Cérebro possui estruturas perfeitamente geométricas

Vias cerebrais

Cientistas usaram uma tecnologia chamada ressonância magnética por difusão para "limpar" o cérebro, mostrando vias neurais nunca antes vistas.

As novas imagens revelam que as vias do cérebro se estruturam como um grande sistema viário, altamente ordenado, composto por três níveis.

O que é mais impressionante é que o tecido segue um desenho absolutamente geométrico, sem curvas ou nem mesmo diagonais.

Esta estrutura de grade representa um sistema de coordenadas natural, uma nova maneira que permitirá "ler" o cérebro como se ele fosse um mapa, atribuindo-se, por exemplo, códigos às vias e aos seus cruzamentos e níveis.

O cérebro possui vias semelhantes aos fios de um tecido, seguindo um desenho absolutamente geométrico, sem curvas ou nem mesmo diagonais. 

Análise do cérebro

Os resultados criam um quadro totalmente novo para a análise do cérebro.

Por exemplo, os cientistas poderão usar esse sistema de coordenadas para identificar diferenças entre cérebros saudáveis e cérebros doentes.

O cérebro é constituído por dois tipos de tecidos, a massa cinzenta, composta por células nervosas com funções específicas, e a substância branca, que consiste em fibras longas de interligação, que funcionam como fios de ligação.

As formas e as trajetórias desses "fios" - onde e como eles se cruzam e se reúnem em suas rotas - tem sido considerado complexo e difícil de entender.

Mesmo a curvatura do cérebro não consegue esconder a estrutura tridimensional surpreendentemente simples. 

Tecido cerebral

Agora, Van Wedeen e seus colegas do Hospital Geral de Massachusetts mostraram que essas células de conexão são organizadas de forma surpreendentemente simples.

Basicamente, todas as rotas do cérebro formam componentes de uma única rede de tecido tridimensional, como um pano altamente curvado - dando um novo sentido à expressão "tecido cerebral".

O que os neurocientistas acreditavam serem caminhos isolados são na verdade formas tridimensionais compostas da mesma estrutura contínua similar a um tecido.

Vírus da dengue torna mosquito mais faminto

A ilustração mostra a presença do vírus da dengue no sistema sensorial do mosquito (antenas e palpos) e nos órgãos de alimentação (probóscide).

Vírus que controla genes

Quando o mosquito Aedes aegypti é infectado com o vírus da dengue, o vírus induz alterações genéticas que aumentam sua fome e sua capacidade de se alimentar.

Segundo os cientistas da Universidade Johns Hopkins (EUA), que fizeram a descoberta, isso torna o pernilongo mais propenso a espalhar a doença para os seres humanos.

Especificamente, eles descobriram que a infecção do vírus da dengue na glândula salivar do mosquito desencadeia uma resposta que envolve genes de três grupos: do sistema imunológico do inseto, do seu comportamento alimentar e da capacidade do mosquito para sentir odores.

Mosquito faminto

"Nosso estudo mostra que o vírus da dengue infecta os órgãos do mosquito, as glândulas salivares e as antenas, que são essenciais para encontrar e se alimentar [do sangue] de um hospedeiro humano," explicou George Dimopoulus, orientador do estudo.

Esta infecção "liga" genes associados à produção de proteínas que ajudam o animal a detectar odores.

"O vírus pode, portanto, melhorar a capacidade do mosquito em procurar hospedeiros, e pode - pelo menos teoricamente - aumentar a eficiência de transmissão [do vírus], embora nós ainda não compreendamos totalmente as relações entre a eficiência na alimentação e a transmissão do vírus.

"Em outras palavras, um mosquito faminto com uma melhor capacidade para encontrar o alimento tem maior probabilidade de propagar o vírus da dengue," completou o pesquisador.

Genes influenciados pelo vírus

O estudo revelou que a infecção pelo vírus da dengue influencia 147 genes que atuam em vários processos, incluindo a transmissão do vírus, a imunidade, a alimentação por sangue e a busca de hospedeiros.

Análises subsequentes mostraram que silenciar - ou "desligar" - dois genes ligados à sensação de odores resulta na normalização da capacidade do mosquito em localizar novas fontes de alimentação.

"Demonstramos pela primeira vez que um patógeno humano pode modular genes relacionados com a alimentação e com o comportamento do seu mosquito vetor, e o impacto disso sobre a transmissão da doença pode ser significativo," disse Dimopoulos.

Descobertas novas informações escondidas no DNA

Mutações silenciosas

Cientistas demonstraram que uma camada do DNA que vem sendo considerada como redundante há mais de meio século, na verdade contém informações genéticas essenciais.

Jonathan Weissman e seus colegas da Universidade da Califórnia, em São Francisco, usaram uma nova técnica que traça um perfil dos ribossomos, permitindo a mensuração da atividade genética no interior de células vivas.

Essa medição inclui a velocidade com a qual as proteínas são feitas.

Ao medir a taxa de produção de proteínas em bactérias, a equipe descobriu que alterações genéticas ligeiramente diferentes podem ter efeitos dramáticos.

Isto se mostrou verdadeiro até mesmo para mudanças genéticas aparentemente insignificantes, conhecidas como "mutações silenciosas", que trocam uma única letra do DNA, sem alterar o gene resultante.

Para sua surpresa, os cientistas descobriram que essas mudanças podem atrasar o processo de produção de proteínas a um décimo, ou até menos, de sua velocidade normal.

Códons redundantes

A mudança na velocidade de produção das proteínas é causada por informações contidas naquilo que é conhecido hoje como "códons redundantes" - pequenos pedaços de DNA que fazem parte do código genético.

Eles foram chamados de "redundantes" porque se acreditava que continham duplicações do código genético, e não instruções específicas.

Esta nova descoberta desafia meio século de pressupostos fundamentais da biologia.

E também poderá ajudar a acelerar a produção industrial de proteínas, que é crucial para a fabricação de biocombustíveis e medicamentos biológicos utilizados para o tratamento de muitas doenças, do diabetes ao câncer.

"Acreditava-se que o código genético fosse redundante, mas códons redundantes claramente não são idênticos," disse Weissman.

"Nós [ainda] não entendemos muito sobre as regras," acrescentou o pesquisador, mas o novo trabalho sugere que a natureza seleciona entre os códons redundantes com base na velocidade genética, assim como no significado genético.

Esta é a terceira descoberta envolvendo novos níveis de informação no DNA nos últimos anos:

• "DNA lixo" é mais importante do que se pensava
• DNA humano possui superestruturas escondidas
• Cientistas descobrem um novo nível de informação no DNA

Códons do DNA

Toda a vida na Terra baseia-se no armazenamento de informação genética no DNA (ou, no caso de alguns vírus, no RNA), e na expressão desse DNA em proteínas para construir os componentes das células e executar as instruções genéticas de todas as formas de vida.

Cada célula viva, em cada tecido, dentro de cada organismo na Terra, está constantemente expressando genes e traduzindo-os em proteínas, desde o nascimento até o fim da vida. Uma quantidade significativa da energia que queimamos é destinada a alimentar esse processo fundamental.

O código genético é basicamente um conjunto universal de instruções para traduzir o DNA em proteínas.

Os genes do DNA são compostos de quatro tipos de moléculas, conhecidas como bases ou nucleotídeos (representados pelas quatro letras A, G, T e C).

Mas as proteínas são sequências de 20 tipos diferentes de aminoácidos.

Para codificar todos os 20 aminoácidos, o código genético convoca genes a serem expressos pela leitura de grupos de três letras de DNA de cada vez, para cada aminoácido em uma proteína.

Esses trios de letras do DNA são chamados códons.

Mas, como existem 64 formas possíveis de organizar três bases de DNA juntas - e apenas 20 aminoácidos utilizados pela vida - o número de códons excede a demanda. Assim, vários destes 64 códons codificam para o mesmo aminoácido.

Os cientistas têm considerado isto uma redundância nos últimos 50 anos.

Mais recentemente, contudo, conforme mais e mais genomas das mais diversas criaturas são decodificados, os cientistas começaram a verificar que nem todos os códons "redundantes" são iguais.

Muitos organismos têm uma preferência clara para um tipo de códon em relação a outra, embora o resultado final seja o mesmo.

Isto levou à pergunta que esta nova pesquisa agora respondeu: se códons redundantes fazem a mesma coisa, por que a natureza prefere um em vez do outro?

Câncer pode ser evitado se a sociedade quiser

Colocar em prática

Mais da metade de todos os cânceres são evitáveis, e a sociedade já tem todo o conhecimento necessário para agir de acordo com esta informação.

É isto o que garante Graham Colditz e seus colegas da Universidade de Washington (EUA) em um artigo publicado nesta quarta-feira pela revista Science Translational Medicine.

Em um artigo de revisão - que reavalia todas as pesquisas de uma determinada área - a equipe descreve os obstáculos que impedem uma reviravolta na incidência do câncer no mundo todo.

"Na verdade, temos uma enorme quantidade de dados sobre as causas e a possibilidade de prevenção do câncer. Está na hora de fazermos um investimento para implementar o que sabemos," escrevem eles.

Epidemia de câncer

O que sabemos, de acordo com os cientistas, é que as escolhas de estilo de vida que as pessoas fazem, e que a sociedade pode influenciar de várias maneiras - desde o uso dotabaco, à dieta e aos exercícios físicos - desempenham um papel importante como causa do câncer.

Os pesquisadores citam dados que demonstram que somente o fumo é responsável por um terço de todos os casos de câncer nos Estados Unidos, com números ainda maiores em muitos países mais pobres.

O excesso de peso e a obesidade respondem por outros 20 por cento.

Mas, além dos hábitos individuais, os cientistas argumentam que a estrutura da própria sociedade - do financiamento das pesquisas médicas e do projeto das construções, até os subsídios alimentares - influencia a extensão da "epidemia" de câncer, e pode ser alterada para reduzi-la.

Estratégias para prevenção do câncer

Os obstáculos que eles veem para a implementação de estratégias de prevenção do câncer são:

• O ceticismo quanto ao fato de que o câncer pode ser evitado - por exemplo, com a eliminação do tabagismo.
• O foco de curto prazo das pesquisa sobre o câncer, subestimando os benefícios da prevenção.
• Concentração dos esforços para prevenir o câncer nas pessoas mais velhas, quando, como no caso do HPV, o ideal é começar a agir antes do início da vida sexual dos jovens.
• Pesquisas científicas centradas em tratamentos, e não em prevenção - enquanto os tratamentos se concentram apenas em um único órgão após o diagnóstico, as mudanças de comportamento reduzem o câncer e as taxas de mortalidade de muitas outras doenças crônicas.
• Os cientistas têm uma responsabilidade moral de relatar os fatores de risco do câncer, mesmo sem conhecer o mecanismo biológico pelo qual aqueles fatores causam câncer.
• Fatores sociais que afetam a saúde, como os subsídios governamentais e o apoio à indústria do tabaco.
• Falta de colaboração entre as disciplinas - entre cientistas e entre cientistas e a comunidade.

É preciso querer

Os cientistas reconhecem as dificuldades e a complexidade da implementação de mudanças amplas.

Com tantos atores envolvidos, dos profissionais de saúde e dos legisladores, até cada pessoa individualmente, será difícil implementar uma ampla mudança a longo prazo.

Mas isto não significa que seja impossível: se a sociedade quiser se defender do câncer como um inimigo sério e que pode afetar a todos, os mecanismos estão à disposição, defendem os autores.

Butantan desenvolve teste rápido de diarreias agudas

Exame rápido de diarreia

Um kit semelhante ao dos testes de gravidez vendidos em farmácia foi desenvolvido no Instituto Butantan para ajudar a diagnosticar a causa da diarreia aguda.

A doença mata anualmente 1,5 milhão de crianças menores de 5 anos no mundo, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS).

O exame é capaz de detectar três categorias da bactéria Escherichia coli, responsável por 30% a 40% dos casos nos países em desenvolvimento.

Basta colocar uma tira de papel em uma amostra de fezes previamente preparada e, em 15 minutos, linhas vermelhas indicam se um dos três tipos do bacilo está presente.

Tipos de E. coli

"Existem seis categorias de E. coli capazes de causar diarreia, cada uma com diferentes características de virulência e epidemiológicas", explicou a pesquisadora Roxane Maria Fontes Piazza.

O teste abrange duas categorias consideradas endêmicas no Brasil: a enteropatogênica (EPEC) e a enterotoxigênica (ETEC). Detecta também a E. coli produtora da toxina de Shiga (STEC), que, embora seja rara no país, preocupa os órgãos de saúde por causar formas graves da doença, podendo levar à colite hemorrágica e à falência renal.

"Há outra categoria bastante comum no Brasil que ficou de fora, a enteroagregativa (EAEC). Isso porque ela não produz uma proteína-alvo que permita sua identificação em testes desse tipo", explicou Roxane.

Em uma primeira etapa foram obtidos os anticorpos contra as proteínas ou toxinas produzidas por essas três categorias da bactéria. Em seguida, os anticorpos foram testados em outros métodos de diagnóstico para avaliar sua sensibilidade.

"Quando estávamos com todos os anticorpos em mãos, decidimos padronizar esse kit para realização do exame imunocromatográfico. Esse método é mais rápido, mais fácil de ser executado e tem custo acessível, podendo ser usado em qualquer laboratório clínico", disse Roxane.

Kit rápido da diarreia

O kit é composto por uma fita de 6 centímetros de comprimento por 0,5 centímetro de largura. Nessa fita, três tipos de papel foram sobrepostos em uma base plástica.

"No início tem uma fibra de celulose de alta absorção, responsável por puxar a amostra e levá-la até a região da fita onde estão os reagentes. Em seguida vem a fibra de vidro, onde estão fixadas pequenas partículas de ouro chamadas de ouro coloidal. Nessas partículas esféricas, de apenas 20 nanômetros de diâmetro, estão aderidos os anticorpos", explicou Rocha.

Os antígenos da bactéria, quando presentes, são absorvidos pela fibra de celulose, ligam-se aos anticorpos aderidos ao ouro coloidal e continuam pela fita até chegar a uma membrana de nitrocelulose, na qual sai o resultado do teste.

"Há várias linhas nessa membrana e o que determina qual é a categoria de E. coli presente na amostra é a região em que as linhas aparecem na fita. A reação é considerada positiva quando as duas linhas, teste e controle, apresentam-se coloridas", disse Rocha.

A função do ouro é tornar as linhas visíveis. Para garantir a sensibilidade do método, porém, a fita não deve ser colocada diretamente nas fezes. Alguns tipos de E. coli produzem quantidades muito pequenas de toxinas, que passariam despercebidas no exame.

"É preciso colocar a amostra de fezes em um caldo de cultivo e deixar as bactérias se multiplicando de um dia para outro. A fita deve então ser colocada nesse caldo", disse Rocha.

Detecção de bactérias

A ideia é que o kit seja usado em hospitais e laboratórios clínicos para acelerar a detecção da bactéria, o que ajudaria profissionais de saúde a tomar medidas de prevenção, de modo a evitar que surtos se alastrem, e a adotar condutas terapêuticas adequadas.

Segundo Roxane, o usual na rotina clínica é o médico não pedir exames e fazer o diagnóstico com base apenas na análise dos sintomas. "Só quando o quadro é mais persistente ou quando se suspeita da bactéria produtora da toxina de Shiga é que se manda uma amostra para um laboratório de referência analisar. Os demais laboratórios usam métodos antigos e pouco precisos", disse.

Embora a montagem do kit já tenha sido concluída, o método ainda precisa ser validado. Roxane estima que o processo leve cerca de dois anos. "Antes de colocá-lo no mercado precisamos patentear e analisar questões comerciais, como a estabilidade de armazenamento", explicou.