Sondando sequências proteicas como fontes para peptídeos antimicrobianos encriptados

Pessoal, depois de um longo e tenebroso inverno finalmente pude voltar a escrever para vocês. E não, não fui para a Finlândia visitar o Gabriel (embora quisesse muito), passar aquele friozinho no Norte da Europa. Estive terminando uma matéria muito puxada da Pós-graduação neste último mês e, como não sou robô para recarregar as minhas baterias na tomada, tive de tirar uns dias para descansar e arrumar minhas coisas para iniciar minha empreitada no Laboratório. Mas agora estou de volta: firme e forte. Então vamos ao que interessa. Vamos bater nosso papo sobre Ciência aqui, no Buteco da Biologia!!! Peguem uma breja (ou refri) geladinha(o)  e vamos lá.

Na matéria de hoje, vou explicar um pouco sobre o artigo científico publicado no período PLOS One em 2012 pelo grupo do pesquisador Carlos Bloch Jr. da Embrapa de Brasília e cujo título é este que encabeça esta matéria no nosso querido blog. O artigo Sondando sequências proteicas como fontes para peptídeos antimicrobianos encriptados (em inglês: Probing Protein Sequences as Sources for Encrypted Antimicrobial Peptides) descreve uma nova ferramenta de bioinformática, desenvolvida por este grupo da Embrapa, objetivando a descoberta de sequências de aminoácidos (os famosos peptídeos), escondidos no interior de proteínas de diversos organismos e que podem possuir atividade antimicrobiana [1].

Um dos objetivos deste trabalho ao desenvolver esta nova técnica (e testá-la) envolve a utilização de pequenos peptídeos com atividade antimicrobiana e que podem ter sua expressão aumentada na soja para prevenir que pragas possam dizimar as grandes plantações deste grão, tão importante à economia do Brasil. Assim, este tipo de tecnologia também entra no campo dos Organismos Geneticamente Modificados (OGMs), embora difira dos organismos transgênicos por um aspecto muito simples: o material genético utilizado para aumentar a expressão de um dado peptídeo com atividade antimicrobiana está contido no DNA da soja (o organismo de origem) e não no DNA de um outro tipo de ser vivo. À este tipo de tecnologia dá-se o nome de INTRAGENIA ou CISGENIA. O artigo que abordaremos utiliza a primeira das duas metodologias citadas, mas, para clarificar melhor os conceitos, explicaremos de forma muito breve o que cada um significa e quais as vantagens (do ponto de vista ético) de sua utilização comparado aos transgênicos.

3-D_DNA

Figura 1 – Nos organismos geneticamente modificados (OGMs) é o DNA, que codifica para uma dada característica de interesse, que é inserido no genoma de um dado organismo receptor. Fonte: http://biology.about.com

 

Diversos autores propuseram definições para os termos CISGENIA INTRAGENIA. Contudo, nesta matéria, utilizaremos aquelas encontradas nos artigos publicados por Sticklen (2015) [2] e Holme et al (2013) [3], visto que foram apresentadas por tais autores após uma cuidadosa revisão da literatura científica sobre este tema. Assim sendo, CISGENIA é definido como a inserção no genoma de um dado organismo de um gene proveniente de um indivíduo da mesma espécie. Neste caso, tanto as sequências de DNA do gene que codificam para a proteína de interesse, quanto aquelas que não codificam (e que podem possuir funções de regulação da expressão) devem provir de um mesmo organismo. Já no caso da INTRAGENIA, o gene também é proveniente de um indivíduo da mesma espécie; entretanto, a porção codificante do gene pode originar de um indivíduo pertencente a uma dada variante da espécie, enquanto as regiões não codificantes podem vir de outras variantes desta espécie.

Ficou confuso??? Vamos exemplificar então, utilizando para isso um dos itens que tem mais sofrido com a inflação e que é base da alimentação dos brasileiros: o Feijão (Phaseolus vulgaris). O conjunto dos genes presentes em todos os tipos de feijão está representado na Figura 2a, mas vale lembrar que nem todas variantes de feijão possuem todos estes genes. Como nossos leitores devem saber, o Feijão Carioca apresenta várias manchinhas, cuja coloração varia de um marrom-escuro até o preto. Suponhamos que esta caráter seja codificado por um gene X e que queremos que as manchinhas passem a se fazer presentes no Feijão Branco. Se formos utilizar uma abordagem de CISGENIA, podemos pegar todo o gene X (Figura 2b) presente no Feijão Carioca e inseri-lo no genoma do Feijão Branco. Agora, vamos supor uma outra situação: digamos que queremos fazer com que as manchas marrons do Feijão Carioca desapareçam e sabemos que a expressão do gene X no seu genoma pode ser suprimida pelo gene Y presente no genoma do Feijão Branco. O único problema é que as regiões regulatórias do gene Y promovem uma expressão muito fraca da proteína por ele codificada. Assim, podemos retirar apenas a porção codificante do gene Y e colocarmos esta região sobre o controle das regiões regulatórias de genes altamente expressos; imaginemos que sejam as regiões regulatórias dos genes W e Z do Feijão Vermelho. Este tipo de abordagem, usada para eliminar as manchas do Feijão Carioca, condiz com o conceito de INTRAGENIA (Figura 2c).

imagem

Figura 2 – Representação esquemática dos Cisgenes e Intragenes. (a) Conjunto dos genes existentes em uma dada espécie; vale lembrar que nem todos estes genes necessitam estar presentes em um único organismo, podendo haver variação entre as diferentes variantes da espécie. (b) Exemplo de um cisgene, no qual a totalidade do gene de interesse é inserido no genoma de um dado indivíduo. (c) Exemplos de intragenes, no qual diversas construções de genes, com segmentos de DNA originadas de distintos genes e/ou variantes, podem ser utilizadas para expressão de uma característica de interesse em um dado organismo. Fonte: Holme et al, 2013Plant Biotechnology Journal.

Após estas importantes explicações de um dos objetivos principais do artigo do qual vamos tratar, está mais do que na hora de discutirmos a seu respeito. Mas ATENÇÃO, recomendo que acessem as links (palavras em azul) os quais irei referenciar durante a explicação deste paper, visto que a partir daqui os termos podem se tornar um pouco nebulosos para aqueles que não estão familiarizados com a literatura científica. Então, vamos lá!!!

Logo de cara, o artigo escrito por Brand e colaboradores [1] inicia expondo qual será o alvo do trabalho de desenvolvimento do Kamal (a ferramenta de bioinformática que mencionei anteriormente): a busca por peptídeos encriptados (“escondidos”) e que estão escondidos no interior de proteínas que possuem alguma função conhecida. É curioso notar que estes peptídeos, liberados após a quebra das proteínas de onde se originam, também são funcionalmente ativos, vide os casos de peptídeos antimicrobianos presentes na pele dos sapos [4] e das hemorfinas, que são produzidas a partir da degradação da hemoglobina (a proteína de transporte de oxigênio no sangue) [5].

Tendo em vista estas propriedades de peptídeos encriptados, já descritos na literatura [4,5], e a grande disponibilidade de genomas descritos, os autores deste artigo se propuseram a desenvolver uma ferramenta computacional capaz de analisar as características físico-químicas de vários possíveis peptídeos encriptados no interior das proteínas de vários organismos e compará-los àqueles peptídeos antimicrobianos de função já conhecida. Esta ferramenta computacional, conhecida como Kamal, foi capaz de identificar 15 peptídeos que, juntamente com outras 11 sequências de peptídeos que ocorrem naturalmente, foram sintetizados quimicamente para averiguar os parâmetros biofísicos e sua interação com membranas biológicas simuladas. Caso estas duas características fossem, então, similares àquelas de peptídeos antimicrobianos encontrados na natureza, estes peptídeos encriptados seriam testados quanto à sua capacidade de combater algumas bactérias patogênicas, como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa Xanthomonas axonopodis. Assim sendo, os peptídeos que possuírem alguma atividade antimicrobiana passarão a ser conhecidos como peptídeos antimicrobianos intragênicos (cuja sigla em inglês é IAPs, de intragenic antimicrobial peptides).

Mas, como este software foi capaz de identificar quais possíveis peptídeos, escondidos no interior de proteínas de soja, possuíam semelhança com aqueles peptídeos antimicrobianos que ocorrem naturalmente na natureza? Em primeiro lugar, os autores buscaram alguns peptídeos com propriedades antimicrobianas (AMPs) encontradas no Banco de Dados Antimicrobial Peptide Database (APD) e, a partir das informações contidas no mesmo, compararam as características dos AMPs com aquelas calculadas para os IAPs. As principais características usadas para realizar tal comparação foram a hidrofobicidade (ou seja, a capacidade de interagir melhor com os lipídeos do que com a água), a carga dos peptídeos e sua estrutura. Estas propriedades foram selecionadas com base em achados da literatura científica que indica que tais peptídeos antimicrobianos promoveriam a morte dos microrganismos ao interagir com sua membrana plasmática, que é rica em uma classe de lipídeos que possuem, em uma de suas pontas, um grupo com carga elétrica ou neutro (porém, com uma polaridade, seja positiva ou negativa), conhecido como fosfolipídeos [6].

O software Kamal encontrou cerca de 500 IAPs com as características desejadas; contudo, como a ferramenta utilizada não pode garantir que todos possuem atividade antimicrobiana. Assim, 15 IAPs foram selecionados, aleatoriamente, para posterior caracterização de suas propriedades físico-químicas e se estes IAPs possuem, de fato, atividade antimicrobiana. Dentre os IAPs analisados, os resultados experimentais apontaram que IAPs com características mais hidrofóbicas e com uma estrutura específica (a alfa-hélice) interagiram de uma forma melhor com membranas, cujos lipídeos são eletricamente neutros. Além disso, estes lipídeos foram capazes de inibir o crescimento de microrganismos, como E. coli, P. aeruginosa, S. aureus X. axonopodis, indicando possuírem uma atividade antimicrobiana atacando tipos específicos de lipídeos da membrana destes micróbios.

Alpha_Helix

Figura 3 – Representação esquemática de uma alfa-hélice, um tipo de estrutura secundária formada pelos aminoácidos que integram um dado peptídeo. Fonte: http://chsibbio10-12.wikispaces.com/.

Diante destes resultados, os pesquisadores decidiram testar se IAPs, descobertos com esta ferramenta de bioinformática, poderiam ser aplicados como fonte de genes para técnicas de intragenia. Deste modo, dois peptídeos, encontrados no interior das proteínas flavonóide-3-hidroxilase lipoato-proteína ligase B, ambas encontradas na soja (Glycine max), foram utilizados para testar seu potencial em prevenir a disseminação  e infecção dos esporos de Phakospsora pachyrhizi, o fungo causador da Ferrugem Asiática da Soja, na superfície das folhas. Como mostrado na Figura 4, ambos peptídeos foram capazes de inibir o crescimento da Ferrugem Asiática em comparação ao organismo controle (não tratado com nenhum peptídeo). Este resultado indica que, embora o software Kamal não seja capaz de predizer com 100% de certeza se um dado IAP possuirá atividade antimicrobiana, ele pode ser utilizado como uma ferramenta capaz de filtrar, entre a gigantesca quantidade de proteínas existente nos organismos, aqueles poucos peptídeos encriptados que, eventualmente, podem ser importantes candidatos a serem utilizados para combater determinados micróbios.

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Figura 4 – Os peptídeos encontrados nas proteínas Flavonóide-3-hidroxilase (Peptídeo 1) e Lipoato-proteína ligase B (Peptídeo 2) possuem atividade antimicrobiana capaz de proteger as plantas de soja da infecção com o fungo da Ferrugem Asiática. A esquerda está indicado a concentração de peptídos utilizado em cada experimento. Adaptado de: Brand et al (2013).

 

É interessante notar a história desenvolvida neste artigo. A ferramenta de bioinformática Kamal utiliza de conhecimentos de Bioquímica e Biofísica para tentar desvendar os possíveis peptídeos que podem ser utilizados em técnicas de intragenia. Isto apresenta uma grande vantagem do ponto de vista agrícola (não a toa o trabalho foi desenvolvido na EMBRAPA e o modelo de estudo é a soja). Há muito tempo, a utilização da tecnologia dos transgênicos tem sido feita de modo a aumentar a produtividade das lavouras e a resistências das plantações a diversas pragas e condições ambientais adversas [3].

Contudo, aspectos éticos contra a utilização desta tecnologia vêm sendo levantados pela sociedade, como discutido pelo filósofo Bjørn Myskja [7]. Este filósofo discute que parte dela rejeita os transgênicos, seja por uma crença no poder de um ser superior e criador que não pode ser replicado pelo homem (ou seja, os transgênicos seriam “brincar de Deus”), seja porque parte da sociedade acredita que a introdução de genes de uma espécie em outra completamente distinta cruza a barreira interespecífica e que isto não é natural. Sob esta perspectiva, as técnicas de cisgenia e intragenia, como a abordada nesta matéria do blog, viriam a calhar, pois os genes que iriam ser expressos em um dado organismo originar-se-iam de um indivíduo proveniente da mesma espécie.

Além disso, sob o aspecto ambiental, a descoberta de peptídeos antimicrobianos (os IAPs), existentes no genoma do próprio organismo, poderiam ser utilizados para aumentar a produtividade das lavouras (por reduzir as perdas com pragas agrícolas), reduzindo a área de terras utilizadas para plantio, bem como o uso de agrotóxicos nas plantações e que podem prejudicar a saúde dos consumidores.

E vocês, o que pensam sobre o uso da tecnologia dos intragênicos nas propriedades agrícolas? Existe alguma grande vantagem em relação aos transgênicos? Mais ainda, o que vocês pensam da tecnologia dos transgênicos? Particularmente, não creio que exista dilema moral na sua utilização, mas gostaria de saber se vocês concordam ou não comigo.

Deixem a opinião de vocês nos comentários e muito obrigado por curtirem mais esta matéria aqui, no nosso Buteco da Biologia!!!!!!


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] BRAND, G. D. et al. Probing Protein Sequences as Sources for Encrypted Antimicrobial Peptides. PLoS ONE, v. 7, n. 9, p. e45848, 2012.
[2] STICKLEN, M. Transgenic , Cisgenic , Intragenic and Subgenic Crops. Advances in Crop Science and Technology, v. 3, n. 2, p. 2–3, 2015.
[3] HOLME, I. B.; WENDT, T.; HOLM, P. B. Intragenesis and cisgenesis as alternatives to transgenic crop development. Plant Biotechnology Journal, v. 11, p. 395–407, 2013.
[4] VANHOYE, D. et al. Antimicrobial peptides from hylid and ranin frogs originated from a 150-million-year-old ancestral precursor with a conserved signal peptide but a hypermutable antimicrobial domain. European Journal of Biochemistry, v. 270, p. 2068–2081, 2003.
[5] ZHAO, Q. et al. Opioid Peptides Derived from Hemoglobin : Hemorphins. Biopolymers, v. 43, n. 2, p. 75–98, 1997.
[6] ZASLOFF, M. Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature, v. 415, n. January, p. 389–395, 2002.
[7] MYSKJA, B. K. The moral difference between intragenic and transgenic modification of plants. Journal of Agricultural and Environmental Ethics, v. 19, p. 225–238, 2006.

 

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Mulher Brasileira: Bela, Brilhante e do Lab

Todos nossos leitores sabem que o foco do blog Buteco da Biologia é fazer divulgação científica de maneira responsável, baseando nossos artigos no que há de mais recente na literatura científica e tentando passar isso para o público de um modo que lhes seja fácil de compreender. É notório, ainda, que este blog não se posicionou, de nenhuma forma, acerca do momento político do Brasil, pois não achamos que cabe este tipo de discussão aqui, bem como porque acreditamos que devemos respeitar a opinião de cada um, assim como o direito de livre expressão de qualquer pessoa.

Contudo, no dia 18 de abril de 2016, apenas um dia após a aprovação da admissibilidade do processo de impeachment contra a Presidente Dilma Rousseff pela Câmara dos Deputados, a Revista Veja publicou uma reportagem intitulada: “Marcela Temer: bela, recatada e ‘do lar’”, exaltando estas qualidades da esposa do Vice-Presidente da República Michel Temer, como se fossem características primordiais e exemplares a serem seguidas por toda e qualquer mulher. O blog Buteco da Biologia repudia o comportamento machista da Revista Veja, visto que o papel da mulher na nossa sociedade não pode ser resumido a isto e que observamos, diariamente, que várias destas mulheres (independentemente de serem “do lar” ou não) contribuem, à sua maneira, para construírem um país melhor. Sem elas, certamente, muitos dos avanços que temos o prazer de desfrutar hoje em dia, seriam impossíveis. Sem elas, a ciência nunca teria chegado ao patamar que chegou hoje.

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Figura 1 – Mulheres nas Ciências Biológicas: da esquerda para a direita e de cima para baixo: Bertha Lutz, Marta Vannucci, Tábita Hunemeier, Graziela Barroso, Ruth Nussenzweig, Suzana Herculano-Houzel, Alline Campos, Johanna Döbereiner, Daiana Ávilla, Erna Kroon e Rosalind Franklin. Fonte: Google Images

De fato, se fôssemos escrever um artigo sobre a contribuição individual de cada mulher que tenha dedicado sua vida a fazer ciência, a nossa postagem seria sem fim. Basta uma simples olhada para a história científica para vermos que importantes contribuições no campo da radioatividade (Marie Curie, franco-polonesa), na estrutura da molécula de DNA (Rosalind Franklin, britânica) e na biodiversidade brasileira (Bertha Lutz, brasileira) tem o dedo destas brilhantes mulheres. Inclusive, um dos vencedores do Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia do último ano é a cientista Youyou Tu, por sua contribuição na descoberta de uma nova terapia contra a malária.

Este blog tem planejado duas postagens a serem lançadas em breve: uma a respeito de uma publicação sobre intragenia, do grupo do pesquisador Carlos Bloch Jr. (Embrapa), e outra sobre o vírus da gripe H1N1. Entretanto, em face dos recentes acontecimentos e como forma de homenagear as cientistas brasileiras que fogem do “modelo padrão da mulher brasileira” difundido pela Revista Veja, o Buteco da Biologia resolveu adiar o lançamento destas duas matérias e fazer, em seu lugar, um pequeno resumo sobre as cientistas brasileiras pioneiras na pesquisa em Biologia e que mostraram, desde cedo, que lugar de mulher também é no laboratório.

TOP 5 – PIONEIRAS DAS CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (baseado no documento “Pioneiras da Ciência no Brasil” disponível na página do CNPq):

 

  • Bertha Lutz (Bióloga; 1894-1976) – Bertha Lutz foi uma pesquisadora do Museu Nacional do Rio de Janeiro tendo atuado, principalmente, como zoóloga especializada em anfíbios. Ela alcançou grande reconhecimento internacional como cientista, tendo descrito várias espécies animais como Liolaremus lutzae e Paratelmatobius lutzii. Bertha também contribuiu de forma significativa para a pesquisa em botânica, tendo organizado sistematicamente o primeiro herbário do seu pai e também pesquisador Adolpho Lutz e publicado o importante estudo intitulado “Estudos sobre a biologia floral da Magnifera indica L.”. Além de sua atuação como cientista, ela também teve grande importância na vida política do Brasil, como ativista do movimento feminista brasileiro, havendo contribuído, de forma significativa, para a instituição do direito das mulheres ao voto em 1932 [1,2].
  • Graziela Barroso (Botânica; 1912-2003) – Graziela Barroso foi cientista e docente na Universidade de Brasília (UnB), tendo trabalhado na catalogação de diversas plantas do Brasil, sendo considerada a maior especialista nesta área. Graziela é autora de dois dos mais importantes livros na botânica brasileira: “Sistemática de Angiospermas do Brasil” e “Frutos e Sementes”. Além de ter adquirido reputação internacional por sua excelência na Botânica, ela chegou a ser eleita para a Academia Brasileira de Ciências em 2003; contudo, faleceu menos de um mês antes de tomar posse. Em sua homenagem, diversos pesquisadores atribuíram a novas espécies de planta descobertas o seu nome, tais como Dorstenia grazielae e Diatenopteryx grazielae [1,3].
  • Johanna Döbereiner (Agrônoma; 1924-2000) – Johanna Döbereiner nasceu na República Tcheca em 1924, tendo se naturalizado Brasileira em 1956, e desenvolveu importantíssimos trabalhos acerca da fixação biológica de nitrogênio, o que levou a uma redução significativa no consumo de fertilizantes nitrogenados nas plantações de soja do Brasil e à economia significativa nos custos de produção dos seus grãos, fazendo do Brasil o país com o menor custo de produção da soja no mundo. Os seus trabalhos com a associação de bactérias fixadoras de nitrogênio do gênero Spirillum, desenvolvidos na EMBRAPA, foram importantes, também, para o desenvolvimento de programas de produção de biocombustíveis e cultivo da cana-de-açúcar no Brasil, como o PROALCOOL. Johanna foi vice-presidente da Academia Brasileira de Ciências em 1995 e, devido aos seus esforços em reduzir o uso de fertilizantes agrícolas e nos custos da plantação, ela chegou a ser indicada ao Prêmio Nobel da Paz em 1997, embora não tenha sido agraciada com tal honraria [1,4].
  • Marta Vannucci (Ecóloga; 1921-) – Marta Vannucci foi bióloga, atuando com ênfase em oceanografia ecológica, tendo sido uma das fundadoras e a primeira mulher diretora do Instituto de Oceanografia da USP. Marta trabalhou, inicialmente, com ecossistemas de mangue, tendo ajudado, posteriormente, a criar um atlas, junto mais de 300 outros cientistas do mundo, descrevendo os ecossistemas de mangue existentes no globo. Sua principal área de atuação, no entanto, esteve relacionada ao estudo do plâncton marinho, tendo sido uma das primeiras pessoas a estudar e ajudar a entender a oceanografia do Oceano Índico, quando atuou como pesquisadora na Índia a convite da UNESCO. Atualmente, Marta é professora aposentada da USP, Sênior Expert in Marines Science da UNESCO e Honorary advisor do International Society of Mangrove Ecosystems de Okinawa, no Japão [1,5].
  • Ruth Nussenzweig (Parasitologista; 1928-) – Ruth Nussenzweig é parasitóloga, tendo iniciado sua vida acadêmica com o Dr. Samuel Pessoa no Departamento de Parasitologia da USP. Inicialmente, Ruth trabalhou com o parasito causador da Doença de Chagas Trypanosoma cruzi, na tentativa de reproduzir os dados encontrados anteriormente por cientistas russos do uso do mesmo para o tratamento e cura do câncer. Embora os resultados deste estudo tenham se mostrados negativos, durante seus experimentos Ruth e seus colegas conseguiram mostrar que o uso de violeta genciana ao sangue contaminado com o parasita previne a transmissão da doença. Após trabalhar um período como docente na Universidade de São Paulo e cursar o pós-doutorado na França, Ruth deixa o Brasil em 1964 devido ao período conturbado pelo qual passava o país, logo após o estabelecimento do Regime Militar. Ela passa, então, a integrar o Centro Médico da New York University, onde tornou-se Professora Titular no Departamento de Parasitologia Médica e Molecular. Nos anos seguintes, Ruth dedicou-se à busca por uma vacina eficaz contra a malária, estabelecendo redes de colaboração, inclusive com pesquisadores da FIOCRUZ. Devido à relevância do seu trabalho como cientista, Ruth Nussenzweig foi condecorada, em 1998, com a Ordem Nacional do Mérito Científico classe Grã-Cruz pela Presidência da República [1,6].

Dentre as cientistas brasileiras de grande renome, tanto no cenário nacional quanto internacional, que atuam atualmente nas mais diversas áreas da Biologia, podemos citar [7,8]:

  • Alline Campos (Universidade de São Paulo), que atua pesquisando a produção de medicamentos com efeitos colaterais reduzidos para pacientes que sofrem de ansiedade e depressão.
  • Daiana Ávilla (Universidade Federal do Pampa), que trabalha com o desenvolvimento de uma nova terapia para a esclerose lateral amiotrófica.
  • Tábita Hunemeier (Universidade de São Paulo), que faz pesquisa na área de Genética e Biologia Evolutiva, trabalhando, atualmente, na elucidação dos caracteres que diferenciam a população do continente americano daquelas dos demais continentes.
  • Suzana Herculano-Houzel (Universidade Federal do Rio de Janeiro) é uma neurocientista, cuja principal área de atuação é a neuroanatomia. Suzana é responsável pelo desenvolvimento de um método para contagem da quantidade de neurônios no cérebro humano e de outros animais, bem como por descrever a relação da espessura e área do córtex cerebral com o número de giros do cérebro. Ela também atua com divulgação cientifica de qualidade há muitos anos, e faz análises críticas bem interessantes sobre os vários problemas enfrentados por cientistas brasileiros (clique aqui para acessar o blog dela)[9].
  • Erna Kroon (Universidade Federal de Minas Gerais) é uma virologista, que atualmente atua desenvolvendo pesquisa sobre os Vírus da Dengue, Vaccinia Bovina e aqueles capazes de causar infecções no sistema nervoso central. Erna foi responsável por grandes avanços no estudo de surtos causados por Vaccinia vírus no Brasil, é reconhecida pela sua capacidade em formar novos cientistas e já fez parte da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) [10, 11].

Além destas mulheres que contribuíram (e contribuem) de forma muito grandiosa para a ciência brasileira, muitas outras continuam dando suas vidas em prol do desenvolvimento das Ciências Biológicas e constituem grande parte da elite intelectual não apenas do nosso país, mas também do mundo. O blog Buteco da Biologia gostaria, também, de deixar sua homenagem e agradecimento à todas as mulheres que continuam lutando pela ciência brasileira e vencendo a cada dia os inúmeros desafios que é ser produtivo nesta área em nosso país, desde as dificuldades em obter financiamentos razoáveis até mesmo por simples questões estruturais das instituições de pesquisa brasileiras.

O nosso blog gostaria de deixar bem claro sua posição de reprovação ao conteúdo machista publicado pela Revista Veja e reitera seu posicionamento de que o lugar da mulher é onde ela quiser, inclusive nas bancadas dos laboratórios de pesquisa do Brasil.

Assinam esta os Colaboradores do Blog Buteco da Biologia.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] – DE MELO, H. P.; RODRIGUES, L. M. C. S. Pioneiras da Ciência no Brasil. Rio de Janeiro: SBPC, 2013.
[2] – https://pt.wikipedia.org/wiki/Bertha_Lutz
[3] – https://pt.wikipedia.org/wiki/Graziela_Maciel_Barroso
[4] – https://pt.wikipedia.org/wiki/Johanna_D%C3%B6bereiner
[5] – http://www.io.usp.br/index.php/noticias/49-io-na-midia/862-a-mulher-que-navegou-nos-mares-do-mundo-marta-vannucci
[6] – https://pt.wikipedia.org/wiki/Ruth_Sonntag_Nussenzweig
[7] – http://cientistabeta.com.br/2016/03/08/cientistas-mulheres-poderosas-e-brasileiras-parte-1/
[8] – http://cientistabeta.com.br/2016/03/09/cientistas-mulheres-poderosas-e-brasileiras-parte-ii/
[9] – https://en.wikipedia.org/wiki/Suzana_Herculano-Houzel
[10] – Currículo Lattes da Profa. Erna G. Kroon.
[11] – https://www.ufmg.br/boletim/bol1760/5.shtml

 

Gabriel e Mathias, sejam muito bem-vindos ao Buteco da Biologia!

É com grande satisfação e orgulho que o blog Buteco da Biologia anuncia e dá as boas-vindas a dois novos membros da nossa equipe: Gabriel Magno e Yaovi Mathias.

O Gabriel é Biólogo e Mestre em Microbiologia pela Universidade Federal de Minas Gerais, além de possui Doutorado Sanduíche na mesma área pela UFMG e pela Universidade de Montpellier II (França). Atualmente, ele trabalha como pesquisador na  Universidade de Jyvaskyla (Finlândia), com ênfase em Virologia e Microbiologia Ambiental. Além disso, o Gabriel é revisor de 9 periódicos científicos e membro do corpo editorial da revista científica  Austin Virology and Retro Virology.

Já o Mathias, é Biólogo, formando pela UFMG, e atualmente faz Mestrado em Bioquímica e Imunologia pela mesma instituição. Ele faz parte do Laboratório de RNA de Interferência (RNAi), onde faz pesquisa em assuntos relacionados com Imunologia, Dengue e Aedes aegypti.

Esperamos que as colaborações do Mathias e do Gabriel neste blog possam ajudá-los a compreender um pouquinho melhor as nuances do grande e diverso universo que é as Ciências Biológicas, bem como o modo com que ele interage no nosso dia-a-dia.

Para ter acesso à equipe completa de colaboradores do blog Buteco da Biologia, clique aqui.

Bem-vindos Augusto e Ericson

É com muito orgulho que o Buteco da Biologia tem o orgulho de anunciar e dar as boas-vindas a dois novos colaboradores: Augusto Milagres e Ericson Sousa.

Augusto é Biólogo, formado pela UFMG, além de cursar Mestrado em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre (ECMVS) na mesma instituição, realizando pesquisa em bioespeleologia, e ecologia e conservação de morcegos. Ele também atua como fotógrafo da vida silvestre, tendo recebido a honraria de ter a Segunda melhor fotografia no 5º Prêmio de Fotografia – Ciência & Arte, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Já o Ericson é Mestre em ECMVS e Biológico também pela UFMG, onde trabalhou na análise da importância da região do Quadrilátero Ferrífero (situado em Minas Gerais) na conservação de Mamíferos de Médio e Grande Porte. Atualmente, ele atua como professor de Biologia, além de atuar em outros projetos relacionados com ecologia e educação ambiental.

Caso desejem consultar o rol completo de colaboradores do nosso blog, clique aqui.

A história por trás do Zika vírus

Talvez seja muito clichê que o tema do primeiro post do blog seja sobre o Zika vírus. Contudo, dada a importância do tema e quantidade gigantesca de boatos relacionados aos casos de microcefalia que têm surgido, um esclarecimento maior do assunto se faz necessário. Façamos, então, uma breve introdução sobre o que é o Zika vírus, suas origens, como é transmitido e como ele passou de um agente infeccioso virtualmente desconhecido para o causador da mais recente pandemia.

O vírus causador da Zika foi isolado, pela primeira vez, de amostras de sangue de macacos Rhesus (Macaca mulatta) durante uma expedição promovida por cientistas britânicos e americanos na tentativa de isolar amostras do Vírus da Febre Amarela na Floresta de Zika, em Uganda, no ano de 1947. Ao vírus isolado de um destes macacos deu-se o nome de Zika vírus 766 (Zika em relação à floresta e 766 relativo à numeração do espécime do qual o vírus foi isolado) [1].

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Entrada da Floresta de Zika, em Uganda, local de isolamento da primeira amostra contendo o Zika vírus no sangue de Macacos Rhesus contaminados. Fonte: http://i.ndtvimg.com/

Na década de 1950, foi reportado que este vírus podia ser transmitido através da picada de mosquitos e, pela primeira vez, que era capaz também de infectar seres humanos, causando alguns sintomas muito semelhantes àqueles encontradas para a Febre Amarela, como a presença de febre e icterícia [2]. Nos quase 60 anos que se seguiram à primeira notificação de que o Zika vírus era capaz de infectar seres humanos poucos casos de novos eventos de infecção na nossa espécie foram registrados na literatura científica, como os que ocorreram na Nigéria (1971), em Serra Leoa (1972) e na Malásia (1969), sendo este último o primeiro registro de contaminação fora do continente africano [1].

Embora tenha passado quase despercebido, o salto do Zika vírus do continente africano para a Ásia em 1969 foi crucial para que sua disseminação começasse a partir dos anos 2000. De fato, em 2007, cerca de 74% da população da pequena Ilha Yap, localizada no Oceano Pacífico, apresentou fortes indícios de infecção por este vírus em testes de laboratório. Em seguida, o vírus se espalhou para as Filipinas (2012) e de lá para a Polinésia Francesa (2013), onde uma grande epidemia de Zika foi registrada, o que acabou ajudando na obtenção de uma importante informação: modificações nos genes do vírus fizeram com que ele tivesse evoluído e dado origem a uma nova linhagem. Esta nova variação do vírus, denominada de linhagem Asiática, teria se originado a partir da linhagem Africana, a primeira a ser isolada em 1947. É interessante notar que, depois do surto na Polinésia Francesa em 2013, o vírus da Zika chegou rapidamente ao continente americano, primeiro na Ilha de Páscoa (2014) e posteriormente no Brasil em 2015, onde acredita-se que o vírus tenha chegado por meio de viajantes infectados da Polinésia Francesa durante a Copa do Mundo [1]. A partir daí, o vírus espalhou-se pelas Américas, totalizando mais de 35 países em todo o planeta com casos registrados da doença [3].

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Países no qual a transmissão do Zika vírus foi identificada, com destaque para a grande quantidades de países localizados na América Latina (em roxo). Fonte: CDC/EUA.

No Brasil, o vírus da Zika é transmitido por mosquitos da espécie Aedes aegypti, o mesmo que atua como vetor para outras doenças, como a Febre Amarela, a Dengue e a Febre Chikungunya. As estimativas atuais da Organização Pan-Americana da Saúde dão conta de que aproximadamente 1,3 milhão de pessoas já foram infectadas pelo Zika vírus. Contudo, a identificação precisa de todos estes casos é muitas vezes problemática; em primeiro lugar, a grande maioria dos casos (mais ou menos 80%) é assintomática (ou seja, não há manifestações de sintomas) e quando existem, eles são bastante semelhantes àqueles da dengue (febre, vermelhidão, coceira, dores articulares). Além disso, testes rápidos, altamente precisos e baratos para o diagnóstico diferencial do Zika vírus (que é “aparentado” com os vírus da Dengue e da Febre Amarela) não estão disponíveis;  assim, apenas alguns poucos centros especializados possuem os recursos necessários para a realização do diagnóstico [1].

O que tem chamado a atenção da imprensa mundial, no entanto, não é a similaridade dos sintomas da Zika com aqueles descritos para a Dengue, mas sim os possíveis efeitos que a infecção pelo Zika vírus pode causar no sistema nervoso dos pacientes contaminados e, principalmente, no cérebro dos fetos de gestantes que contraíram a doença. Em adultos, os sintomas neurológicos mais comumente associados à infecção pelo Zika vírus é a Síndrome de Guillan-Barré, que já foi identificada em pacientes infectados na Polinésia Francesa (durante o surto de 2013) e, mais recentemente, em países da América Latina (para mais informações a respeito desta síndrome, clique aqui). Enquanto isso, em recém-nascidos têm sido sugerida uma relação entre os casos de Zika vírus identificados com um aumento na notificação de casos de microcefalia [1, 4, 5].

O Ministério da Saúde do Brasil (MS) sugeriu inicialmente essa relação com base nos dados oficiais de casos de microcefalia que foram reportados desde de 2010 até hoje. De fato, entre 2010 e 2014 foram reportados oficialmente pelo MS menos de 200 casos de microcefalia anualmente em todo território brasileiro. No entanto, em 2015 e até o dia 13 de fevereiro de 2016, 5280 casos suspeitos de microcefalia e/ou outras mal-formações do cérebro causadas por possíveis infecções congênitas (da mãe para o feto) foram notificadas ao MS. Destes, 508 casos foram confirmados, enquanto outros 3935 ainda aguardam investigações. Dentre os casos de microcefalia confirmados, exames laboratoriais apontaram que, em mais de 40 casos, os recém-nascidos foram positivos para infecção pelo Zika vírus.

Até o presente momento, no entanto, não existe 100% de certeza de que o Zika vírus seja realmente o responsável pelo surto de microcefalia, ao ponto que, em reportagem publicada no jornal Folha de São Paulo, há um questionamento por parte da Organização Mundial da Saúde (OMS) da certeza dada pelo Ministério da Saúde de que estes casos teriam relação com a infecção pelo Zika vírus, já que o número de casos de microcefalia notificados nos anos anteriores no Brasil estariam subestimados. Diante disso, alguns pesquisadores ainda encontram-se céticos a este respeito, afirmando que mais estudos são necessários para que haja esta confirmação e que fatores externos, como a subnotificação por parte do MS e outros fatores socioeconômicos possam, também, explicar o aumento na notificação dos casos de má-formações congênitas.

Não obstante, artigos científicos publicados recentemente forneceram fortes evidências de que o Zika vírus pode estar, de fato, implicado com o aumento significativo nas notificações dos casos de microcefalia que estão ocorrendo no nosso país. Em um destes estudos, conduzido no CDC/EUA, surgiram evidências de que o vírus tenha sido capaz de infectar o cérebro e a placenta de dois recém-nascidos e outros dois fetos de mães que sofreram aborto espontâneo [6]. Em seguida, dois estudos produzidos pelo grupo da pesquisadora Ana Maria B. de Filippis, da FIOCRUZ/RJ, demonstraram a presença do Zika vírus no líquido amniótico de grávidas que apresentaram, durante a gestação, sintomas de infecção pelo Zika [7]. Além disso, exames de ultrassom mostraram que os fetos destas gestantes apresentavam fortes indícios de microcefalia [8].

Talvez o estudo mais importante que tenha fornecido a melhor evidência a favor do Zika vírus como agente causador da microcefalia em bebês seja o trabalho publicado no New England Journal of Medicine [9]. Neste artigo, os pesquisadores conseguiram demonstrar, por meio de autópsia do cérebro do feto de uma gestante que teria se contaminado com o vírus em Natal, não somente a existência clara da microcefalia, mas também a existência do Zika vírus no cérebro deste indivíduo. E mais: análises da história evolutiva deste vírus mostraram que as amostras de Zika encontradas no Brasil estariam mais “aparentadas” com a linhagem Asiática, indicando que as mudanças sofridas pelos genes do vírus ao longo dos últimos 50 anos podem ter sido essenciais para que o Zika pudesse se tornar mais perigoso aos seres humanos.

Por fim, outros dois estudos mostraram, em experimentos realizados apenas com neurônios e “pequenos cérebros” produzidos em laboratório (os chamados experimentos in vitro), que o Zika vírus é capaz de impedir o crescimento dos neurônios, além de matá-los [10]. Já no estudo com estes “pequenos cérebros”, conduzidos pelo Prof. Stevens Rehen da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), seu grupo conseguiu demonstrar que estes organóides (pois não são cérebros de verdade) ficavam menores quando infectados pelo vírus [11].

Embora estes trabalhos não confirmem com 100% a relação entre o Zika vírus e o aumento na notificação de microcefalia no Brasil, eles fornecem indícios muito fortes de que este seja, de fato, o caso. É bem possível que, muito em breve, uma confirmação concreta desta relação seja estabelecida.

Em adição, estas pesquisas ajudam a derrubar uma série de boatos que surgiram na internet como sendo a possível causa do aumento nas notificações de microcefalia. Um deles afirmava que a causa da microcefalia seria um lote vencido da vacina contra a Rubéola administrada em gestantes. Mas ao que parece, as pessoas que ajudaram a difundir esta história esqueceram-se de verificar que, segundo recomendações do Ministério da Saúde e da OMS, grávidas NÃO PODEM SER VACINADAS CONTRA A RUBÉOLA, em hipótese alguma (para ler mais sobre o assunto, clique aqui).

Outro boato levantou a ideia de que mosquitos machos da espécie Aedes aegypti, que foram geneticamente modificados, seriam os responsáveis pelos casos de microcefalia. Novamente, as informações não possuíam nenhum fundamento; primeiro porque os mosquitos que picam os seres humanos são as fêmeas; segundo, pois os machos transgênicos de Aedes serviam, na verdade, a um nobre propósito. Estes mosquitos, ao cruzarem com as fêmeas, geram larvas do mosquito que são inviáveis, não conseguindo se desenvolver em mosquitos adultos. Logo, esta se trata de uma estratégia (ainda em fase de testes) de COMBATE AO MOSQUITO DA DENGUE, ZIKA E CHIKUNGUNYA (para ler mais sobre este boato, clique aqui).

Esperamos que as informações apresentadas no nosso primeiro post sejam úteis para que vocês, nossos queridos leitores, possam saber um pouquinho sobre a história do Zika vírus e o que tem sido feito atualmente pelos cientistas para compreender melhor quais as manifestações que este vírus causa nas pessoas que se tornam infectadas. Em especial, os cientistas tem focado em verificar se há, de fato, alguma relação entre a infecção pelo Zika e a ocorrência de microcefalia. Com certeza, existem muitas novidades a serem descobertas pelos pesquisadores nos próximos meses e que podem nos ajudar a compreender um pouquinho melhor os mecanismos desta doença.

Enquanto isso, não se esqueçam de fazer a sua parte. Como não existem vacinas, nem tratamentos específicos contra Zika, Dengue e Chikungunya, a melhor estratégia para evitar tais doenças ainda é a prevenção. Por isso, não deixem água parada em pneus, garrafas, latas, pratinhos de planta e não se esqueçam de sempre verificar se a caixa d’água está bem tampada. Além do mais, crie o hábito de passar repelente sempre durante o período do dia, que é o preferido pelo Aedes aegypti para se alimentar do sangue das pessoas.


Referências Bibliográficas para aqueles que desejam aprofundar-se no estudo sobre Zika vírus

Observação: As referências listadas exigem um alto grau de conhecimento para serem compreendidas, por conter linguagem técnica e estar em inglês.

[1] – CHANG, C. et al. The Zika outbreak of the 21st century. Journal of Autoimmunity, p. 1–13, 2016.
[2] – MACNAMARA, F. N. ZIKA VIRUS: A REPORT ON THREE CASES OF HUMAN INFECTION DURING AN EPIDEMIC OF JAUNDICE IN NIGERIA. TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF TROPICAL MEDICINE AND HYGIENIE, v. 48, n. 2, p. 139–145, 1954.
[3] – BURKE, R. M. et al. Zika virus infection during pregnancy: what, where, and why? British Journal of General Practice, v. 66, n. 644, p. 122–123, 2016.
[4] – LUPTON, K. Zika virus disease: a public health emergency of international concern. British Journal of Nursing, v. 25, n. 4, p. 199–202, 2016.
[5] – BASARAB, M. et al. Zika virus. Bmj, v. 352, p. 1–7, 2016.
[6] – MARTINES, R. B. et al. Evidence of Zika Virus Infection in Brain and Placental Tissues from Two Congenitally Infected Newborns and Two Fetal Losses — Brazil, 2015. Morbidity and Mortality Weekly Report, v. 65, n. 6, p. 159–160, 2016.
[7] – CALVET, G. et al. Case Report of detection of Zika virus genome in amniotic fluid of affected fetuses: association with microcephaly outbreak in Brazil. Lancet Infectious Diseases, p. 1–8, 2016.
[8] – OLIVEIRA MELO, A. S. et al. Zika virus intrauterine infection causes fetal brain abnormality and microcephaly: Tip of the iceberg? Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, v. 47, n. 1, p. 6–7, 2016.
[9] – MLAKAR, J. et al. Zika Virus Associated with Microcephaly. New England Journal of Medicine, v. 374, n. 6, p. 1–8, 2016.
[10] – TANG, H. et al. Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth. Stem Cell, v. 18, p. 1–4, 2016.
[11] – GARCEZ, P. P. et al. Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids. PeerJ Preprints, p. 1–22, 2016.