segunda-feira, 8 de novembro de 2010

Mais deduções baseadas em paradigmas antiquados

Caros leitores, primeiramente, quero, em nome do grupo, pedir desculpas pelo grande tempo sem publicações. Infelizmente, todos os integrantes estiveram excessivamente ocupados nos últimos meses, o que gerou a demora. Mas prometemos que isto não se repetirá.

Reiniciando as atividades, venho falar sobre o problema da confiança excessiva em velhos paradigmas. Em verdade, este erro se aplica também àqueles não tão velhos. É importante duvidar, meus caros. E a experiência mostra isto.
No ano passado, foi publicado um artigo, cuja referência se encontra ao fim deste texto, que analisa o conteúdo protéico de astrócitos após a utilização de morfina. Basicamente, uma cultura pura de astrócitos foi estabelecida e, durante 5 dias, foram aplicados 10 µM de morfina às células. O proteoma foi realizado através de eletroforese bidimensional combinada com nano-cromatografia líquida acoplada à espectometria de massa quadrupolo (armadilha de íons).
A análise dos géis revelou a alteração em 18 spots, que após analisados, foram identificados como nove diferentes proteínas. Houve aumento da expressão de chaperonas, proteínas do citoesqueleto e ligadas à biosíntese. Várias destas alterações já tinham sido relatadas quando houve estudo dos tecidos e as conclusões anteriores é que estas seriam variações neuronais. Certamente, o vício em diversas substâncias está ligado ao sistema nervoso, mas a aceitação do paradigma de que neurônios são responsáveis pelos processos complexos, principalmente ligados ao comportamento, culminou em um erro (e, certamente, em vários outros ao longo da pesquisa do sistema nervoso).
Além disso, foi demonstrado por Watkins e colaboradores (2007) que a indução de sintomas de abstinência é inibida na presença de AV411, um conhecido inibidor da atividade glial.

Mais uma vez, as células da glia surpreendem com participação considerável em processos considerados complexos e, normalmente, ligados à atividade neuronal.
Quantos erros não devem ter acontecido na história da ciência pela falta de dúvida?! Esta que deveria ser uma das maiores virtudes de um cientista: duvidar!

Referência:
The Proteomic analysis of primary cortical astrocyte cell culture after morphine administration; 2009 - Suder et al.; journal of proteome research
http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/pr900443r

Publicado por Rafael Campos

terça-feira, 25 de maio de 2010

A relação entre dados e a análise – Problemas frequentes

Uma das principais funções de um cientista é retirar informações dos dados obtidos visando confirmar ou rejeitar sua hipótese, para isso utilizamos à estatística.

A estatística é uma ferramenta cada vez mais essencial na vida de um cientista, independente de sua área. Isso pode ser evidenciado na quantidade de novos testes que surgem a cada ano, assim como no numero de periódicos dedicados a métodos em diferentes áreas. Com tantas opções diferentes, existe muita discussão sobre quais testes devem ser usados e as vantagens de cada abordagem, no entanto, erros básicos são cometidos ao dar tanta importância para seleção do teste.

Qualquer estatístico que se preze, assim que recebe os dados, parte logo para uma análise exploratória buscando avaliar a qualidade dos dados e identificar possíveis problemas para a análise. Zuur e colaboradores recentemente publicaram um artigo discutindo exatamente a importância da análise exploratória de dados e propuseram um protocolo interessante para realizá-la.

Não importa o campo que você trabalhe, se precisar testar uma hipótese esse artigo vai ser útil. Realmente vale à pena conferir.

Abaixo segue o link para o artigo (aproveitem que está de graça):

http://www3.interscience.wiley.com/journal/122683826/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

Leonardo Gedraite

Referências: Zuur, A. F., Ieno, E. N., & Elphick, C. S. (2009). A protocol for data exploration to avoid common statistical problems. Methods in Ecology & Evolution, 1(1), 1-12. doi: 10.1111/j.2041-210X.2009.00001.x.

O modo Drosophila de resolver conflitos de interesse na reprodução

Quando se trata de reprodução, quase sempre estamos falando não de um processo harmonioso e cooperativo entre os sexos, mas sim de um conflito de interesses entre machos e fêmeas em que cada um tenta obter o máximo possível de ganhos com o menor custo. As fêmeas, o recurso limitante em termos de reprodução para várias espécies, em muitos casos são promíscuas, levando a uma competição entre os machos e também culminando na evolução de mecanismos para conter a promiscuidade das fêmeas e aumentar suas chances de passar seus genes para a frente.

Assim, um macho pode tentar estimular a parceira a receber mais espermatozoides seus do que de outros ou ainda tentar se livrar dos espermatozoides dos rivais. Em algumas espécies de libélula, o pênis tem um bulbo com longas cerdas que os machos usam para retirar os esperma do interior da fêmea antes de depositar o seu. Nos zangões, o órgão genital que é arrancado ao final da cópula e fica enterrado no corpo da fêmea funciona como uma espécie de tampão que impede ou retarda um novo evento de cópula.

Já havia sido constatado que nas Drosophilas, um organismo modelo para a Genética, as fêmeas ficam menos receptivas e aumentam sua produção de ovos durante pelo menos cinco dias após o acasalamento. De modo impressionante, quando o fluido seminal de machos era injetado em fêmeas virgens, elas exibiam as mesmas respostas, só que por um ou dois dias. Assim, a hipótese era a de que algo no fluido seminal do macho poderia modular a atividade neuronal que controla o comportamento após a cópula no sentido de impedir o acasalamento da fêmea com um segundo macho.

Tendo isso em mente, uma equipe de pesquisadores austríacos triou o genoma da mosca em busca de genes que atuassem sobre neurônios para controlar a colocação de ovos. Eles identificaram cerca de uma centena de genes e, entre eles, um receptor de peptideos chamado CG16752. Outras pesquisas identificaram um peptídeo com 36 resíduos de aminoácidos no fluido seminal dos machos de Drosophila, chamado de sex peptide (SP), como sendo o produto proteico responsável por causar alterações pós-acasalamento nas fêmeas.

Quando fêmeas cujo gene para o receptor do sex peptide era silenciado por meio de RNA interferente eram cruzadas com machos normais, elas colocavam poucos ovos, se acasalavam novamente com frequência e não rejeitavam ativamente o segundo macho, o mesmo comportamento exibido pelas fêmeas com o receptor funcional que eram acasaladas com machos cujo gene para SP havia sido silenciado.

Este mecanismo desenvolvido nos machos para reduzir as chances de um novo acasalamento é particularmente interessante devido ao seu uso potencial no controle de insetos, mas outras possibilidades vêm à mente... se conseguíssemos sintetizar um peptídeo como esse para homens e implantar neles receptores para este “peptídeo da fidelidade”...

Postado por Amanda Oliveira

Referências

Chapman, T; Bangham, J; Vinti, G; Seirfried, B; Lung, O; Wolfner, M.F; Smith, H.K; Partridge, L. The sex peptide of Drosophila melanogaster: Female post-mating responses analyzed by using RNA interference. PNAS, v.100, n.17, pp.9923-8, 2003.

Kubli, E. Sex-peptides: seminal peptides of the Drosophila male. Cell. Mol. Life Sci., v.60, p.1689–1704, 2003.

Yapici, N; Kim, Y; Ribeiro, C; Dickson, B.J. A receptor that mediates the post-mating switch in Drosophila reproductive behavior. Nature, V.451, 2008.

sexta-feira, 7 de maio de 2010

Uma breve introdução ao mundo da Genética

Olá pessoal!

Seguindo o exemplo do Leo, vou me apresentar também. S
ou bióloga, formada também pela Universidade Federal de Lavras e sempre tive múltiplos interesses dentro da Biologia. Durante a graduação, tentei ter contato com várias áreas para estabelecer o meu perfil profissional. Intimada, ou melhor, convidada (!) pelo idealizador do blog, tentarei trazer à discussão assuntos interessantes abrangendo Genética, um pouquinho de Biologia Molecular e, como não poderia deixar de ser, Evolução.

Bem como a Ecologia, a Genética e principalmente a Biologia Molecular são ciências novas. O início formal da Genética se deu com os trabalhos de Gregor Mendel e suas ervilhas, em meados do século XIX. Mendel fez alguns experimentos com plantas de jardim e com abelhas, mas o sucesso de seu trabalho sobre a herança das características dos organismos teve muito a ver com a escolha das ervilhas como material experimental.


G. Mendel (1882-1884)

Das leis de Mendel até a Genética Molecular, muito em voga hoje em dia, muita água correu e muitos outros postulados foram somados ao corpo teórico da Genética. O DNA foi descoberto e a ele foram atribuídas as funções de armazenador
da informação genética e responsável pela transmissão das características hereditárias. Mostrou-se que diversos tipos de RNA estão envolvidos com tradução de proteínas e controle da expressão gênica. Cromossomos, hereditariedade, DNA, RNA, organismos transgênicos, mutações e, é claro, "genes", são palavras que estão constantemente na cabeça de um geneticista.

A Genética é abordada em diferentes níveis no dia-
a-dia da pesquisa. Por exemplo, o estudo de genes seguindo a herança de características em cruzamentos é chamado “Genética Clássica”; o estudo dos genes pelo sequenciamento do DNA e pelo estudo da expressão gênica é chamado “Genética Molecular”; o estudo dos genes pela variabilidade entre organismos é chamado “Genética de Populações”.


Fenômenos como a clonagem de organismos, a produção de transgênicos, o mapeamento de genomas e a possibilidade da realização de testes genéticos para doenças herdáveis em embriões e pré-embriões colocaram e têm colocado a Genética em foco. Perguntas como “isto é certo?”, “isto é seguro?”, “todos os aspectos da vida estão sob determinação genética?” e “isto pode c
ausar discriminação no futuro?” são recorrentes.

Bem, este é um convite para entrarmos no mundo da Genética e explorarmos suas possibilidades, discutindo tanto os aspectos difundidos e bem conhecidos do DNA & Cia como os mecanismos e fenômenos que ainda estão sendo elucidados e, claro, as exceções à regra que permeiam os meandros da Genética!



Postado por Amanda Oliveira

quinta-feira, 6 de maio de 2010

Ecologia de Comunidades - Preview


Como me propus antes, vou começar uma série de posts sobre Ecologia de Comunidades, uma área que vem crescendo rapidamente e freqüentemente é confundida com outras abordagens que não tem ligação nenhuma com ela. Essa série temática “Ecologia de Comunidades” pretende dar uma definição desse campo do conhecimento, sua importância e aspectos gerais em uma abordagem descontraída e com linguagem mais popular, enfocando questões importantes que deveriam ser discutidas, mas não são. Durante esse período vou focar principalmente na minha visão sobre o tema, abordando aspectos que utilizarei no meu mestrado.

A ecologia é um campo do conhecimento novo e que entrou na moda recentemente, com isso sofre de alguns problemas, principalmente confusão com outras áreas e uma falta de “identidade” para o publico geral. Por isso vou passar rapidamente por alguns tópicos que merecem ser discutidos antes de nos aprofundarmos no tema, principalmente sobre o que NÃO É ecologia:

1- Confusão entre Ecologia e Ambientalismo: Ecologia é uma ciência e possui características teóricas e questionamentos próprios, dentre as quais não está salvar o planeta, mico-leão dourado, ultimo Dodô ou outra espécie bandeira. Sinto informar, mas não usar sacolas plásticas não tem nada a ver com ecologia.

Nesse blog não pretendo discutir desenvolvimento sustentável (nem outros mitos como políticos honestos, Ufos ou papai Noel), como salvar as baleias ou permacultura. Ecologia não tem nada a ver com isso! Pronto BG´s podem ir embora.


Fonte: GraphJam.çom


2- O mito da Ecologia como ciência “fácil”: Como a ecologia é recente e aborda assuntos que são mais comuns ao publico geral: Afinal é mais fácil entender sobre as relações entre um passarinho e uma árvore do que sobre quarks, certo?!

Vemos esse preconceito até mesmo em estudantes de graduação, que acham ecologia uma matéria fácil comparada a outras como bioquímica ou genética.

Com essa situação a ecologia tem sofrido um grave problema: Pessoas que não tem base nenhuma sobre o assunto aparecem disparando opiniões sem pé nem cabeça por aí. Não me entenda mal, a ecologia não é uma matéria difícil e extrema, porem como toda a ciência ela tem um corpo teórico que deve ser estudado e compreendido para analisar os problemas de interesse.

3- Ecologia é uma ciência nova: A ecologia é uma ciência recente que lida com assuntos que são e já foram abordados em outras áreas (como zoologia, geologia, botânica) com isso ela acaba se misturando com outras ciências e não tendo uma cara própria. Afinal vai explicar para alguém que você trabalha com modelos de biogeografia de plantas em ilhas, mas você não está interessado nas plantas “em si”.

Alem disso existe um jargão (conjunto de termos técnicos) usado na ecologia que é confuso, pois é a junção de diversos jargões de outras áreas sendo que muitos termos foram e são aplicados para definir mais de um conceito. O próprio conceito de ecologia de comunidades reflete isso, como veremos em breve.

Wallace um dos naturalistas do séc. XIX que contribuiram na origem da Ecologia


O importante é termos em mente que existe essa confusão e termos certeza que estamos pensando na mesma coisa ao nos referirmos a ecologia. Segue um conceito pessoal sobre ecologia: A ecologia é uma ciência que busca entender as relações entre os seres vivos e destes com o ambiente que eles existem, os padrões que surgem dessas interações e os mecanismos que geram e mantêm esses padrões.

Em breve continuarei a discussão com a definição de ecologia de comunidades e alguns problemas que merecem ser discutidos. No meio tempo alguns aspectos pedem uma reflexão: Existe um conceito para ecologia? Porque existe essa barreira entre o mundo científico e a população geral? Como conceitos simples se transformam em coisas completamente diferentes ao serem disseminados?

Cheers

Leonardo Gedraite

Introdução parte III - O início

Olá a todos

Como o blog já começou a todo-o-vapor com diversos posts sobre áreas específicas, vou usar uma outra abordagem: Antes de começar com uma série de posts mais específicos gostaria de “inaugurar” o blog e me apresentar!

Esse pequeno espaço virtual surgiu da junção de uma idéia maluca e uma necessidade profissional: Como cientistas, precisamos dominar diversos tipos de técnicas como: planejar experimentos, analisar dados, escrever e divulgar nossos resultados, no entanto nossa formação geralmente é falha em alguns aspectos, principalmente na hora que temos que escrever e divulgar os resultados. No entanto escrever e a maneira de se expressar são essenciais para uma boa divulgação dos resultados (e conseguir citações ^^).

Tendo em vista essa necessidade surgiu a idéia maluca: Resolvi criar um blog para exercitar a escrita e a “expressão de informações”. Porem como todo o conhecimento fica melhor quando discutido por várias cabeças, resolvi chamar dois grandes amigos em situação similar para sofrerem juntos: Amanda e Rafael. Eis que surge o tavola triangulare.

Esse blog tem o objetivo de ser um espaço para discutirmos assuntos relacionados às ciências biológicas e vida acadêmica de maneira geral, visando divulgar artigos interessantes, discutir assuntos polêmicos ou simplesmente o que nos der “na telha”.

Deixando esse objetivo claro parto para minha apresentação: Sou um biólogo formado pela Universidade Federal de Lavras (UFLA), no início da minha graduação trabalhei com citogenética vegetal e mutagênese, porem acabei me voltando para ecologia no final do curso e conclui o curso trabalhando com ecologia de comunidades de anfíbios.

Atualmente faço mestrado no curso de pós-graduação em Biologia Animal na UNESP de São José do Rio Preto e continuo trabalhando com ecologia de comunidades de anfíbios, agora com girinos. Interesso-me principalmente pela Herpetologia (estudo de répteis e anfíbios) e Ecologia de Comunidades, que são as áreas que pretendo discutir mais aqui. No entanto quando der vou falar rapidamente sobre biogeografia, evolução, etologia, estatística, taxonomia de anuros e filosofia da ciência.

Então sejam todos bem vindos. Podem puxar um banco e sentar-se nessa mesa para discutirmos biologia.

Leonardo Gedraite

domingo, 2 de maio de 2010

Inaugurando com um pouco de neuro

Bem, dando início, enfim, a nossas discussões, apresento a vocês uma revisão da nature neuroscience do ano de 2010 feita por Deng e colaboradores intitulada "new neurons and new memories: how does adult hippocampal neurogenesis affect learning and memory?". Não sei se foi uma boa escolha, pois não se trata de um paper contemplado por minha admiração. Por outro lado, acredito que trate de algo polêmico e que poderá gerar bastante discussão. Basicamente, a revisão fala sobre a formação da memória.
Ao contrário do que muitos pensam, algo próximo de nada está bem definido nesta área. A maior parte dos livros-texto apresentam o neurônio como o responsável único por esta habilidade cognitiva. Mas a verdade é que não sabemos sequer se esta célula é a principal responsável. Particularmente, vejo o sistema como uma grande caixa-preta conectando dois neurônios, um aferente outro eferente. O autor deste paper, entretanto, assume, como a maioria, que a célula em questão é a própria caixa, uma visão reducionista e preconceituosa, na minha opinião.
Há duas regiões de destaque quando se fala de neurogênese no encéfalo do adulto: a zona subventricular (SVZ) e a zona subgranular (SGZ). Ao contrário do que se pensava até pouco tempo atrás, há formação de novos neurônios em uma taxa considerável no sistema nervoso central (SNC). A neurogênese da SGZ é especialmente importante quando tratamos de memória porque esta região é localizada próxima ao giro denteado, sendo este uma parte importante do hipocampo, uma estrutura da qual alguns tipos de memória, como a episódica e a espacial, dependem. Neurônios originados na SGZ frequentemente migram para o giro denteado do hipocampo.
Inicialmente, os autores propoem uma série de evidências da importância da neurogênese na cognição. Foi observado, por exemplo, que este fenômeno pode mediar a eficácia de anti-depressivos. Além disso, ela é regulada por inúmeros fatores comportamentais e é associada ao estado cognitivo do animal. Animais em ambientes enriquecidos apresentam maior neurogênese que animais em ambientes com poucos estímulos. Atividade física voluntária, como corrida em esteira, também a aumenta, e é conhecido o fato de que esta atividade incrementa a capacidade cognitiva em alguns animais, como ratos e camundongos.
Entretanto, apesar do autor usar estes fatos como evidências da importância do fenômeno estudado na cognição, algumas considerações podem ser feitas. Anti-depressivos agem regulando o uptake sináptico, geralmente. O aumento do número de neurônios significa também aumento do número de sinapses. Além disto, foi observado que neurônios imaturos advindos deste processo apresentam alta excitabilidade. Ou seja, há um aumento do número de alvos e o efeito, caso a droga não esteja em excesso, pode ser menor e, portanto, não ligado diretamente ao fenômeno. Quanto ao aumento da neurogênese devido ao incremento de atividades cognitivas há uma explicação plausível. A atividade neuronal estimula a neurogênese, fato relatado pelo próprio autor da revisão, o que pode ser um efeito de demanda-produção. Ou seja, o aumento da atividade neuronal estimula a produção de novos neurônios, mas não significa que seja devido ao aumento da necessidade de locus para armazenamento, mas, possivelmente, pelo aumento de vias de transporte. Considerando a proposta da caixa-preta, a neurogênese pode não estar ligada diretamente à formação de memória.
Outras evidências estão ligadas à sobrevivência de novas DGCs (células do giro denteado). Observou-se, in vitro, que a sobrevivência destas células é maior quando há atividade sináptica de células vizinhas e é proporcional à intensidade dos sinais. Os autores relatam então diversos treinamentos cognitivos, como o labirinto aquático de morris, associados à atividade hipocampal como sendo fatores de aumento de sobrevivência de novas DGCs. Eles afirmam serem estas evidências da participação destas células na cognição, o que me parece uma afirmação perigosa. A atividade local, por si só, já explicaria o aumento da sobrevivência. Sendo assim, não importa se é uma atividade cognitiva ou outro estímulo qualquer, a neurogênese será estimulada. Por isso, não se pode ligar o evento celular ao comportamental, mas apenas ao fisiológico.
O gráfico de performance em labirinto aquático de Morris é bem característico. É um gráfico cuja a ordenada é a latência, tempo médio levado pelo animal para atingir a plataforma oculta, e a abscissa é o tempo em dias. Os animais começam com alta latência, a qual diminui drasticamente ao longo dos primeiros dias e, posteriormente, a reta tende à inclinação 0. Os autores relatam um evento interessante, mas, talvez, previsível. O número de apoptoses no giro denteado aumenta quando a reta tende à estabilidade e a neurogênese diminui. O hipocampo tem sido visto como essencial no processo de formação da memória, mas, aparentemente, não é o locus de armazenamento. A grande atividade hipocampal durante a formação da memória aumenta a neurogênese. Mas quando a memória está formada e há pouco incremento da performance, há pouca formação de memória, havendo quase apenas recuperação da informação. Sendo assim, a atividade hipocampal diminui e há aumento da apoptose e diminuição da neurogênese.
Normalmente, estudos sobre a neurogênese são realizados de duas formas: ou as novas células são marcadas com anti-corpos específicos para células recém-formadas, estudo este que visa verificar o aumento da neurogênese em função de algum fator; ou as novas células são especificamente eliminadas para se verificar o efeito da ausência de neurogênese. Há várias técnicas para isto, todas com o mesmo resultado final e todas com efeitos colaterais consideráveis. Os autores citam diversos trabalhos realizados com métodos de bloqueio distintos, mas com métodos de análise comportamental semelhantes. Os testes apresentaram resultados discrepantes. Por exemplo, dois grupos distintos utilizaram métodos de depleção celular diferentes, mas ambos específicos, e fizeram o mesmo teste: o labirinto aquático de Morris. Era esperado que ambos apresentassem o mesmo resultado, mas não foi o que aconteceu. Em um caso, a memória espacial foi prejudicada, enquanto no outro não. O que me fez questionar se não seriam os efeitos colaterais do teste em que houve prejuízo da cognição os responsáveis por este fato e não o bloqueio da neurogênese subgranular. O mesmo foi observado em testes de condicionamento contextual de medo e outros relacionados ao hipocampo.
Apesar de toda esta controvérsia, os autores concluem que os resultados sugerem consistentemente a participação destas células recém-formadas na memória e aprendizado.
Duas perguntas surgiram em minha mente logo após a leitura: porque um trabalho absurdamente controvérsio e com uma conclusão sem fundamentos concretos foi publicada em um periódico de altíssima qualidade?! E porque tantos pesquisadores se fecham em suas teorias reducionistas e simplesmente ignoram todas as demais possibilidades?!
A minha conclusão particular é que pessoas assim atrasam o progresso da ciência apresentando visões unilaterais de figuras tão multifacetadas que se aproximam de uma conformação circular. Acredito que a desculpa de "facilitar o conhecimento" não cabe neste nível. Esta sobrevive apenas para os malditos livros-texto, que nos enganam não apenas no período pré-graduação, como ao longo desta. Passou da hora de transmitirmos a verdade. Mesmo que ela seja temporária...
Postado por Rafael Campos