Genética ajuda a preservar a Copaíba do Cerrado paulista

Antonio Carlos Quinto / Agência USP

Estudos realizados na Estação Ecológica de Assis (EEA) em São Paulo, cuja área é de 1.760 hectares (17,6 milhões de metros quadrados), avaliaram a diversidade genética e o sistema reprodutivo de uma espécie de copaíba (Copaifera langsdorffii). O trabalho realizado por pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba, traz subsídios para ações eficientes em relação à conservação e manejo da planta.

A copaíba tem propriedades medicinais e é utilizada na indústria de cosméticos. “Desde o século 17, o bálsamo extraído do tronco da planta é utilizado no tratamento de problemas respiratórios, e também como antiinflamatório e cicatrizante. Em cidades do sudeste do País, 100 mililitros (ml) do bálsamo envasado chegam a custar R$20,00. Mas devido à devastação que ocorre no Cerrado, a copaíba está em risco de extinção em diversos estados”, conta o biólogo Roberto Tarazi.

Entre os principais resultados da pesquisa está o que recomenda o número ideal de plantas numa determinada área. “Na EEA temos cerca de 57 árvores adultas em 10 hectares. Para que a planta sobreviva por mais cinco gerações sem os efeitos prejudiciais causados pelo cruzamento entre plantas aparentadas, o ideal é uma área mínima de 24 hectares com 137 plantas. Infelizmente são poucos os remanescentes de Cerrado em São Paulo que apresentam essa área mínima, o que torna o risco de extinção mais alarmante”, aponta o pesquisador.

Outra recomendação é que sejam implantados corredores ecológicos que conectem as áreas remanescentes do Cerrado, atualmente fragmentadas. “O primeiro passo para a instalação destes corredores seria respeitar a legislação, principalmente no que se refere à reserva legal e à mata ciliar. Outro passo é a recuperação dessas áreas e o uso de sistemas agroflorestais. Essas medidas auxiliariam na conservação do Cerrado e, consequentemente, da copaíba”, afirma o pesquisador, lembrando que a planta tem crescimento moderado e possui madeira de excelente qualidade, podendo ser usada em reflorestamento.

No estado de São Paulo, o Cerrado correspondia a 14% do território. Partes desta área acabaram dando espaço às pastagens (78%), à cultura de cana-de-açucar (26%) e às rodovias (19%), entre outras. “A área de Cerrado hoje corresponde a menos de 1% de sua distribuição original e sob formas de fragmentos isolados”, contabiliza Tarazi. A fragmentação do Cerrado levou à perda de habitat da copaíba e à redução no tamanho das populações, o que aumenta o grau de isolamento. “Outras consequências estão relacionadas à redução da diversidade genética”, aponta.

Aspectos genéticos
O pesquisador usou em seu estudo um marcador molecular do tipo microssatélite, conhecido como Simple Sequence Repeats (SSR). Este marcador é ideal para discriminar geneticamente cada planta, exatamente como se faz com os testes de paternidade em humanos. “Esta ferramenta nos possibilitou conhecer aspectos genéticos de como as famílias de plantas se organizam pela floresta. Ou ainda a distância que o pólen e as sementes da copaíba usualmente percorrem até se estabelecerem”, descreve Tarazi.

Os cientistas verificaram, entre outros dados, que a copaíba, como outras plantas, têm flores hermafroditas e possui a capacidade de se autopolinizar. “Mesmo tendo esta capacidade, muitas plantas dependem dos polinizadores, principalmente as abelhas, para cruzarem-se uma com as outras.”

Tarazi iniciou suas pesquisas em 2006. Em 2009 defendeu sua tese de doutorado Diversidade genética, estrutura genética espacial, sistema de reprodução e fluxo gênico em uma população de Copaifera langsdorffii, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba. O pesquisador contou com a orientação do professor Roland Vencovsky, do Departamento de Genética e com a colaboração do professor Paulo Yoshio Kageyama, do Departamento de Ciências Florestais.

fonte:http://www4.usp.br/index.php/meio-ambiente/18637-genetica-ajuda-a-preservar-a-copaiba-do-cerrado-paulista

Por um palmito sem restrições

RAQUEL DO CARMO SANTOS

O custo da imagem da produção de palmito associada a crimes ambientais e ao perigo de botulismo – um tipo de intoxicação alimentar – é elevado. Segundo o engenheiro de alimentos Ernesto Quast, o Brasil perdeu a posição de liderança na exportação de palmito para países que, até há poucos anos, não possuíam tradição no cultivo da iguaria. Por isso, seu objetivo ao desenvolver pesquisa de mestrado na Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) foi garantir o consumo seguro do palmito em conserva, avaliando, para isso, a velocidade de acidificação do produto.

Segundo Quast, depois de pasteurizado, a etapa de acidificação é considerada um ponto crítico de controle, pois o pH ácido impede o desenvolvimento de esporos da bactéria Clostridium botulinum – causadora do botulismo – não destruídos durante a pasteurização. “Se existe a suspeita de botulismo, a primeira pergunta que se faz é se ingeriu palmito, quando na verdade, a toxina pode estar presente em qualquer outro alimento processado inadequadamente”, explica.

Os resultados da pesquisa, orientada pelo professor Flávio Luís Schmidt e feita com colaboração da aluna de graduação de Engenharia de Alimentos Noma Luporini Ruiz, mostraram que os tecidos internos de toletes acidificados para um pH de equilíbrio abaixo de 4,5 (valor considerado ideal), com três centímetros de diâmetro e comprimento maior que três centímetros, demoraram mais de cinco dias para reduzir o pH a valores seguros. Isto permitiu o desenvolvimento de esporos de bactérias denominadas PA3679, que possuem o comportamento de crescimento similar ao Clostridium botulinum. “Os resultados foram inesperados, uma vez que a legislação permite que o palmito tenha até nove centímetros de comprimento, quando as pesquisas apontaram que a acidificação em toletes menores é bem mais rápida”, destaca.

No exterior, a venda do palmito de menor diâmetro é comum, mas no Brasil o consumidor prefere toletes grandes. Uma ideia, segundo Quast, seria trabalhar um padrão de palmito tipo exportação e outro para a demanda nacional – que corresponde a mais de 50% do consumo de palmito no mundo. Dessa forma, o produto poderia ser comercializado em rodelas com, no máximo, dois centímetros de comprimento, independentemente do diâmetro. “Esta apresentação deve encontrar menor rejeição por parte do consumidor, visto que o tolete é sempre cortado no momento da ingestão”, acredita.

Segundo o pesquisador, outra forma de garantir a segurança é a quarentena do produto sob refrigeração, durante a difusão do ácido. Para as pesquisas, Quast utilizou os laboratórios do Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), com a colaboração dos pesquisadores Alfredo Vitali, Shirley Berbari e Valéria Junqueira.

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Pesquisa mostra como micotoxinas migram do cacau para o chocolate

Diferentemente das bactérias, que possuem estrutura simples e sem núcleo delimitado, os fungos são microorganismos que apresentam uma estrutura celular semelhante à do ser humano, embora com metabolismos diferentes. Durante sua multiplicação, os fungos podem dar origem a metabólitos secundários, alguns deles benéficos, caso da penicilina, utilizada como antibiótico, e outros maléficos, como as micotoxinas. Estas constituem metabólicos tóxicos com efeitos mutagênicos, teratogênicos e carcinogênicos.

Pesquisas conduzidas no Brasil e no exterior têm comprovado o desenvolvimento de fungos principalmente durante os vários dias da secagem das amêndoas de cacau, etapa que ocorre após a fermentação. Além da deterioração e consequente influência na qualidade do cacau e do chocolate, a presença de fungos vem sendo correlacionada a aspectos da saúde pública devido à possibilidade de formação de micotoxinas.

O Brasil se encontra entre os cinco maiores produtores mundiais de cacau e tem parte de sua produção destinada à exportação após determinados processos industriais. Com a globalização da economia, a qualidade dos produtos relacionada à segurança alimentar é determinante na sua aceitação. Apesar disso, inexistem no país dados sobre ocorrência e condições em que as micotoxinas são produzidas no cacau e derivados.

Com vistas à segurança da população e o descortino de novos mercados consumidores para os produtos brasileiros derivados do cacau, a veterinária Marina Venturini Copetti, atualmente professora da Universidade Federal do Pampa (Unipampa), da cidade gaúcha de Itaqui, desenvolveu pesquisa relacionada a ele. O trabalho teve como objetivo acompanhar as diferentes etapas do processamento do cacau, desde a abertura dos frutos, passando pelo processamento primário nas fazendas e secundário nas indústrias processadoras, até a obtenção do chocolate, de maneira a avaliar as inter-relações existentes nas diferentes fases que determinam a ocorrência de fungos e consequentemente de micotoxinas nos produtos envolvidos.

A pesquisa deu origem à tese de doutorado que analisa fungos e micotoxinas do cacau ao chocolate, apresentada à Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp (FEA), orientada pelo professor José Luiz Pereira. O estudo, co-orientado pela pesquisadora Marta H. Taniwaki, foi realizado em parceria com o Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), onde foi desenvolvida a maior parte dos experimentos. Durante o trabalho, Marina realizou estágio de doutorado na Denmark Technical University (DTU), em Lyngby, na Dinamarca, orientado pelo professor Jens Frisvad, onde foram realizados estudos de metabólitos secundários de alguns fungos isolados de cacau. A pesquisadora contou também com a colaboração da Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira (Ceplac), fazendas e empresas processadoras de cacau.

São várias as micotoxinas conhecidas e cada uma delas tem um sítio específico de ação. Uma das mais conhecidas são as aflatoxinas, cuja ocorrência está relacionada ao amendoim; elas podem desencadear problemas hepáticos e até desenvolvimento de tumores. Outra micotoxina bastante estudada é a ocratoxina A, de ocorrência relacionada a cereais e café, com ação nos rins. Como as micotoxinas são muito estáveis, podem originar problemas de saúde mesmo em quantidades baixíssimas.

Data de cerca de quatro anos a preo­cupação maior em estabelecer limites internacionais para o grau de tolerância de micotoxinas no cacau. Como os grandes centros de pesquisa estão na Europa e EUA, onde não há produção de cacau, o que lá se detecta é principalmente a presença dessas toxinas em algumas amostras de chocolate ou nos produtos já processados adquiridos por essas comunidades. Assim, não existem trabalhos que acompanham todas as fases de processamento de cacau que permitam determinar o período crítico do surgimento dos fungos toxigênicos, bem como o da formação de micotoxinas e, em consequência, o que pode ser feito para contornar o problema ou minimizá-lo.

O caminho percorrido
Para o desenvolvimento da tese foi necessário, primeiramente, coletar amostras de cacau nas fazendas no sul da Bahia, principal região cacaueira do Brasil.

O fruto colhido é do tamanho de um mamão e tem cerca de 40/50 sementes envolvidas por uma polpa branca. O termo cacau pode ser atribuído tanto ao fruto quanto à semente. Uma vez rompida a casca do fruto, as sementes envolvidas pela polpa são colocadas em caixas de fermentação, onde a polpa servirá de substrato para o desenvolvimento de microorganismos, essenciais para a formação dos precursores do sabor de chocolate. No processo, que dura cerca de seis dias, desenvolvem-se inúmeros microorganismos, constituídos, inicialmente, de leveduras, depois bactérias lácticas e acéticas; e, nos últimos dias, podem surgir fungos filamentosos.

As amêndoas são então submetidas a um período de secagem, em geral nas chamadas barcaças, ficam ao sol durante o dia, sendo recobertas por um telhado móvel à noite. Nesse período, que dependendo das condições climáticas pode variar de 10 a 21 dias, ocorre a diminuição da umidade da semente, o que a torna estável microbiologicamente, ou seja, os microorganismos não são capazes de se proliferar mesmo na ausência de refrigeração. Marina constatou que esta fase é crítica para a proliferação de fungos e que, se as espécies toxigênicas estiverem presentes, podem levar à síntese das micotoxinas.

Ao chegar à indústria, o cacau é limpo superficialmente e sofre tratamento térmico para a remoção da casca protetora que retém grande parte da contaminação tanto de toxinas quanto de microrganismos, o que foi verificado pela análise da amêndoa e da casca. Na sequência, a amêndoa é quebrada em pedaços, originando os chamados nibs, que, submetidos à moagem dão origem, devido ao alto conteúdo de gordura e temperatura no processo, a um produto pastoso denominado liquor . Do liquor prensado surge uma fase sólida não gordurosa, a torta, e ocorre a eliminação da manteiga de cacau, que é o produto mais nobre, utilizada tanto para a produção de chocolates quanto de cosméticos.

Da torta moída origina-se o cacau em pó, que é submetido à alcalinização para facilitar a solubilidade em leite e que em geral chega ao mercado com adição de açúcar. Apesar da baixa presença de fungos nestas etapas industriais – uma vez que eliminados durante o processamento –, as micotoxinas depois de formadas permanecem estáveis durante todas as etapas, aderidas à fração sólida não-gordurosa, e são detectadas também no produto final, seja este chocolate ou cacau em pó.

Com a colaboração de seus orientadores, Marina seguiu o caminho do cacau, do fruto colhido ao chocolate encontrado na gôndola do supermercado, o que a leva a afirmar: “Trabalhamos com as sementes recolhidas dos frutos recém-abertos, acompanhando seu processo de fermentação, sua secagem, embalagem e armazenamento; checamos também as fases de extração da casca da amêndoa, a obtenção dos nibs, sua moagem e formação do liquor, a obtenção da torta, da manteiga, a produção do chocolate e colhemos amostras dos chocolates mais vendidos em supermercados. Em cada uma destas fases, analisamos a presença de fungos e micotoxinas”. O desenvolvimento desse trabalho exigiu análises de cerca de 500 amostras.

As descobertas
Os pesquisadores observaram inicialmente o surgimento de uma diversidade de fungos na fase da colheita ao ensacamento das amêndoas. Embora observassem alguns fungos, que podem originar micotoxinas já na etapa de fermentação, estes apareciam em quantidades mínimas. Os fungos toxigênicos proliferavam significativamente durante a secagem. Mas eles detectaram um problema maior: embora os fungos pudessem ser eliminados no processamento do cacau, as toxinas, por serem estáveis, se mantiveram inalteradas até o fim do processo industrial.

No desenvolvimento do trabalho, constataram que no cacau que saiu das fazendas a presença de micotoxinas em geral foi baixa quando seguidos os processos fermentativos tradicionais. O problema pode se agravar com a mistura do cacau brasileiro com o importado de baixa qualidade. Marina afirma que se o chocolate produzido no Brasil fosse processado a partir de frutos sadios, seguindo-se o período de fermentação, e não resultasse de adição de cacau de má qualidade importado, a presença das micotoxinas seria irrisória, pois, mesmo com a mistura, as quantidades detectadas são pequenas, em média abaixo de 0,5 µg/Kg de chocolate. Os organismos internacionais de controle atualmente estudam o estabelecimento de um limite máximo para ocratoxina em cacau e produtos de 1,0 µg/Kg. Foi observado ainda que praticamente toda a micotoxina concentra-se na torta de cacau e não na manteiga, tornando o chocolate branco quase que isento de contaminação.

Ao ser levada a verificar porque determinadas amêndoas produzidas no Brasil apresentavam contaminação maior por ocratoxina, Marina constatou que o problema tem origem em prática incorreta. Alguns fazendeiros têm adotado a prática de não fermentar as amêndoas, que são levadas diretamente para secagem. Esta prática impede o desenvolvimento de alguns microrganismos que secretam ácidos que inibiriam a multiplicação de fungos toxigênicos. Nestes casos, proliferam os fungos e há um maior nível de toxina produzida. Esse procedimento, diz ela, é adotado principalmente porque permite o ganho de tempo e a redução do trabalho com a eliminação da etapa de fermentação. Além disso, em algumas fazendas, parte da polpa é retirada para produção de geléias e sucos.

Marina Venturini Copetti revela muita satisfação em relação aos resultados alcançados: “Fizemos experimentos que nos possibilitaram concluir que a fermentação com a polpa é importante para evitar a ocorrência da ocratoxina, o que nos permitiu deduzir o importante papel dos ácidos orgânicos formados no processo, pois possivelmente são eles que inibem a multiplicação dos fungos. Constatamos que o desenvolvimento de fungos toxigênicos ocorre de maneira determinante na secagem, pois encontram umidade adequada e não têm competidores. Percebemos que praticamente toda a toxina fica no cacau e uma percentagem muito pequena vai para a manteiga. Vimos que essa toxina se mantém estável durante todos os processamentos e que, uma vez produzida, chega até o produto final. Por tudo isso, foi um trabalho que eu gostei muito de realizar”.

Para atenuar a ocorrência de fungos, Marina sugere a fermentação apropriada do cacau, a limpeza das barcaças, removendo os resíduos das secagens anteriores e uma secagem das amêndoas em um período não muito prolongado, se necessário com utilização de secadores artificiais, para evitar maior tempo de multiplicação fúngica pela presença de umidade, mas de forma a permitir que os ácidos que se formaram durante a fermentação possam ser volatilizados, sem o que as amêndoas teriam seu sabor comprometido.

Como a Europa se prepara para estabelecer uma legislação restritiva à presença de micotoxinas no cacau que lhes chega, ela teme que se o Brasil não fizer o mesmo em tempo hábil lhe possa ser vendido o produto de qualidade inferior, rejeitado por aqueles mercados.

Campinas, 28 de setembro a 4 de outubro de 2009 – ANO XXIV – Nº 443

Fonte:http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/setembro2009/ju443_pag05.php

Notícias-Novos estudos fecham o cerco sobre a explicação da origem da vida

Algo em torno de 3,9 bilhões de anos atrás, uma mudança na órbita dos planetas em volta do Sol enviou uma tempestade de grandes cometas e asteróides para o sistema solar interno. Seus violentos impactos cavaram enormes crateras ainda visíveis no solo da Lua, aqueceram a superfície da Terra em rochas fundidas e ferveram seus oceanos numa fumaça incandescente.

Mesmo assim, rochas que se formaram na Terra há 3,8 bilhões de anos, quase imediatamente após o fim do bombardeio, contêm possíveis evidências de processos biológicos. Se a vida consegue surgir de matéria inorgânica com tanta rapidez e facilidade, por que ela não é abundante no Sistema Solar e além? Se a biologia é uma propriedade inerente da matéria, por que os químicos, até então, foram incapazes de reconstruir a vida, ou qualquer coisa parecida, em laboratório?

A origem da vida na Terra é repleta de dúvidas e paradoxos. O que veio primeiro, a proteína de células vivas ou a informação genética que a produz? Como pode o metabolismo de seres vivos ser iniciado sem uma membrana confinadora para manter todos os compostos químicos juntos? Mas, se a vida começou dentro de uma membrana celular, como entraram os nutrientes necessários?

As questões podem parecer controversas, já que a vida começou de alguma maneira. Porém, para o pequeno grupo de pesquisadores que insiste em aprender exatamente como, houve frustração de sobra. Muitas pistas antes promissoras levaram somente a anos de esforços desperdiçados. Cientistas renomados, como Francis Crick, o principal teorista da biologia molecular, sugeriram silenciosamente que a vida pode ter sido formada em outro lugar e semeada no planeta – de tão difícil que parece ser encontrar uma explicação plausível para seu surgimento na Terra.



Uma nova esperança

Nos últimos anos, entretanto, quatro avanços surpreendentes renovaram a confiança de que uma explicação terrestre para a origem da vida eventualmente aparecerão.

Um dos avanços é uma série de descobertas a respeito das estruturas, parecidas com células, que poderiam ter se formado naturalmente de compostos químicos graxos provavelmente presentes na Terra primitiva. Essa pista surgiu de uma longa discussão entre três colegas sobre quem veio primeiro no desenvolvimento da vida, um sistema genético ou uma membrana celular. Eles finalmente concordaram que a genética e as membranas tinham de evoluir juntas.

Os três pesquisadores, Jack W. Szostak, David P. Bartel e P. Luigi Luisi, publicaram um manifesto bastante aventureiro na revista "Nature", em 2001, declarando que o jeito de se fazer uma célula sintética era fazer uma protocélula e uma molécula genética crescerem e se dividirem em paralelo, com as moléculas sendo encapsuladas na célula. Se as moléculas dessem à célula uma vantagem competitiva sobre outras células, o resultado seria “um sistema de replicação autônomo e sustentável, capaz para a evolução darwiniana”, escreveram eles.

“Ele estaria verdadeiramente vivo”, acrescentaram.

Um dos autores, Szostak, do Hospital Geral de Massachusetts, conseguiu desde então atingir uma quantidade surpreendente deste programa.

Simples ácidos graxos, do tipo que provavelmente já estava por aí na Terra primitiva, formará espontaneamente esferas de camada dupla, algo muito parecido com as membranas de camada dupla das células vivas de hoje. Essas protocélulas vão incorporar novos ácidos graxos alimentados na água, e eventualmente se dividirão.

Células vivas são geneticamente impermeáveis e possuem elaborados mecanismos para admitir apenas os nutrientes de que precisam. Porém, Szostak e seus colegas mostraram que moléculas pequenas conseguem entrar facilmente nas protocélulas. Se elas se combinam em moléculas maiores, porém, não conseguem sair – exatamente o acordo de que uma célula primitiva precisaria. Se uma protocélula é feita para encapsular um pequeno pedaço de DNA, e é então alimentada com nucleotídeos, os blocos construtores de DNA, estes vão espontaneamente entrar na célula e se ligar a outra molécula de DNA.

Num simpósio sobre evolução no Laboratório Cold Spring Harbor em Long Island, no mês passado, Szostak disse estar “otimista sobre colocar um sistema de replicação química em funcionamento” dentro de uma protocélula. Em seguida, ele espera integrar um sistema replicador de ácido nucléico com protocélulas divididas.

Os experimentos de Szostak chegaram perto de criar uma célula que se dividisse espontaneamente de compostos químicos supostamente existentes na Terra primitiva. Entretanto, alguns de seus ingredientes, como os nucleotídeos de ácidos nucléicos, são bastante complexos. Químicos da abiogênese, que estudam a química da pré-vida na Terra primitiva, há muito estão à beira do desespero sobre como os nucleotídeos poderiam ter surgido espontaneamente.



Complexidade


Nucleotídeos consistem em uma molécula de açúcar, como ribose ou desoxirribose, unida a uma base de um lado e um grupo de fosfato do outro. Químicos da abiogênese descobriram, com alegria, que bases como adenina podem se formar facilmente de compostos químicos simples, como cianeto de hidrogênio. Entretanto, anos de desapontamento se seguiram, quando a adenina provou não ser capaz de se unir naturalmente à ribose.

No mês passado, John Sutherland, químico da Universidade de Manchester, na Inglaterra, relatou na "Nature" sua descoberta de uma rota bastante inesperada para sintetizar nucleotídeos a partir de químicos prebióticos.

Ao invés de fazer a base e o açúcar separadamente de compostos químicos supostamente existentes na Terra primitiva, Sutherland mostrou como, sob as condições corretas, a base e o açúcar podiam ser construídos como uma única unidade, e dessa forma não precisariam ser unidos.

“Acho que o artigo de Sutherland foi o maior avanço dos últimos cinco anos em termos de química prebiótica”, disse Gerald F. Joyce, especialista em origem da vida do Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, Califórnia.

Assim que um sistema de auto-replicação se desenvolve a partir dos compostos químicos, esse é o início da história genética, pois cada molécula carrega o carimbo de seu ancestral. Crick, que estava interessado na química que precedeu a replicação, certa vez observou: “Depois deste ponto, o restante é apenas história”.

Joyce estudou o possível início da história ao desenvolver moléculas de RNA com a capacidade de replicação. O RNA, um primo próximo do DNA, quase com certeza o precedeu como a molécula genética de células vivas. Além de carregar informação, o RNA também pode agir como uma enzima para promover reações químicas. Joyce relatou na "Science", no início deste ano, que havia desenvolvido duas moléculas de RNA que podiam estimular a síntese uma da outra, partindo dos quatro tipos de nucleotídeos de RNA.

"Nós finalmente temos uma molécula imortal”, disse, referindo-se a uma cujas informações podem ser transmitidas indefinidamente. O sistema não está vivo, ele completou, mas realiza funções centrais da vida, como replicação e adaptação a novas condições.

"Gerry Joyce está cada vez mais próximo de mostrar que você pode ter auto-replicação de espécies de RNA”, disse Sutherland. “Assim, apenas um pessimista não lhe concederia o sucesso em alguns anos”.



Canhotos ou destros?

Outro avanço impressionante veio de novos estudos sobre as “mãos” das moléculas. Alguns compostos químicos, como os aminoácidos que formam as proteínas, existem em duas formas espelhadas, algo como as mãos direita e esquerda. Na maioria das condições que ocorrem naturalmente, eles são encontrados em misturas praticamente iguais dos dois formatos. Porém, numa célula viva, todos os aminoácidos são canhotos, e todos os açúcares e nucleotídeos são destros.

Químicos prebióticos há tempos devem uma explicação sobre como os primeiros sistemas vivos poderiam ter extraído apenas um tipo de mão dos compostos químicos, partindo das misturas da Terra primitiva. Nucleotídeos canhotos são um veneno, pois evitam que os nucleotídeos destros se unam numa corrente e formem ácidos nucléicos como RNA ou DNA. Joyce se refere ao problema como o “pecado original”, um trocadilho em inglês com a palavra “sin” (pecado) e “syn” (termo utilizado na química para algumas estruturas com mãos).

Os cientistas agora foram presenteados com um inesperado perdão para seus problemas com o pecado original. Pesquisadores como Donna Blackmond, do Imperial College London, descobriram que uma mistura de moléculas canhotas e destras pode ser convertida a apenas uma forma com ciclos de congelamento e derretimento.

Com esses quatro recentes avanços – as protecélulas de Szostak, o RNA de auto-replicação, a síntese natural de nucleotídeos e uma explicação para as “mãos” –, aqueles que estudam a origem da vida têm muito para estarem contentes, apesar da distância ainda a ser percorrida. “Em algum ponto, esses fios começaram a se juntar”, disse Sutherland. “Acho que todos nós estamos muito mais otimistas hoje do que cinco ou dez anos atrás”.

O que ainda falta



Uma medida das dificuldades à frente, entretanto, é que até agora existe pouco entendimento sobre o tipo de ambiente no qual a vida se originou. Alguns químicos, como Guenther Waechtershaeuser, argumentam que a vida começou em condições vulcânicas, como as de passagens do fundo do mar. Elas possuem os gases e catalisadores metálicos nos quais, ele argumenta, os primeiros processos metabólicos provavelmente surgiram.

No entanto, muitos biólogos acreditam que, nos oceanos, os criadores necessários da vida estariam sempre diluídos demais. Eles favorecem um ameno lago de água doce para a origem da vida, assim como Darwin, onde os ciclos de umedecimento e evaporação das margens poderiam produzir úteis concentrações e processos químicos.

Ninguém sabe ao certo quando a vida teve início. As evidências mais antigas geralmente aceitas para células vivas são fósseis de bactérias de 1,9 bilhões de anos atrás, encontrados em Ontário. Porém, rochas de dois locais da Groenlândia, contendo uma mistura incomum de isótopos de carbono que poderiam ser provas de processos biológicos, têm 3,83 bilhões de anos.

Como a vida poderia conseguir um início tão rápido, dado que a superfície da Terra estava provavelmente esterilizada pelo Poderoso Bombardeio Tardio, a chuva de gigantescos cometas e asteróides que desabou sobre a Terra e a lua cerca de 3,9 bilhões de anos atrás? Stephen Mojzsis, geólogo da Universidade do Colorado que analisou um dos locais da Groenlândia, disse na Nature, no mês passado, que o Poderoso Bombardeio Tardio não teria matado tudo, como geralmente se acredita. Em sua visão, a vida poderia ter começado muito mais cedo e sobrevivido ao bombardeio em ambientes do fundo do oceano.

Recentes evidências de rochas muito antigas, conhecidas como zircônios, sugerem que oceanos estáveis e placas continentais tenham surgido há até 4,04 bilhões de anos, meros 150 milhões de anos após a formação da Terra. Assim, a vida teria tido meio bilhão de anos para começar, antes do bombardeio cataclísmico.

Porém, geólogos discutem se as rochas da Groenlândia realmente oferecem sinais de processos biológicos, e geoquímicos frequentemente revisam suas estimativas para a composição da atmosfera primitiva. Leslie Orgel, pioneiro em química prebiótica, costumava dizer, “Apenas espere alguns anos, e as condições da Terra primitiva mudarão novamente”,contou Joyce, ex-aluno dele.

Portanto, químicos e biólogos estão sozinhos para descobrir como a vida começou. Na falta de evidências fósseis, eles não possuem indicações em relação a quando, onde ou como surgiram as primeiras formas de vida. Assim, eles só podem desvendar a vida reinventando-a em laboratório.

fonte: G1-17/06/2009

Notícias-Células tronco geram rim e baço

Foi logo de manhã, num dia de muito calor, em março, que ficou pronto o exame das primeiras amostras. Debaixo das lentes do histologista Sebastião Taboga, na unidade de Microscopia e Microanálise da Unesp, havia uma descoberta: um pequeno rim, ao lado de um baço, e, como se constatou em seguida, um pâncreas. São órgãos embrionários - novos tecidos -, mas desenvolvidos com base em culturas de células-tronco.

A pesquisa está sendo desenvolvida na Faculdade de Medicina (Famerp), em São José do Rio Preto (450 km de SP), com envolvimento de equipes da Unesp, da USP e de uma empresa de biomedicina, a Braile Biomédica. "Houve até uma certa emoção", segundo o coordenador do programa, professor Mário Abbud Filho, chefe do Departamento de Nefrologia e Transplantes.

Abbud não sabe o que "os brotos ou botões" de rim surgidos poderão gerar. Ele duvida que, mesmo a longo prazo, possa haver um novo órgão, completo e funcional, decorrente do trabalho. "Mas estão presentes túbulos e glomérulos, partes essenciais dos rins que poderão, sim, permitir, em um tempo que não pode ser estimado, a produção de componentes do órgão com as quais será possível recuperá-lo e restaurá-lo", afirma. Os sinais são bons. Os glomérulos, por exemplo, compõem a primeira estrutura de filtragem do sistema.

A aventura científica teve início bem antes disso, em 2005, "quando surgiu a proposta de apurar, com segurança, qual seria a interferência da aplicação de células-tronco em rins cronicamente doentes", explica Abbud. Foi montada a infraestrutura e formado um grupo enxuto, que envolve 12 especialistas, biólogos e médicos.

O grupo induziu uma espécie de enfarte nos rins das cobaias, ratos de laboratório nos quais a insuficiência renal crônica atinge então índices muito altos. Os primeiros resultados "foram estimulantes", relata a bióloga Heloisa Caldas, responsável pelos estudos experimentais do Litex - Laboratório de Imunologia e Transplante Experimental. De fato. Depois de extraídas da medula óssea, as células-tronco eram injetadas diretamente sobre o órgão doente. Na maioria dos casos "ficou clara a desaceleração da deficiência e observada significativa recuperação", explica o médico Abbud.

São usados dois tipos de célula: mononucleares e mesenquimais (mais informações nesta pág.). "Desse ponto em diante foram observados outros resultados positivos, como o menor número de mortes no limite de 120 dias no lote que recebeu infusões de mononucleares", diz a pesquisadora Heloisa Caldas.

Qual seria a medida padrão a ser aplicada? Quantas injeções seriam necessárias? O procedimento era o correto? "As dúvidas, debatidas pelo grupo, levaram a ampliação do experimento", explica Abbud. As células-tronco passaram a ser implantadas depois de passar duas semanas em cultivo e sobre a base de um biomaterial, a serosa porcina, uma membrana que reveste o intestino do porco. "Funcionou como uma espécie de tampão, que impedia o eventual refluxo da cultura", diz o médico. A avaliação histológica revelou, 90 dias mais tarde, os primeiros sinais, ainda pouco definidos, dos novos tecidos renais.

Um segundo suporte biológico, a base de pericárdio (tecido que envolve o coração) bovino, entrou no processo, com pouco mais de sofisticação: o suporte biológico, fornecido pelo Instituto de Química da USP, em São Carlos, passou a ser liofilizado - processo de secagem radical e de eliminação de substâncias voláteis. As cobaias injetadas com as células mononucleares repetiram o desempenho anterior, de retardar o avanço da doença. As que receberam lotes mesenquimais "apresentaram claramente novos brotos de rins, baço e pâncreas", frisa Mário Abbud.

O ensaio foi repetido e obteve resultados semelhantes todas as vezes, cinco ratos com tecido linfoide do baço, outros dois também com tecido renal e de pâncreas. As próximas etapas "serão muitas e vão exigir de três a cinco anos de trabalho", destaca a bióloga Kawasaki. O comunicado à comunidade científica foi feito em Salvador, no dia 7, durante o Congresso Internacional TTS New Key Leader Meeting, promovido pela Sociedade de Transplante.

A boa sorte tem peso na pesquisa. Um procedimento de alta complexidade, a expressão gênica (ExG), o estudo da constituição genética total de um determinado material biológico - "é com ele que saberemos se cada segmento é o que parece ser" - consumiria muito tempo. Acontece que na Universidade Harvard há um cientista brasileiro, amigo de Abbud. E é lá que atua Douglas Melton, talvez o mais avançado especialista na área de ExG. Se tudo correr bem, o grupo de São José do Rio Preto poderá mandar para Harvard o material produzido e uma bióloga para aprender as técnicas. Por aqui, os testes prosseguem, provavelmente com uso de chimpanzés e a indução de doença renal em índices mais favoráveis, menos graves.

fonte:Estadão 24/05/2009