Explicada a variabilidade na eficácia dos cocktails anti-HIV

Um novo modelo matemático para as drogas contra o HIV revelou a biologia por detrás da variabilidade do sucesso de tais tratamentos. A infecção com o HIV era uma sentença de morte até à introdução de cocktails multidrogas, mas a eficácia diferencial das combinações sempre foi um enigma. A pesquisa, publicada na revista Science Translational Medicine, poderá ajudar a refinar as terapias para o HIV e outros vírus, como o da hepatite C.
Aumentar ligeiramente a dose de alguns medicamentos contra o HIV pode ter um efeito profundo, se essas drogas estiverem a atacar vários alvos. “A constatação de que mais balas podem matar mais alvos pode parecer óbvio”, diz o investigador Robert Siliciano da Johns Hopkins University. Mas essa constatação necessita de uma mudança no pensamento sobre uma ideia muito antiga: a relação entre a dose de uma droga e seu efeito.
Durante séculos, a eficácia de uma droga foi vista com base naquilo a que se chama de curva dose-resposta. Esta relação, muitas vezes assume uma forma sigmóide quando representada graficamente. Mas em 2008, a equipa do Dr. Siliciano observou que a inclinação do "S" varia de acordo com as diferentes classes de drogas contra o HIV. Um declive gradual significa que o aumento da concentração da droga gradualmente melhorou a resposta. Mas uma ladeira muito íngreme significa que pequenos aumentos na concentração de uma droga poderiam acabar com muito mais moléculas-alvo. "As diferenças encontradas são – de várias ordens de grandeza", afirmou ele.
“Por exemplo, o aumento da dose dos inibidores de protease mais eficazes, drogas que bloqueiam uma proteína do HIV que cliva as diferentes peças para a montagem do vírus, pode torná-los biliões de vezes mais poderosos contra o vírus”. Mas o aumento da quantidade do medicamento AZT, que ataca a maquinaria do vírus que traduz o material genético, pode produzir um efeito apenas 10 vezes maior do que a menor dose.
Aumentos incrementais na dose que produzem uma grande melhoria na sua resposta é um fenómeno que normalmente acontece com as drogas que atacam uma molécula-alvo em vários locais, um efeito conhecido como ligação cooperativa. No entanto, o HIV tem apenas um local que as drogas podem bloquear, por isso mais do que uma droga não tem que ser necessariamente mais eficaz. No entanto, os pesquisadores perceberam que em determinados momentos do ciclo de vida do HIV, existem tantos vírus ou maquinarias virais para atacar que as drogas apresentam cooperatividade, não para muitos locais numa molécula mas sim para muitos alvos.
"Não era óbvio", diz Siliciano. "Olhando para a concentração da droga que provoca 50 por cento de inibição é um pensamento muito linear. Mas o vírus replica-se de forma exponencial. Cada célula infectada liberta vírus suficientes para infectar mais 10 células. Então nós tivemos que adaptar o nosso pensamento a essa realidade ".
O novo modelo tem também em conta que alguns fármacos entram na “batalha” durante partes do ciclo de vida do HIV apenas quando a infecção é interrompida se um número crítico de alvos forem mortos. A equipa testou o modelo através da criação de vírus possuíam um número de locais de ligação diferente do que é habitual, tais como os vírus que não controlam o seu número habitual de proteases. Quando a equipa infectou células renais com estes vírus alterados e foram calculadas as curvas de dose-resposta, os declives obtidos eram diferentes daqueles obtidos para o HIV normal. Quando o vírus alterado apresentava menos enzimas-alvo para a droga, o vírus era inibido com uma dose mais baixa.
Os conceitos descritos no novo modelo não só fornecem explicações sobre o combate ao HIV, mas também podem ser aplicados a outros vírus, como hepatite C, afirma o pesquisador e médico Steven Deeks da Universidade da Califórnia, em San Francisco, que é co-autor de um comentário sobre o novo trabalho. "O HIV é uma máquina de replicação", diz Deeks. "Ele muda constantemente e o sistema imunitário é ineficaz em controlá-lo. Dada a eficácia que o vírus apresenta, nunca se entendei porque é que estas combinações de drogas têm sido utilizadas há tanto tempo". "A matemática por detrás disto é tão densa", afirmou. "Finalmente consegui entendê-la.”

Fonte: Science News

Motores de busca substituem a nossa memória

É oficial. A internet tornou-se parte de nossa inteligência. Para a maioria de nós, a resposta para qualquer coisa encontra-se a algumas teclas de distância. Recentemente, uma equipa de psicólogos nos EUA forneceu evidências de que as nossas mentes se tornaram dependentes da internet quando queremos encontrar a resposta para uma pergunta. O estudo, efectuado pela equipa da dra. Betsy Sparrow, da Universidade de Columbia foi publicado na revista Science.

Foi também demonstrado que nos lembramos melhor de onde podemos encontrar uma determinada informação do que essa própria informação. A um grupo de estudantes da universidade de Harvard, sem acesso à internet, foram dadas perguntas para responder com um "sim" ou "não". Uma pergunta difícil poderia ser algo do género: "Um olho da avestruz é maior do que o seu cérebro?"

O estudo utilizou um truque muito aplicado por psicólogos, o chamado efeito Stroop. Imediatamente após a colocação das questões, foram mostradas aos alunos palavras escritas a vermelho ou azul e eles tinham que dizer qual a cor da palavra. O tempo de resposta foi medido.
Se a palavra colorida foi recentemente pensada pelaissossoa ou é importante para eles, então ela interfere com o processamento da cor e o tempo de identificação da mesma é ligeiramente mais longo. Os pesquisadores incluíram palavras como "Yahoo" e "Google" no seu teste de Stroop. Observaram que o processamento destas palavras foi mais lento do que outras palavras, como nomes de marcas comerciais, particularmente para os alunos a quem foram dadas questões mais difíceis.
Foi concluído os pensamentos de 'googling' estavam na mente dos alunos, enquanto eles tentavam responder as perguntas. "Quando as pessoas não sabem as respostas às perguntas, pensam automaticamente na internet como o lugar para encontrar as respostas", afirmou a dra. Betsy.
Numa segunda experiência, os participantes receberam uma lista de 40 afirmações e foi-lhes pedido que as escrevessem no computador. A metade foi dito que as informações seriam guardadas, enquanto a outra metade foi dito que seriam eliminadas. Depois de completar a tarefa, todos os participantes foram instruídos a anotar as afirmações que se lembravam. Os pesquisadores descobriram que aqueles participantes a quem foi dito que o que escreveram seria apagado se lembraram de mais do dobro das informações do que o outro grupo.
"Os participantes, aparentemente, não fizeram esforço para se lembrar quando pensaram que mais tarde poderiam olhar para as declarações que tinham lido", afirmam os investigadores. Sparrow acha que a internet está a ser usada como uma forma de "sistema de memória transacional" - uma loja de informação fora de nosso próprio cérebro, a que podemos aceder.
Numa experiência separada, Sparrow mostrou que as pessoas são muito melhores em lembrar qual a pasta do computador onde determinada informação foi armazenada do que a própria informação. "Esta é uma evidência preliminar de que quando as pessoas esperam que as informações permaneçam disponíveis, como acontece com a internet, estamos mais propensos a lembrar-nos onde encontrá-la do que recordar os detalhes de um item," afirmou.
Sparrow vê nesta situação uma analogia com os velhos sistemas de memória transacional mais velhos, tais como livros, arquivos e memórias de outras pessoas. "No outro dia eu perguntei ao meu marido [fã de basebol] qual era a última pessoa a ter 3.000 tacadas no basebol, e agora não me consigo lembrar quem era. Isto porque eu posso sempre pedir-lhe novamente."

Fonte: ABC Science

Evidências fortes de que a lua gelada de Saturno possui um oceano de água salgada

Amostras de vaporização de gelo da lua de Saturno Enceladus, recolhidas durante uma passagem da aeronave Cassini revelam evidências fortes da existência de um oceano subterrâneo de água salgada, afirma um novo estudo internacional efectuado pela Universidade de Heidelberg em colaboração com a Universidade do Colorado. A nova descoberta foi efectuada durante a missão Cassini-Huygens a Saturno, uma colaboração entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência Espacial Italiana. Lançada em 1997, a nave chegou a Saturno em 2004 e desde lá tem pesquisado o planeta e o seu vasto sistema solar.

O vapor de água e as pequenas partículas de gelo lançadas no espaço foram originalmente descobertas como sendo provenientes de Enceladus, uma das 19 luas de Saturno, em 2005.

Durante três das passagens de Cassini pela Enceladus, em 2008 e 2009, o Cosmic Dust Analyser (CDA) existente a bordo detectou a composição dessas partículas. As partículas geladas atingiram o detector a velocidades que atingiram até 11 milhas por segundo, vaporizando-se instantaneamente. O CDA separou os constituintes das nuvens de vapor resultantes, permitindo a sua análise.

O estudo revelou que os grãos de gelo encontrados longe da Enceladus são relativamente pequenos e pobres em gelo. No entanto, os encontrados mais próximos dessa lua apresentavam um tamanho maior e uma composição rica em sal. “Não é plausível a produção de um fluxo de grãos ricos em sal a partir da superfície sólida da Enceladus, mas sim de água salgada sob a sua superfície”, afirmou Frank Postberg, da Universidade da Alemanha, principal investigador no estudo que foi publicado na revista Nature. “Este trabalho indica que as partículas pobres em sal são projectadas do oceano subterrâneo através de fendas na lua a velocidades superiores às partículas maiores e ricas em sal”, referiu Sascha Kempf, co-autor do artigo.

Segundo os investigadores, as partículas ricas em sal têm uma composição semelhante à do oceano, o que indica que a maioria, se não todas, são uma consequência da evaporação de água salgada, ao invés de líquido da superfície gelada da lua. Quando a água salgada congela lentamente o sal é “espremido", originando-se água pura. Se as nuvens foram provenientes do gelo da superfície, deveria haver muito pouco sal nelas, o que não era o caso. A equipa de investigação acredita que a cerca de 50 km abaixo da crosta da superfície de Enceladus existe uma camada de água, entre o núcleo rochoso e o manto gelado, que é mantida no estado líquido por forças gravitacionais de maré (criadas por Saturno e outras luas vizinhas, bem como por calor gerado pelo decaimento radioactivo).

"Este estudo sugere que quase todos os grãos de gelo da Enceladus têm origem a partir de um oceano de água salgada que tem uma superfície de evaporação muito grande evaporação", disse Kempf. O sal das rochas dissolve-se na água, que se acumula num oceano líquido sob a crosta gelada, de acordo com os autores do estudo. Quando a camada mais externa da crosta Enceladus abre fendas, o reservatório é exposto ao espaço. A queda de pressão faz com que o líquido evapore em vapor, originando grãos de gelo salgado.

"Enceladus é uma lua que apresenta minúsculos grãos de gelo localizado numa região do Sistema Solar exterior, onde era esperado não existir água líquida, por causa da sua grande distância do sol", disse Nicolas Altobelli, cientista do projecto ESA da missão Cassini-Huygens. "Esta descoberta é, portanto, revela novas evidências que mostram que as condições ambientais favoráveis ​​para o surgimento da vida podem ser sustentáveis em corpos gelados que orbitam planetas gigantes gasosos".

Fonte: E! Science News

Navios de recolha de energia das ondas podem produzir electricidade mais barata e limpa

Navios preparados para recolher a energia das ondas e armazená-la em pilhas podem no futuro produzir electricidade a partir dos oceanos mais barata do que a que é actualmente produzida a partir das ondas. Para isso, os navios teriam que navegar para locais adequados, ancorar e começar a gerar electricidade a partir da energia das ondas. Quando as suas baterias estivessem completamente carregadas eles voltavam para a praia e alimentavam a rede eléctrica.

“Ao contrário dos dispositivos convencionais de produção de energia a partir de ondas, os navios não precisariam de cabos submarinos para se ligar à rede eléctrica”, referiu Andre Sharon, da Universidade de Boston e do Centro Fraunhofer para a Inovação e Produção, também em Boston. Estes cabos normalmente custam mais de US $ 500.000 por km e representam uma fracção significativa do custo da electricidade convencional gerada por ondas.

Os navios de 50 metros de comprimento efectuariam a recolha da energia das ondas através de bóias ligadas aos seus lados por braços basculantes. Enquanto o casco permanece relativamente estável, as bóias mover-se-iam para cima e para baixo sobre as ondas, fazendo com que os braços basculantes accionassem um gerador para produzir até 1 megawatt de energia eléctrica. As baterias estão previstas para ter uma capacidade de 20 megawatt-hora, pelo que os navios teriam de permanecer no mar por pelo menos 20 horas para uma carga completa. Sharon apresentou o conceito na Clean Technology Conference 2011 and Expo, em Boston.

“Ao contrário dos dispositivos convencionais, o mecanismo de geração de energia não terá de suportar as tempestades severas, pois os navios poderiam ser mantidos em terra durante o mau tempo. Geradores de energia de ondas preparados para lidar com ondas extremamente grandes teriam que ser construídos, o que aumenta substancialmente o seu custo”, afirmou Sharon. Os custos poderiam ser cortados ainda mais pela adaptação de navios existentes, que poderiam ter os seus próprios motores ou ser rebocados para o mar e para trás.

Sharon produziu um protótipo 3D a partir de 3D printing, e testou-o num tanque de ondas. Ele calcula que o sistema deve gerar electricidade a um custo de US $ 0,15 por kWh. Esse valor é significativamente mais barato do que a energia dos sistemas existentes, com um custo entre US $ 0,30 e $ 0,65 por kWh. Comparativamente, a energia eólica offshore custa cerca de $ 0,15 a US $ 0,24 por kWh, enquanto que a energia solar custa cerca de US $ 0,30 por kWh.

Mark Jacobson, director do programa da atmosfera e energia da Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia, apelidou a ideia de "muito criativa". Ele observa que, ao contrário de electricidade a partir de muitas outras fontes renováveis, a energia das baterias pode ser retida e utilizada em momentos em que existem picos de procura eléctrica.

Fonte: New Scientist

Imagem da Idade do Gelo de mamute ou mastodonte encontrada na Florida

Foi encontrado um osso com uma imagem gravada de um mamute ou de um mastodonte. O osso foi descoberto em Vero Beach, por James Kennedy, um coleccionador de fósseis, que guardou o osso e, mais tarde, enquanto o limpava, descobriu a imagem gravada.

Reconhecendo a sua potencial importância, J. Kennedy contactou os cientistas da Universidade da Florida, Instituto de Conservação do Museu Smithsonian e do Museu Nacional de História Natural. “Trata-se de uma descoberta incrível”, afirmou Dennis Stanford, antropólogo do Museu Nacional de História Natural Smithsonian e co-autor do estudo. “Existem centenas de representações em cavernas e ossos na Europa, mas na América não – até agora”.

O osso fossilizado é um fragmento de um osso grande de um animal de grande porte, provavelmente de um mamute ou mastodonte.

“Os resultados desta investigação são um excelente exemplo de um trabalho interdisciplinar e de cooperação entre cientistas”, referiu Barbara Purdy, da Universidade da Florida e principal responsável pela investigação. “Existia um cepticismo considerável acerca da autenticidade da incisão no osso, até ele ser exaustivamente analisado por arqueólogos, paleontólogos, antropólogos forenses, engenheiros de materiais e artistas”.

Um dos principais objectivos da equipa de investigação foi a determinação da altura da gravação – era antiga ou tratava-se de uma gravação recente a imitar a arte pré-histórica? O osso foi recolhido perto de um local, Old Vero Site, onde ossos humanos foram encontrados junto de ossos de animais da Idade do Gelo, numa escavação no início do século 20. As equipas de trabalho examinaram a composição elementar do osso e de outros encontrados em Old Vero Site. Também recorreram a microscopia óptica e electrónica, que revelou que não existiam descontinuidades na coloração entre as curvas gravadas e o material circundante. Isto indicou que ambas as superfícies envelheceram em simultâneo, ou, seja, a gravação não era recente.

Considerada genuína, esta peça rara fornece provas de que as populações que viviam na América durante a última Idade do Gelo criavam imagens artísticas dos animais que caçavam. A gravura tem pelo menos 13000 anos, uma vez que esta é a data da última aparição destes animais na América do Norte Oriental.

Fonte: Science Daily