Links para saber mais - Adaptações epigenéticas

A epigenética é o termo utilizado para se referir a modificações no DNA que não envolvem mudanças na sequência de nucleotídeos. Elas geralmente causam alterações fenotípicas e são muito influenciadas por causas ambientais. Até pouco tempo se achava que as modificações epigenéticas ocorridas no DNA de um organismo não eram transmitidas para a sua prole. Esse conceito está mudando com novas descobertas. Apesar de ser conhecida a importância da epigenética na medicina humana, agora pesquisadores estão começando a estudá-la em diferentes cenários, como evolução de espécies, por exemplo.

É o que está fazendo um grupo de cientistas da Universidade de Utah. Eles analisaram duas espécies de tentilhões de Galápagos. Para cada espécie foram estudadas duas populações, uma vivendo na área rural e outra vivendo em área urbana. Como a urbanização das Ilhas Galápagos é recente, eles puderam analisar a resposta desses animais a essas mudanças.

Áreas de estudo e espécies analisadas. Fonte: Artigo original.

Os cientistas viram que as mudanças genéticas entre as duas populações (urbana e rural) foram mínimas em ambas as espécies. Já as modificações epigenéticas (nesse caso eles estudaram as metilações no DNA) eram pronunciadas. Os cientistas suspeitam que essas modificações epigenéticas estejam sendo herdadas pela prole. Ainda não se pode afirmar com certeza, pois somente duas populações de duas espécies foram estudadas, mas os autores do trabalho acreditam que a metilação no DNA possa ser responsável pela rápida adaptação dos tentilhões à urbanização das Ilhas Galápagos.

Referências:

www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170824093814.htm

Artigo original (disponível para download):

Sabrina M. McNew, Daniel Beck, Ingrid Sadler-Riggleman, Sarah A. Knutie, Jennifer A. H. Koop, Dale H. Clayton, Michael K. Skinner. Epigenetic variation between urban and rural populations of Darwin’s finches. BMC Evolutionary Biology, 2017; 17 (1) DOI: 10.1186/s12862-017-1025-9.

Links para saber mais - Magic Mushrooms

By Arp - This image is Image Number 6514 at Mushroom Observer,
 a source for mycological images.

Magic Mushrooms é o nome usual pelo qual nos referimos a cogumelos alucinógenos. São cogumelos (de diversos gêneros) que possuem um composto chamado psilocibina. Esse composto é metabolizado pelo organismo gerando uma substância chamada psilocina responsável pelo efeito alucinógeno. Há muito tempo a indústria farmacêutica vem estudando esse composto, mas, até agora, a sua rota bioquímica de síntese era um mistério. Até agora!

Pesquisadores da Universidade Friedrich Schiller, na Alemanha, conseguiram caracterizar as quatro enzimas que compõe a rota de síntese da psilocibina. Além disso, eles criaram um loci contendo as enzimas importantes para essa síntese e implantaram em culturas de fungos e bactérias fazendo com que a substância fosse produzida por esses organismos.

Cogumelos alucinógenos são usados há séculos por povos da América Central, como Maias e Aztecas, em rituais espirituais. Eles possuíam grande importância para esses povos, como se pode comprovar nas escavações arqueológicas em que foram encontradas inclusive estátuas em formato de cogumelos. Mais recentemente, os cogumelos têm atraído as atenções das indústrias farmacêuticas, pois já existem estudos mostrando que eles podem ser usados com sucesso no tratamento de ansiedade em pacientes com câncer avançado e no vício em nicotina. Alguns estudos em andamento estão tentando avaliar se eles podem ser usados no tratamento da depressão também.

Para saber mais:

www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170825103955.htm

Janis Fricke, Felix Blei, Dirk Hoffmeister. Enzymatic synthesis of psilocybin. Angewandte Chemie International Edition, 2017; DOI: 10.1002/anie.201705489.

Grob CS, Danforth AL, Chopra GS, Hagerty M, McKay CR, Halberstadt AL, Greer GR. Pilot Study of Psilocybin Treatment for Anxiety in Patients With Advanced-Stage Cancer. Arch Gen Psychiatry. 2011;68(1):71–78. doi:10.1001/archgenpsychiatry.2010.116

Matthew W Johnson, Albert Garcia-Romeu, Mary P Cosimano, Roland R Griffiths. Pilot study of the 5-HT2AR agonist psilocybin in the treatment of tobacco addiction. Journal of Psychopharmacology. 2014; 28 (11): 983 - 992.

Mais sobre Psilocibina.

https://pingosdeciencia.blogspot.com.br/search?q=drogas

Pesquisa mostrando que Cogumelos alucinógenos são a droga mais segura.

O fim das cáries. Será?

Quem nunca teve um dente cariado que atire a primeira pedra. A cárie é um problema muito comum no mundo todo e atinge pessoas de todas as idades, mas principalmente crianças. No Brasil os índices vêm diminuindo ano a ano graças a um programa vinculado ao SUS chamado Brasil Sorridente implantado em 2004 e que leva cuidados odontológicos à população. Desde 2004, mais de 77 milhões de pessoas já foram atendidas pelo programa que hoje é referência mundial em tratamento odontológico e já é possível notar os resultados com a queda nos índices de cáries pela população infantil e adulta.

Todo mundo sabe que escovar os dentes regularmente previne o aparecimento de cáries, mas também existem outros fatores que podem influenciar como uso de medicamentos, algumas doenças e até a genética. Não seria ótimo se pudéssemos ter um método eficiente para prevenção de cáries que ajudasse todo mundo? Pois é o que um grupo multidisciplinar de pesquisadores da Universidade do Alabama criaram.

Para entender melhor o que os cientistas fizeram, deixa eu te explicar rapidamente como surge a cárie. Na maioria das vezes o processo inicia com uma bactéria chamada Streptococcus mutans. Essa bactéria forma uma película (ou biofilme) e libera ácido lático resultante da fermentação de carboidratos no interior da cavidade bucal, alterando o pH bucal (fica mais ácido) e, com isso, causando a corrosão do esmalte do dente (camada dura). Após a corrosão da camada mais dura do dente, forma-se um buraco onde há, cada vez mais, acúmulo de bactérias e detritos. As bactérias vão corroendo o interior dos dentes até, em alguns casos, chegarem aos nervos causando inflamação e dor.

Agora que eu já dei uma explicação (bem simples) de como se forma a cárie fica mais fácil entender o que os pesquisadores estão fazendo. Eles conseguiram isolar uma molécula (não divulgada) que é capaz de inibir a formação da película que se origina da bactéria S. mutans. Sem a formação desse biofilme, não há secreção de ácido lático e não há corrosão do esmalte dos dentes. Os cientistas afirmam que o composto não é bactericida e é específico para essa espécie de bactéria.

O biofilme formado por essa bactéria é composto por três enzimas. A substância escolhida pelos pesquisadores tem efeito em duas delas. Eles testaram a substância em ratos com uma dieta propícia ao aparecimento de cáries e notaram que seu uso diminuiu significativamente o aparecimento de cárie após quatro semanas de tratamento.

Efeito da substância estudada (G43) no biofilme de duas bactérias. 

Agora é esperar que os estudos avancem e que o efeito terapêutico possa ser confirmado em seres humanos para que o medicamento possa ser feito. Até lá, não se esqueça de escovar bem os dentes!

Referências:

Programa Brasil Sorridente.

Artigo original disponível para download: Qiong Zhang, Bhavitavya Nijampatnam, Zhang Hua, Thao Nguyen, Jing Zou, Xia Cai, Suzanne M. Michalek, Sadanandan E. Velu, Hui Wu. Structure-Based Discovery of Small Molecule Inhibitors of Cariogenic Virulence. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-06168-1.

Problemas genéticos que podem causar aparecimento de cárie: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170207142621.htm

Novo modelo para estudo de vício em opioides

Opioide é um grupo de fármacos derivados do ópio que atuam em receptores específicos no cérebro produzindo insensibilidade à dor. O mais conhecido é a morfina. Eu já falei aqui no blog sobre os problemas causados pelos opioides, sendo o vício o maior deles (se você ainda não leu, leia aqui). Pouco ainda é conhecido sobre os mecanismos que levam ao vício por opioides e os tratamentos existentes ainda são precários. Entender como o organismo é levado ao vício é a melhor maneira de produzir tratamentos eficientes. Pesquisadores da Universidade da Saúde de Utah estão testando um novo modelo para o estudo de comportamento: um peixinho conhecido como zebrafish ou paulistinha. Segundo os pesquisadores, ele possui os mesmos receptores de opiáceos que seres humanos. Era preciso saber se ele poderia se viciar e ser útil como um modelo de comportamento e, futuramente, em testes de possíveis tratamentos.

Crédito: University of Utah Health

Para responder essa questão, os pesquisadores condicionaram os peixinhos a “subir” em uma plataforma para serem alimentados. Cada vez que um peixe se deslocava em cima da plataforma, uma luz era acionada e o movimento registrado. Outra plataforma foi mantida no mesmo taque para controle. Os pesquisadores registraram o número de vezes que os peixes subiram na plataforma em busca de alimento. Um tempo depois, eles substituíram o alimento por hidrocodona (um tipo de opiáceo). Da mesma maneira, registraram o número de vezes que os peixes subiam na plataforma para receber a dose de hidrocodona. E foram muitas vezes. Eles fizeram um vídeo que mostra exatamente isso, veja:

Os cientistas ainda realizaram mais alguns testes dificultando cada vez mais o acesso à droga pelos peixes. O que eles viram foi que os peixes ultrapassavam as dificuldades, arriscando o seu bem estar, para conseguir novas doses de hidrocodona e, caso não conseguissem, mostravam sinais de ansiedade e estresse, comuns na fase de abstinência. 

Com esse experimento eles concluíram que o zebrafish é um modelo comportamental para estudos de vício em opióides e pode ser utilizado na descoberta de novos tratamentos para esse problema que cresce a cada ano.

Referências:

www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170825140633.htm

Artigo completo: 

Gabriel D. Bossé, Randall T. Peterson. Development of an opioid self-administration assay to study drug seeking in zebrafish. Behavioural Brain Research, 2017; DOI: 10.1016/j.bbr.2017.08.001

Vídeo:

https://www.youtube.com/watch?v=F2G-TdPMaOQ&feature=youtu.be

Links para saber mais - Potencial adaptativo dos genes

Os cromossomos são formados por diversos genes (e regiões não codificadoras). Os genes podem sofrer mutações, gerando um novo produto ou perdendo a capacidade de formar uma proteína funcional. Até aí nenhuma novidade. A novidade vem quando cientistas conseguem provar que, dependendo da posição do gene, este é mais ou menos propenso a sofrer mutações. Em última instância, a evolução de um gene é dependente da sua localização no cromossomo.

O grupo de pesquisadores, do Instituto de Tecnologia da Áustria, conseguiu provar essa afirmação através de um experimento com bactérias. Eles adicionaram um gene de resistência à tetraciclina em uma cepa de E. coli que permitia à bactéria expulsar o antibiótico caso esse adentrasse a membrana. Após isso, os cientistas adicionaram quantidades crescentes de tetraciclina ao meio de cultura com o objetivo de “ligar” o gene. O gene poderia ser mais ativo caso ocorresse uma mutação que aumentasse a atividade do gene. Dessa maneira, as bactérias ficariam aptas a sobreviver e se multiplicar. O que os cientistas observaram foi que, dependendo da posição do gene no cromossomo, a sobrevivência das bactérias era maior ou menor, pois a vizinhança do gene influenciava ou até impedia que a mutação que aumentava a atividade do gene ocorresse.

Classificação dos genes de E.coli de acordo com o potencial adaptativo. Genes que estão na intersecção de todos os círculos possuem maior potencial adaptativo baseado na vizinhança no cromossomo.

Os cientistas esperam que os resultados possam ser úteis para prever se uma resistência a determinado antibiótico é esperada ou não.

Referências:

www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170725083649.htm

Artigo original aqui (disponível para download). 

Links para saber mais - Origem dos cães

Cães foram os primeiros animais a serem domesticados pelos seres humanos. O fóssil mais antigo conhecido com características de cães e diferente dos lobos é datado de 15 mil anos e foi encontrado na Alemanha. Um time liderado por um professor Krishna R. Veeramah da Stony Brook University (NY) contradiz um estudo publicado em 2016 que sugere que a domesticação dos cães aconteceu em dois eventos distintos, um na Europa e um na Ásia. Segundo suas análises, Krishna sugere que houve somente um evento de domesticação e aponta erros técnicos no artigo de 2016 que levaram os pesquisadores a conclusão de dois eventos de domesticação.

De acordo com os resultados do novo estudo, o período da primeira domesticação ocorreu entre 20mil e 40 mil anos atrás. Eles analisaram o DNA de um fóssil encontrado na Irlanda datado de 7 mil anos e viram que ele era semelhante às raças europeias (e semelhante à maioria das raças que são vistas como cães de estimação atualmente). Os pesquisadores também sugeriram que por volta de 5 mil anos atrás, no início da era de bronze, populações que migravam da Europa para a Ásia levavam consigo seus cães dando origem a misturas do que viriam a ser as raças asiáticas. Segundo o pesquisador responsável, ele espera que novos sequenciamentos de fósseis encontrados na Eurásia ajudem a desvendar a origem dos cães. 

Onde surgiu o primeiro cão ainda é um mistério, mas eu, particularmente, agradeço muito à pessoa que teve a ideia de domesticar essas bolinhas de pelo fofas.

Links para saber mais - Cúrcuma X Câncer

Nanopartículas envoltas em curcumina, um componente da cúrcuma ou açafrão da terra, foram utilizadas com sucesso no tratamento de neuroblastoma. Neuroblastoma é um tipo de câncer que se desenvolve nas glândulas adrenais geralmente em crianças menores de 5 anos de idade. Costuma ser agressivo e resistente aos tratamentos utilizados normalmente.

Nanopartículas de óxido de cério utilizadas no estudo. 

Não é de hoje que cientistas sabem que a curcumina possui efeito no tratamento de câncer, mas a sua baixa estabilidade e solubilidade fazem com que seja difícil formular uma droga baseada nessa substância. Para resolver esse problema, eles utilizaram nanopartículas que fizeram com que a curcumina chegasse íntegra até as células tumorais, causando a morte dessas células.

Além dos resultados promissores, outra vantagem dessa técnica foi que ela não causou danos a outras células, nem foi tóxica ao organismo, como a maioria dos tratamentos contra o câncer. Como neuroblastoma é mais comum em crianças, a toxicidade dos remédios afetava não só durante, mas também após o tratamento causando danos a longo prazo.

Agora é esperar por mais estudos que comprovem esse benefício do novo tratamento e quem sabe daqui a alguns anos teremos uma nova e poderosa arma para lutar contra o câncer. Enquanto isso, não faz mal algum ir adicionando pitadas de cúrcuma na alimentação.

Eu já falei sobre os benefícios da cúrcuma e outros alimentos no combate ao câncer aqui no blog. Se você não leu, clique aqui.

Referências:

www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170725122040.htm

Artigo completo aqui.