15.11.2013 ]

Scott Williams e Jason Moore, da Universidade de Dartmouth (EUA), fizeram duas descobertas que deverão mudar a forma como a ciência e o público enxergam a genética em geral, e o papel do DNA em particular.

Em primeiro lugar, eles descobriram que uma pessoa pode ter várias mutações do DNA em diferentes partes do corpo, mantendo seu DNA original no restante do organismo, o que resulta em vários genótipos diferentes em um mesmo indivíduo.

Em segundo lugar, eles verificaram que mutações genéticas idênticas ocorrem em pessoas não aparentadas e sem relação umas com as outras, questionando a noção de que as mutações genéticas são aleatórias.

Esquizofrenia do DNA

Desde a descoberta do DNA, há 60 anos, a ciência tem passado a ideia da chamada “molécula da vida” como se o DNA de cada pessoa fosse único.

Por isso, a descoberta de que uma pessoa pode ter mais de um genótipo altera o próprio conceito que vem sendo construído sobre o que é um ser humano, biologicamente falando.

Isto terá um enorme impacto sobre o uso de análises forenses ou criminais usando o DNA, testes de paternidade, teste de pré-natal ou rastreio genético para o risco de câncer de mama, por exemplo.

Na verdade, esse conceito do DNA como caracterizador do ser humano vem sendo questionado ao longo dos últimos anos.

Hoje já se sabe, por exemplo, que o estilo de vida altera o DNA e influencia o metabolismo. Na parte forense, recentemente um estudo demonstrou o risco dos exames genéticos usando um teste de maternidade para “provar” que uma mãe não era mãe de seus dois filhos.

Mutações genéticas

Os resultados surpreendentes também indicam que as mutações genéticas nem sempre acontecem puramente ao acaso, como os cientistas pensavam e que representa um dos pilares da Teoria da Evolução proposta por Charles Darwin e elaborada ao longo de um século e meio de pesquisas.

As mutações genéticas podem ocorrer nas células que são passados de pai para filho, podendo causar defeitos de nascimento.

Outras mutações genéticas ocorrem depois que o óvulo é fertilizado, durante a infância ou na vida adulta, quando as pessoas são expostas à radiação, a substâncias químicas cancerígenas, vírus ou outros itens que podem danificar o DNA.

Essas mutações posteriores, ou “somáticas”, não afetam as células do esperma ou óvulo, de forma que não são herdadas dos pais ou transmitidas aos filhos. Mutações somáticas podem causar câncer ou outras doenças, mas nem sempre o fazem.

No entanto, se a célula mutante continua a se dividir, a pessoa pode desenvolver um tecido com uma sequência de DNA diferente do resto do seu corpo.

“Nós somos, na realidade, diversos seres, no sentido de que uma única pessoa não é geneticamente uma única entidade. Sendo filosófico em coisas que ainda não compreendemos totalmente, o que significa ser uma pessoa, se nós somos variáveis por dentro?” pondera o Dr. Williams.

“O que faz de você uma pessoa? É a sua memória? Seus genes? Nós sempre pensamos, ‘Seu genoma é o seu genoma’. Os dados sugerem que isso não é completamente verdade,” completa.

Múltiplos DNAs na mesma pessoa

Ter múltiplos genótipos frutos de mutações dentro do mesmo corpo é algo análogo ao quimerismo, uma condição na qual uma pessoa tem células dentro do seu corpo que se originaram de uma outra pessoa, seja por doação de um órgão ou de sangue, ou pela troca de DNA na gravidez envolvendo a mãe e a criança, ou irmãos gêmeos.

Como acreditavam que as alterações somáticas acontecessem de forma aleatória, os cientistas não esperavam que pessoas não relacionadas apresentassem as mesmas mutações.

Contudo, analisando amostras de diferentes tecidos em pessoas não relacionadas, eles encontraram várias mutações idênticas e detectaram estas mutações repetidas apenas no rim, fígado e tecidos do corpo esquelético – nas demais partes do corpo as mutações não coincidiam.

Se o nosso DNA se altera, ou mutaciona, seguindo padrões, em vez de mudar aleatoriamente, se essas mutações ‘coincidem’ entre pessoas não relacionadas, ou se as mudanças genéticas acontecem apenas em partes do corpo de um indivíduo, o que isso significa para a biologia e a medicina?

Como isso poderá afetar os exames técnicos e forenses, o rastreio do câncer ou o tratamento de doenças?

Ainda não se sabe. O que se sabe é que o edifício do DNA, outrora visto como estável, inquestionável e inconfundível na paisagem, está desabando rapidamente.

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(Matéria publicada em Scientific American, ano2, no. 17, out. 2003)

A Emissão Magnética Transcraniana (EMT) se baseia no fato de que o cérebro é basicamente um órgão que transmite sinais elétricos de uma célula nervosa para a seguinte. Quando uma bobina Emissão Magnética Transcraniana é ativada próxima ao couro cabeludo, um campo magnético extremamente potente e rapidamente variável atravessa livremente a pele e os ossos. Embora esse campo atinja uma intensidade de 1,5 tesla – dezenas de milhares de vezes a do campo magnético terrestre -, cada pulso dura menos de um milissegundo. O som de pipocar gerado quando está em funcionamento resulta da passagem da corrente através da bobina isolada.

No cérebro, o campo magnético encontra células nervosas inativas e induz nelas um fluxo de pequenas correntes elétricas. Assim, a energia elétrica nos enrolamentos de fios de cobre (geralmente embalada em uma vareta em forma de remo) é convertida em energia magnética, que é então transformada novamente em corrente elétrica nos neurônios do cérebro.

Ao contrário das técnicas puramente elétricas – a Eletroconvulsoterapia (ECT) e outras, que envolvem a fixação de eletrodos no couro cabeludo ou no cérebro e tecidos nervosos -, a Emissão Magnética Transcraniana cria um campo magnético que penetra o cérebro sem nenhuma interferência ou contato direto. Essa técnica pode ser considerada uma estimulação elétrica sem eletrodos. Embora nestes casos o magnetismo não interaja com o tecido biológico, a maior parte dos efeitos da Emissão Magnética Transcraniana decorre não diretamente dos campos magnéticos, mas das correntes elétricas que produzem nos neurônios.

Excitação Magnética

A idéia de usar campos eletromagnéticos para alterar as funções neurais remonta pelo menos ao início do século 20. Os psiquiatras Adrian Pollacsek e Berthold Beer, que seguiram os passos de Sigmund Freud em Viena, conseguiram uma patente para tratar depressão e neuroses com um dispositivo eletromagnético que, surpreendentemente, se parecia muito com um aparelho moderno de Emissão Magnética Transcraniana.

A tecnologia Emissão Magnética Transcraniana atual se firmou em 1985, quando Anthony T. Barker, especialista em física médica, e seus colegas da University of Sheffield na Inglaterra criaram um dispositivo eletromagnético focalizado com energia suficiente para gerar correntes na medula espinal. Eles logo perceberam que o equipamento poderia também estimular o próprio cérebro de forma direta e não-invasiva.

Desde então, o campo de pesquisa da Emissão Magnética Transcraniana explodiu. Infelizmente, todos os dispositivos de Emissão Magnética Transcraniana são capazes de excitar somente a superfície do córtex cerebral porque a intensidade do campo magnético diminui rapidamente com a distância da bobina (alcance máximo: dois a três centímetros).

Um campo magnético capaz de penetrar sem risco e ativar as estruturas centrais do cérebro continua a ser o Santo Graal da pesquisa da Emissão Magnética Transcraniana, porque oferece a possibilidade de tratar condições difíceis como a doença de Parkinson.

Quando os pesquisadores fazem passar um único pulso magnético pelo córtex cerebral de uma pessoa, ele produz uma contração na mão, braço, rosto ou perna, dependendo de onde a bobina foi colocada. Um pulso dirigido para a parte posterior do cérebro pode gerar um flash luminoso nos olhos. Esses são os efeitos imediatos que um pulso único da Estimulação Magnética Transcraniana pode causar. Campos magnéticos pulsados, emitidos em sucessão rítmica, que os neurocientistas chamam de Estimulação Magnética Transcraniana repetitiva, ou Estimulação Magnética Transcraniana, podem induzir comportamentos que não são percebidos com a utilização da Estimulação Magnética Transcraniana de pulso único. Esses resultados estão sendo estudados exaustivamente. Durante a estimulação, por curtos períodos, a Estimulação Magnética Transcraniana pode bloquear ou inibir uma função cerebral. A aplicação da Estimulação Magnética Transcraniana repetitiva sobre a área de controle da fala, por exemplo, pode deixar a pessoa temporariamente incapaz de falar. Os neurocientistas da cognição empregaram a capacidade de nocaute funcional para reexplorar e confirmar nosso conhecimento sobre que parte do cérebro controla as diversas partes do corpo, informações que têm sido colhidas há décadas através do estudo de pacientes que sofreram derrame.

Aprendizagem com campos

Quando células nervosas isoladas são descarregadas repetidamente, podem transformar-se em circuitos ativos. Os pesquisadores descobriram que estimular um neurônio com um sinal elétrico de baixa freqüência pode causar o que eles chamam de depressão a longo prazo (LTD, na sigla em inglês), que diminui a eficiência das conexões intercelulares. A excitação por altas freqüências pode gerar, ao longo do tempo, um efeito oposto, que é conhecido como potenciação em longo prazo (LTP). Os cientistas acreditam que esses comportamentos, em nível celular, estão envolvidos no aprendizado, na memória e nas alterações dinâmicas cerebrais associadas a redes neurais. A chance de utilizar a estimulação magnética do cérebro para alterar os circuitos cerebrais de modo análogo ao LTD ou LTP entusiasma muitos pesquisadores.

http://www.transmagnet.med.br/mostra_resumos.php?seq=235

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15.03.2013 ]

Qual é a velocidade que as interações quânticas acontecem? Mais rápido que a luz – 10.000 vezes mais rápido.

Isso é o que uma equipe de físicos liderada por Juan Yin, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Xangai descobriu em um experimento envolvendo fótons emaranhados (que permanecem intimamente ligados), mesmo quando separados por grandes distâncias. Eles queriam calcular a velocidade para o que Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância”.

Ação fantasmagórica à distância

Os físicos quânticos já sabiam que depois que duas partículas – fótons, por exemplo – interagem, às vezes se tornam “emaranhados”. Esse tipo de experimento foi repetido várias vezes, e envolve emaranhar dois fótons e enviá-los para lugares diferentes e distantes entre si.

Quando o fóton A é observado, ele possui uma certa polarização (para cima, por exemplo). O fóton B permanece sempre com a polarização oposta (para baixo). E não importa qual alteração seja realizada no fóton A; ela é sempre refletida no fóton B, instantaneamente.

Isto é o que Albert Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância”. E a correlação entre os estados dos fótons parece acontecer instantaneamente. Mas o que isso significa exatamente? Isso é o que a equipe chinesa queria descobrir.

10 mil vezes mais rápido que a luz

Então os pesquisadores entrelaçaram dois fótons e enviou cada um para um laboratório diferente, separados por 16 quilômetros de distância.

O grupo mediu a velocidade no qual o estado de um fóton é refletido no outro, e descobriu que a velocidade mínima para que isso pudesse acontecer é de 10 mil vezes a velocidade da luz.

O resultado pode soar como uma forma de enviar mensagens mais rápido do que a luz, mas não é. É impossível saber o estado do par de fótons emaranhados antes de ele ser medido, então não há nenhuma maneira de controlar e fazer com que o fóton na outra extremidade assuma determinados estados.

Os pesquisadores acrescentaram que é extremamente improvável que alguém obtenha um valor exato para a velocidade de tais interações quânticas. Mas a descoberta é útil para ver quais são os limites para esclarecer o que queremos dizer quando dizemos “instantâneo”.

A teoria da relatividade de Einstein proíbe que qualquer partícula viaje em uma velocidade superior à da luz. No entanto, essa física não é válida para o mundo subatômico. Na mecânica quântica, reina o estranho mundo do “improvável”.

http://misteriosdomundo.com/interacoes-quanticas-10-mil-vezes-mais-rapidas-luz

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30.07.2013 ]

Os cientistas estão sempre às voltas com suas “evidências atuais” e o desmantelamento das “evidências anteriores”.

Isto está sendo particularmente verdadeiro nos estudos do cérebro, recentemente chamado de um ilustre desconhecido.

Nesta mesma semana, estudos acabaram de lançar uma pedra sobre uma linha de pesquisas muito querida pela academia, mostrando que não se pode atribuir comportamentos a áreas específicas do cérebro.

Mas as coisas estão mudando também no entendimento da própria fisiologia do cérebro.

Durante décadas, os cientistas pensavam que tinham uma compreensão muito clara de como os sinais se movem através do córtex cerebral.

Essa compreensão e essa crença acabam de cair por terra, graças ao trabalho de Christine Constantinopla e Randy Bruno, da Universidade de Colúmbia (EUA).

Dois cérebros

Ao estudar a anatomia dos axônios dos nervos – os “fios” que interligam as células nervosas – os dois pesquisadores perceberam que a informação é transmitida através de uma “coluna” de seis camadas de células nervosas especializadas em uma série de disparos que começam na camada média da córtex, então se move para outras camadas, antes de dar origem a uma resposta comportamental.

Isso significa que os sinais são processados em duas partes do córtex, simultaneamente, em vez de em série – é como se houvesse dois cérebros trabalhando paralelamente.

“Nossos resultados desafiam um dogma”, afirma Bruno. “As camadas superior e inferior formam circuitos separados que fazem coisas distintas.”

A descoberta, afirma ele, “cria uma forma diferente de pensar sobre como o córtex cerebral faz o que ele faz, o que inclui não só o processamento da visão, audição e tato, mas também funções superiores, como a fala, a tomada de decisões e o pensamento abstrato.”

O estudo sugere que as camadas inferiores e superiores do córtex cerebral formam circuitos separados que desempenham papéis distintos no processamento das informações sensoriais.

Os sinais são transmitidos a partir do tálamo para as camadas médias e profundas do córtex simultaneamente, com uma sinalização surpreendentemente forte para a camada mais profunda.

Divisor de cérebros

O ganhador do Prêmio Nobel de Medicina de 1991, o alemão Bert Sakmann, que ganhou o prêmio pelo desenvolvimento do sistema de micropipeta que permite mapear os impulsos nervosos, afirmou que este estudo é um divisor de águas.

“O Dr. Bruno produziu uma obra-prima técnica que agora estabelece firmemente duas correntes de entrada separada para o córtex”, diz ele.

Uma firmeza que talvez dure por décadas, como o conhecimento que ela acabou de derrubar, ou talvez dure menos – até que novas técnicas mais aprimoradas permitam descobrir que as coisas podem ser mais complicadas do que meramente dois circuitos paralelos.

Nunca é demais lembrar que os cientistas, sempre afeitos à precisão dos termos, usam muito mal a palavra evidência, que é uma certeza manifesta, que não comporta nenhum dúvida – o que os cientistas obtêm de seus estudos e experimentos são indícios, sempre prontos a sucumbir vítimas de indícios melhor fundamentados.

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28.09.2013 ]

Das 100 trilhões de células humanas, apenas 10% são de fato humanas

Cientistas lançaram essa semana o primeiro catálogo de bactérias, vírus e outros microrganismos que povoam cada canto do corpo humano.

Os pesquisadores esperam que o avanço represente um importante passo para a compreensão de como os micróbios ajudam a tornar a moldar a saúde humana.

O corpo humano contém cerca de 100 trilhões de células, mas apenas 1 em cada 10 são células realmente humanas. O resto são de bactérias, vírus e outros microrganismos.

“O ser humano que vemos no espelho é composto em sua maior parte por micróbios”, disse Lita Proctor, do Instituto Nacional de Saúde, EUA, que está conduzindo o projeto.

Além de mapear todos os micróbios que habitam o corpo humano, o projeto também mapeou todos os genes – todos os recursos metabólicos que eles trazem para apoiar a saúde humana.

Micróbios extraem vitaminas e outros nutrientes que precisamos para sobreviver, ensinando nosso sistema imunológico a reconhecer invasores perigosos e até mesmo produzir compostos anti-inflamatórios úteis e produtos químicos que combatem outros vírus que poderiam nos fazer mal.

“Estes micróbios são parte de nossa evolução. Tanto quanto podemos dizer, eles são muito importantes para a saúde humana e, provavelmente, muito importante para as doença também”, disse Martin Blaser , da Universidade de Nova York, EUA.

Esses micróbios, geralmente, não nos fazem mal. Mas quando perturbamos seus ecossistemas (tomando muitos antibióticos, por exemplo), eles cuidadosamente se instalam em diferentes partes do nosso corpo, e os cientistas pensam que isso pode nos fazer mal.

Mais de 200 cientistas passaram 5 anos analisando amostras de mais de 200 adultos saudáveis. As amostras vieram de 18 lugares diferentes de seus corpos, incluindo boca, nariz, tripas, orelhas e o interior do cotovelo.

Os cientistas identificaram cerca de 10.000 espécies de micróbios, incluindo muitos nunca antes vistos. Essas 10.000 ou mais espécies têm mais de 8 milhões de genes, o que equivale a 300 vezes o número de genes humanos.

http://misteriosdomundo.com

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