de cálculo, consumo de energia e dissipação de calor.

E pensar que o nosso cérebro é capaz de fazer mais e melhor do que todas estas máquinas, (quase) sem esquentar a cabeça!

Doenças do cérebro

Quanto à sua réplica virtual, o objetivo não é criar um monstrengo para jogar xadrez ou pilotar uma nave espacial, como nos clássicos da ficção científica.

"Vai ser como uma enorme instalação de imagens por ressonância magnética de um hospital. O objetivo não é criar um brinquedo divertido", explica Henry Markram.

Seu credo é simples: a medicina mantém cada vez mais a saúde de nossos corpos, mas ninguém encontrou ainda a cura para as doenças do cérebro (Parkinson, Alzheimer e outras) que afetam dois bilhões de pessoas no mundo.

Os pesquisadores do Projeto Cérebro Humano pretendem transformar a máquina deles em uma ferramenta de última geração para a compreensão do cérebro, simulando situações reais, administrando nela medicamentos ou novas moléculas virtuais, mas também alimentando-a com todos os conhecimentos atuais e futuros. Para Markram, trata-se de uma questão "de interesse da humanidade".

Robótica e informática

Outra sumidade em neurociência, o professor Pierre Magistretti, diretor do pólo de pesquisa sobre os fundamentos biológicos das doenças mentais, diz que se trata de "uma situação onde todos só têm a ganhar".

E a medicina não vai ser a única a desfrutar desta magnífica conquista.

O Projeto Cérebro Humano também será útil para a robótica (os robôs "alimentarão" o cérebro artificial com sensações), para as próteses de interfaces do sistema nervoso e, claro, para a informática, que tem muito a aprender com a extraordinária capacidade do cérebro humano.

Cérebro mundial

Os norte-americanos também estão prestes a anunciar um grande programa de pesquisa sobre o cérebro, definido como o novo "objetivo Lua" deste terceiro milênio.

Será que Henry Markram está com medo da concorrência?

"Não", responde sem rodeios, preferindo o termo emulação. "A abordagem deles é diferente da nossa e os dados que serão publicados estarão à disposição de toda a comunidade científica. Nossa estratégia é mundial, não é cada um no seu canto. Vamos encontrar formas de colaborar e agregar valor aos resultados deles", disse o professor, com a consciência tranquila de quem tem razão.

Medicamento para mais de 70 doenças é descoberto na pele de sapo

As proteínas secretadas pelos sapos poderão ser usadas para tratar mais 70 doenças, incluindo câncer, diabetes, acidente vascular cerebral (derrame) e pacientes transplantados. Esta é a Rã Macaco Cerosa.

Remédio milagroso

Cientistas descobriram proteínas na pele de sapos que poderão ser usadas para tratar câncer, diabetes, acidente vascular cerebral (derrame) e pacientes transplantados.

Na verdade, a descoberta tem potencial para o desenvolvimento de novos tratamentos para mais de setenta doenças e condições que afetam mais de um bilhão de pessoas em todo o mundo.

Os compostos descobertos atuam regulando o crescimento dos vasos sanguíneos.

Remédio de sapo

A equipe do professor Chris Shaw, da Universidade Queen's, em Belfaste, identificou duas proteínas que podem ser usadas de forma controlada e dirigida para regular a angiogênese - o processo pelo qual os vasos sanguíneos crescem no corpo.

Um detalhe interessante é que uma das proteínas tem a capacidade de estimular o crescimento dos vasos sanguíneos, enquanto a outra inibe esse crescimento.

As proteínas foram encontradas nas secreções da pele da Rã Macaco Cerosa (Waxy Monkey Toad) e do Sapo Gigante Barriga de Fogo (Giant Firebellied).

Os cientistas capturaram os animais na natureza e extraíram cuidadosamente as secreções, antes de liberá-los de volta à vida selvagem. Os sapos não são prejudicados de nenhuma forma durante esse processo.

Liga a angiogênese

"Ao 'desligar' a angiogênese e inibir o crescimento dos vasos sanguíneos, uma proteína da Rã Macaco Cerosa tem o potencial para matar os tumores de câncer," explica Shaw.

A maioria dos tumores só consegue crescer até um determinado tamanho. Para continuar crescendo, eles precisam de novos vasos sanguíneos para lhes fornecer oxigênio e nutrientes vitais.

A interrupção do crescimento dos vasos sanguíneos fará com que o tumor tenha menor probabilidade de disseminação, podendo até mesmo ser destruído.

Se o mecanismo funcionar como os cientistas esperam, a proteína poderia transformar o câncer de uma doença fatal em uma condição crônica, que poderia ser mantida controlada com medicamentos.

Desliga a angiogênese

"Por outro lado, uma proteína do Sapo Gigante Barriga de Fogo 'liga' a angiogênese e estimula o crescimento dos vasos sanguíneos," conta Shaw.

Isto tem o potencial para tratar uma grande variedade de doenças e condições que exigem que os vasos sanguíneos sejam reparados rapidamente.

É o caso da cicatrização de feridas, dos transplantes de órgãos, das úlceras diabéticas e dos danos causados por derrames cerebrais ou doenças do coração.

Droga milagrosa

O cientista conta que já foram investidos entre US$4 e 5 bilhões pelas empresas farmacêuticas nos últimos anos na busca de formas de controlar o crescimento dos vasos sanguíneos - tudo sem sucesso até agora.

A saída então foi voltar-se para a natureza.

"Estamos absolutamente convencidos de que o mundo natural tem as soluções para muitos dos nossos problemas, só precisamos fazer as perguntas certas para encontrá-las.

"Seria uma grande vergonha haver algo na natureza que seja potencialmente a droga milagrosa no tratamento do câncer e não fizéssemos tudo ao nosso alcance para colocá-la para funcionar," conclui o cientista.

Descoberta uma alternativa aos antibióticos

Substituto de penicilina

O ponto central mostra a área de atuação dos peptídeos antibióticos, dizimando totalmente os patógenos.

Os antibióticos estão entre as maiores conquistas da ciência médica de todos os tempos.

Mas, ultimamente, essa ex-arma multiuso começou a falhar na luta contra as doenças infecciosas, levando alguns especialistas a afirmarem que ahumanidade está perdendo a batalha contra as superbactérias.

As bactérias estão cada vez mais desenvolvendo resistência aos antibióticos.

A boa notícia é que um grupo de cientistas alemães acaba de encontrar um equivalente terapêutico que pode vir a substituir a penicilina e assemelhados.

Peptídeos antimicrobianos

Os cientistas do Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Imunologia, em Leipzig, descobriram nos peptídeos (proteínas) uma alternativa aos antibióticos usados atualmente em todo o mundo.

No futuro, afirmam eles, os peptídeos antimicrobianos assumirão a linha de frente na guerra contra as bactérias e as infecções.

"Nós já identificamos 20 dessas curtas cadeias de aminoácidos que matam inúmeros micróbios, incluindo os enterococos, leveduras e bolores, assim como as bactérias patogênicas humanas, como a Streptococcus mutans, que é encontrada na cavidade oral humana e provoca a cárie dentária," conta o Dr. Andreas Schubert, coordenador da pesquisa.

"Mesmo a multi-resistente bactéria hospitalar Staphylococcus aureus não está imune [aos peptídeos] e, em nossos testes, o seu crescimento foi consideravelmente inibido," prossegue ele.

Ação elétrica

Partindo de peptídeos fungicidas e bactericidas comuns, os cientistas produziram variações e as testaram in vitro em colônias de vários patógenos.

As bactérias decompositoras, por exemplo, foram incubadas durante uma hora com os peptídeos antimicrobianos produzidos artificialmente.

Como os novos peptídeos contém resíduos catiônicos de aminoácidos, que têm carga positiva, eles se ligam à membrana bacteriana, que é carregada negativamente, e penetram por ela.

Em seus testes, os cientistas compararam a sobrevivência dos patógenos com culturas de controle sem tratamento - eles se concentraram em peptídeos com um comprimento inferior a 20 aminoácidos.

Peptídeos antibióticos

"Os peptídeos antibióticos liberam seu efeito microbicida em poucos minutos. Eles também trabalham com uma concentração inferior a 1 mM, em comparação com os antibióticos convencionais, que exigem uma concentração de 10 mM," conta Schubert, resumindo os resultados do teste.

"O espectro de eficácia dos peptídeos testados inclui não somente as bactérias e fungos, mas também os vírus lipídicos. Outro fator importante é que os peptídeos identificados em nossos testes não danificam as células saudáveis do corpo," explica o cientista.

Na próxima etapa da pesquisa, Schubert e sua equipe vão testar os peptídeos antimicrobianos em animais de laboratório que servem como modelos de infecção.

Alternativas aos antibióticos

Veja outras pesquisas que estão procurando alternativas aos antibióticos usados hoje:

• Plantas medicinais são esperança de novos antibióticos
• Alho tem atividade antimicrobiana semelhante à dos antibióticos
• Terapia com plasma mata bactérias resistentes a antibióticos
• Cientistas brasileiros criam antibiótico com ouriço-do-mar
• Criado novo antibiótico que não causa resistência bacteriana

BOLETIM INFORMATIVO ABRASCO

Presidente da ABRASCO participa de reunião técnica da OPAS O Presidente da ABRASCO, Luiz Augusto Facchini, está em Cartagena (Colômbia), a convite da Organização Pan-Americana da Saúde, para participar da Reunião Técnica "Educação em Ciências da Saúde rumo à Atenção Primária à Saúde e livros de texto", de 07 a 10 de junho. A reunião tem como objetivo analisar as tendências e orientações da educação em ciências da saúde em matéria de saúde pública e da APS, recomendar o desenvolvimento de livros de texto e participar da comunidade de prática do ensino da APS. Para Facchini, “será um momento importante para reforçar a contribuição do Brasil na formação de trabalhadores de saúde e melhoria do desempenho dos serviços de APS não só no país, mas também no continente americano (em especial na América Latina)”. Veja a matéria completaaqui.

Alexandre Padilha responde questionamento sobre a campanha publicitária que vincularia o Ministério da Saúde a uma rede de fast food O Ministro da Saúde, Alexandre Padilha, respondeu no dia 02 de junho, às duas cartas encaminhadas no início da semana pela ABRASCO e pelos renomados pesquisadores Carlos Monteiro (USP), César Victora (UFPel) e Malaquias Batista Filho (UFPE), sobre a campanha publicitária que vincularia o Ministério da Saúde a uma rede de fast food. Na mensagem, o Ministro Padilha ressalta, entre outros pontos, que "(...) no estímulo às iniciativas do setor privado, não há autorização ao uso de logomarca do Ministério da Saúde, muito menos aval ou referendo aos seus produtos e/ou processos produtivos. Porém, as informações sobre promoção à saúde são acessíveis em nosso portal e em nossas publicações institucionais, para repercussão por qualquer segmento público ou privado da sociedade". Veja o documento na íntegra aqui.

Cuidando de quem cuida de nós: atenção à saúde da mulher O número de maio da Revista Ciência & Saúde Coletiva teve como tema "Cuidando de quem cuida de nós: atenção à saúde da mulher". Desde as primeiras décadas do século XX, anseios de uma perspectiva ampliada do papel da mulher na sociedade vêm se consolidando no País. Tributadas à organização e à mobilização de setores civis e governamentais, em geral, e ao protagonismo do movimento feminista, em específico, as transformações de anseios em diretrizes e ações programáticas vêm ocorrendo no campo político e das práticas. Na área da saúde se destacam: em 1983 a promulgação do Programa de Assistência Integral à Saúde da Mulher (PAISM) e, em 2004, a Política Nacional de Atenção Integral à Saúde da Mulher que integrou e consolidou os avanços nesse particular. A Política Nacional veio acompanhada de um importante plano de ação que abrange, dentre todos os seus aspectos, distintos grupos populacionais, como mulheres negras, indígenas, urbanas, rurais, presidiárias, homossexuais, as portam deficiências, dentre outras. As diretrizes formuladas têm dois eixos principais. O primeiro se relaciona à perspectiva de gênero, de raça e de etnia e o segundo, diz respeito à ampliação do enfoque que visa a avançar a saúde sexual e a saúde reprodutiva. Este número temático oferece contribuições as mais diversas para discussão das questões que afetam as mulheres sob ambos os aspectos formulados na Política e que hoje estão na pauta do setor saúde. Veja o sumário da revista clicando aqui.

ABRASCO apoia nota da ENSP sobre a resolução da Anvisa que cancela o registro de inibidores de apetite A ABRASCO está apoiando a nota divulgada pela Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP/Fiocruz) sobre a proposta de resolução da Anvisa que cancela o registro de alguns inibidores de apetite. "Este é um assunto emblemático para a saúde coletiva, que requer posicionamento e debate. Os remédios são fonte de alívio, de cura, de melhora da saúde, mas também produzem efeitos colaterais, algumas vezes graves. Se os benefícios não forem razoáveis frente a seus danos potenciais, não devem ser utilizados. Porém, remédios também são mercadorias, fruto de um mercado voraz. Na lógica do capital, o ideal é que todos tomem muitos remédios, todos os dias, inclusive para evitar de tomar alguns outros remédios mais tarde. Ou seja, a medicalização da vida não está nas mãos dos médicos, ou da autoridade do sanitária do Estado, está na mão das empresas e de seus interesses particulares", afirmou Luiz Augusto Facchini, presidente da ABRASCO. Veja a nota clicando aqui. Hoje, 07 de junho, foi realizada uma Audiência Pública promovida em conjunto pelas na Comissões de Direitos Humanos e Legislação Participativa (CDH) e de Assuntos Sociais (CAS), no Senado. Presidido pelo Senador Paulo Paim, o encontro foi encerrado sem chegar a um consenso entre os especialistas presentes (veja a matéria da Agência Senado). A próxima etapa da discussão está marcada para o dia 14 de junho e deve contar com a presença de membros da  Food and Drug Administration (FDA) e a Agência Europeia (Emea). Todas as entidades médicas envolvidas no debate e representantes da Câmara Técnica de Medicamentos (Cateme) e do Ministério da Saúde devem participar do painel.

Reunião extraordinária do Fórum de Coordenadores dos Cursos de Graduação em Saúde Coletiva da ABRASCO O Fórum de Coordenadores dos Cursos de Graduação em Saúde Coletiva da ABRASCO teve uma reunião extraordinária, no dia 31 de maio, em Porto Alegre. Contando com representação de docentes e discentes das cinco regiões brasileiras, o encontro pautou questões da Graduação e relatos da 2ª Reunião do Fórum de Coordenadores dos Cursos de Graduação em Saúde Coletiva (realizada em abril, durante o I Mini-Congresso da ABRASCO em São Paulo). A reunião contou com interlocutores estratégicos, como representantes de instituições como: Conselho Nacional de Secretários de Saúde (CONASS), Conselho Nacional de Secretarias Municipais de Saúde (CONASEMS), REDE Unida, Centro Brasileiro de Estudos de Saúde (CEBES), Conselho Nacional de Saúde (CNS), Centro de Relações Internacionais em Saúde (CRIS/FIOCRUZ), da Comissão de Saúde da Câmara dos Deputados e da Presidência e Secretaria Executiva da Associação Brasileira de Pós-Graduação em Saúde Coletiva, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Instituto de Saúde Coletiva da Universidade Federal da Bahia (ISC/UFBA), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Universidade Federal do Paraná (UFPR), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT), Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Universidade Federal do Acre (UFAC) e da Editoria da Revista Idéia. A reunião teve por finalidade construir uma agenda com as diferentes representações presentes com o Ministério da Educação (MEC). Mais detalhes aqui.

Sanguessugas e vampiros: puniram quem denunciou Ligia Bahia, vice-presidente da ABRASCO e professora de economia da saúde no Instituto de Estudos em Saúde Coletiva (IESC/UFRJ), publicou o artigo "Sanguessugas e vampiros: puniram quem denunciou" no Jornal O Globo, no dia 30 de maio. No texto Ligia lembra os escândalos com casos de corrupção da denominada "mafia dos sanguessugas", descobertos em 2004 e 2006, que desviaram recursos públicos do Ministério da Saúde durante doze anos. A rede de corrupção, que "sugou" pelo menos R$27 milhões, foi revelada graças a investigações da Polícia Federal e denúncias do então secretário executivo do Ministério da Saúde, Gastão Wagner Campos, quem, paradoxalmente, foi levado de roldão por essa maré investigativa sendo alvo de vários processos. "(...)vampiros e sanguessugas se disseminam ou sofrem mutações. A divisão de cargos técnicos por partidos políticos e o uso da liberação de emendas parlamentares, que concentram parcela considerável de investimentos, como moeda de troca para compor maiorias congressuais levaram a saúde para a berlinda outras vezes em função de contratos irregulares da Fundação Nacional de Saúde (Funasa) e por suspeição de remontagem do cartel de preços. Esses contínuos desfalques setorizados, entretanto, tornaram-se até acanhados perante a magnitude de cifras divulgadas recentemente. (...)Se as acusações a quem não está implicado em qualquer falcatrua continuarem atulhando processos, ocupando tempo e energia de nossas instituições judiciais, o coeficiente de entropia no monitoramento das ações governamentais não será reduzido nas proporções necessárias à compatibilização das práticas administrativas e partidárias ao efetivo exercício da democracia", afirma Lígia. Confira o texto na íntegra aqui.

Seminário Preparatório para a Conferência Mundial sobre Determinantes Sociais da Saúde O Seminário Preparatório para a Conferência Mundial sobre Determinantes Sociais da Saúde (CMDSS 2011) será realizado, no próximo dia 05 de agosto, na Escola de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP/Fiocruz). A sessão de abertura contará com a presença do Ministro da Saúde, Alexandre Padilha, do Presidente da Fiocruz, Paulo Gadelha e do Representante da OPAS/OMS, Diego Victoria. O presidente da ABRASCO, Luiz Augusto Facchini, participará da sessão "O papel do setor saúde na promoção da equidade", junto com José Gomes Temporão (Fiocruz). O documento de referência da Conferência Mundial está em consulta pública até o dia 10 de junho, veja as versões em português e inglês e faça suas contribuições. Veja mais detalhes sobre o evento aqui.

Presidente da ABRASCO participa de reunião do projeto Elsi-Brasil O presidente da ABRASCO, Luiz Augusto Facchini, participou de uma reunião do projeto "Estudo Longitudinal de Saúde e Bem-estar dos idosos" (Elsi-Brasil), no Centro de Pesquisas René Rachou (Fiocruz Minas), em Belo Horizonte, no dia 01 de junho. O Elsi-Brasil é um estudo de corte nacional para verificar os determinantes, a longo prazo, das condições de saúde e bem-estar da população idosa e será parte de um consórcio internacional do qual participam Estados Unidos, Inglaterra, China, Índia e países europeus. O encontro de hoje está reunindo pesquisadores, representates do Ministério da Saúde, da Sociedade Brasileira de Geriatria e Gerontologia (SBGG), entre outros, com o objetivo de trabalhar na estruturação da pesquisa, que deve começar a ser implementada em 2012.

Fiocruz Pernambuco promoveu seminário sobre Comunicação e Doenças Negligenciadas O Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães (Fiocruz Pernambuco) realizou, no dia 31 de maio, o Seminário Comunicação e Doenças Negligenciadas.  Estiveram presentes na solenidade de abertura, o diretor da Fiocruz Cruz Pernambuco, Eduardo Freese, também representando o presidente da Fiocruz, Paulo Gadelha; o secretário de Saúde do Estado, Antonio Carlos Figueira e o secretário de Saúde da Prefeitura do Recife, Gustavo Couto. O evento reuniu gestores, estudantes, profissionais da área e comunicadores que atuam na saúde, e marcou a iniciativa da instituição de promover uma reflexão sobre o papel do comunicador social no enfrentamento de doenças como a filariose, hanseníase, leishmaniose, tuberculose, doença de chagas, esquistossomose e outras doenças associadas à pobreza e a falta de informação. Durante sua fala, Eduardo Freese destacou o histórico da instituição no enfrentamento das doenças negligenciadas e na busca da qualidade de vida da população, ressaltando a produção de conhecimento na Fiocruz PE, lembrando a “contribuição na produção científica, na formação e qualificação de profissionais em pró da saúde coletiva”. Mais detalhes sobre o evento aqui.

Consulta pública sobre indicadores do SUS termina amanhã Amanhã (08/06) é o último dia para participar da consulta pública referente ao Programa de Avaliação para a Qualificação do Sistema Único de Saúde (SUS). O texto está disponível no endereço http://www.saude.gov.br/consultapublica desde o dia 8 de abril. A proposta de consulta pública faz parte da Política de Monitoramento e Avaliação para a Qualificação do SUS que deve ser implementada pelo Ministério da Saúde este ano. As sugestões deverão ser encaminhadas, exclusivamente, para demas@saude.gov.br, especificando o número e o nome da Consulta. Mais detalhes aqui.

Centro Colaborador da OPAS/OMS em Saúde Pública e Ambiental/Fiocruz O site do Centro Colaborador da OPAS/OMS em Saúde Pública e Ambiental/Fiocruz foi lançado durante a segunda reunião dos gestores e pesquisadores ligados ao Centro, realizada na Residência Oficial da Fiocruz, no último dia 20 de maio. O interesse de pesquisadores de diferentes unidades da Fiocruz em ampliar a participação nas atividades do Centro Colaborador foi a tônica da segunda reunião, que teve como objetivo avaliar o andamento dos compromissos assumidos pela Fiocruz com a Organização Pan-Americana de Saúde (OPAS/OMS) há um ano, quando foi designada Centro Colaborador, e discutir estratégias de trabalho. Ary Carvalho de Miranda, integrante do GT de Saúde e Ambiente da ABRASCO, pesquisador da Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP/Fiocruz) e ex-Vice-Presidente de Serviços de Referência e Ambiente, lutou durante sete anos pela designação da Fiocruz como Centro Colaborador e fez um relato do processo, sugeriu que as propostas originais fossem avaliadas e que novas linhas poderiam ser incorporadas para atualizar a proposta. Veja a matéria completa aqui.

Publicações e oportunidades Clique nos links a seguir e confira as publicações e oportunidades da semana.

Scientists Use Super Microscope to Pinpoint Body’s Immunity 'Switch'

ScienceDaily (June 7, 2011) — Using the only microscope of its kind in Australia, medical scientists have been able for the first time to see the inner workings of T-cells, the front-line troops that alert our immune system to go on the defensive against germs and other invaders in our bloodstream.

Image of a single activated T cell -- From left to right: First, a conventional blurry image, where subcellular structures cannot be identified. Then, a super-resolution single molecule image with each white dot being exactly one protein. Next, an algorithm is applied to identify protein clusters (color indicates degree of cluster). Finally, identification of T cell signalling complexes, which can now be quantified. 

The discovery overturns prevailing understanding, identifying the exact molecular 'switch' that spurs T-cells into action -- a breakthrough that could lead to treatments for a range of conditions from auto-immune diseases to cancer.

The findings, by researchers at the University of New South Wales (UNSW), are reported in the journalNature Immunology.

Studying a cell protein important in early immune response, the researchers led by Associate Professor Katharina Gaus from UNSW's Centre for Vascular Research at the Lowy Cancer Research Centre, used Australia's only microscope capable of super-resolution fluorescence microscopy to image the protein molecule-by-molecule to reveal the immunity 'switch'.

The technology is a major breakthrough for science, Dr Gaus said. Currently there are only half a dozen of the 'super' microscopes in use around the world.

"Previously you could see T-cells under a microscope but you couldn't see what their individual molecules were doing," Dr Gaus said.

Using the new microscope the scientists were able to image molecules as small as 10 nanometres. Dr Gaus said that what the team found overturns the existing understanding of T-cell activation.

"Previously it was thought that T-cell signalling was initiated at the cell surface in molecular clusters that formed around the activated receptor.

"In fact, what happens is that small membrane-enclosed sacks called vesicles inside the cell travel to the receptor, pick up the signal and then leave again," she said.

Dr Gaus said the discovery explained how the immune response could occur so quickly.

"There is this rolling amplification. The signalling station is like a docking port or an airport with vesicles like planes landing and taking off. The process allows a few receptors to activate a cell and then trigger the entire immune response," she said.

PhD candidate David Williamson, whose research formed the basis of the paper, said the discovery showed what could be achieved with the new generation of super-resolution fluorescence microscopes.

"In conventional microscopy, all the target molecules are lit up at once and individual molecules become lost amongst their neighbours -- it's like trying to follow a conversation in a crowd where everyone is talking at once.

"With our microscope we can make the target molecules light up one at a time and precisely determine their location while their neighbours remain dark. This 'role call' of all the target molecules means we can then build a 'super resolution' image of the sample," he said.

The next step was to pinpoint other key proteins to get a complete picture of T-cell activity and to extend the microscope to capture 3-D images with the same unprecedented resolution.

"Being able to see the behaviour and function of individual molecules in a live cell is the equivalent of seeing atoms for the first time. It could change the whole concept of molecular and cell biology," Mr Williamson said.

Other research team members were physicist Dr Dylan Owen, cell biologists Dr Jérémie Rossy and Dr Astrid Magenau, from the Centre for Vascular Research, and Professor Justin Gooding and Matthias Wehrmann, from UNSW's School of Chemistry and the Australian Centre for Nanomedicine. The research was supported by funding from the National Health and Medical Research Council, Australian Research Council and Human Frontier Science Program.

New Direction in Alzheimer's Research

ScienceDaily (June 7, 2011) — In what they are calling a new direction in the study of Alzheimer's disease, UC Santa Barbara scientists have made an important finding about what happens to brain cells that are destroyed in Alzheimer's disease and related dementias.

Image of rat neurons growing in a culture dish. The purple spheres are the cell nuclei and the red corresponds to the localization of phosphorylated tau.X 

The results are published in the online version of The Journal of Biological Chemistry.

Stuart Feinstein, professor of Molecular, Cellular and Developmental Biology, senior author, and co-director of UCSB's Neuroscience Research Institute, explained: "With dementia, the brain cells, or neurons, that you need for cognitive skills are no longer working properly. Then, they're not even there anymore because they die. That's what leads to dementia; you're losing neuronal capacity."

Feinstein has studied the protein called "tau" for about 30 years, using test tube biochemistry and a variety of cultured cells as models. Under normal conditions, tau is found in the long axons of neurons that serve to connect neurons with their targets, often far from the cell body itself. Among tau's major functions is to stabilize microtubules, which are an integral part of the cellular cytoskeleton that is essential for many aspects of neuronal cell structure and function.

It has been known for many years that a small peptide named amyloid beta can cause neuronal cell death and Alzheimer's disease, although the mechanism for how it works has been poorly understood. Recently, genetic evidence has demonstrated that the ability of amyloid beta to kill neurons requires tau; however, what it does to tau has been enigmatic. "We know amyloid beta is a bad guy," said Feinstein. "Amyloid beta causes disease; amyloid beta causes Alzheimer's. The question is how does it do it?"

He explained that most Alzheimer's researchers would argue that amyloid beta causes tau to become abnormally and excessively phosphorylated. This means that the tau proteins get inappropriately chemically modified with phosphate groups. "Many of our proteins get phosphorylated," said Feinstein. "It can be done properly or improperly."

Feinstein added that he and his students wanted to determine the precise details of the presumed abnormal phosphorylation of tau in order to gain a better understanding of what goes wrong. "That would provide clues for drug companies; they would have a more precise target to work on," said Feinstein. "The more precisely they understand the biochemistry of the target, the better attack a pharmaceutical company can make on a problem."

Feinstein said that the team's initial hypothesis suggesting that amyloid beta leads to extensive abnormal tau phosphorylation turned out not to be true. "We all like to get a curve ball tossed our way once in a while, right?" said Feinstein. "You like to see something different and unexpected."

The research team found that when they added amyloid beta to neuronal cells, the tau in those cells did not get massively phosphorylated, as predicted. Rather, the surprising observation was the complete fragmentation of tau within one to two hours of exposure of the cells to amyloid beta. Within 24 hours, the cells were dead.

Feinstein explained that tau has many jobs, but its best-understood job is to regulate the cellular cytoskeleton. Cells have a skeleton much like humans have a skeleton. The major difference is that human skeletons don't change shape very abruptly, whereas a cell's skeleton is constantly growing, shortening, and moving. It does this in order to help the cell perform many of its essential functions. The cytoskeleton is especially important to neurons because of their great length.

Feinstein argues that neurons die in Alzheimer's disease because their cytoskeleton is not working properly. "If you destroy tau, which is an important regulator of the microtubules, one could easily see how that could also cause cell death," said Feinstein. "We know from cancer drugs that if you treat cells with drugs that disrupt the cytoskeleton, the cells die," he said. "In my mind, the same thing could be happening here."

The Feinstein lab is now at work on the implications of the experiments described in the article.

Co-authors of the article are graduate student Jack Reifert and former graduate student DeeAnn Hartung-Cranston.

Scientists Identify How Major Biological Sensor in the Body Works

ScienceDaily (June 7, 2011) — A biological sensor is a critical part of a human cell's control system that is able to trigger a number of cell activities. A type of sensor known as the "gating ring" can open a channel that allows a flow of potassium ions through the cell's wall or membrane -- similar to the way a subway turnstile allows people into a station. This flow of ions, in turn, is involved in the regulation of crucial bodily activities like blood pressure, insulin secretion and brain signaling.

This illustration demonstrates how the BK Channel sensor opens a gateway in the cell membrane to allow a flow of ions through the channel.

But the biophysical functioning of the gating ring sensor has not been clearly understood. Now, UCLA researchers have uncovered for the first time the sensor's molecular mechanism, shedding new light on the complexity of cells' control systems.

The findings, published in the June 10 issue of the Journal of Biological Chemistry, could lead to the development of specific therapies against diseases such as hypertension and genetic epilepsy.

Just as a smoke detector senses its environment and responds by emitting a sound signal, cells control their intracellular environment through molecular sensors that assess changes and trigger a response.

In this case, when calcium ions bind to the gating ring -- which constitutes the intracellular part of an ionic channel known as the BK channel -- the cell responds by allowing the flow of potassium ions across the cell membrane, with a wide range of consequences for the body.

BK channels are present in most cells in the body and regulate fundamental biological processes such as blood pressure, electrical signaling in the brain and nervous system, inner ear hair-tuning that impacts hearing, muscle contractions in the bladder, and insulin secretion from the pancreas, to name a few.

The UCLA researchers were able to identify for the first time how the gating ring is activated and how it rearranges itself to open the gateway that the ions flow through. Using state-of-the-art electrophysiological, biochemical and spectroscopic techniques in the laboratory, the team demonstrated that when calcium ions bind to the gating ring, its structure changes -- that is, it converts the chemical energy of the calcium binding into mechanical work that facilitates the opening of the BK channel.

"We were able to resolve the biophysical changes occurring in the sensor, under conditions resembling those present inside a living cell, so we believe that these transformations reflect the molecular events occurring when BK channels operate in the body," said research team leader Riccardo Olcese, an associate professor in the department of anesthesiology's division of molecular medicine and a member of both the Cardiovascular Research Laboratory and Brain Research Institute at the David Geffen School of Medicine at UCLA.

"This is an exciting field of study and we hope that these findings will lead to a greater understanding of how this complex biological sensor operates," said study author Anoosh D. Javaherian, a research associate in the department of anesthesiology's division of molecular medicine division at the Geffen School of Medicine.

Javaherian added that only last year were the structures involved in the BK sensor even identified. This is the first study to demonstrate its function.

Since the BK channel and its sensor are involved in so many aspects of normal physiological function, researchers believe that it is likely the process could be implicated in many aspects of disease as well.

"This molecular and dynamic view of the BK intracellular sensor helps us understand how signaling molecules are sensed, providing new ideas on how to fight disease," said Taleh Yusifov, a research associate in the department of anesthesiology's division of molecular medicine at the Geffen School of Medicine.

For example, Yusifov noted, the malfunction of this BK channel's sensor has been associated with genetic epilepsy.

The next step in the research will assess if the BK gating ring sensor and channel are involved in sensing small molecules -- other than calcium ions -- which also have great biological significance in the workings of the human body.

The study was funded by the National Institutes of Health; the National Institute of General Medical Sciences; the American Heart Association; and the Laubisch Foundation.

Other study authors include Antonios Pantazis and Sarah Franklin of the department of anesthesiology's division of molecular medicine at the Geffen School of Medicine, and Chris S. Gandhi of the division of chemistry and chemical engineering at the California Institute of Technology in Pasadena, Calif.