Informação Científica e Tecnológica em Saúde 2011

Estão abertas até 8/2 as inscrições para o curso de especialização em "Informação Científica e Tecnológica em Saúde 2011". O curso visa contribuir para o aprimoramento do desempenho das instituições integrantes do SUS e daquelas voltadas para a ciência e tecnologia em saúde. A especialização é dirigida a profissionais que atuam nas áreas de produção, organização, análise e disponibilização de informação científica e tecnológica em saúde. São oferecidas 20 vagas. O curso será ministrado às terças e quartas-feiras, em período integral (das 9h às 17h).

Ligação genética com vício do cigarro pode levar a remédio contra tabagismo

Rota da nicotina

Cientistas do Instituto de Pesquisa Scripps, nos Estados Unidos, identificaram uma via cerebral que regula a vulnerabilidade dos indivíduos às propriedades da nicotina que causam dependência.

Os pesquisadores estão otimistas com a possibilidade da descoberta vir a auxiliar, os fumantes que querem abandonar o vício.

O trabalho examinou os efeitos de parte de um receptor - uma proteína à qual se ligam determinadas moléculas sinalizadoras - que responde à nicotina no cérebro.

"Acreditamos que esses novos dados estabelecem um novo cenário para a compreensão das variáveis que motivam o consumo de nicotina e também das vias cerebrais que regulam a vulnerabilidade à dependência do tabaco", disse o coordenador do estudo, Paul Kenny. "Essa descoberta também abre caminho a alvos promissores para o desenvolvimento de potenciais terapias contra o tabagismo."

A descoberta, que sugere um novo alvo para terapias contra o tabagismo, teve seus resultados publicados na edição on-line da revista Nature.

Mecanismo da dependência

Os pesquisadores descobriram que os modelos animais com uma mutação genética que inibe essa subunidade do receptor consumiram muito mais nicotina do que o normal. Este efeito pode ser revertido com o aumento da expressão da mesma subunidade.

O novo estudo teve foco, especificamente, na subunidade α5 do receptor de nicotina, em uma via discreta do cérebro conhecida como trato habenulo-interpeduncular. A descoberta sugere que a nicotina ativa os receptores nicotínicos que contêm essa subunidade na habênula, desencadeando uma resposta que atua para diminuir o desejo de consumir mais a droga.

"Não era esperado que a habênula e as estruturas cerebrais nas quais ela se projeta, tivessem um papel tão profundo no controle do desejo de consumir nicotina", disse Christie Fowler, primeira autora do estudo e pesquisadora do laboratório de Kenny.

"A habênula parece ser ativada pela nicotina quando o consumo da droga alcança um nível adverso. Mas, se as vias não funcionarem devidamente, o indivíduo simplesmente consome mais", disse ela.

Os resultados, de acordo com Christie, podem explicar dados recentes que mostram como indivíduos com variação genética na subunidade α5 do receptor nicotínico são muito mais vulneráveis à nicotina e, também, muito mais propensos a desenvolver doenças associadas ao fumo, como câncer de pulmão e doença pulmonar obstrutiva crônica.

Fatores genéticos

Fumar tabaco é uma das principais causas de óbito em todo o mundo, matando mais de 5 milhões de pessoas anualmente, de acordo com estatísticas citadas no estudo. O tabagismo é considerado a causa de mais de 90% das mortes por câncer de pulmão.

Os cientistas determinaram que uma tendência a fumar pode ser herdada: mais de 60% do risco de se tornar dependente da nicotina pode ser atribuído a fatores genéticos.

A nicotina age no cérebro estimulando proteínas denominadas receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChRs). Esses receptores são compostos por diversos tipos de subunidades, entre elas a subunidade α5, foco do novo estudo. No experimento, os autores procuraram determinar o papel das subunidades que continham nAChRs (α5* nAChRs) na regulação do consumo de nicotina.

Em primeiro lugar, avaliaram as propriedades que causam dependência na nicotina em camundongos geneticamente alterados para terem limitação de α5* nAChRs. Os resultados mostraram que, quando os camundongos com as subunidades "desligadas" recebiam altas doses de nicotina, consumiam quantidades muito maiores que os camundongos normais.

Em seguida, para determinar se a subunidade era responsável pela mudança súbita no apetite por nicotina, os cientistas utilizaram um vírus que "resgatava" a expressão de α5* nAChRs apenas na habênula medial e áreas do cérebro em que ela se projeta. Os resultados mostram que os padrões de consumo de nicotina dos camundongos com as subunidades "desligadas" retornavam a uma escala normal.

Os pesquisadores repetiram o experimento com ratos e produziram resultados semelhantes. Neste caso, utilizaram um vírus para "desligar" as subunidades α5 nAChR na habênula medial. Quando a α5* nAChRs era diminuída, os animais se tornavam mais agressivos, buscando doses mais altas de nicotina. Quando a subunidade permanecia inalterada, os animais se mostravam mais contidos.

Remédio contra dependência

O grupo passou a trabalhar com os mecanismos bioquímicos por meio dos quais a α5* nAChRs opera na habênula medial para controlar as propriedades da nicotina. Descobriram que a α5* nAChRs regula o quanto a habênula responde à nicotina e que a habênula está envolvida em algumas das respostas negativas ao consumo da droga.

Assim, quando a α5* nAChRs não funciona direito, a habênula responde menos à nicotina e uma quantidade muito maior da droga pode ser consumida sem uma reação negativa do cérebro.

Os pesquisadores estão otimistas com a possibilidade da descoberta vir a auxiliar, os fumantes que querem abandonar o vício. Com base nas novas descobertas, o grupo do Instituto Scripps iniciou um novo programa de pesquisa, em colaboração com colegas da Universidade da Pensilvânia, para desenvolver novas drogas que estimulem a sinalização de α5* nAChR e diminuam as propriedades da nicotina que causam dependência.

Parkinson pode ter origem periférica e migrar para o cérebro

Parkinson migra para o cérebro

Um experimento realizado por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) com modelos genéticos traz novos indícios de que a doença de Parkinson pode ter origem periférica.

Os neurônios não são células exclusivas do cérebro: eles estão presentes também em órgãos como o estômago, o intestino, a bexiga urinária e o coração, entre outros.

Segundo a pesquisa, a doença pode se originar no sistema nervoso autônomo - isto é, na parte do sistema nervoso situada nos diversos órgãos do indivíduo - e não exclusivamente no cérebro, como acredita a maior parte dos neurologistas e neurocientistas.

De acordo com o coordenador do estudo, Antonio Augusto Coppi, a identificação de uma nova rota de origem do Parkinson é um passo importante para que os cientistas possam, no futuro, desenvolver uma técnica de diagnóstico precoce.

"Até o momento a doença é incurável e o foco do tratamento é melhorar a qualidade de vida do paciente. Para isso, é fundamental que o diagnóstico seja feito o quanto antes. Começando o tratamento precocemente, poderemos retardar o aparecimento da doença ou suavizar seus sintomas", disse Coppi.

Parkinson pode começar no coração

O experimento foi realizado com 20 camundongos geneticamente modificados.

"Esses camundongos são alterados geneticamente para expressar o gene da alfa-sinucleína, um dos principais genes implicados na doença de Parkinson, assim como ocorre em humanos. Adquirimos animais com um mês de idade e os analisamos com três e seis meses, para observar o surgimento e a cronologia de evolução da doença. Em todos os 20 camundongos confirmamos que a doença teve origem em órgãos periféricos e só depois atingiu o cérebro", explicou.

Ao investigar o local de origem da doença, um dos objetivos do estudo é entender o mecanismo pelo qual a doença afeta o coração. Cerca de 30% dos pacientes com Parkinson morrem de problemas cardíacos.

"Uma das perguntas que ainda permanecem é: se a doença afetaria primeiro as células nervosas do coração e só depois acometeria o músculo do miocárdio, ou se ocorreria o contrário. Estimamos que até o fim de 2011, quando se encerra o projeto, possamos nos aproximar de uma resposta. A partir daí, vamos apresentar os dados no 19º Congresso Mundial de Parkinson e Desordens Relacionadas, que será realizado na China em dezembro e, em seguida, publicar os estudos em revistas científicas internacionais com arbitragem", disse.

Coração em quatro dimensões

O grupo já havia feito experimentos semelhantes com base em um modelo químico, injetando em animais drogas que simulavam a doença de Parkinson. Os resultados, segundo Coppi, foram muito satisfatórios, mas, com o uso da droga, é difícil saber se os sintomas apresentados pelos animais são provenientes do Parkinson ou de alguma neurointoxicação causada pela própria droga.

"O modelo genético é muito mais fidedigno. Por isso, no fim de 2009, pedimos à FAPESP recursos adicionais para adquirir os camundongos geneticamente modificados. O acompanhamento que fizemos consistiu em análises esteorológicas microscópicas de três e quatro dimensões, combinadas com análises funcionais, bioquímicas e comportamentais", disse.

Os animais doentes com seis meses já apresentavam alterações periféricas muito maiores que as dos animais com três meses. Um dos aspectos inéditos da pesquisa, segundo Coppi, foi o uso da estereologia - uma ciência em expansão que permite a contagem minuciosa de partículas em 3-D e 4-D . O LSSCA da FMVZ é o único representante da Sociedade Internacional de Estereologia na América do Sul e ministra treinamentos, cursos e workshops visando a formação, capacitaçaõ e reciclagem continuada de pesquisadores nessa área.

"Conseguimos visualizar o coração dos animais em quatro dimensões - isto é, todas as dimensões do volume variando ao longo do tempo - e com isso observamos com muita precisão as alterações na estrutura do miocárdio, do plexo nervoso e do sistema excito-condutor cardíaco", disse.

Indicadores da doença

De acordo com Coppi, classicamente a doença de Parkinson surge na parte do cérebro conhecida como corpo estriado, que é um dos chamados gânglios da base, onde ocorre a diminuição ou ausência da produção de dopamina. "Estamos mostrando que nem sempre isso é verdade. Nosso trabalho não nega a teoria antiga, mas avança o conhecimento ao apontar que não há uma rota exclusiva para a origem da doença", afirmou.

Uma das motivações para o experimento foi um artigo publicado em fevereiro de 2010 no Cleveland Clinic Journal of Medicine por um grupo norte-americano. O trabalho destacou o caso de um paciente que foi diagnosticado com Parkinson aos 56 anos de idade, mas que já aos 52 anos apresentava sintomas periféricos e redução de dopamina no coração.

"Os autores descreveram a cronologia da evolução da doença desde sua origem até a manifestação clínica e os resultados comprovaram uma origem periférica. O papel do sistema nervoso autônomo na origem da doença está sendo também investigado por pesquisadores na Alemanha e no Japão. Estamos dando nossa contribuição a essa linha de pesquisa, que tem como horizonte a descoberta de marcadores biológicos precoces para a doença", disse Coppi.

Neurônios fora do cérebro

O cientista ressalta que os neurônios não são células exclusivas do cérebro: eles estão presentes também em órgãos como o estômago, o intestino, a bexiga urinária e o coração, entre outros.

A hipótese formulada pelo grupo é a de que esses neurônios do sistema nervoso autônomo periférico se apresentariam degenerados pela doença, afetando subsequentemente os órgãos inervados por eles, provocando assim sintomas periféricos inespecíficos, ou seja, a "fase silenciosa" da doença.

"Nesse contexto, os pacientes podem apresentar taquicardia, insuficiência cardíaca e picos de pressão alta e baixa, no caso do coração e vasos, incontinência urinária, no caso da bexiga, ou constipação intestinal, no caso do intestino, por exemplo. No nosso experimento, os camundongos apresentaram todos esses sintomas - que coincidiam com o relato de caso do grupo norte-americano", afirmou.

Segundo Coppi, como a doença de Parkinson tem um componente genético importante, o histórico familiar combinado à detecção precoce dos sintomas periféricos podem ser um importante facilitador para diagnóstico precoce da doença.

"Evidentemente, nem todos que têm problema de coração, bexiga ou intestino vão ter a doença de Parkinson. Mas, se a pessoa apresentar esses sintomas inespecíficos e tiver parentes com a manifestação cerebral da doença, é importante que procure um neurologista para uma investigação mais detalhada do contexto", afirmou.

Trained Labrador Can Sniff Out Colon Cancer, Researchers Say

Odor sensors may one day allow early cancer detection, Japanese scientists suggest

By Steven Reinberg
HealthDay Reporter

MONDAY, Jan. 31 (HealthDay News) -- With powers of smell far superior to those of humans, dogs can sniff out buried earthquake victims. They can unearth hidden bombs or drugs. They can also apparently detect colorectal cancer, Japanese researchers suggest.

Researchers from Kyushu University and colleagues report that a specially trained 8-year-old female Labrador retriever named Marine is able to detect colorectal cancer among patients with up to 98 percent accuracy.

A graduate of the St. Sugar Cancer-Sniffing Dog Training Center in Chiba, Japan, the dog was initially trained for water rescue and could already detect 12 types of cancer in patients' breath samples before she joined the colorectal cancer study, the researchers said.

The goal of the study was to find out whether odor can become an effective tool in colorectal cancer screening, according to lead researcher Dr. Hideto Sonoda, from the department of surgery at the Postgraduate School of Medicine at Kyushu University in Fukuoka.

The report is published in the Jan. 31 online edition of the peer-reviewed journal Gut.

For the study, Sonoda's group collected samples of stool and exhaled breath from 40 patients with colorectal cancer and also from 320 healthy people. "The tests were conducted from November to June, because the dog's concentration tends to decrease during the hot summer season," Sonoda noted.

The dog was able to distinguish cancerous samples from noncancerous samples in 33 of 36 breath tests and in 37 of 38 stool tests, the researchers found. "Moreover, canine scent judgment even appeared to be highly accurate for early-stage colorectal cancer," Sonoda said.

In contrast, fecal occult blood screening -- a simple, non-invasive test for colon cancer -- picks up early-stage disease in only one out of 10 cases, the study noted.

Based on their findings, the researchers say the canine's evaluation of breath samples was accurate 95 percent of the time and her stool sample evaluation was accurate 98 percent of the time, compared with colonoscopy, which is the "gold standard" for identifying colon cancer.

In fact, the dog was able to identify cancers even when smokers and people with other stomach problems were included in the test, the researchers noted.

The tests were repeated three times, Sonoda said. "The results of all tests were correct, thereby suggesting that a specific cancer scent indeed exists," he said.

The researchers also took breath and stool samples from patients with breast, stomach and prostate cancer. "Canine scent judgment yielded correct answers for these cancers as well, suggesting that common scents may exist among various cancer types," Sonoda said.

While dogs seem to be able to pick-up the "smell" of cancer, using dogs as a screening tool is not the ultimate goal, he said.

Scent ability and concentration vary between different dogs and also with the same dog on different days, Sonoda pointed out. "Moreover, each dog can only conduct tests for a maximum of 10 years. So it is difficult to introduce canine scent judgment into clinical practice," he said.

For these reasons, it is necessary to identify the cancer-specific organic compounds detected by dogs and to develop an early cancer detection sensor that can be substituted for a dog's judgment, Sonoda said.

"We hope that the results of the present study will provide encouragement for the development of cancer detection and solving the biological character of cancer using odor material," he said.

Commenting on the study, Dr. Ted Gansler, director of medical content at the American Cancer Society, said that "this study adds to a small number of other published articles showing similar results regarding bladder, lung and breast cancers," and to a recent conference presentation regarding prostate cancer.

"In addition to these studies, there have been several anecdotal reports of patients whose pet dogs seemed attracted to or upset by skin cancers," he added.

Although the idea of dogs recognizing cancer might initially seem difficult for some people to believe, it also seems biologically plausible, Gansler said.

"We know that trained dogs can distinguish the scent of one person from another person. Dogs can also be trained to recognize very low concentrations of explosives or illegal drugs in the air. Scientists have already identified some of the chemical differences between normal and malignant tissues, so it is not surprising that some dogs can also recognize these differences," he said.

Some might wonder whether it is time to use dogs in the clinic for cancer screening, Gansler said. "However, much more research will be needed before we can seriously think about dogs assuming roles in cancer screening similar to their current ones in law enforcement," he said.

One limitation is that the dog in this study did not reliably recognize any abnormal scent from precancerous polyps, although it was not specifically trained to do so, Gansler said. "In contrast, some colon cancer tests such as colonoscopy can accurately recognize these polyps so they can be removed by the doctor in order to prevent colon cancer before it is fully developed."

The next step is to discover the specific chemicals associated with colon cancer, or with other types of cancers, Gansler said. "Once that is done, scientists will try to develop laboratory tests that detect these chemicals as potential methods for cancer screening."

Another expert, Dr. Floriano Marchetti, an assistant professor of clinical surgery and director of the Colon and Rectal Surgery Residency Program at the University of Miami Miller School of Medicine, said that "the direction should be to stimulate research in finding the organic compound that the dog reacts to."

If one could develop a simple screening test, it could be useful in getting more people screened for colon cancer, he said. "In this country, any type of screening for colorectal cancer is in the order of 40 to 45 percent. Something like this, if it were simple, would be beneficial."

More information

For more information on colon/rectal cancer, visit the American Cancer Society.

SOURCES: Hideto Sonoda, M.D., Ph.D., surgery department, Postgraduate School of Medicine, Kyushu University, Fukuoka, Japan; Floriano Marchetti M.D., assistant professor of clinical surgery, director, Colon and Rectal Surgery Residency Program, University of Miami Miller School of Medicine; Ted Gansler, M.D., director of medical content, American Cancer Society; Jan. 31, 2011, Gut, online

Last Updated: Feb. 01, 2011

Scientific methods to assess how farm animals 'feel'

Australian research institute CSIRO is studying ways to improve the welfare of livestock by developing scientific methods for assessing how animals 'feel' in response to common management practices.

The aim is to reduce stress and pain in livestock and increase not only their wellbeing but also their productivity.

“With increased public concern about the welfare of animals, and consumers seeking ‘animal welfare-friendly’ products, Australia’s livestock industries are focused on improving farming practices to meet changing expectations,” CSIRO scientist Dr Caroline Lee said. “It is also internationally recognised that we must quantify not only the biological cost but also the emotional cost of animals used for production of food and fibre. “This requires new methods to benchmark the welfare of animals in their on-farm environment.”

The science of objective measurement of animal welfare is relatively new. Current methods largely focus on quantifying biological indicators of stress – for example, via blood tests that show changes in animals’ physiology or immune systems. Studies of animal behaviour have also been used to indicate obvious emotional states such as pain or discomfort, or preferences for different foods. However, all of these studies provide relatively limited information.

“Until now the major gap in our ability to assess animal welfare has been our capacity to understand the emotional states of animals in different farming situations, such as in intensive finishing systems or during droughts,” Dr Lee said. Based at CSIRO Livestock Industries' research facility near Armidale, NSW, Dr Lee uses cognitive principles based on human psychological theories to assess animal emotions.

“The challenge is to gain insights – in a scientifically rigorous way – into how animals’ minds work,” she said. “This will take some time to work through and it is one of key areas of strategic science undertaken by CLI’s Livestock Welfare Team. “Ultimately, the outcomes of this research will expand on our understanding of emotional and cognitive functions of livestock and the impacts of farming practices on animal welfare.”

The research is being undertaken in collaboration with Dr Alain Boissy at the National Agronomy Research Institute in France.

[Source: CSIRO]