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quinta-feira, 5 de setembro de 2013

Os novos caçadores de micróbios

Novas tecnologias permitem que cientistas ganhem um controle muito maior de surtos e epidemias

The New York Times 

The New York Times

David Relman, de Stanford, pesquisa os micróbios que vivem dentro do corpo humanoEra uma noite de terça-feira, 7 de junho. Um surto assustador de bactérias transmitidas por alimentos estava matando dezenas de pessoas na Alemanha e adoecendo centenas. E os cinco médicos jantando no Da Marco Cucina e Vino, um restaurante em Houston, não conseguiam parar de falar nisso.

O que fariam se algo do gênero acontecesse em Houston? Suponha que um paciente chegasse, morrendo de uma infecção que progredia rapidamente e tivesse origem desconhecida? Como eles poderiam descobrir a causa e impedir uma epidemia? Eles conversaram durante horas, finalmente concordando com uma estratégia.

Naquela noite, um dos médicos, James M. Musser, chefe de patologia e medicina genômica do Methodist Hospital System, teve notícias de uma residente preocupada. Um paciente havia acabado de morrer de uma possível inalação de antraz. O que ela deveria fazer? “Eu sei exatamente o que fazer”, Musser respondeu. “Acabamos de passar três horas falando disso”.

As perguntas eram: foi antraz? Se sim, era uma cepa geneticamente modificada para o bioterrorismo ou uma que normalmente vive no solo? Qual sua periculosidade? Musser sabia que as respostas poderiam vir rapidamente com a tecnologia que permitiria aos investigadores determinarem a sequência completa do genoma do micro-organismo suspeito.

Segundo sustentam Musser e outros, é o começo de uma era na microbiologia. E o tipo de epidemiologia molecular que ele e os colegas desejariam fazer é somente uma parte pequena dela. Novos métodos para o sequenciamento rápido de genomas microbiais completos estão revolucionando o campo.

O primeiro genoma bacteriano foi sequenciado em 1995 – um triunfo à época, que exigiu 13 meses de trabalho. Hoje em dia, os pesquisadores podem sequenciar o DNA que compõe o genoma de um micro-organismo em poucos dias ou, usando os equipamentos mais recentes, num dia. (Já analisá-lo demora mais.) Eles podem, ao mesmo tempo, tirar sequências de todos os micróbios de um dente, da saliva ou de uma amostra de esgoto. E o custo caiu de US$ 1 milhão para cerca de US$ 1.000 por genoma.

Numa entrevista recente, o Dr. David A. Relman, professor de medicina, microbiologia e imunologia em Stanford, escreveu que os pesquisadores haviam publicado 1.554 sequências completas de genomas bacterianos e estavam trabalhando em 4.800 mais. Eles têm sequências de 2.675 espécies de vírus e, dentro delas, sequências de dezenas de milhares de cepas – 40 mil cepas de vírus da gripe, mais de 300 mil cepas de HIV, por exemplo.

Com o rápido sequenciamento do genoma, “somos capazes de olhar o diagrama de um micróbio”, Relman declarou durante entrevista telefônica. É “como receber o manual operacional do carro depois de se tentar resolver um problema durante um tempo”.

Matthew K. Waldor, da Escola de Medicina de Harvard, afirmou que a nova tecnologia “está mudando todos os aspectos da microbiologia – é uma coisa transformadora”.

Um grupo está começando a desenvolver o que chama de mapas meteorológicos de doenças. A ideia é pegar amostras de usinas de tratamento de esgoto ou lugares como metrô ou hospitais e sequenciar rapidamente os genomas de todos os micro-organismos. Isso mostrará exatamente que bactérias e vírus estão presentes e qual sua prevalência.

Com essas ferramentas, os investigadores podem criar uma espécie de mapa meteorológico de padrões de enfermidades. E podem adotar medidas de prevenção contra as que estão começando a surgir – gripe, doenças transmitidas por alimentos ou SARS, por exemplo, ou bactérias resistentes a antibióticos num hospital.

Outras pessoas estão sequenciando genomas para descobrir onde as doenças tiveram origem. Para estudar a peste negra, que varreu a Europa no século 14, os pesquisadores compararam genomas da bactéria de peste bubônica de hoje em dia, que variam levemente de país para país. Trabalhando de forma retroativa, eles conseguiram criar uma árvore genealógica que colocou a origem do micróbio na China, entre 2.600 e 2.800 anos atrás.

Um terceiro grupo de pessoas, incluindo Relman, está examinando o vasto mar de micro-organismos que vivem pacificamente sobre e dentro do corpo humano.

Ele descobriu, por exemplo, que as bactérias na saliva são diferentes das dos dentes e as de um único dente não são iguais às bactérias de um dente adjacente. Segundo os pesquisadores, as bactérias da boca oferecem pistas para a cárie dentária e doenças gengivais, duas das infecções humanas mais comuns.

Um teste prático 
Para Musser e seus colegas, o teste prático do que poderiam fazer surgiu naquela noite de junho.

O paciente era um homem de 39 anos que morava a cerca de 120 quilômetros de Houston, numa área relativamente rural. Ele estava soldando em casa quando, repentinamente, não conseguiu mais respirar. Ele começou a tossir sangue e a vomitar. O homem sentia dor na cabeça, na parte superior do abdome e no peito.

No pronto-socorro, a pressão sanguínea estava perigosamente baixa e o coração batia acelerado. Os médicos deram a ele antibiótico intravenoso e o levaram correndo para o Hospital Metodista, em Houston. Ele chegou na noite de sábado, 4 de junho. Apesar dos esforços heroicos, o paciente faleceu dois dias e meio depois, na manhã de terça-feira.

Agora era terça à noite. Segundo a autópsia, todos achavam que a causa parecia ser antraz, na mesma forma incomum – a chamada inalação de antraz – que apavorou a nação em 2001. Mesmo antes da morte do homem, os pesquisadores tinham suspeitas porque os resíduos pulmonares estavam cheios de bactérias em formato de bastonete, uma característica do antraz. Os investigadores reproduziram a bactéria no laboratório, percebendo que as colônias pareciam pilhas de vidro fosco, típicas do antraz, mas também de outros micróbios do gênero Bacillus.

“Sabíamos que tínhamos de resolver aquilo correndo. Era preciso saber com toda certeza com o que estávamos lidando. Foi nessa hora que colocamos em ação um plano para sequenciar o genoma”, contou Musser.

Poucos dias depois encontraram a resposta. A bactéria não era antraz, mas estava intimamente relacionada. Eram de uma cepa diferente de Bacillus: cereus em vez de anthracis.

As bactérias tinham vários genes em comum com os da toxina do antraz, mas continham somente um dos quatro vírus que habitam a bactéria do antraz e contribuem para sua toxicidade. E faltavam nelas um cromossomo miniatura – um plasmídeo – encontrado na bactéria do antraz que também conta com genes de toxina.

A conclusão foi de que a bactéria letal estava ocorrendo de forma natural e, embora fosse intimamente relacionada ao antraz, não era igualmente perigosa.

Então por que esse homem ficou tão doente? Segundo Musser, ele era soldador e os soldadores são singularmente suscetíveis a infecções pulmonares, talvez porque seus pulmões são cronicamente irritados por partículas metálicas finas. Assim, sua doença fatal provavelmente se devia a uma confluência de eventos: soldagem, morar numa área rural onde a bactéria vivia no solo e inspirar a toxina contendo espécies de bactéria.

Waldor e seus colegas fizeram uma pergunta pouca coisa diferente quando o Haiti foi varrido pelo cólera depois do terremoto do ano passado. O cólera não era visto no país há mais de um século. Por que essa epidemia repentina? Rapidamente, os cientistas sequenciaram o genoma da bactéria haitiana e o compararam com cepas de cólera conhecidas do mundo inteiro. No fim das contas, a cepa haitiana era diferente da bactéria da cólera na América Latina e África, mas idêntica à do sul asiático.

Assim os pesquisadores concluíram que o terremoto fora indiretamente responsável pela epidemia. Muitos voluntários que foram ao Haiti moravam no sul da Ásia, onde o cólera era endêmico.

“Provavelmente, um ou mais desses indivíduos levaram o cólera para o Haiti”, disse Waldor.

A cartografia dos mapas de doenças Um dos colaboradores de Waldor naquele estudo, Eric Schadt, quer dar um passo além com a ideia da ciência molecular forense. Schadt, chefe de genética da Escola de Medicina Mount Sinai e diretor-chefe científico da Pacific Biosciences, quer fazer mapas meteorológicos de doenças.

Ele começou com estudos-piloto, primeiro nos escritórios de sua empresa.

Durante vários meses, ela analisou os genomas dos micróbios nas superfícies, como escrivaninhas, computadores e no botão de descarga das privadas. À medida que a temporada de gripe começava, as superfícies passaram a conter mais e mais da cepa da gripe predominante até que, no auge da temporada de gripe, toda superfície tinha os vírus da gripe. A superfície mais contaminada? Os botões de controle dos projetores nas salas de reunião.

“Todo mundo toca neles, que nunca são limpos”, disse Schadt.

Ele também tirou amostras da própria casa e descobriu, para seu desalento, que a alça da geladeira sempre estava contaminada com micróbios que vivem em aves e suínos. Ele percebeu que o motivo se devia ao fato de as pessoas tirarem frios da geladeira, fazerem sanduíches e depois abrirem a porta do refrigerador para guardar os frios sem antes lavar as mãos. “Tenho lavado minhas mãos muito mais agora”, Schadt afirmou.

Segundo ele, o estudo-piloto mais interessante foi a análise do esgoto. ``Se você quiser fazer a pesquisa mais ampla possível, o esgoto é formidável.

Todos contribuem com ele todos os dias’'.

Para sua surpresa, ele viu não apenas micróbios causadores de doenças como também os que vivem em comidas específicas, como frango, pimenta ou tomate.

“Eu falei: 'Uau, até parece epidemiologia da saúde pública’. Poderíamos começar a avaliar a composição da dieta de uma região e correlacioná-la com a saúde”, disse Schadt.

Relman, por sua vez, está se concentrando na vasta massa de micróbios que vivem pacificamente dentro ou sobre o corpo humano. De acordo com ele, existem muitos mais genes bacterianos que vivem sem causar problema dentro de nós do que genes humanos. Um estudo que examinou amostras de fezes de 124 europeus saudáveis encontrou uma média de 536.122 genes únicos em cada amostra, e 99,1 por cento eram de bactérias.

Os genes bacterianos ajudam com a digestão, às vezes de formas inesperadas.

Um estudo recente descobriu que bactérias no intestino de muitos japoneses, mas não nos norte-americanos testados como controle, têm um gene de uma enzima para quebrar um tipo de alga usada para embalar sushi. A bactéria intestinal aparentemente pegava o gene de bactérias marinhas que vivem nesta alga vermelha no mar.

Porém, se essas vastas comunidades de micróbios são tão importantes quanto os pesquisadores pensam que são para manter a saúde, questiona Relman, o que acontece quando as pessoas tomam antibióticos? As comunidades microbianas que estavam no intestino se recuperam? Usando o sequenciamento rápido do genoma de todos os micróbios nas amostras fecais, ele constatou que elas voltavam, mas que a comunidade microbiana não era exatamente igual como antes de ser perturbada por antibióticos. E se uma pessoa toma o mesmo antibiótico uma segunda vez, até seis meses depois da primeira dose, os micróbios demoram mais para voltar e comunidade fica ainda mais avariada.

Agora ele e os colegas estão examinando bebês, pegando amostras de pele, saliva e dentes, no nascimento e durante os dois primeiros anos de vida, uma época em que a estrutura das comunidades microbianas no corpo está sendo estabelecida.

“Nós esperamos os bebês se exporem aos antibióticos – não demora muito”, afirmou Relman.
Segundo ele, o objetivo é avaliar os efeitos dos micróbios nos bebês, principalmente quando recebem doses repetidas de antibióticos que não são verdadeiramente necessárias.

“Tudo tem um custo. O problema é encontrar o equilíbrio certo. Como clínicos, nós não temos olhado o custo à saúde de nossos ecossistemas microbianos”.

Mamíferos carregam 320 mil vírus desconhecidos, diz estudo

Cientistas defendem mapeamento de organismos em projeto de R$ 14 bi para evitar pandemias

AP
Mamíferos como o morcego são portadores de milhares de vírus ainda não conhecidos pela ciência

Um estudo americano sugere que pelo menos 320 mil vírus ainda não conhecidos podem estar circulando entre animais mamíferos.

Os pesquisadores afirmam que identificar estes vírus pode ajudar a prevenir o surgimento de eventuais pandemias - contaminações em escala continental ou até mundial.

O estudo ainda estima o custo da análise e classificação de todos estes organismos em cerca de US$ 6 bilhões, o equivalente a R$ 14 bilhões.

Esse valor, segundo os pesquisadores, seria apenas uma fração do custo do trato com contaminações pandêmicas.

Estudo 
A pesquisa foi divulgada na publicação científica mBio, mantido pela Associação Americana de Microbiologia.

O diretor do Centro para Infecções e Imunidade da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, Ian Lipkin , que participou da pesquisa, ressaltou o alcance que o estudo pode ter. 

"O que nós realmente estamos falando aqui é sobre a definição de um amplo espectro de diversidade de vírus entre mamíferos. Nosso objetivo é adquirir mais informações para entender os princípios básicos que determinam os riscos (desses vírus)", explica Lipkin.

'Raposa voadora' 
Quase 70% dos vírus que infectam humanos, como o do HIV, do Ebola e o da Síndrome Respiratória do Oriente Médio (Mers, na sigla em inglês) - este último descoberto recentemente - se originaram na vida selvagem.

Mas até hoje tem sido difícil avaliar a escala da possível ameaça de outros vírus existentes na natureza.

Para investigar a questão, pesquisadores nos Estados Unidos e em Bangladesh se voltaram para uma espécie de morcego chamado de raposa-voadora.

Este animal é o portador de um vírus chamado Nipah, que pode ser fatal em humanos. 

Ao estudar 1.897 amostras sanguíneas dos morcegos, os cientistas foram capazes de levantar a quantidade de agentes patógenos - qualquer micro-organismo capaz de produzir uma doença - nestes animais.

Eles descobriram cerca de 60 tipos diferentes de vírus, a maioria destes desconhecidos até então.

Usando esse dado como base, a equipe fez uma projeção e chegou à cifra de 320 mil vírus ainda não detectados pela ciência.

Para os cientistas, a identificação desses vírus pode ser um importante passo à frente dos perigos de possíveis contaminações em massa entre humanos.

Identificar todos estes novos vírus poderia ter um custo equivalente a R$ 14 bilhões (US$ 6 bilhões).

"Obviamente, nós não podemos estudar cada animal existente no planeta, mas podemos tentar mapear (o problema) o melhor que pudermos, utilizando o conceito de áreas de prevalência. Assim, nós investigaríamos áreas que conhecemos, baseados em experiências anteriores, em que haja alta possibilidade do surgimento de novos agentes infecciosos que poderiam representar um risco à saúde humana", explica Lipkin.

Ele disse que isso levaria 10 anos e que o empreendimento, apesar do custo de bilhões de dólares, ainda seria mais barato do que lidar com situações pandêmicas.

"Ainda que pareça um gasto extraordinário, o valor é mínimo se levarmos em conta o que se pode aprender para possibilitar uma ação rápida de reconhecimento (de riscos) e intervenção que pudesse se adiantar à uma pandemia. A ideia seria desenvolver um sistema de alerta antecipado".

Descobertas 
Um projeto relacionado à pesquisa americana, chamado Predict (Previsão), descobriu até agora 240 novos vírus em regiões do mundo onde pessoas vivem em contato próximo com animais.

Comentando o estudo americano, o professor Jonathan Ball, da Unviersidade de Nottingham, na Inglaterra, disse que "os autores focaram em morcegos, porque eles foram a fonte de diversos vírus que se espalharam entre humanos".

"Mas nós devemos nos lembrar que os morcegos adotam um modo de vida que é particularmente facilitador para os vírus (se espalharem). Eles (os morcegos) vivem em grandes comunidades que se espalham por todo o mundo por voarem longas distâncias", afirma Ball.

"Ainda que outros mamíferos carreguem ou não um grupo similar de vírus, é importante fazermos a pergunta para a qual, sem dúvida, os pesquisadores se atentam: será que estudos de grande escala como estes realmente nos ajudaram a prever ou controlar melhor futuras contaminações por vírus?".

Ele ainda ressalta o tamanho do desafio: "o número de depositários de vírus é gigantesco - existem mais de mil espécies apenas de morcegos - e o rastreamento adequado desses e de outros animais impõe um grande desafio, para dizer o mínimo".

http://ultimosegundo.ig.com.br

domingo, 1 de setembro de 2013

Fato ou Ficção: as aves (e outras criaturas) abandonam a cria depois que os filhotes são tocados por um humano?

O instinto de proteger a cria não repele esse mecanismo de fuga?

Robynne Boyd


PASSARINHOS: Se um desses tordos for encontrado sozinho no chão, você pode devolvê-lo com segurança ao ninho, sem temer que os pais o abandonem

Imagine uma situação comum de verão: um ninho de passarinho foi feito em um galho baixo de uma macieira. Dentro dele um filhote de “papa-figo” estica suas asas na tentativa de piar. Nesse momento a cabeça de uma garotinha aparece por cima. Com seus dedos gigantes ela toca a ave, com as penas ainda molhadas, para fazer carinho, mas seu pai berra: “Não toque nesse passarinho!”.

De acordo com o saber popular, os pássaros rejeitam os ovos e os filhotes que por alguma razão tiveram contato humano, por mínimo que seja. Essa crença é mais forte em relação aos pássaros, mas negaria o instinto dos pais de alimentar seus filhotes e ignoraria a lei natural básica desses animais. 

Por mais amalucado que o pássaro seja, não abandonará a cria facilmente, e principalmente não por causa do toque de uma pessoa, afirma Frank B. Gill, antigo presidente da União dos Ornitólogos Americanos. “Se um ninho é perturbado por um predador potencial quando está sendo construído, ou enquanto a ave está em período de postura, existe a possibilidade que as aves o abandonem para reconstruí-lo em outro lugar”, explica Gill. “Entretanto, uma vez que eles estão chocando ou com filhotes, os pais são incrivelmente obstinados”. 

Esse mito vem da crença que os pássaros conseguem sentir o cheiro dos humanos. Na verdade, eles possuem um sistema olfativo muito rudimentar, que limita a distinção de odores. Existem alguns pássaros com olfato extraordinário, mas representam adaptações evolutivas. Por exemplo, o urubu-de-cabeça-vermelha é atraído pelo odor de metil-mercaptano, gás produzido durante a decomposição de matéria orgânica (também adicionado ao gás de cozinha para que se possa detectar em caso de vazamentos), enquanto os estorninhos conseguem detectar compostos inseticidas na vegetação, onde constroem seus ninhos para ficar livres dos insetos. Mesmo assim, o olfato das aves não reconhece o odor humano.


COELHINHOS: Por outro lado, os filhotes de coelhos selvagens não devem ser tocados a não ser que você tenha certeza que eles já tenham sido abandonados
Entretanto, há uma boa razão para não mexer em um ninho ocupado. “Na verdade, os pássaros não abandonarão a cria por causa do toque humano, mas deixarão o ninho e os filhotes em resposta à uma perturbação”, explica o biólogo Thomas E. Martin da University of Montana e da U.S. Geological Survey, que tem estudou pássaros da Venezuela à Tasmânia sem provocar abandono. “É mais provável que eles respondam quando a cria está em perigo”.

Em outras palavras, os pássaros, como os economistas, tomam decisões baseadas na relação custo-benefício. Se um pássaro investir muito tempo e energia em chocar e tratar a sua cria, provavelmente (se possível) levará sua prole em um novo ninho, em vez de abandoná-los quando um predador em potencial os descobrir. Pássaros que vivem mais, como o falcão, têm mais aversão ao risco (e são mais sensíveis a perturbações) do que as aves de vida mais curta, como o tordo-americano e outros pássaros cantadores. O primeiro poderia abandonar seus filhotes, mas o outro dificilmente faria isso. 

A mesma lógica se aplica à maioria dos mamíferos. “Em geral, animais selvagens têm uma forte ligação com os filhotes e dificilmente os abandonam”, explica Laura Simon, diretora de campo do Programa de Vida Selvagem Urbana da Sociedade Humanitária dos Estados Unidos.

Na verdade, a maioria das criaturas encontra caminhos extraordinários para manter seus filhotes a salvo. Patos e os pássaros da espécie Charadrius vociferus (conhecidos como “borrelho-de-duas-coleiras”) fingem estar com a asa quebrada para enganar o predador e fazer que eles fiquem longe dos filhotes. Os guaxinins e os esquilos rapidamente re-alocam a prole para lugares mais seguros quando surge uma ameaça em potencial.
Coelhos selvagens são uma exceção à regra. “Esses animais parecem muito mais sensíveis aos humanos e a outros odores. É uma espécie muito estressada” explica Simon. “Às vezes, os coelhos selvagens abandonam a toca quando ela é perturbada, seja por um cortador de grama passando por ali ou se um gato invadir o local”.

Se você suspeita que uma toca foi abandonada, a Sociedade Humanitária recomenda fazer um “X” do lado de fora com uma barbante, esperar aproximadamente dez horas e em seguida verificar se a marcação mudou de lugar. Se o “X” foi empurrado para fora, mas a toca ainda estiver coberta, é um bom sinal, pois é provável que a mãe retornou ao local para cuidar da cria. Se o “X” permanecer intocado após 12 horas do acontecimento traumático, é muito provável que a prole tenha sido abandonada.

É claro que os animais selvagens devem ser perturbados o mínimo possível. Como regra geral ao se deparar com um filhote de pássaro ou qualquer outro tipo de bicho abandonado, é melhor deixá-lo onde foi encontrado. Muitas vezes, os pais o estão observando à distância. Mas se um passarinho é encontrado sem a sua plumagem característica, e o ninho é de acesso fácil, não existe nenhum problema em colocá-lo de volta. Os pais o receberão de asas abertas.
Revista Scientific American Brasil

terça-feira, 6 de agosto de 2013

Aliadas contra o arsênio

Cianobactérias encontradas em lagos podem ser poderosas armas para remover elemento tóxico à saúde humana de ambientes aquáticos. Experimentos revelam potencial de atuação de duas espécies em amostras contaminadas.

Por: Célio Yano



Lago Dom Helvécio, localizado no Parque Estadual do Rio Doce (MG), onde foram coletadas cianobactérias da espécie ‘M. novacekii’ para estudo feito na UFMG. (foto: Fernando Marino/ Wikimedia Commons)


Capazes de absorver arsênio em ambiente aquático, duas espécies de cianobactérias podem se tornar aliadas do homem e ajudar a limpar rios e lagos contaminados com a substância tóxica. O potencial de Microcystis novacekii e Synechococcus nidulans foi descoberto em testes feitos por pesquisadores do Laboratório de Limnologia, Ecotoxicologia e Ecologia Aquática (Limnea), da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Nos experimentos, soluções com diferentes concentrações de arsênio foram adicionadas a culturas de cianobactérias. As misturas foram então expostas a luz e agitação constante para permitir o crescimento dos microrganismos.

Após nove dias, M. novacekii removeu da água 21% de arsenito (forma de apresentação mais tóxica da substância), em uma solução de 15mg/L do metaloide. Já S. nidulansabsorveu 21% de arseniato (forma da substância mais comum no ambiente, encontrada sobretudo em áreas de mineração), em uma concentração de 0,05 mg/L, quatro dias depois da exposição.


‘Microcystis novacekii’ em imagem de microscopia óptica com aumento de 1.000 vezes. (foto: Fernanda Aires Guedes/ Limnea)

O arsênio é considerado elemento não essencial, ou seja, não tem função fisiológica conhecida em organismos vivos. Devido à semelhança química com o fósforo, pode substituí-lo em determinadas moléculas, modificando sua estrutura e função. Com base em estudos epidemiológicos, a Agência Internacional de Pesquisa sobre Câncero classifica como agente carcinogênico para humanos.

Em ecossistemas aquáticos, o arsênio pode contaminar peixes e moluscos, provocando a morte das espécies mais sensíveis. Devido à bioacumulação, a substância torna-se disponível ainda nas diferentes rotas da cadeia alimentar, passando para níveis tróficos superiores.
A principal fonte de exposição humana ao arsênio, considerado agente carcinogênico, é a ingestão de água contaminada

Análises feitas no fim do ano passado pela Proteste Associação de Consumidoresrevelaram a presença de arsênio em níveis alarmantes em peixes frescos vendidos em São Paulo. De acordo com a instituição, 72,5% das amostras testadas apresentavam a substância em taxa superior à estabelecida por lei.

A principal fonte de exposição humana à substância, no entanto, ainda é a ingestão de água contaminada. Estudos toxicológicos mostram que há risco à saúde quando a concentração de arsênio é superior a 10 µg (microgramas) por litro de água.


Escolha

Cianobactérias são organismos encontrados em solos úmidos, águas marinhas e continentais e em associação com outros organismos, como líquens e plantas aquáticas. Para os testes, os pesquisadores da UFMG – que participam do programaInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Recursos Minerais, Água e Biodiversidade – coletaram bactérias da espécie S. nidulans em área de mineração do município de Nova Lima (MG). M. novacekii foi retirada do lago Dom Helvécio, no Parque Estadual do Rio Doce (MG).

Cada espécie foi escolhida por um motivo, segundo o ecólogo Francisco Barbosa, coordenador do Limnea. Enquanto S. nidulans é mais fácil de estudar em laboratório, por crescer e se adaptar a diferentes condições de cultivo rapidamente, M. novacekiiraramente é citada na literatura em trabalhos de ficologia. “Isso nos instigou a escolhê-lo como organismo-modelo de novas pesquisas”, diz Barbosa.
Os resultados confirmaram a hipótese de que as cianobactérias podem ser cultivadas em laboratório com o propósito de descontaminar corpos d’água

Os resultados confirmaram a hipótese de que as cianobactérias podem ser cultivadas em laboratório com o propósito de descontaminar corpos d’água. Mas, além disso, os microrganismos podem, segundo o ecólogo da UFMG, servir como bioindicadores.

“Verificamos em nossos estudos que o estado de oxidação trivalente do arsênio é duas ordens de grandeza mais tóxico que o pentavalente”, afirma. “Portanto, avaliar a contaminação ambiental por arsênio total, como é previsto pela legislação sanitária brasileira, pode não ser suficiente para estimar as concentrações seguras do metaloide para a saúde humana e para o meio ambiente.”

“Por causa da capacidade de reconhecer essas formas químicas diferentes e de reagir a elas, pretendemos testar futuramente as cianobactérias como organismo modelo de bioindicação.” No momento são feitos estudos para desvendar o comportamento do arsênio assimilado pela cianobactéria. “Nossa hipótese é que durante o processo de bioacumulação do metaloide pelo microrganismo ocorrem mudanças na substância e possivelmente formas mais tóxicas se transformam em menos tóxicas”, diz Barbosa.


‘Synechococcus nidulans’ em imagem de microscopia óptica com aumento de 1.000 vezes. (foto: Maione W. Franco/ Limnea)

Há cinco anos o Limnea desenvolve testes com o uso de cianobactérias para remoção de poluentes. Grande parte das pesquisas foi feita com M. novacekii, que já se mostrou viável como agente para biorremoção de metais (chumbo e cádmio) e semimetais (arsênio), e como agente de biodegradação de pesticidas, herbicidas e até de hormônios. Estes últimos vão parar em corpos d’água por estarem presentes em produtos como anticoncepcionais.

Célio Yano
Revista Ciência Hoje

terça-feira, 30 de julho de 2013

Revelação da flora nacional

Novo volume da coleção ‘Espécies arbóreas brasileiras’ traz descrição detalhada de 60 espécies de importância econômica, silvicultural, botânica e ecológica. Obra destina-se tanto a profissionais de áreas afins quanto ao grande público.

Por: Sofia Pereira


‘Aspidosperma pyrifolium’ (pereiro). A espécie, que não tolera baixas temperaturas, ocorre principalmente nas regiões Nordeste e Centro-oeste, com presença marcante também em Minas Gerais. (foto: Paulo Ernani Ramalho Carvalho)


A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) lançou recentemente o quarto volume da coleção Espécies arbóreas brasileiras, do engenheiro florestal Paulo Ernani Ramalho Carvalho. Mais uma vez (os outros três volumes da coleção também foram escritos por Carvalho) o autor coloca à disposição do leitor seu profundo conhecimento da flora arbórea que compõe o ambiente florestal brasileiro.

Em levantamentos quantitativos sobre a vegetação brasileira, já foram catalogadas até o momento cerca de 7.800 espécies arbóreas. Um número que põe o Brasil no topo das nações do planeta com maior biodiversidade florestal
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Capa do volume 4 da coleção 'Espécies arbóreas brasileiras'.

Com o objetivo de resgatar e democratizar o conhecimento de parte dessa riqueza, Carvalho se entregou ao empreendimento hercúleo de descrever detalhadamente 340 espécies arbóreas. Um desafio que exigiu nada menos que 40 anos de dedicação ao estudo da flora nacional.

“O eixo embrionário para a criação da coleção surgiu em 1980 com a elaboração, em máquina de escrever, das fichas silviculturais de A a Z das espécies”, lembra o autor. Cada livro da coleção descreve 60 árvores, à exceção do volume 1, que descreve 100. Outras 60 espécies já definidas vão compor o volume 5, cujo lançamento está previsto para o final de 2012.

Carvalho conta que, ao planejar a coleção, uma de suas preocupações foi estabelecer critérios para selecionar as espécies dos volumes. Cada um deveria abranger os seis biomas continentais e as 27 unidades da federação, além de apresentar conotação latino-americana, já que muitas espécies ocorrem também no México, América Central, Caribe e América do Sul.

“Decidi escolher, por volume, uma espécie de cada uma das principais famílias botânicas e de cada um dos grandes gêneros brasileiros”, explica Carvalho. As espécies foram escolhidas também por sua importância ecológica, econômica e silvicultural. Nesse último critério, o autor considerou árvores de crescimento rápido ou moderado, que produzissem madeira nobre e tivessem uso múltiplo.

O livro, ricamente ilustrado com fotos e mapas, é um importante suporte para instituições e programas de conservação e recuperação de áreas degradadas. Embora o público-alvo da coleção seja engenheiros florestais, agrônomos, biólogos, paisagistas e estudantes dessas áreas, ela se destina também a ambientalistas, ruralistas, empresários da indústria madeireira e ao grande público.

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Licania rigida' (oiticica), espécie endêmica do Nordeste brasileiro. A farta sombra dos oiticicais servia de abrigo temporário a viajantes e tropeiros. (foto: Paulo Ernani Ramalho Carvalho)
Informações atualizadas

As informações sobre as espécies apresentadas em cada livro da coleção foram obtidas a partir de extensa revisão bibliográfica, que incluiu a leitura e análise de aproximadamente 1.500 trabalhos por volume. As fotos são do autor e de vários colaboradores, uma vez que há espécies de todos os estados brasileiros.

A elaboração dos mapas das áreas de ocorrência natural das espécies só foi possível graças ao banco de dados construído durante a carreira do autor, que já se aposentou. Não é de espantar, portanto, que cada volume tenha levado em média três anos para ser concluído. Os mapas foram editados pelo setor de geoprocessamento da Embrapa.
O diferencial da coleção são os mapas de ocorrência natural e os dados climáticos e de crescimento

Carvalho conta que a reação dos leitores aos volumes anteriores (publicados em 2003, 2006 e 2008) foi de surpresa, devido às informações não tradicionais e atualizadas, como nomes científicos novos, nova classificação botânica e estados com ocorrências ainda não citadas.

Frente ao cenário atual do conhecimento na área, o diferencial da coleção, segundo o autor, são os mapas de ocorrência natural, os dados climáticos e de crescimento, além das informações inéditas incorporadas à descrição das espécies.

Quanto ao quarto volume especificamente, o principal destaque é a documentação da espécie Dalbergia cearensis, popularmente denominada violeta. Como o nome científico indica, foi originalmente assinalada no Ceará, e sua belíssima madeira é mundialmente conhecida por King Wood (madeira dos reis).

Corte transversal do tronco de 'Dalbergia cearensis' (violeta). A madeira da espécie, quando usada como lenha, libera aroma agradável, que lembra o cravo-da-índia. (foto: José Rabelo)

Das espécies descritas nesse volume, também merecem destaque, além dos conhecidos jacarandá e quaresmeira, o buriti-palito, o cedro-vermelho, a oiticica, a falsa-pelada, a farinha-seca e o pau-de-balsa (a madeira mais leve que se conhece).

O volume 5 da coleção Espécies arbóreas brasileiras, que já tem data de lançamento prevista, resultará de uma parceira entre a Embrapa Informação Tecnológica (Brasília-DF) e a Embrapa Florestas (Colombo-PR), também responsáveis pela edição dos demais volumes.

O autor adianta também que já dispõe de material para mais sete volumes (do 6 ao 12). Como cada um terá 60 espécies, teremos no futuro 420 novas espécies descritas na coleção. Estas, somadas às 340 já preparadas, perfazem um total de 760 espécies.

É um número pequeno, se considerarmos que já foram catalogadas no país até agora quase 8 mil espécies arbóreas. Mas, sem dúvida, é um ótimo começo.


Espécies arbóreas brasileiras (volume 4)
Paulo Ernani Ramalho Carvalho
Brasília/Colombo, 2010, Embrapa
Sofia Pereira
Revista Ciência Hoje

quinta-feira, 25 de julho de 2013

Poluição leva à criação de zoológico só com estátuas de animais na Índia


DA BBC BRASIL

O fotógrafo indiano Tanvi Mishra registrou um zoológico que tem apenas estátuas de animais e atrai muitos visitantes na região de Singrauli, na Índia, próximo à fronteira entre os Estados de Uttar Pradesh e Madhya Pradesh.

Singrauli é uma importante produtora de fontes de energia no país. Usinas de carvão na região geram mais de 12% da eletricidade da Índia. No entanto, Mishra acredita que o desenvolvimento tenha prejudicado o meio ambiente local.

O fotógrafo diz que a poluição explica por quê o zoológico é artificial. Florestas de mais de cem anos foram derrubadas para facilitar a mineração do carvão. Por causa disso, tribos foram deslocadas e a vida selvagem desapareceu.

A atração â"€ onde os animais são feitos de concreto e plástico â"€ foi criada por uma das companhias estatais de energia que operam na região, a National Thermal Power Corporation.

"O zoológico é um lembrete sombrio do relacionamento que agora existe entre o homem e a natureza", afirma Tanvi Mishra.
Folha de S. Paulo