Nova crónica do bioquímico António Piedade, publicada antes em "O Despertar" (legenda do cartoon: "Sim, nós fabricamos medicamentos exclusivos, orientados individualmente, mas não para a indigestão.":Após um ano de translação à volta do Sol, o nosso planeta Terra está de novo na mesma posição relativa ao astro-rei e, por estes dias, mais precisamente a 3 de Janeiro, o mais próximo dele (o periélio terrestre).Também por estes dias, faz agora um ano terrestre, emergiu do prelo uma nova publicação científica, periódica, dedicada à divulgação do desenvolvimento em Investigação Translacional. A revista tem por nome “American Journal of Translational Research” e o seu primeiro número saiu em Janeiro de 2009 (aqui).Se saliento este acontecimento editorial no ano que agora findou, é porque esta nova metodologia de investigação clínica, designada por “translacional”, vem dar corpo a uma nova visão para as ciências médicas e da vida no século XXI: a de que a investigação bioquímica sobre a natureza molecular das doenças e sobre as estratégias terapêuticas que resultam desse conhecimento deve “saltar” da bancada do laboratório para o indivíduo doente e vice-versa. Por outras palavras, pretende-se com esta disciplina emergente, optimizar a comunicação entre a ciência básica, fundamental, e a clínica médica, necessária.De facto, estamos a assistir á “molecularização” das doenças. Um bom exemplo e bem actual desta actividade, é o da produção da vacina contra o vírus H1N1: a rapidez com que foi desenvolvida causou estranheza até aos mais avisados, exactamente porque, na generalidade, não estamos familiarizados com os actuais métodos de desenvolvimento e produção de medicamento, que se “vulgarizaram” nos laboratórios nas últimas e recentes translações terrestres. Saltando por cima da impossibilidade de se efectuarem, em tão pouco tempo, estudos epidemiológicos (que normalmente demoram anos) sobre a nova gripe, a vacina surge, aparentemente, quase que a pedido de quem dela necessita (não me estou a referir ao acesso à vacina, bem entendido).O entendimento bioquímico da expressão da biodiversidade da vida, na unicidade que cada um de nós é, está a lavrar o terreno das ciências da vida para o desenvolvimento de terapias dedicadas à arquitectura anatómica e fisiológica específica a cada indivíduo. Esta seta (que é também a do tempo) do desenvolvimento está a propulsionar as ciências da vida para uma translação, em intervalos de tempo cada vez menores, de conhecimentos em aplicações úteis para as dores que nos afligem.Reflexo desta agitação foi também o lançamento, em Outubro último, de uma outra revista científica, de periodicidade semanal, sobre Medicina Translacional, publicada pelo grupo editorial da afamada revista Science, com o título “Science Translational Medicine”. A propósito deste acontecimento, pode ser visto e ouvido o seguinte vídeo promocional no YouTube: aqui.Quero referir que estas não são as únicas publicações que hoje existem sobre investigação e medicina translacional (ver aqui).Voltarei a este assunto, não só pela importância desta nova disciplina para a saúde pública, mas principalmente pela ruptura paradigmática e metodológica que ela significa para a milenária Medicina.
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Investigação em Medicina Translacional
http://dererummundi.blogspot.com/2010/01/investigacao-e-medicina-translacional.html
January 5 2010, 4:55pm | Comments »
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ANO INTERNACIONAL DA BIODIVERSIDADE
http://dererummundi.blogspot.com/2010/01/ano-internacional-da-biodiversidade.html
Depois da Astronomia a Biologia e a Ecologia. As Nações Unidas determinaram que 2010 é o Ano Internacional da Biodiversidade. No vídeo, o Secretário Geral das Nações Unidas faz o respectivo anúncio.
January 4 2010, 7:31am | Comments »
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Orquídeas em Dezembro
http://dererummundi.blogspot.com/2009/12/orquideas-em-dezembro.html
Informação recebida do Jardim Botânico de Coimbra (na foto Zygopetalum intermedium Lindl. América do Sul):O Jardim Botânico da Universidade de Coimbra apresenta a exposição Orquídeas em DezembroDias 12 e 13 de Dezembro de 2009Horário visita: Sábado e Domingo, das 10h00 as 17h00.Horário ateliê (máx. 20 pessoas): Sábado 11h30 e 15h30.Domingo 15h30.Local:Estufas do Jardim Botânico.Preço: 3 €/participante.Mais informações: gabinete Jardim Botânico - 239 855233.Orquídeas em Dezembro:A maioria das plantas tem os seus admiradores, mas poucas conseguem induzir uma paixão tão grande como as orquídeas. Porque é que as pessoas se tornam tão obcecadas? Na maioria dos casos, a sua beleza, originalidade e mística, serão o motivo principal; mas talvez o mais importante seja a grande variedade de formas. As orquídeas também nos brindam com flores perfumadas, tanto de dia como de noite. Mas o melhor de tudo é que cultivar orquídeas se torna um hobby para o ano inteiro… e existe sempre alguma em flor!O cultivo de orquídeas começou na China há perto de 3000 anos, mas segundo o que se sabe, foi no século XVII que a primeira orquídea tropical cultivada ex-situ (Brassavola nodosa) floresceu!Contudo, só no século XVIII, em Inglaterra, se começou o cultivo de orquídeas. Inicialmente, os cultivadores de orquídeas tinham pouco sucesso, pois consideravam que, sendo tropicais, as orquídeas deviam ser colocadas em estufas muito quentes e secas. Ninguém sabia que muitas habitam em altitude e necessitavam de condições de frio e humidade. Ao contrário: são espécies cosmopolitas, só não existem nos desertos nem nas neves.Hoje, como os seus requisitos são já conhecidos, a dificuldade de cultivo das orquídeas não passa de um mito! Algumas até podem ser mais difíceis de cultivar, pois recriar o seu habitat dentro de casa pode ser complicado; mas, na sua maioria, as orquídeas são surpreendentemente fáceis de cultivar. Ninguém pode esperar cultivar com a mesma facilidade todos os tipos de orquídeas; estima-se que no mundo existem 25.000 espécies naturais e cerca de 100.000 híbridos, registados! Mas, cumprindo algumas regras simples elas tornam-se tão fáceis de tratar como qualquer outra planta de interior.Venha à exposição de orquídeas nas estufas do Jardim Botânico de Coimbra! Com um cheirinho a orquídeas neste Natal, aprenda em ateliê, algumas dicas importantes de cultivo: conhecer para manter!
December 10 2009, 1:17pm | Comments »
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Breve História dos Vírus - V
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A habitual crónica científica de António Piedade de "O Despertar" (na figura de cima o Bacillus anthracis):Quando alguém sofre uma agressão física ou queda trágica é inquestionável associar o estado de doença, mais ou menos severa ou mesmo fatal, que daí advém, com a ferida causada pela espada do inimigo ou pela fractura exposta na perna após o trambolhão. Mas, quando alguém fica prostrado, da noite para o dia, ardendo em febre e com o corpo coberto de irrupções cutâneas e vermelhidão, sem que ninguém ou alguma coisa detectável por testemunhas oculares, auditivas ou olfactivas seja identificada como a causadora directa da enfermidade, então a imaginação humana burila uma ira divina, uma praga inimiga, um mau olhar invejoso entre outras maldições metafísicas.De facto, se é contra o senso dito comum entender porque é a Terra a girar em torno do Sol e não o contrário, só com o nosso olhar desarmado e sem recurso a quaisquer lentes, não é de admirar que seja contra senso atribuir a organismos invisíveis aos nossos olhos a causa de inúmeras doenças.E assim, durante muito tempo, recaiu sobre o hospedeiro infectado (a pessoa doente) a culpa pela origem e disseminação da peste e não sobre o microrganismo que o infectava, porque nele encontrava as condições ideais para se desenvolver.Sabemos que Hipócrates de Cós, o grego considerado o pai da medicina, terá efectuado por volta de 400 a.C. observações epidemiológicas de muitas doenças, apesar de não lhes ter atribuído nenhum agente orgânico causador. Em 1546, Girolamo Fracastoro terá proposto a teoria segundo a qual as doenças epidémicas (isto é, as doenças que se desenvolve num local de forma rápida e fazendo várias vítimas, num curto intervalo de tempo) são contagiosas e se disseminam através de partículas diminutas e por longas distâncias. Mas a primeira associação entre uma doença e um organismo infeccioso a ela específica de que temos conhecimento que tenha sido efectuado experimentalmente, foi efectuada, em 1863, por Casimir Devaine. A doença em causa foi o antraz, ou carbúnculo, e o microrganismo causador o Bacillus anthracis. Contudo, a demonstração, metodologicamente científica através de experiências controladas, de que esta bactéria é de facto o agente, ou patogénio, causador daquela patologia, só foi efectuada em 1876 por Robert Koch e Louis Pasteur (este último o fundador da microbiologia) Devemos a estes dois cientistas, entre outros, a proposta, demonstração e difusão da teoria que propõe serem microrganismos os causadores de inúmeras doenças, pondo um ponto final à teoria da geração espontânea de doença (e de vida!), primeiramente abalada, em 1668, pela bela experiência cientificamente controlada de Farncesco Redi (ver aqui um artigo sobre o início do controlo em experiências científicas).Mas voltemos aos vírus e respondamos à pergunta: quando é que surgiram as primeiras evidências de que haveriam doenças que, não sendo causadas por bactérias e não se gerando espontaneamente, seriam causadas por um agente até então não detectado?Recordemos que os avanços na microscopia óptica, no final do século XIX, permitiam a detecção visual de bactérias mas não de vírus. Koch e Pasteur puderam demonstrar a presença de bactérias nos líquidos com que inoculavam os animais que, em consequência, adoeciam. Ao filtrarem esses líquidos contendo bactérias para que o filtrado as não contivesse (o que podiam também confirmar e demonstrar com o microscópio) e inoculassem com este preparo animais da mesma espécie, então, se estes não adoecessem, demonstravam assim que eras as bactérias os agentes patogénicos.Figuras: Vírus do mosaico (em cima) e filtro de Chamberland (em baixo).Mas, em 1892, uma observação intrigou a comunidade científica (e não só!). O cientista russo Dimitri Ivanovski demonstrou que uma doença que atingia a planta do tabaco, a doença do mosaico do tabaco, poderia ser causada pelo “simples” contacto das folhas de uma planta saudável com o líquido resultante da filtragem do extracto de folhas doentes esmagadas, através de um filtro de Chamberland (filtro de porcelana porosa também chamado de Pasteur) que tem poros suficientemente pequenos para impedir a passagem dos microrganismos então conhecidos. Ou seja, Ivanovski mostrava ao mundo que um “agente filtrável”, mais pequeno do que bactérias, era responsável pelo espoletar de uma doença em plantas. Em 1898, Martinus Beijerinck repetia a experiência anterior e confirmava, de forma independente, a existência de algo causador da doença em soluções sem quaisquer bactérias. Designou esse agente pela expressão latina contagium vivum fluidum (germe fluido vivo) e reintroduziu neste contexto a palavra virus (também latina que significa toxina, veneno).O debate sobre a natureza do agente filtrável alimentou então acesas discussões: seria um “fluido vivo”, uma “partícula” infecciosa, ou uma toxina?Nesse mesmo ano de 1898, uma segunda constatação semelhante era efectuada em animais. Friedrich Loeffler e Paul Frosch, que trabalhavam com Kock, filtraram um líquido contendo o agente da febre aftosa (que hoje sabemos tratar-se de um vírus do género Aphthovirus) através de um filtro de Chamberland e mostraram que o filtrado continuava a causar doença. Contudo, ao passarem o mesmo filtrado através de um filtro de Kitasato de grão fino (que tem poros muito mais finos) verificaram que a potencialidade de induzir infecção tinha ficado no filtro. Com esta experiência, não só tinham demonstrado que o agente infeccioso não era de natureza líquida mas sim composto de partículas, como tinham identificado pela primeira vez uma forma de isolar um vírus que infecta vertebrados. Para além disso mostraram que o agente retido era capaz, de alguma forma, de se replicar. Estas descobertas marcam o início da virologia como disciplina científica.Estes episódios de descoberta da natureza dos vírus ilustram bem o significado do que entendemos por descoberta científica. Embora Ivanovsky tenha sido o primeiro a observar a existência de algo que passava através de um filtro e que causava doença, todas as suas publicações mostram que ele não compreendeu que as suas observações implicavam a existência de um micróbio patogénico distinto das bactérias. Beijerinck, por seu lado, estava convencido da existência de algo diferente das bactérias, mas sempre defendeu que possuía uma natureza fluida e não corpuscular. Só Loeffler e Frosch é que enunciaram um conjunto de hipóteses e planearam experiências controladas de forma a poderem concluir, sem equívocos, sobre a existência de um agente novo, de dimensões microscópicas, capaz de induzir doença e de se replicar: os vírus.De facto, a boa ciência não se limita só a uma colecção de boas observações e dados novos. Necessita sempre que essas novas evidências sejam processadas por um pensamento imaginativo que permita ao cientista fazer uma interpretação imparcial e correcta das suas descobertas experimentais e chegar a conclusões verificáveis por todos.(Continua)António Piedade
November 19 2009, 12:20pm | Comments »
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A Rã Gelada
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Novo artigo do bioquímico António Piedade:O domínio do fogo permitiu amenizar os invernos glaciares dos nossos antepassados e forjar sucessivas revoluções tecnológicas. O domínio do frio, mais recente, permitiu o armazenamento mais duradouro de alimentos e acalentou a ideia de preservar células, espermatozóides, embriões, órgãos e mesmo corpos humanos. Sim, há pessoas que recorrem a agências de criopreservação ( aqui ou aqui ) que, a troco de fortunas, as congelam depois de mortas para que, quando as ciências da saúde encontrarem soluções de reparação e cura para doenças e rugas hoje intratáveis, sejam descongeladas e ressuscitadas dos seus casulos supergelados (submersos em azoto líquido a uma temperatura de cerca -190 ºC) e suas maleitas reparadas.Este uso do frio para cristalizar um estado presente e “criotransportá-lo” para um futuro mais resolvente ou até a uma qualquer necessidade própria (por exemplo no caso das células estaminais) é, como disse, tecnologia do frio que começou a ser utilizada em meados do século XX, fruto do engenho tecnológico humano que em parte só foi possível pela nossa ancestral mestria em fundir, caldear e forjar metais, ou seja pela nossa habilidade em dominar o fogo! Fogo esse que nos permitia passar o inverno sem hibernar e, assim activos, forjar pensamentos, caldear memórias, pintar murais de cavernas à espera que os deuses devolvessem a esperança sobre a terra em torrentes de vida primaveris.A força motriz da selecção natural pressionou outros animais, plantas, microrganismos a desenvolverem estratégias diferentes para fazer face aos infernos gelados. Alguns, como o urso polar, hibernam, reduzindo a metabolismo basal à letargia necessária para sobreviver ao inverno com as gorduras armazenadas sob a isolante pele. Algumas bactérias, alteram a composição lipídica da membrana para manterem uma mesma fluidez funcional. Alguns insectos aumentam a concentração intracelular e nos fluidos corporais em anticongelantes naturais como o glicerol e o sorbitol, impedindo a formação de cristais de gelo cujas extremidades são fatais para a integridade das células e tecidos.Mas a pressão que resulta da forte vontade em sobreviver é capaz de soluções espantosas e a que vos descrevo a seguir é disso bom exemplo.Existem quatro espécies de rãs [1], Rana sylvatica, Hyla crucifer, Hyla versicolor e Pseudacris triseriata, que podem sobreviver durante dias ou semanas com cerca de 65% da sua água corporal congelada a temperaturas de -16 ºC! (aqui). É pois deixando-se congelar, que ficam gelidamente inertes por entre folhas e ramos também gelados. Com a actividade metabólica reduzida para cerca de 1%, trespassam os rigores invernais à espera que a translação terráquea devolva a primavera e então juntem o seu coaxar às coreografias de acasalamento. Estas rãs acumulam uns megaglicémicos 4500 mg/dl de glicose (o normal é 50-100 mg/dl) quando pressentem que tudo à sua volta está a congelar e assim evitam a formação dos fatais cristais de gelo [2]. É deste estado tipo geleia de rã congelada que acordam ao som dos primeiros acordes primaveris. O excesso de açúcar, garante da sua sobrevivência gelada, é então utilizado para desentorpecer o corpo, dar um novo salto e desfrutar da Primavera.António PiedadeNotas:[1] K.B. Storey and J.M. Storey, Lifestyles of the Cold and Frozen, New York Academy of Sciences, 1999, 39 (3), 32-37.[2] http://http-server.carleton.ca/~kbstorey/reviews.htm (lista de artigos de K.B. Storey, Bioquímico especialista em hipometabolismos e organismos extremófilos).Legenda da figura:Rana sylvatica – Vive em várias regiões acima do círculo polar árctico.
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November 12 2009, 4:34pm | Comments »
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Breve História dos Vírus IV
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Continuação da série de artigos sobre os vírus da autoria de António Piedade, que têm saído n' "O Despertar":Como é que os cientistas detectam os vírus? Sendo entidades sub-microscópicas, o melhor seria dizê-las nanoscópicas (o seu tamanho varia entre os 30 nm e os 500 nm, e 1 nm é um milhão de vezes menor que 1 mm), não é estranho pensarmos que a sua detecção pela “simples” observação ao microscópio óptico seja muito difícil.Só com microscópios ópticos de alta resolução, com uma grande capacidade de ampliação, é possível observar as partículas virais. Aliás, a arquitectura viral só foi melhor conhecida com o advento do microscópio electrónico e foi com ele que os virologistas, ou seja os que se dedicam especificamente ao estudo dos vírus, captaram o perfil desses agentes patogénicos. Por outro lado, a cristalografia por difracção de raios X (técnica de resolução de estruturas moleculares utilizada pelos vencedores do prémio Nobel da química deste ano) permitiu detalhar a regularidade espacial presente nas cápsulas proteicas (capsídeos) que formam os vírus. O primeiro vírus a ser cristalizado (1935) e a ser estudado em detalhe por difracção de raios X (1941) foi o vírus do mosaico do tabaco. Curiosamente, acabou por ser Rosalind Franklin (a ignorada investigadora da estrutura do ADN) a resolver a estrutura tridimensional para este vírus em 1955.A “visualização” por estas técnicas tem o “inconveniente”de não permitir manter os vírus num ambiente celular vivo: ao preparar a amostra a ser observada o investigador tem de imobilizar ou cristalizar “definitivamente” um momento da vida do vírus. O que se ganha em detalhe de forma perde-se em dinâmica da actividade viral. De volta ao óptico: com este microscópio é possível manter as preparações biológicas vivas e assim visualizar, com a paciência e perícia necessárias, as estratégias, movimentos e danos virais. Digamos que os dois se complementam.Esta dificuldade na detecção visual dos vírus explica porque é que as primeiras imagens virais só foram obtidas indistintamente em meados do século passado. Em 1938, B. Borries, H. Ruska e E. Ruska (este último foi galardoado com o prémio Nobel da Física em 1986 pelo desenvolvimento do microscópio electrónico, ver aqui) apresentaram ao mundo a primeira micrografia electrónica de um vírus, dos vírus ectraomelia e vaccinia (responsáveis por tipos de varíolas), confirmando a existência física de uma entidade patogénica há muito anunciada e combatida. Recorde-se, a título de curiosidade, que as primeiras bactérias foram visualizadas com o microscópio óptico no ano de 1668 por Antoine van Leeuwenhoek.Pelo que se disse fica suspeito que as primeiras investigações sobre a existência da entidade patogénica não celular responsável por doenças fatais, com enorme capacidade de propagação por contágio e infecção, devem ter sido efectuadas por outros meios de investigação que não os da microscopia. De facto, o trabalho laboratorial de identificação e isolamento da entidade virulenta presente em fluidos biológicos filtrados, de soros animais ou de suspensões bacterianas, foi um trabalho hercúleo cuja história merece ser contada. (Continua).António PiedadeLegendas:Figura 11918-1919 – Pandemia do vírus influenza 40 a 100 milhões de mortes em todo o mundo. Crédito: http://www.ictvonline.orgFigura 21938 – Primeira micrografia electrónicade um vírus (B. von Borries, Ruska E, Ruska H. Bakterien und Virus in über-mikroskopischer Aufnahme. Klin Wochenschr 1938; 17: 921-25).
November 6 2009, 6:50am | Comments »
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Darwin 2009
http://dererummundi.blogspot.com/2009/11/darwin-2009.html
Informação recebida do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa:Darwin 2009 - Closing Seminar at the FCUL4 Nov 2009, 16h00FCUL, Anfiteatro da Fundação da FCUL (Edifício C1, Piso 3)Program16h00 - The other person behind Darwin’s Natural Selection idea, Luís Vicente (CBA-FCUL)16h45 - Can great apes help us to understand human evolution?, Catarina Casanova (CBA-FCUL, CAPP-ISCSP)17h30 - Sexual selection by cultural inheritance in an invertebrate, Susana Varela (CBA-FCUL)18h15 - Information and the Origin of Life, Bernd-Olaf Kuppers (Univ. Jena, Germany). Prof. Bernd-Olaf Kuppers work will be presented by Juan Manuel Torres (Univ. Mendoza, Argentina)Foreword:As the celebration of Charles Darwin's year is coming to an end, and following a series of seminars organized by the CFCUL throughout 2009 on Darwin and his legacy, the CFCUL and the CBA (both from the Fac. Sciences of the Lisbon University) are organizing a closing seminar that wishes to pay a last humble tribute to the founder of modern biology, whose thoughts and ideas have been influencing most, if not all areas of human knowledge.This seminar talks will range from the origins of the Natural Selection theory itself – whose authorship doesn’t belong exclusively to Charles Darwin, but also to Alfred Russel Wallace – to three cases of current research on different areas in Biology and Primatology (the great apes and human evolution, cultural inheritance in invertebrates and biological information at the molecular level). In two of these talks, the subjects of Man’s descent and sexual selection will also be discussed. These are two additional major contributions that Darwin made to science, which our seminar wishes to celebrate as well.Our aim is to draw attention to the importance of Charles Darwin's legacy as well as to the applications of natural and sexual selection knowledge to current and future research.Organization:Centro de Filosofia das Ciências da UL (CFCUL), Centro de Biologia Ambiental (FCUL)
November 1 2009, 4:45pm | Comments »
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OS PERIGOS IMAGINÁRIOS DOS TELEMÓVEIS
http://dererummundi.blogspot.com/2009/10/os-perigos-imaginarios-dos-telemoveis.html
Habitual destaque de fim de semana tirado da coluna "What's New" do físico Robert Park:"CELL PHONES: CANCER IS THE ONLY THING THEY DON’T CAUSE.A call to 911 on a cell phone saved my life when a tree fell on me, but I still refuse to carry one of the damned things. They are rude and obtrusive and they go off in my class when I'm lecturing - but they don't cause cancer. Yes, I know¸ there’s another study that says they do. Cancer can result from mutant strands of DNA caused by radiation, but not by radiationin the microwave spectrum. It's not nearly energetic enough, and that's that. These are not studies done in a laboratory; they are statistical studies cooked from phone-company records and seasoned with a handful of celebrity anecdotes. Almost everybody uses a cell phone today. Is brain cancer a new problem?"Robert Park
October 30 2009, 7:59pm | Comments »
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Saper Vedere…
http://dererummundi.blogspot.com/2009/10/saper-vedere.html
António Piedade é um bioquímico que tem mantido uma actividade importante de divulgação científica e que desenvolve actualmente projectos de comunicação visual em ciências da vida. No último número da Revista da Ordem dos Biólogos publicou um interessante artigo dedicado à rápida evolução das tecnologias de virtualização aplicada à ciência, quer para comunicação com o público como para ensino. É esse artigo que aqui se reproduz.“Saper Vedere…”Leonardo da VinciA evolução sensorial da espécie humana “privilegiou” a percepção visual do mundo envolvente. À visão estereoscópica, decisiva para o cálculo instintivo das distâncias, adicionou-se uma visão a cores, sensível desde o vermelho ao violeta do espectro solar. Se a primeira garantiu uma interacção geométrica com o espaço, potenciando o manuseamento de objectos, a construção de ferramentas, os gestos primevos de tecnologias futuras, a segunda garantiu a capacidade de detectar e identificar frutos coloridos nutritivos, vegetais tenros, no meio da vegetação densa. Isto parece também ter contribuído para libertar, progressivamente, os maxilares de “tarefas duras”, originando espaço para uma crescente volumetria craniana.A acuidade visual associada à estereoscopia e à visão a cores deu-nos vantagens competitivas. A capacidade de encontrar à distância alimentos mais nutritivos melhorou em muito, e em nosso favor, a relação entre quantidade e qualidade de nutrientes assimilados e o dispêndio em energia para os obter. Por outro lado, a panóplia de sabores e aromas associados à explosão de cores e nutrientes deve ter dado aos nossos ancestrais prazeres gastronómicos de recompensa nunca antes sentidos.Estes aspectos caldearam processos cognitivos num córtex cerebral em desenvolvimento e potenciaram a visão estereoscópica colorida à custa de outros sentidos. De facto, possuímos hoje mais células sensitivas à luz na retina do fundo ocular do que todas as restantes células associadas à percepção dos outros sentidos.Mas de nada serviria recebermos este forte caudal de informação visual do exterior se não tivéssemos um órgão especializado no reconhecimento de padrões visuais, na integração dessa informação com a de outros sentidos, na interpretação e regulação da nossa posição no espaço físico.Rede Neuronal. Imagem gerada por computador. Take the wind.Na realidade, e como já foi dito em outro lugar, precisamos do cérebro para ver. O número galáctico de sinapses entre milhões de neurónios permitiu a contemplação de imemoráveis noites estreladas, acolheu o sonho pela aventura da descoberta e do espanto, afastou o medo frio no luar prateado que aquecia a esperança de o dia nascer depressa, de um filho nascer sorrindo, de ter perto e poder olhar para um rosto afável e familiar, para o grupo, desenvolvendo uma sociabilidade nova num piscar de olho, no intervalo de uma sístole ventricular.Charles Darwin, no seu livro “A Expressão das Emoções no Homem e nos Animais”, publicado em 1879, sublinha genialmente a importância da visão na fisiologia cerebral que permite o reconhecimento das emoções nas expressões faciais e corporais. Segundo Darwin, este reconhecimento visual evoluiu entre os animais e está gravado na longa noite da ainda hoje polémica memória biológica das espécies.Sem a nossa visão não teria sido possível uma representação gráfica e pictórica do nosso mundo. Aliás, parece ser intrínseco, talvez não exclusivo, à nossa espécie contar histórias, percebê-las e recordá-las através de um pensamento visual. Registá-las para a eternidade na parede de uma gruta secreta e umbilical, escavada na madrugada erosiva de rios amnióticos.Sem a nossa visão, e a sua contínua interpretação cerebral, não teríamos desenvolvido esta capacidade de observar, tão preciosa para a ciência. Sem dúvida alguma, podemos afirmar que o método e os processos científicos são indissociáveis do uso, da percepção e do pensamento visual. Galileu Galilei começou, em 1609, a observar o universo longínquo ampliando a nossa acuidade visual através do seu telescópio. Leonardo da Vinci (1452 – 1519) considerava a observação directa da experiência como essencial para a descoberta. Deu tanta importância à observação que sintetizou o seu processo de visualização e interrogação da natureza através da frase “Saper vedere, Sapio audacter…”, ou seja, conhecer pelo ver, ousar conhecer... De facto, durante o desenvolvimento conceptual e na planificação experimental é requerido muitas vezes aos cientistas um pensamento visual muito activo. Isto quando não é a própria natureza do objecto em estudo algo puramente visual, algo tão precioso na observação da própria vida. Num exemplo, entre tantos outros possíveis, recordemos a janela aberta para mundo celular pelo microscópio, primeiramente utilizado por Antoine van Leeuwenhoek e por Robert Hooke! Desde Schleiden e Schwann (1838) que não conseguimos pensar (ver) a Biologia sem a “sua" unidade básica, a célula, e sem as ilustrações dela, utilizadas tanto para desenvolver (ou criar), como para ensinar e divulgar conhecimento científico.É de René Descartes a seguinte afirmação: “A imaginação ou a visualização, e em particular o uso de diagramas, desempenham um papel crucial na investigação científica” (1637). Vivemos actualmente numa sociedade tecnológica muito estruturada na imagem e na visualização desta. A utilização de radiação, de apropriado comprimento de onda, permite “ver” os ossos ou os vasos sanguíneos sem que o clínico tenha de destruir tecidos para os desvendar e poder fazer um diagnóstico.Muitos exemplos marcantes advêm das tecnologias de imagiologia médica. Estas vieram dar um grande impulso para o estudo e conhecimento dos processos cerebrais, assim como no diagnóstico não invasivo de inúmeras desordens neurológicas.Rosto feminino com músculos e ossos em transparência. Take the wind.Talvez um dia, num futuro não muito distante, possamos visualizar o nosso próprio pensamento visual emocionado, como aquele que já nos é permitido através das já rotineiras ecografias que permitem antever os órgãos, o perfil, os primeiros gestos do nosso futuro bebé, sem o incomodarmos na sua calma noite gestacional amniótica.Com o actual e rápido desenvolvimento da computação gráfica, associado a uma crescente acessibilidade a utilizadores não especialistas, será cada vez mais comum a visualização do “sub-microscópico”, através de representações tridimensionais animadas e interactivas, ou seja, hiper-realísticas.Será deslumbrante poder “ver” uma célula a dividir-se, em tempo real, na palma da nossa mão, e poder observar as várias etapas sob várias perspectivas, e assim melhor compreender fenómenos aparentemente complexos, mas que se relacionam directamente com o nosso dia-a-dia, com a nossa saúde!Ver além da pele. Imagem real com hiper-realismo gráfico gerado por computador. Take the wind.Como ficou dito atrás, a nossa visão a cores estereoscópica moldou a nossa percepção cognitiva do mundo que nos rodeia. Assim, os processos cognitivos estão modelados para reconhecer padrões tridimensionais multicoloridos. Por isto, não será de estranhar que a utilização de recursos educativos baseados em modelos 3D animados facilite uma melhor e mais intuitiva transmissão do conhecimento científico, entre outros. Não será de estranhar que os estudantes apreendam melhor o conteúdo residente em matérias abstractas, se o suporte de transmissão permitir a sua visualização num formato tridimensional. Sem diminuir a importância do suporte livro e os esquemas/diagramas, isto poderá ser particularmente útil na transmissão de conhecimento daquilo que não é visível à vista desarmada, daquilo que precisa de mil palavras para equivaler a uma imagem (2D). Não será de estranhar se, num futuro muito próximo, a literacia visual de professores e alunos vier a receber um enfoque cuidado e transversal a todo o ensino e a toda a prática científica, tal como defende Jean Trumbo, emérita professora de “comunicação visual e media interactivos” na Universidade de Wisconsin-Madison (USA).Nesta altura em que comemoramos quarenta anos sobre o primeiro pequeno passo do Homem na Lua, poderemos estar muito próximos de saltarmos para um novo patamar de proximidade entre o conhecimento tecnológico e científico e o público, mediado por estas novas ferramentas de visualização multimédia 3D estereoscópicas.Que ruptura paradigmática ocorrerá quando for comum o nosso médico de família receber o nosso exame cardiológico, por exemplo, anexado a uma mensagem de correio electrónico. Com um leve toque de um dedo indicador, abrir o ficheiro correspondente num programa de visualização adequado e apresentar o nosso próprio coração projectado holograficamente entre nós e ele. Explicar porquê devemos mudar de dieta e de estilo de vida (sentimos visualmente o esforço cansado do nosso miocárdio mesclado com tecido adiposo excessivo!), ampliar a visualização e destacar uma artéria coronária em perigo de obstrução por acumulação local de colesterol em excesso! Olharmos determinados para o nosso coração e percebemos que não temos tido cuidado com ele.Surgirão também novas ferramentas e perspectivas para o ensino e disseminação do conhecimento científico, aproximando cada vez mais a ciência às pessoas. O futuro da visualização, que já começou, com as suas potenciais aplicações biotecnológicas, trará uma renovada e actualizada visão sobre as interacções entre o genoma, o proteoma e o metaboloma dos seres vivos, o que permitirá, com certeza, novos momentos de deslumbramento e espanto genuíno, aliados à descoberta de novos horizontes de curiosidade que, com certeza, aumentarão o nosso conhecimento sobre o que é a vida.António Piedadeantonio@takethewind.comNúcleo I&D Take The Windwww.takethewind.com - Connecting Science to PeopleImagens de Miguel Castro @ Take The Wind
October 30 2009, 12:05pm | Comments »
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João Marques passando os olhos por... dererummundi.blogspot.com
Ribossomas… Prémio Nobel da Química
http://dererummundi.blogspot.com/2009/10/ribossomaspremio-nobel-da-quimica.html
A habitual crónica do bioquimico António Piedade no "Despertar":É do conhecimento comum que o “manual de instruções” para a construção, funcionamento e manutenção do nosso organismo está codificado na longa molécula de ADN por sua vez armazenada nos 46 cromossomas herdados de nossos pais.Essa informação é necessária para a síntese de milhões de proteínas. Estas possuem inúmeras funções como a estrutural e/ou mecânica, de que são exemplo as fibras musculares, ou a função de fomentar determinadas reacções químicas imprescindíveis à vida num intervalo de tempo compatível com a mesma vida, como sejam as proteínas (que nesta função recebem o cognome de enzimas) que “digerem” os alimentos que ingerimos em nutrientes assimiláveis pelas células, ou as que catalisam a síntese dos constituintes celulares a partir daquela matéria-prima.Uma questão esteve sempre no pensamento dos cientistas: como é que a informação residente no ADN é utilizada para sintetizar essas proteínas?A resposta foi sendo dada à medida do avanço biologia molecular e estrutural e foi galardoada com vários prémios Nobel da Fisiologia ou Medicina e da Química (ver http://nobelprize.org/nobel_prizes/) com a confirmação que o ADN é a biomolécula da hereditariedade e a descoberta da sua estrutura em 1953 por Watson, Crick, Wilkins (Nobel 1962) e Franklin, pela elucidação dos mecanismos de síntese do ADN e ARN por Ochoa e Kornberg (Nobel 1958), pela descoberta do código genético (relação entre a sequência de bases no ADN e a correspondente sequência de aminoácidos numa proteína) no início da década de 60 por Niremberg, Khorana e Holley (Nobel 1968), elemento decisivo para traduzir a linguagem genética para a linguagem proteica. Outro avanço para a resolução deste puzzle foi a elucidação, por François Jacob e Jacques Monod (Nobel 1965) e por Andrew Z. Fire e Craig C. Mello (Nobel 2006) dos mecanismos que permitem regular a leitura e transcrição da informação genética numa “versão”, o ARN mensageiro, que viaja do núcleo (onde estão os cromossomas) para o citoplasma celular. É aqui, junto ao núcleo, que estão presentes milhões de fábricas de tradução e síntese de proteínas: os ribossomas.Os ribossomas presentes nas nossas células são estruturas compostas por 4 moléculas de ARN e por mais de 50 proteínas associadas numa arquitectura de duas subunidades: uma maior e outra menor. Da interacção dinâmica das duas subunidades e dos seus elementos constituintes faz com que a informação transportada pelo ARN mensageiro seja descodificada ou traduzida na forma de proteínas. A subunidade maior “lê” a mensagem e transmite internamente essa informação, palavra a palavra, para a “secção” de montagem e síntese da proteína nela inscrita, na subunidade menor. O ARN mensageiro atravessa assim as duas subunidades e 'a medida que é lido, a cadeia proteica correspondente começa a emergir do ribossoma (ver animação: http://pubs.acs.org/cen/multimedia/85/ribosome/translation_bacterial.html).Para o entendimento dos vários passos envolvidos neste processo é importante saber qual a posição relativa e o qual o papel desempenhado por cada um dos elementos nas duas subunidades do ribossoma. Para isso é decisivo saber a posição relativa no espaço dos milhões de átomos que compõem as moléculas que formam o ribossoma. Esta cartografia atómica é possível utilizando raios X. Esta radiação, ao interagir com um cristal de ribossomas, é reflectida originando padrões geométricos. Qual radiografia, os padrões são analisados segundo a lei de Bragg e utilizando ferramentas matemáticas que transformam determinadas características dos padrões em informação posicional dos átomos que lhes deram origem.Foi este trabalho estrutural sobre o ribossoma que deu lugar agora à atribuição conjunta do prémio Nobel da Química a V. Ramakrishnan, T.A. Steitz e A.E. Yonath. http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2009/index.html
October 24 2009, 2:22pm | Comments »
