Investigadores conseguem recuperar pulmão de ratos com enfisema

Embora possa ser a terceira maior causa de morte até 2020, as doenças pulmonares obstrutivas crónicas são pouco compreendidas pela medicina. Agora, no entanto, um estudo publicado no periódico científico especializado Cell, conduzido por uma equipa da Universidade de Giessen, na Alemanha, lança luz sobre o problema. Ao estudar ratos expostos ao fumo de cigarro durante meses, o pesquisadores encontraram uma forma de recuperar pulmões danificados.
“Não era muito claro o que causava a doença e não há nenhuma terapia para parar ou reverter a destruição do pulmão com enfisema”, diz Norbert Weissman, envolvido na pesquisa. Nos últimos 20 anos, nenhuma novidade em relação à doença foi alcançada em estudos. Não se sabia exatamente se a inflamação das vias respiratórias e a diminuição da função respiratória, frequentemente acompanhadas de hipertensão pulmonar – essencialmente pressão do sangue nos pulmões – seriam as causas ou consequências do enfisema.
Ao realizar as experiências com roedores, a equipa obteve fortes evidências de que as mudanças nos vasos sanguíneos pulmonares e o desenvolvimento de pressão alta precedem o desenvolvimento do enfisema. Além disso, a equipa conseguiu identificar o papel de uma enzima – iNOS – sobre a produção de óxido nítrico – importante, se equilibrado, para a abertura dos vasos. Quando esse sistema se desestabiliza, os níveis de óxido nítrico disparam. As moléculas sofrem então reações químicas, formando-se peroxinitrito, que leva à destruição do tecido pulmonar.
Para testar a teoria, os pesquisadores observaram roedores que foram submetidos a medicamentos (já utilizados em ensaios clínicos aparentemente sem efeitos colaterais) para inibir a enzima iNOS. Como resultado, viram que os animais estavam protegidos contra o enfisema e a hipertensão pulmonar. O tratamento também reverteu o curso da doença.
Agora, a equipa planeia testar os resultados submetendo os animais a uma terapia inalatória, com a esperança de que a droga atinja as concentrações terapêuticas apenas onde ela é realmente necessária.

Fonte: Ciência Diária

Solução para a energia solar

Por J. Michael Coren

A visão padrão da energia solar é um deserto cheio de painéis, certo? Então, acha que o melhor lugar para painéis solares seria o deserto? Pense novamente. Na Antártida, o sol brilha 24 horas por dia.
A energia solar estaria “em casa” no deserto, porque o deserto é quente. Mas o Ártico, com toda certeza, seria o local ideal.
A maioria de nós tem dificuldade em imaginar os painéis solares entre as extensões geladas e cadeias de montanhas da América do Sul ou Nepal, mas as regiões ensolaradas desses lugares podem gerar mais energia por hectare do que muitos dos desertos do mundo, de acordo com artigo publicado na Environmental Science & Technology.
O novo estudo identificou as montanhas do Himalaia, os Andes e até mesmo a Antártida entre as paisagens mais promissoras do mundo em energia solar, pelo menos na teoria. As regiões (mais planas) em torno do monte Everest, por exemplo, poderiam gerar energia para os grandes empreendimentos industriais da China. Nas regiões polares, onde as temperaturas podem mergulhar a mais de 50 graus abaixo de zero, mas a luz do sol brilha 24 horas por dia durante metade do ano, a tecnologia solar também poderia ser eficaz. Energia solar e eólica já foram fontes de energia importantes para as bases de pesquisa da Antártida equipadas com muitos megawatts de capacidade de energias renováveis.
A fim de identificar os melhores lugares para a energia solar, os pesquisadores usaram dados disponíveis de clima para contabilizar os efeitos da temperatura sobre a produção de células solares, com variáveis, tais como perdas de transmissão e queda de neve a ser considerada no futuro. Potencial, no entanto, não é a realidade. Porquê recolher todas essas informações se a maior parte dessa energia potencial nunca será aproveitada? Porque os mapas podem catalisar o investimento em larga escala em potencial de energia renovável, como se tem na Califórnia, onde os dados de mapas eólicos ajudaram a permitir que os estudos de indústria eólica investissem em locais promissores.
Os próximos passos serão descobrir a infraestrutura e economia de uma nova grade solar. Poder criar na Antártida é uma coisa. Trazer isso para a civilização é outro ponto, consideravelmente mais desafiador.

Fonte: Scientific American

Células estaminais pulmonares oferecem pistas terapêuticas

Guiados por ideias sobre como os ratos recuperam depois da gripe H1N1, os pesquisadores da Harvard Medical School e do Hospital Brigham and Women, juntamente com pesquisadores da A*STAR de Singapura, clonaram três células estaminais distintas das vias aéreas humanas e demonstraram que uma destas células pode formar-se no tecido dos alvéolos do pulmão. Além do mais, os pesquisadores mostraram que essas células estaminais pulmonares são rapidamente implantados num processo dinâmico de regeneração do pulmão para combater danos causados por infecção ou doença crónica. "Essas descobertas sugerem novas estratégias baseadas em células e factores para a regeneração do pulmão, após danos agudos de infecção, e mesmo em condições crónicas, como fibrose pulmonar", disse Frank McKeon, professor de biologia celular na Harvard Medical School. Outros autores séniores do artigo incluem Wa Xian do Instituto de Biologia Médica de Singapura e Hospital Brigham and Women, e Christopher Crum, Diretor do Women’s and Perinatal Pathology do Hospital Brigham and Women. Os pesquisadores trabalharam como parte de um consórcio internacional envolvendo cientistas de Singapura e França.
Os resultados serão publicados na revista Cell.
Por muitos anos, os médicos observaram que os pacientes que sobrevivem a síndrome respiratória aguda (ARDS), uma forma de danos nas vias aéreas que envolve destruição em massa de grandes regiões do tecido pulmonar, muitas vezes recuperam uma função pulmonar considerável num espaço de 6 a 12 meses. Mas os pesquisadores não sabiam se essa recuperação era devido à regeneração do pulmão ou a algum outro tipo de remodelação adaptativa.
"Este estudo ajuda a eliminar a incerteza", disse McKeon. "Nós descobrimos que os pulmões têm de facto um potencial sólido de regeneração, e nós temos identificado as células estaminais específicas responsáveis por esse process."
Para avaliar o potencial de regeneração do pulmão, Xian, McKeon e colegas infectaram murganhos com uma dose subletal de uma estirpe virulenta do vírus influenza A, H1N1. Após duas semanas de infeção, esses ratos mostraram uma perda de quase 60% do tecido do pulmão, mas, incrivelmente, em três meses os pulmões pareciam completamente normais em todos os critérios histológicos.
Estas descobertas demonstraram a verdadeira regeneração do pulmão, mas levantaram a questão da natureza das células estaminais subjacentes a este processo regenerativo.
A adaptação dos métodos de clonagem de células estaminais da epiderme da pele pioneiramente utilizados por Howard Green, Professor de Biologia Celular no HMS e vencedor do prémio Warren Alpert Foundation de 2010, permitiu aos pesquisadores clonarem as células estaminais das vias aéreas do pulmão numa placa de cultura e observarem como é que elas se diferenciaram em estruturas incomuns com perfis genéticos semelhantes aos alvéolos pulmonares.
"Isso foi surpreendente para nós", disse Xian ", e mais ainda quando observámos as que as mesmas populações de células estaminais estavam envolvidas na formação de alvéolos durante o pico de infecções com H1N1 em murganhos." Os pesquisadores traçaram geneticamente a formação de novos alvéolos para uma população discreta de células estaminais nas terminações das vias aéreas condutoras que rapidamente se dividem em resposta à infecção e migram para locais de lesão pulmonar.
Os cientistas ficaram intrigados quando a dissecção molecular destes alvéolos incipientes revelou a presença de um conjunto de moléculas sinalizadoras conhecidas por controlar o comportamento das células, sugerindo a possibilidade de que essas moléculas coordenam o processo de regeneração em si.
Atualmente a equipa está a testar a possibilidade de que os fatores secretados que foram observados podem promover a regeneração, sugerindo uma abordagem terapêutica para doenças como a doença pulmonar obstrutiva crónica e até mesmo a asma. Eles também prevêem a possibilidade de que essas células estaminais distais das vias aéreas podem contribuir para reparar pulmões afetados por fibrose irreversível, condições resistentes às terapias atuais.

Fonte: E! Science News

Sonho lido pela primeira vez por scanner cerebral

O mundo secreto dos sonhos poderá em breve ser desvendado. Neurocientistas inovadores já começaram a descobrir os pensamentos de pessoas acordadas - agora, uma equipa acha que é possível usar métodos semelhantes para analisar sonhos.
Para descobrir se os sonhos podiam ser lidos da mesma maneira como os pensamentos quando se está acordado, Czisch Michael e Martin Dresler do Instituto Max Planck de Psiquiatria, em Munique, Alemanha, e os seus colegas aplicaram uma tecnologia de monitorização cerebral em sonhadores lúcidos.
"Um sonho lúcido é simplesmente um sonho em que você percebe que está a sonhar", diz Dresler. A rara capacidade de "acordar" enquanto ainda se está num sonho e estar no controlo das suas ações - e dos seus sonhos - torna os sonhadores lúcidos uma mais valia para os pesquisadores dos sonhos: são as únicas pessoas que podem de forma confiável e em tempo real, comunicar o que estão a sonhar - geralmente com o movimento dos olhos.
Depois de localizar seis indivíduos que diziam ser capazes de ter sonhos lúcidos quase todas as noites, a equipa usou a ressonância magnética funcional e espectroscopia no infravermelho próximo para observar a atividade do cérebro de cada pessoa à medida que cerravam a mão enquanto acordadas. Depois, compararam a atividade cerebral associada a imaginar um aperto de mão, e a apertar a mão num sonho lúcido.

Máquinas de sonhos
Sem surpresa, não foi fácil saber quando os voluntários estavam a sonhar que estavam a apertar a mão. O grupo usou uma combinação de métodos de monitorização conhecidos coletivamente como polissonografia para verificar se os participantes estavam no estado de movimento rápido dos olhos (REM) característico do do sono, no qual se tende a estar na maioria dos sonhos. Isto envolveu a medição da atividade cerebral, e o controlo e monitorização dos movimentos oculares e dos músculos do queixo, que estão paralisados durante o sono REM.
Ao mesmo tempo, a equipa monitorizou a atividade cerebral dos sonhadores através de ressonância magnética funcional ou espectroscopia de infravermelho próximo, por turnos. Ambas as técnicas mostram que áreas do cérebro estão ativas, medindo o sangue oxigenado.
Para permitir que os pesquisadores soubessem quando tinham entrado num sonho lúcido e que estavam intencionalmente a apertar a mão no sonho, cada participante foi instruído a mover os olhos da esquerda para a direita, num determinado número de vezes. Mesmo quando sonharam que estavam a apertar as mãos, os sonhadores lúcidos não as apertaram na realidade.

Disjuntores de sono
A experiência foi difícil de efetuar. "Os participantes têm que adormecer num scanner, alcançar o sono REM e entrar num sonho lúcido suficientemente estável o suficiente para a aquisição de dados", diz Czisch. Como resultado, a equipa só conseguiu investigar plenamente dois sonhos vividos por sonhadores diferentes.
Em ambos os casos, a equipa foi capaz de detectar a atividade cerebral do sonho associado ao aperto de mão, o que se revelou muito semelhante ao observado ao imaginar o aperto de mão. O verdadeiro aperto de mão revelou um estilo de actividade semelhante, mas com uma maior área de ativação. "Este é um estudo de prova de conceito, e fornece a primeira evidência de que pode ser possível a utilização de imagens do cérebro para ler o conteúdo do sonho de uma pessoa", diz Czisch.
Daniel Erlacher da Universidade de Berna na Suíça, que descreve o estudo como "um trabalho brilhante", concorda. "Se se pode obter uma leitura detalhada das funções cerebrais e saber o que cada uma representa, é possível ler os sonhos."

Fonte: New Scientist

Árvore evolucionária dos moluscos completa

"Aqui está este grupo grande e diversificado de animais, e não sabíamos como eles estavam relacionados entre si", disse Casey Dunn, um biólogo evolucionista da Universidade Brown, que se especializou na construção de árvores evolutivas. Alguns ramos eram bem conhecidos, disse Dunne: "mas o que realmente faltava era uma amplitude de amostragem."
Num artigo na revista Nature, os pesquisadores da Brown e instituições colaboradoras têm reunido a filogenia mais abrangente - árvore evolucionária - para moluscos. Para realizar essa façanha, a equipa recolheu espécimes difíceis de encontrar através de um esforço de amostragem global, incluindo um grupo de organismos que, até recentemente, se julgava estar extinto há milhões de anos. A equipa sequenciou milhares de genes a partir de amostras e comparou-os através de análises computacionais intensivas, envolvendo o supercomputador de Brown, que a Universidade instalou em 2009.
O resultado: A filogenia dos moluscos está agora "resolvida em larga escala", disse Dunn, professor assistente de biologia no Departamento de Ecologia e Biologia Evolucionária e autor do estudo.
O estudo é notável também porque é o primeiro a colocar o grupo Monoplacophora, o misterioso grupo de animais do oceano profundo que se assemelham a lapas. Os cientistas pensavam que o grupo estava extinto, até que um espécime foi capturado em 1952 na costa do México. Uma expedição em 2007, liderada por Nerida Wilson, agora no Museu da Austrália e um dos autores do estudo, recolheu alguns monoplacophorans ao largo da costa da Califórnia. A equipa extraiu o material genético - numa tentativa única de obtenção das assinaturas genéticas necessárias para determinar como é que os monoplacophorans se encaixam na árvore genealógica dos moluscos.
O resultado foi surpreendente: os monoplacophorans estão próximos dos cefalópodes, que incluem polvos, lulas e nautilus. "Os cefalópodes são tão diferentes de todos os outros moluscos, que era muito difícil entender com quem é que eles estão relacionados. Eles não se encaixam no resto do grupo", disse Dunn. "Agora, temos uma situação onde dois dos grupos mais enigmáticos dentro dos moluscos aparentam ser grupos irmãos."
Numa reviravolta interessante, os paleontólogos haviam descrito o relacionamento monoplacophoran-cefalópode na década de 1970, apoiando a sua reivindicação na evidência de que os mais antigos cefalópodes e monoplacophorans fossilizados apresentavam conchas com câmaras internas. Os monoplacophorans modernos ainda carregam conchas, mas já não têm câmaras. "Quando chegamos com estes dados a um nível de genoma, acabamos por ressuscitar esta hipótese velha da paleontologia", disse Dunn. Os resultados da análise genéticos mostram que os paleontólogos estavam certos.
Ao estabelecer a estreita relação evolutiva entre monoplacophorans e cefalópodes, os pesquisadores dizem ter respondido diretamente à pergunta de uma única origem para moluscos sem casca. Essa espécie ancestral ainda não é conhecida, mas o grupo está confiante de que monoplacophorans e cefalópodes apresenteam mais em comum, evolutivamente falando, com moluscos com concha do que com os grupos de moluscos sem concha aplacophora e polyplacophora.
"O que descobrimos é que esses moluscos parecidos com vermes (aplacophora) e chitons (Polyplacophora) estão mais intimamente relacionados uns com os outros, e divergiram antes da origem da concha", disse Dunn. "Eles são moluscos, mas eles formaram esse grupo que se separou antes das conchas virem junto."
Ao todo, a equipa recolheu amostras de 15 espécies. Pesquisadores da Brown University e Harvard sequenciaram centenas de milhares de sequências de genes e compararam as sequências genéticas com o que se sabe sobre a composição genética de outras espécies de moluscos.
"Estamos a tentar entender como é que essas espécies estão relacionadas, quais as suas relações evolutivas. Fazemos isso através da análise das partes conservadas dos seus genomas e construimos uma árvore evolutiva", disse Stephen Smith, pesquisador pós-doutorado na Brown e primeiro autor do estudo, que projetou a análise genética computacional.

Fonte: Science Daily